Facteur énergétique (États-Unis)

Un facteur énergétique (energy factor) est une mesure utilisée aux États-Unis pour comparer l'efficacité de la conversion d'énergie des appareils et équipements résidentiels. Le facteur énergétique est actuellement utilisé pour évaluer l'efficacité des chauffe-eau, des lave-vaisselle, des machines à laver le linge et des sèches-linge. Le Département de l’énergie des États-Unis utilise ce terme pour élaborer et appliquer des normes minimales de conservation de l’énergie dans le cadre du Programme de conservation de l’énergie[1].

Plus le facteur d’énergie est élevé, plus l’appareil est efficace[2].

Bien que le terme facteur d'énergie soit utilisé pour comparer l'efficacité relative de ces appareils, la mesure est définie différemment pour les quatre catégories d'appareils. Le facteur énergétique est exprimé en termes d'énergie sur site, ce qui exclut les pertes dues à la conversion d'énergie. Toutes ces mesures d'efficacité sont définies par les procédures de test du Département de l'énergie[3].

Chauffe-eau

La mesure du facteur énergétique s'applique uniquement aux chauffe-eau résidentiels, qui sont actuellement définis par le combustible, le type et la capacité d'entrée[4].

Résidentiel chauffe-eau

Combustible	Type	Capacité d'entrée
Gaz naturel	à stockage	≤75 kBtu/h
Fioul	à stockage	≤105 kBtu/h
Électricité	à stockage	≤12 kW
Table	à stockage	≤12 kW
Gaz naturel	instantané	<200 kBtu/h
Électricité	instantané	≤12 kW

Procédure de test

Le facteur énergétique est déterminé à l'aide d'un modèle d'utilisation stylisé d'eau chaude. L'eau chaude est tirée en six parties égales totalisant 64,3 gallons et une période d'attente de 18 heures suit.

Le facteur énergétique pour les chauffe-eau résidentiels est déterminé en utilisant les résultats du test d'utilisation simulée de 24 heures. Au cours de l'essai, 64,3 ± 1,0 gallons d'eau sont prélevés sur le chauffe-eau en six tirages équidistants qui commencent à une heure d'intervalle. Le débit d'eau chaude pour chaque tirage est de 3,0 ± 0,25 gallons par minute. Après le début du dernier tirage, une période d'attente de 18 heures suit. Pendant l'essai, les conditions d'essai doivent être utilisées à une valeur et à une précision spécifiées. Les chauffe-eau à pompe à chaleur (HPWH) ont des valeurs différentes spécifiées pour la température de l'air ambiant et l'humidité relative[5].

Conditions d'essai spécifiées

Mesure	Valeur et précision requises
Température de l'eau d'entrée	58 °F±2 °F
Température de l'eau de sortie	135 °F±5 °F
Température de l'air ambiant	67.5 °F±2.5 °F
Température de l'air ambiant (HPWH uniquement)	67.5 °F±1 °F
Humidité relative ambiante (HPWH uniquement)	50%±1 %

À partir de la procédure de test standard, le facteur énergétique est défini comme suit :

${\displaystyle EF=\sum \limits _{i=1}^{6}{\frac {M_{i}C_{pi}\left(135^{\circ }F-58^{\circ }F\right)}{Q_{dm}}},}$

où ${\displaystyle Q_{dm}}$ est la consommation d'énergie de chauffage d'eau quotidienne modifiée (Btu), ${\displaystyle M_{i}}$ est la masse retirée du i^th retrait (lb), et ${\displaystyle C_{pi}}$ est la chaleur spécifique de l'eau du i^th retrait (Btu/lb°F).

Normes de conservation de l'énergie

Les normes fédérales minimales de conservation de l'énergie sont définies par le carburant, le type et le volume de stockage nominal. Toutes les normes sont calculées en fonction du volume de stockage nominal V en gallons. Les normes de conservation actuelles sont moins efficaces que les normes qui entreront en vigueur en 2015[6],[7].

Normes de conservation de l'énergie

Carburant	Type	Volume de stockage nominal	Facteur énergétique (à partir du 16 avril 2015)	Facteur énergétique avant avril 2015
Gaz Naturel	à stockage	≥ 20 gal et ≤ 55 gal	0.675 − 0.0015 V	0.67 − 0.0019 V
Gaz Naturel	à stockage	> 55 gal et ≤ 100 gal	0.8012 − 0.00078 V	0.67 − 0.0019 V
Fioul	à stockage	≤ 50 gal	0.68 − 0.0019 V	0.59 − 0.0019 V
Électrique	à stockage	≥ 20 gal et ≤ 55 gal	0.960 − 0.0003 V	0.97 − 0.00132 V
Électrique	à stockage	> 55 gal et ≤ 120 gal	2.057 − 0.00113 V	0.97 − 0.00132 V
Table	à stockage	≥ 20 gal et ≤ 100 gal	0.93 − 0.00132 V	0.93 − 0.00132 V
Gaz Naturel	instantané	< 2 gal	0.82 − 0.0019 V	0.62 − 0.0019 V
Électrique	instantané	< 2 gal	0.93 − 0.00132 V	0.93 − 0.00132 V

Lave-vaisselle

Le facteur énergétique des lave-vaisselle est défini comme "le nombre de cycles par kWh de puissance d'entrée".

Machines à laver le linge

Le facteur énergétique pour les machines à laver le linge est défini comme "la capacité en pieds cubes par kWh de puissance d'entrée par cycle".

Séchoirs à linge

Le facteur énergétique des séchoirs à linge est défini comme "le nombre de kilos de vêtements séchés par kWh de puissance consommée".

Voir aussi

• Energy star

Références

1. (en) « Statutory Authorities and Rules », eere.energy.gov, sur eere.energy.gov, U.S. Department of Energy (consulté le 26 mars 2013)
2. « ESTIMATING COSTS AND EFFICIENCY OF STORAGE, DEMAND, AND HEAT PUMP WATER HEATERS », sur Energy.gov, US Dept of Energy (consulté le 2 juin 2016)
3. (en) « Standards and Test Procedures », eere.energy.gov, sur eere.energy.gov, U.S. Department of Energy (consulté le 26 mars 2013)
4. « Residential Water Heaters », eere.energy.gov, sur eere.energy.gov, U.S. Department of Energy (consulté le 26 mars 2013)
5. « 10 CFR Part 430 Energy Conservation Program for Consumer Products: Test Procedure for Water Heaters; Final Rule », Federal Register, vol. 63, n^o 90,‎ 11 mai 1998, p. 25995–26016 (lire en ligne, consulté le 26 mars 2013)
6. (en) « 10 CFR Part 430 Energy Conservation Program: Energy Conservation Standards for Residential Water Heaters, Direct Heating Equipment, and Pool Heaters; Final Rule », Federal Register, vol. 75, n^o 73,‎ 16 avril 2010, p. 20112-21981 [20113] (lire en ligne, consulté le 26 mars 2013)
7. (en) « 10 CFR Part 430 Energy Conservation Program for Consumer Products: Energy Conservation Program for Consumer Products: Energy Conservation Standards for Water Heaters; Final Rule », Federal Register, vol. 66, n^o 11,‎ 17 janvier 2001, p. 4474–4497 [4497] (lire en ligne, consulté le 26 mars 2013)