chauffage et eau chaude sanitaire: conception et … · le puits canadien permet le refroidissement...
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Bruxelles Environnement
Suivi d’un bâtiment durable
Jonathan FRONHOFFS
CENERGIE
Formation Bâtiment Durable :
Chauffage et eau chaude sanitaire: conception et régulation
2
Objectifs de la présentation
● Rappel des exigences légales de suivi des
consommations
● Introduction au matériel nécessaire au monitoring
● Interpréter une campagne de mesure
● Expliquer des dysfonctionnements à l’aide
d’exemples
3
Plan de l’exposé
● Le monitoring: pourquoi?
● Rappel des obligations légales
● Matériel de monitoring
● Exemple: NAC Herent
● Exemple: Hôtel de police Sint-Niklaas
● Exemple: Administration – Quartier Nord
● Suivi sur base des consommations: comptabilité
énergétique
Source: Cenergie
Monitoring et
gestion de
l’énergie
Optim
isation d
es r
égla
ges
Insta
llations e
ffic
aces
Risque de pertes
d’économies
100%
90%
70%
Gestion de l’énergie – monitoring: pourquoi ?
4
● Monitoring énergétique :
► Fait part d’une politique de gestion de l ’énergie
► Evite le « pertes d’économies »
Source: Cenergie
Gestion de l’énergie – monitoring: pourquoi ?
5
0j 10j 20j 60j 30j 40j 50j
MWh
Tendance habituelle de la consommation énergétique
Entretien préventif
Optimisation
Investissement
Entretien curatif
Investissement Vers la neutralité énergétique en étapes
Confort
Investissement
● Viser la neutralité énergétique
Source: Cenergie
Gestion de l’énergie – monitoring: pourquoi ?
6
● Exemple!
Consommations standards
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
1983
1984
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1987
1988
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1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
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2005
2006
2007
2008
Evolution par année
Co
nso
mm
ati
on
en
m³/
an
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● Le monitoring: pourquoi?
● Rappel des obligations légales
● Matériel de monitoring
● Exemple: NAC Herent
● Exemple: Hôtel de police Sint-Niklaas
● Exemple: Administration – Quartier Nord
● Suivi sur base des consommations: comptabilité
énergétique
Plan de l’exposé
8
PEB chauffage/climatisation
● Comptage d’énergie - sans événement déclencheur!
► Chauffage depuis 1/1/2011
► Froid depuis 1/09/2012
► Possibilité de télémétrie obligatoire sauf en chaud si:
› < 500 kW: compteur Sibelga
› ≥ 500 kW: compteur Sibelga si dessert uniquement système de
production de chaleur
● Comptage d’énergie – avec événement déclencheur
► Placement ou remplacement tours de refroidissement et
aero-refroidisseurs
Froid Chaud Ventilation
Consommation > 12 kW > 100 kW ≥ 10.000 m³/h
Energie
≥ 500 kW
et
par bâtiment!
-
9
PEB chauffage/climatisation
● Comptabilité énergie - sans événement
déclencheur
► Contient
› Relevé consommations mensuels
› Calcul de la consommation annuelle
› Indicateur annuelle kWh/m² ou autre pertinent
› Emissions annuelles de CO2
› Calcul du rendement annuel de la production chaud/froid
› Interprétation et comparaison à l’historique et d’autres
bâtiments
► Dérogation pour installations inférieures à 500 kW
› Comptabilité énergétique simplifiée sur base annuelle
Froid Chaud
Annuelle > 12 kW > 100 kW
Mensuelle ≥ 500 kW
10
● Le monitoring: pourquoi?
● Rappel des obligations légales
● Matériel de monitoring
● Exemple: NAC Herent
● Exemple: Hôtel de police Sint-Niklaas
● Exemple: Administration – Quartier Nord
● Suivi sur base des consommations: comptabilité
énergétique
Plan de l’exposé
Source: Cenergie
Matériel de monitoring: campagne de mesure
● Matériel
► Enregistreurs
► Sondes de mesure
(HR, T, CO2)
► Lecture sur PC ou internet
● Prix de revient
► 75 …500 €…8.000 €
11
Source: Cenergie
Matériel de monitoring: Système de gestion des bâtiments (GTC) ● Matériel
► PC
► Réseau
► Acteurs
► Sondes
de mesure
12
Source: Cenergie
Matériel de monitoring: Système de gestion des bâtiments (GTC) ● Visualisation
► Consulter et modifier les paramètres
► Enregistrer les paramètres
► Messages d’erreur
13
Source: Cenergie
Matériel de monitoring: Système de gestion des bâtiments (GTC)
14
● Prix de revient de l’installation
► Régulation = 20…30% installation technique
► Visualisation et intégration de différentes techniques =
10…100-s k€
● Prix de revient du suivi
► Contrat de maintenance
► Gestionnaire de bâtiments en interne
► Audit par un bureau d’études indépendant
Source: Cenergie
Mesures
● Captation des impulsions
► Sortie des impulsions : sortie mécanique ou électronique
sur le compteur qui court-circuite brièvement en cas de
dépassement d’une certaine consommation, p.ex. 1
impulsion par 0,1 kWh
► Raccordé à l’enregistreur de données qui compte les
impulsions et les convertit en quantité de consommation
par unité de temps, p.ex. quart d’heure ou heure
► Inconvénient : si on manque des impulsions, le
consommation ne correspondra plus.
► Application
› Compteurs d’électricité plus anciens
› Compteurs de gaz et d’eau classiques
› Calorimètres
Source: Cenergie
Mesures
● Système BUS
► Compteur présente une sortie BUS (M-bus, Modbus,
KNX-bus) et dispose en interne de registres pouvant être
lus par le biais du système BUS
► Raccordé à l’enregistreur de données/gateway (avec
câble bus) qui lit les registres selon un intervalle de
temps (p.ex. quart d’heure).
► Les valeurs du registre peuvent être les consommations
ou les relevés de compteur (recommandé)
► Avantage (relevés de compteur) : si on manque une
lecture, la consommation totale sera toujours correcte.
► Application
› Compteurs d’électricité
› Certains compteurs de gaz et d’eau récents
› Calorimètres
Source: Cenergie
Enregistrement des données
● Indépendant
► PLC ou PC industriel traite les données jusqu’au niveau
CSV ; Envoie les données par GPRS, 3G, TCP/IP, PSTN
à intervalles établis
► Avec mémoire locale ou non
► Configurable à distance ou non
► Liaison de données généralement possible
● GTC
► Compteurs accessibles par SGGTCB
► Programmation et sauvegarde des tendances
► GTCcrée des fichiers CSV
► Liaison de données disponible
► GTCenvoyé par TCP/IP (prévoir éventuellement petit
logiciel)
18
● Le monitoring: pourquoi?
● Rappel des obligations légales
● Matériel de monitoring
● Exemple: NAC Herent
● Exemple: Hôtel de police Sint-Niklaas
● Exemple: Administration – Quartier Nord
● Suivi sur base des consommations: comptabilité
énergétique
Plan de l’exposé
Source: Cenergie
NAC Herent – concept
19
LG
Pulsion
Extraction
Puits canadien : permet le préchauffage de l’air frais extérieur grâce à la géothermie
LG Groupe d’air avec récupération de chaleur par le biais de la roue thermique
Radiateurs
Principe hiver
Source: Cenergie
NAC Herent – concept
20
LG
Pulsion
Extraction
Le puits canadien permet le refroidissement de l’air frais extérieur grâce à la fraîcheur du sol
LG Groupe d’air
Masse froide du bâtiment : le bâtiment se refroidit la nuit et absorbe la chaleur pendant la journée
Pare-soleil extérieur automatique : protège contre les rayons du soleil entrants pendant une chaude journée d’été
Principe été : journée
Source: Cenergie
Air frais extérieur par le biais des fenêtres automatisées
Extraction de l’air chaud
Masse du bâtiment chauffée : le bâtiment se réchauffe pendant la journée et se refroidit la nuit grâce à l’air frais extérieur
Extracteur de toit
Principe été : nuit
NAC Herent – concept
21
Source: Cenergie
NAC Herent – confort d’été
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n °
C
Moment
Groupe d’air 1 Semaine 1
Buitentemp. Aanzuig LG1 Temp.
Effet puits
canadien
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Source: Cenergie
NAC Herent – confort d’été
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en
°C
Tijdstip
GA 4 Semaine 2
Buitentemp. LG4 extractie Technische Dienst Kleedkamer Heren Kantoor Interventie LG4 pulsie T
26°C 28°C
Effet puits
canadien
Effet inertie et
ventilation
nocturne
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Source: Cenergie
NAC Herent – campagne de mesure CO2
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Tijdstip
metingen CO2 week 2
CO2 kantoor secretaris CO2 onthaal politie CO2 technische dienst
CO2 (ppm)
IDA 1
IDA 2
Occupation
Source: Cenergie
NAC Herent – campagne de mesure hiver
25
Comportement
aquastatique
Groupe d’air
inactif
Retour
supérieur à
l’admission
Source: Cenergie
NAC Herent – campagne de mesure HR
26
HR très basse
Source: Cenergie
NAC Herent – campagne de mesure HR
27
HR stable
Source: Cenergie
NAC Herent – audit GTC
28
● Clapet de ventilation nocturne bloqué
● Réglage aquastatique des chaudières
● Erreur de zonage de la ventilation nocturne
● Erreur de réglage de l’horloge en régime weekend
● Trop peu d’horloges
● Erreur de mesure de la température extérieure
29
● Le monitoring: pourquoi?
● Rappel des obligations légales
● Matériel de monitoring
● Exemple: NAC Herent
● Exemple: Hôtel de police Sint-Niklaas
● Exemple: Administration – Quartier Nord
● Le monitoring: pourquoi?
● Suivi sur base des consommations: comptabilité
énergétique
Plan de l’exposé
Source: Cenergie
Hôtel de police Sint-Niklaas – concept
30
● Construction en ossature bois (enveloppe passive
en termes d’isolation)
● Chauffage avec chaudière au gaz et radiateurs
● Refroidissement maximal
Source: Cenergie
0
10
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°C
TijdstipAanvoer luchtgroepen Retour luchtgroepen Aanvoer verwarmingsbatterij Retour verwarmingsbatterij Temp Extractie AHU cellen
Temp -1 EHBO Kuis Berging Temp Pulsie AHU cellen RV Pulsie AHU cellen Buitentemp.
Hôtel de police – campagne de mesure hiver
31
Débit thermique
constant batterie de
chauffage
Température
d’admission
constante
Source: Cenergie
Hôtel de police – campagne de mesure hiver
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ur
in °
C
TijdstipAanvoer rad. Niv.+1 24H Retour rad. Niv.+1 24H Aanvoer primair Retour primair Temp niv.+1 Recherche Buitentemp.
Delta T trop bas
Réglage sur sonde
extérieure
Source: Cenergie
● Groupes d’air en panne
● Pompes de circulation
actives
Hôtel de police – campagne de mesure été
33
Source: Cenergie
Hôtel de police – campagne de mesure été
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in %
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°C
Tijdstip
Luchtgroep Kantoor Week 3
Buitentemp. koelbatterij retour koelbatterij aanvoer terugname verse lucht Pulsie temp. RV buiten Pulsie RV
Delta T trop bas
Effet batterie de
refroidissement
35
● Le monitoring: pourquoi?
● Rappel des obligations légales
● Matériel de monitoring
● Exemple: NAC Herent
● Exemple: Hôtel de police Sint-Niklaas
● Exemple: Administration – Quartier Nord
● Suivi sur base des consommations: comptabilité
énergétique
Plan de l’exposé
Source: Cenergie
Hôtel de police – campagne de mesure été
36
0
5
10
15
20
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35
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°C
Tijdstip
Temperatuur Kantoor Week 2
Buitentemp. terugname lokaal gelijkvloers west lokaal gelijkvloers oost box 3 onthaal lokaal 1ste verdieping oost Pulsie temp.
Température de
pulsion basse
Désactiver la roue
thermique
Effet soleil de
l’après-midi
● Administration régionale
● 55.000 m²
● Electricité: 71 kWh/m²
● Gaz: 61 kWh/m²
● Chauffage-Froid: Ventilo-convecteurs 4 tubes
● Air hygiénique sur GP froid/chaud/humidification
37
Administration – Quartier Nord
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
38
● Consommation de gaz
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
39
● Consommation d’électricité
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
40
● Consommation d’électricité
► Effet de la température extérieure
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
41
● Consommation de gaz
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
42
● Consommation de gaz
► Signature énergétique
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
43
● Production et distribution de chaleur
► Schémas hydrauliques
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
44
● Production et distribution de chaleur
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
45
● Production et distribution de froid
► Schémas hydrauliques
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
46
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
47
● Campagne de mesure Production et distribution de
chaleur Chaudière 1
Chaudières 2-4
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
48
● Campagne de mesure Production et distribution de
chaleur Primaire et
secondaire à même
température
Besoins de chaleur
faible
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
49
● Campagne de mesure: Circuits ventilo-convercteurs
Besoins de chaleur
faible
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
50
● Fonctionnement de la GTC
► Programmation horaire
► Pas optimale, mais existante, c’est déjà ça: 6-22h
Source: Cenergie
Administration – Quartier Nord
51
● Fonctionnement de la GTC?
► Mais?! Fonctionnement de 2h00 à 8h00 !
52
Administration – Quartier Nord
Besoins de chaleur
faible
● Batteries de froid
► Le gestionnaire nous annonce la coupure de la production
de froid
Congé: production
de froid, pas de
ventilation
53
Administration – Quartier Nord
● Analyse de consommations de gaz
► 250 kW de « stand-by »
54
Administration – Quartier Nord
● Analyse de consommations de gaz
► 250 kW de « stand-by »
55
● Le monitoring: pourquoi?µ
● Rappel des obligations légales
● Matériel de monitoring
● Exemple: NAC Herent
● Exemple: Hôtel de police Sint-Niklaas
● Exemple: Administration – Quartier Nord
● Suivi sur base des consommations: comptabilité
énergétique
Plan de l’exposé
56 :: Cenergie cvba :: Gitschotellei 138 :: B-2600 Berchem :: t +32 3 271 19 39 :: www.cenergie.be ::
Signature énergétique
56
57 :: Cenergie cvba :: Gitschotellei 138 :: B-2600 Berchem :: t +32 3 271 19 39 :: www.cenergie.be ::
Signature énergétique
57
+ 60 %
Régression du gaz après mesure
‹#›
58
Détermination des économies via CUSUM
‹#›
59
60
● http://www.environnement.brussels/thematiques/batiment/la-
peb/les-installations-techniques-chauffage-et-
climatisation/reglementation
► Exigences PEB chauffage
Outils, sites internet, etc… intéressants :
61
Références Guide Bâtiment Durable:
● Guide Bâtiment Durable: http://www.bruxellesenvironnement.be/guidebatimentdurable
Fiche G_ENE00
Fiche G_ENE02
62
Ce qu’il faut retenir de l’exposé
● Obligation légales -> comptabilité énergétique
● Conception durable -> bon suivi/réglage
● GTC n’est pas la garantie d’un bâtiment bien réglé
● Mesurer, c’est savoir…
63
Jonathan FRONHOFFS
Chef de projet Gestion de l’énergie
Coordonnées :
: 02/513.96.13
Courriel : jonathan.fronhoffs@cenergie.be
Contact
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