Schéma de principe

Semi-instantané Cliquez un organe pour le régler
Générateur — cliquer pour régler le systèmeChaudièreproduction0,9 kWdépart primaireretour primaireÉchangeur à plaques — cliquer pour régler le systèmeéchangeurBallon — cliquer pour régler les températuresballon tampon ECS150 LPart utile du ballon — cliquer pour régler la configurationa = 0,560 °C10 °CEF 10 °Cpoints de puisageDépart 60 °C
Eau froide ECSPrimaire (départ/retour)Profil L — règlement (UE) n° 814/2013 · 11,66 kWh/j

Besoins consécutifs vs production

période de 2 h · mode Semi-inst.
02468kWh030 min1 h1 h 302 hDurée de la période de puisagestock utile ≈ 4,4 kWh≈ 75 L à 60 °CBesoins consécutifsProduction
Puisage maximal sur la durée Production (0,8 kW) Production + stock utile du ballon retenu

Pour chaque durée, la courbe orange donne l'énergie la plus forte puisée d'affilée sur la journée. L'écart vertical maximal avec la droite de production est le stock utile à embarquer ; la droite pointillée doit rester au-dessus de la courbe. La production démarre après 2 min de réaction.

Courbe puissance-volume

semi-instantané · a = 0,5
0246810kWVolume minimal 40 L : en dessous, le ballon se vide avant que la production n'ait réagi.V < Vmin50 L → 30,6 kW5080 L → 17,5 kW80100 L → 8,8 kW120 L → 1,7 kW120150 L → 0,9 kW150200 L → 0,6 kW200250 L → 0,6 kW250300 L → 0,6 kW300400 L → 0,6 kW400500 L → 0,6 kW500Volume du ballon (L) — tailles courantes150 L · 0,9 kWchoix auto

Tous les points de la courbe tiennent les mêmes besoins : plus de puissance, moins de volume. Cliquez un ballon pour retenir ce couple. La puissance comprend les pertes du ballon (plafond du règlement) et de la boucle.

Courbes cumulées (principe de la NBN EN 12831-3) · profils du règlement (UE) n° 814/2013 · Belgique

Mis à jour le

Comment dimensionner une production d'eau chaude sanitaire ?

Dimensionner une production d'ECS, c'est trouver le couple volume de stockage / puissance qui tient les pointes de puisage sans surdimensionner. La NBN EN 12831-3 (2017) le fait par les courbes cumulées : on compare, sur toutes les durées, l'énergie puisée à celle que la production peut fournir. La norme attend des valeurs nationales, et en 2024 le guide de conception COOCK SWW 2.0 de Buildwise constatait encore l'absence de méthode reconnue en Belgique : l'outil applique ce principe avec des données publiques, citées à chaque étape.

1

La courbe des besoins consécutifs

Pour chaque durée d, de quelques minutes à la journée, on retient l'énergie la plus forte puisée d'affilée. Énergie+ l'appelle la courbe des besoins consécutifs. L'outil la construit de trois façons : à partir d'un profil de soutirage européen pour un logement, à partir des logements d'un immeuble, ou à partir de pointes mesurées que vous saisissez. Les volumes sont ramenés à 60 °C par la règle de mélange :

Énergie puisée

E = 1,163 × V60 × (60 − Tef) / 1000

E : énergie (kWh) · 1,163 : capacité thermique de l'eau (Wh/(L·K)) · V60 : volume puisé ramené à 60 °C (L) · Tef : eau froide (°C), 10 °C selon Buildwise et Énergie+

2

Le profil de soutirage européen

Le règlement (UE) n° 814/2013 sur l'écoconception des chauffe-eau définit dix journées types, de 3XS à 4XL. Chacune liste ses puisages de 07:00 à 21:45 avec leur énergie et leur débit : c'est sur elles qu'un chauffe-eau est testé et étiqueté. L'outil soutire chaque puisage à son débit, à la température de production, minute par minute, puis cherche pour chaque durée la fenêtre la plus chargée de la journée.

3

Semi-instantané : la courbe puissance-volume

Un ballon de volume V garde un stock utile Q. La production démarre après son délai de réaction tr(2 minutes dans WaterDim) et ajoute une énergie proportionnelle au temps. La puissance minimale est celle qui garde la droite de production, augmentée du stock, au-dessus de la courbe des besoins :

Stock utile du ballon

Q = a × V × 1,163 × (Tec − Tef) / 1000

Q : stock utile (kWh) · a : part utile du ballon · V : volume du ballon (L) · Tec : température de production (°C) · Tef : eau froide (°C)

Puissance nette minimale

P = maxd
(E(d) − Q) × 60d − tr

P : puissance transmise à l'eau (kW) · E(d) : besoins consécutifs sur la durée d (kWh) · d et tr en minutes · la production doit aussi refaire la journée en 24 h

En répétant le calcul pour chaque taille de ballon, on obtient la courbe puissance-volume. Tout couple situé sur la courbe ou au-dessus tient les besoins. Buildwise recommande de partir de la puissance disponible pour lire le volume : l'outil retient le plus petit ballon compatible.

4

Accumulation : stocker la journée

Le ballon stocke toute l'énergie de la journée, et une faible puissance le recharge en quelques heures. Énergie+ donne la puissance de reconstitution :

Puissance de reconstitution (Énergie+)

P =
1,163 × V × (Tec − Tef)tr × 1000
÷ 0,9 + Pboucle

P : puissance (kW) · V : volume du ballon (L) · Tec − Tef : écart de température (K) · tr : durée de recharge (h) · ÷ 0,9 : pertes pendant la charge · Pboucle : pertes de la boucle (kW)

Énergie+ conseille au moins 10 à 12 W par litre de stock. À 50 K d'écart, cela correspond à une recharge en 6 heures ; en 8 heures, on tombe à 8 W par litre.

5

Instantané : la pointe la plus brève

Sans ballon, la production doit suivre seule le puisage le plus intense. Pour un profil européen, c'est le plus fort débit du profil chauffé de Tef à Tec. Pour des besoins relevés par périodes, Énergie+ retient l'énergie des 10 minutes les plus chargées :

Puissance instantanée (Énergie+)

P = E10min × 6 + Pdis

E10min : besoins des 10 minutes de pointe (kWh) · × 6 : passage à l'heure · Pdis : pertes de distribution, dont la boucle (kW)

6

Du volume utile au volume réel

Seule la partie du ballon située au-dessus de la sonde de charge reste garantie chaude. Buildwise double donc le volume utile quand la sonde est à mi-hauteur (a = 0,5). Énergie+ retient a = 0,8 à 0,95 pour une charge bien stratifiée et jusqu'à 0,45 avec un fort brassage. La puissance doit en outre couvrir les pertes à l'arrêt du ballon et celles de la boucle. L'outil prend pour le ballon le plafond du règlement 814/2013 (S = 16,66 + 8,33 × V0,4 W) ; la fiche du produit donne souvent mieux.

Ce que l'outil reprend de la NBN EN 12831-3

La NBN EN 12831-3 est payante et ses paramètres (profils de puisage, volumes, températures, facteurs de charge des ballons) doivent être fixés au niveau national. Le projet OptiDim de Buildwise (2020-2022) visait à fournir ces valeurs belges ; ses profils, mesurés dans des immeubles belges, alimentent aujourd'hui WaterDim. Voici la part de la norme que l'outil applique, et celle qu'il laisse de côté.

Repris

  • Le principe des courbes cumulées : comparer les besoins cumulés à la production pour fixer le couple puissance-volume, du chauffe-eau instantané au grand ballon d'accumulation.
  • Le pas d'une minute, que la norme prévoit à côté du pas horaire et que WaterDim emploie aussi.
  • Les profils de soutirage européens, que l'annexe informative de la norme reprend heure par heure (tableau B.1, profils « adaptés de l'EN 50440 »).

Non repris

  • Les formules détaillées de la courbe de production : point d'enclenchement de la sonde, pertes du ballon au fil du temps, différence entre ballon à charge stratifiée et ballon mélangé. L'outil les résume par la part utile a et la puissance nette.
  • Les valeurs par défaut de l'annexe B pour les catégories de bâtiments et les besoins par usage. Buildwise juge qu'elles ne permettent pas toujours un dimensionnement précis sans annexe nationale.
  • Les méthodes de calcul des besoins annuels d'énergie, par surface ou par tableaux, sans objet pour le dimensionnement.

Les profils de soutirage du règlement (UE) n° 814/2013

Les six profils proposés dans l'outil, ramenés à 60 °C avec une eau froide à 10 °C. La puissance instantanée est celle du plus fort débit du profil, chauffé de 10 à 60 °C. Le nombre de personnes compare le volume journalier aux 25 à 35 litres par personne et par jour à 60 °C mesurés par Buildwise : un profil d'essai est plus chargé qu'une journée moyenne.

ProfilÉnergie (kWh/j)À 60 °C (L/j)Plus fort puisageInstantané (kW)Personnes
M5,8451011,4 kWh à 6 L/min20,93 à 4
L11,6552003,605 kWh à 10 L/min34,96 à 8
XL19,073284,42 kWh à 10 L/min34,99 à 13
XXL24,534226,24 kWh à 16 L/min55,812 à 17
3XL46,7680412,04 kWh à 48 L/min167,523 à 32
4XL93,521 60824,08 kWh à 96 L/min334,946 à 64

Immeubles : les logements standards de Buildwise

WaterDim convertit chaque logement en logements standards selon son nombre de chambres et le parc. Le guide d'utilisation donne aussi l'occupation moyenne, qui sert ici au bilan annuel avec les 25 à 35 litres par personne mesurés par Buildwise. Exemple du guide : 10 appartements de deux chambres, 3 de trois et 2 de quatre font 15 logements standards en parc privé, 18 en parc social.

LogementPrivé : occupationPrivé : équivalenceSocial : occupationSocial : équivalence
Studio1,20,61,20,6
1 chambre1,40,71,40,7
2 chambres1,90,92,11,0
3 chambres2,31,13,01,4
4 chambres2,71,33,71,8
5 chambres ou plus2,91,43,91,9

Les pointes de puisage d'un immeuble ne sont pas publiées en Belgique. En option, l'outil les estime par les formules du guide français ADEME/COSTIC 2016 (Vp = a × Nb, de 10 minutes à 8 heures, établies à partir de 10 logements standards). C'est une méthode française, signalée comme telle dans l'outil : pour un projet belge, comparez avec WaterDim, gratuit, dont les courbes reposent sur des mesures faites en Belgique depuis 2011.

Accumulation, semi-instantané ou instantané

Les trois modes tiennent les mêmes besoins ; ils échangent du volume contre de la puissance. Valeurs de l'exemple ci-dessous : profil XL, eau froide à 10 °C, production à 60 °C, ballon à sonde à mi-hauteur.

AccumulationSemi-instantanéInstantané
Ce que l'on stockeLa journée entièreLes pointesRien
Volume / puissance750 L — 8,1 kW300 L — 1,0 kW0 L — 34,9 kW
Générateur adaptéRésistance électrique la nuitChaudière, pompe à chaleurChaudière ou échangeur de forte puissance
Point de vigilanceEncombrement, brassage complet du ballon à chaque chargePuissance réellement disponible à 60 °CAppels de puissance ; écarté avec une pompe à chaleur

Exemple : chauffe-eau thermodynamique et profil XL

Une maison s'équipe d'une pompe à chaleur qui transmet 2 kW à l'eau. Le ballon a un échangeur interne et une sonde à mi-hauteur (a = 0,5). Eau froide à 10 °C, production à 60 °C, réactivité de 2 minutes. Toutes les valeurs ci-dessous sont celles que l'outil affiche pour cette saisie.

  1. Besoins — le profil XL puise 19,07 kWh par jour, soit 328 L à 60 °C. Les 10 minutes les plus chargées en demandent 4,42 kWh (le plus gros puisage, à 10 L/min), l'heure la plus chargée 8,94 kWh.
  2. Courbe puissance-volume — 3,8 kW avec 200 L, 2,3 kW avec 250 L, 1,0 kW avec 300 L, pertes du ballon comprises. Sous 40 L, le ballon se viderait avant que la production ne réagisse.
  3. Couple retenu — la pompe à chaleur de 2 kW impose le premier ballon sous la ligne : 300 L pour 1,0 kW.
  4. Les deux autres modes — en accumulation, 750 L rechargés en 6 heures avec 8,1 kW ; sans ballon, 34,9 kW pour suivre ce puisage de 10 L/min.
  5. Légionelle — production à 60 °C : la recommandation de Buildwise est tenue. Reste à vérifier sur la fiche de la pompe à chaleur qu'elle atteint 60 °C sans appoint.

Légionelle : 60 °C de production

Les seules exigences chiffrées belges sont celles des meilleures techniques disponibles (BBT) légionelle, traduites par Buildwise. Elles sont obligatoires en Flandre pour les installations neuves des bâtiments accessibles au public visés par l'arrêté du 9 février 2007 : soins, maisons de repos, écoles, crèches, hôtels, sport. Aucune règle équivalente n'existe en Wallonie ni à Bruxelles ; pour un logement privé, Buildwise recommande tout de même 60 °C au ballon.

Point de l'installationBBT légionelle
Production60 °C au moins en permanence, sauf brèves pointes ; réduction nocturne admise en risque modéré
Ballon de stockageTout le volume, fond compris, à 60 °C pendant 1 h : chaque jour (risque élevé), chaque semaine (risque modéré)
Points de puisage55 °C au moins dans les 60 secondes ; 70 °C possibles pour la désinfection thermique
Bains et douches43 °C au plus (hôpitaux, maisons de repos, écoles), 38 °C (crèches), par mitigeur thermostatique
Eau froideSous 25 °C

Comment ce calcul est vérifié

Le moteur de cet outil est couvert par 65 tests automatisés, construits sur des références extérieures à l'outil et non sur ses propres sorties.

  • Les profils sont ceux du règlement européen. Pour les dix profils, la somme des puisages redonne l'énergie journalière publiée, de 0,345 kWh pour le 3XS à 93,52 kWh pour le 4XL.
  • Ils sont recoupés avec la NBN EN 12831-3. Ramenés heure par heure, les profils XXS, XS, M, L, XL et XXL redonnent le tableau B.1 de la norme à 0,05 point de pourcentage près, soit l'arrondi du tableau publié.
  • La méthode des courbes cumulées est vérifiée par le calcul direct. Sur un puisage de durée connue, puissance et stock suivent la formule exacte. Chaque couple puissance-volume proposé tient la courbe des besoins sur toute durée, d'une minute à 24 heures.
  • Les données belges sont reprises de leurs sources. Les exemples du guide WaterDim redonnent 15 et 18 logements standards, la règle de mélange du guide de conception COOCK SWW 2.0 redonne ses 98 litres à 60 °C, et les formules d'Énergie+ sont réécrites indépendamment du moteur.
  • Les tableaux et l'exemple de cette page sont produits par le moteur. Profils, logements standards et chaque valeur de l'exemple sont générés par le calcul et contrôlés : ils ne peuvent pas s'écarter de ce que l'outil affiche.
  • Les saisies dégradées et les anciens calculs restent lisibles. Champ vide, texte, température aberrante : aucune valeur affichée n'est vide de sens. Un calcul enregistré avant la version belge se recharge sans erreur.

Références

  • NBN EN 12831-3:2017 — Performance énergétique des bâtiments, méthode de calcul de la charge thermique nominale, partie 3 : charge thermique des systèmes de production d'eau chaude sanitaire et caractérisation des besoins. Principe des courbes cumulées. Fiche Buildwise.
  • Règlement (UE) n° 814/2013 de la Commission du 2 août 2013 — écoconception des chauffe-eau et des ballons d'eau chaude, JO L 239 du 6 septembre 2013, p. 162. Annexe III, tableau 1 (profils de soutirage) ; annexe II, point 2.1 (plafond de pertes statiques des ballons jusqu'à 2 000 litres) et point 1.3 (eau mélangée à 40 °C). Les mêmes profils servent à l'étiquetage énergétique : règlement délégué (UE) n° 812/2013, annexe VII, tableau 3 (même JO, p. 83).
  • EPB Center, feuille de démonstration de l'EN 12831-3 (2021) — reproduit les tableaux de l'annexe B de la norme, dont le tableau B.1 utilisé pour le recoupement. Page de téléchargement.
  • Buildwise (CSTC), « Lutte contre le développement des légionelles dans les installations sanitaires neuves — Meilleures techniques disponibles », décembre 2021, § 1.1.3.9 : températures de production, de stockage et de puisage. Document Buildwise.
  • Arrêté du Gouvernement flamand du 9 février 2007 relatif à la prévention de la maladie du légionnaire dans des espaces accessibles au public — rend les BBT obligatoires pour ces établissements. Texte sur Justel.
  • B. Bleys, « Comment dimensionner mon installation de production d'eau chaude sanitaire ? », CSTC-Contact 2019/2, article 11 : absence d'annexe nationale, DIN 4708-2 et DIN 1988-300 en attendant, sonde à mi-hauteur. Article Buildwise.
  • B. Poncelet et B. Bleys, « Eau chaude sanitaire dans les logements collectifs : comment dimensionner le générateur de chaleur ? », Buildwise, article 2023/04.02 : courbes puissance-volume et outil WaterDim. Article Buildwise.
  • Buildwise, WaterDim — guide d'utilisation (juin 2026 : logements standards et occupation moyenne) et hypothèses des courbes PV (mars 2026 : eau froide 10 °C, réactivité de 2 minutes, profils du projet OptiDim). Guide · Hypothèses · Projet OptiDim.
  • Buildwise, Université d'Anvers et Thomas More, guide de conception COOCK SWW 2.0 (2024, en néerlandais) : 25 à 35 L par personne et par jour à 60 °C, eau froide de 10 °C, règle de mélange, courbe puissance-volume. Ontwerpgids (PDF).
  • Énergie+ (UCLouvain, pour la Wallonie) — « Prédimensionner une installation sanitaire tertiaire » et « Dimensionnement de la production d'eau chaude sanitaire en semi-accumulation » : courbe des besoins consécutifs, coefficient a, formules de l'accumulation et de l'instantané, échangeur supérieur à 30 % de la chaudière. Prédimensionnement · Semi-accumulation.
  • Option française, pour mémoire : guide ADEME/COSTIC 2016, « Les besoins d'eau chaude sanitaire en habitat individuel et collectif » — formules de pointe Vp = a × Nb, coefficients publiés par Cegibat (GRDF). Guide COSTIC.

Questions Fréquentes (FAQ)

La norme de référence est la NBN EN 12831-3 (2017). Elle compare la courbe des besoins cumulés à celle de la production pour trouver le couple puissance-volume, mais attend des valeurs nationales. En attendant, Buildwise conseillait en 2019 la DIN 4708-2 pour les productions avec stockage et la DIN 1988-300 pour l'instantané. Pour les immeubles de logements, Buildwise propose depuis 2023 l'outil gratuit WaterDim, bâti sur des mesures belges. Cet outil-ci applique le principe des courbes cumulées avec des profils publics.

En accumulation, le ballon stocke toute la journée et une faible puissance le recharge en 6 à 8 heures, typiquement la nuit. En semi-instantané, un ballon plus petit absorbe les pointes et la production suit la demande. En instantané, la production couvre seule la pointe la plus brève, sans stock : c'est le mode qui demande le plus de puissance. Dans l'exemple de cette page, il faut 750 L et 8,1 kW en accumulation, 300 L et 1,0 kW en semi-instantané, 34,9 kW sans ballon.

60 °C. Les meilleures techniques disponibles (BBT) légionelle demandent une eau produite en permanence à 60 °C au moins. Elles sont obligatoires en Flandre pour les bâtiments accessibles au public visés par l'arrêté du 9 février 2007 : tout le ballon y est en outre porté à 60 °C pendant une heure chaque jour en risque élevé, chaque semaine en risque modéré. Ailleurs, et pour un logement privé, aucun texte ne l'impose, mais Buildwise recommande aussi 60 °C au ballon. Aux points de puisage, un mitigeur thermostatique limite l'eau à 43 °C dans les bains et douches des hôpitaux, maisons de repos et écoles.

Ce sont les journées types de puisage du règlement européen (UE) n° 814/2013 sur l'écoconception des chauffe-eau. Chaque profil liste des puisages, de 07:00 à 21:45, avec leur énergie et leur débit : 5,845 kWh par jour pour le M, 11,655 pour le L, 19,07 pour le XL. Ce sont eux qui servent à tester un chauffe-eau et à lui attribuer son étiquette énergétique. L'annexe informative de la NBN EN 12831-3 les reprend heure par heure.

Tout dépend de la puissance que la pompe à chaleur transmet réellement à l'eau à la température voulue. Pour le profil XL à 60 °C, avec une sonde à mi-hauteur, l'outil donne 3,8 kW avec 200 L, 2,3 kW avec 250 L et 1,0 kW avec 300 L. Une pompe à chaleur de 2 kW demande donc un ballon de 300 L. Saisissez la puissance de votre appareil : l'outil retient le plus petit ballon compatible.

En logements standards, comme le fait WaterDim : chaque logement est pondéré selon son nombre de chambres et le parc, privé ou social. Un appartement de deux chambres vaut 0,9 logement standard en parc privé et 1 en parc social. Buildwise a établi ces coefficients à partir des statistiques belges et de l'étude française COSTIC. Les pointes de puisage, elles, ne sont pas publiées en Belgique : l'outil les estime par les formules françaises COSTIC, en le signalant, ou vous les saisissez.

Parce que seule une partie du ballon reste à température. La sonde de charge relance la production quand l'eau froide l'atteint : avec une sonde à mi-hauteur, seule la moitié haute est garantie chaude, et Buildwise double le volume utile pour obtenir le volume réel. Avec une charge bien stratifiée, ce qu'un échangeur externe facilite, Énergie+ retient 80 à 95 % de volume utile ; avec un fort brassage, jusqu'à 45 % seulement.