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ROYAUME DU MAROC
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RAPPORT D’EFFICACITE ENERGETIQUE ***********
Mesures d'efficacité énergétique d’une usine de production alimentaire
Préparé par : SABRI Fatima Ezzahra Encadré par : M. Touzani
Option : 2ère année génie des procédés industriels
Mesures d'efficacité énergétique d’une usine de production
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Introduction
Les usages thermiques et électriques représentent une grande partie de la consommation finale d’énergie au Maroc. La mise en place de systèmes électriques et de services associés peut donc générer des économies d’énergie énormes que ce soit
pour des utilités industrielles (processus industriels) ou pour des usages dans les bâtiments (usages thermiques et électriques). En effet, l’efficacité énergétique permet
d’optimiser la consommation énergétique d’un système en utilisant des produits à fort rendement, ou en changeant judicieusement ses habitudes de consommation,
pour au final réduire ses factures énergétiques.
Mesures d'efficacité énergétique d’une usine de production
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L’objet d’étude:
Soit une usine de production alimentaire, qui emploie 100 personnes y compris les employés de l’administration. La production se fait 5 jours par semaine, 16 heures par jour. Pour les 12 derniers mois, la consommation d'électricité était de 1 300 MWh et de gaz naturel 60 000 m³. Chauffage au gaz naturel à 0,4 $/m³, l'électricité à 0,1 $/kWh.
L’étude se fera sur le logiciel Retscreen. C’est un outil qui facilite toute simulation technico-économique des projets d’énergie.
Le cas de référence:
Système de production de chaleur :
Bâtiment chauffé au gaz naturel Température de consigne en chauffage est 22 °C Température de transition en mode chauffage est 16 °C Rendement saisonnier du système de chauffage de 75 %
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Enveloppe du bâtiment :
Façade nord du bâtiment orientée 30° nord-ouest Il n'y a pas d'ombrage sur les fenêtres Volume du bâtiment : 25 000 m³ Infiltration d'air : un changement d'air par heure
Éclairage :
Charge d'éclairage est 10 W/m² pour 90 h/sem
Ordinateurs :
30 ordinateurs de bureau sont utilisés 40 h/sem Charge moyenne des ordinateurs est 300 W
Eau chaude :
Eau chaude réglée à 45 °C et consommation de 50 litres par personne par jour Eau chauffée par la chaudière du système central de chauffage au gaz naturel Eau chaude disponible 24 h/j
Moteurs :
10 machines à mouler par injection utilisant des moteurs à rendement moyen de 30 hp
En opération environ 8 h/j Facteur de charge 75 % 10 moteurs à rendement moyen de 10 hp utilisés pour diverses fonctions de
fabrication En opération environ 15 h/j Facteur de charge 75 % Vitesse à plein régime de tous les moteurs est 1 800 tr/min
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Air comprimé :
Compresseur d'air rotatif à vis d'une capacité de 125 pi³/min Compresseur sous l'impulsion d'un moteur à haut rendement de 30 hp Prise d'air intérieur Pression du système est 135 psig Consommation moyenne d'air est 80 pi³/min Fuite d'air est 20 pi³/min Contrôle de la capacité est marche/arrêt Système fourni de l'air comprimé pour 90 heures par semaine
Réfrigération :
Un système de réfrigération refroidit un procédé de l'usine 90 h/sem Charge de froid est 20 TR Pourcentage d'utilisation est 75 %
Le cas proposé:
Système de production de la chaleur :
Enveloppe du bâtiment :
Diminuer la température de consigne en chauffage à 20 °C et réduire de 2 °C lorsque les locaux sont inoccupés
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Installation d'une porte à fermeture rapide pour le quai de chargement réduisant le taux de changement d'air à 0,7 par heure, coût 20 000 $
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Eclairage :
Installation de nouvelles lumières dans l'usine de production et dans l'air de stockage réduisant la charge d'éclairage moyenne à 8 W/m²
Installation d'une minuterie réduisant l'usage de 10 h/sem Coûts 10 000 $
Ordinateurs :
Former le personnel à éteindre leur ordinateur et à utiliser le mode en veille pour une réduction de l'utilisation estimée à 10 h/sem
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Eau chaude :
Augmenter la température de l’eau chaude à 60 °C Réduire la consommation d’eau chaude à 30 litre par personne, par jour.
Moteurs :
Remplacer tous les moteurs par des unités à très haut rendement, coût de 1 000 $ pour chacun des moteurs de 30 hp et 500 $ pour chacun des moteurs de 10 hp
Diminuer le temps d'opération des plus petits moteurs de 2 h/j
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Réfrigération :
Installation d'un nouveau système de réfrigération: coût 10 000 $ Économies d'exploitation et entretien : 1 000 $ par année Réduire le pourcentage d'utilisation à 60 % et couper le temps d'opération de
10 h/sem
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Air comprimé :
Remplacer le système de contrôle de la capacité existant par un contrôle à vitesse variable
Réduire la pression à 90 psig Remplacer la prise d'air intérieur par une bouche d'entrée d'air extérieur Éliminer les fuites d'air Fermeture automatique du système en dehors des heures de travail (80 h/sem) Coût estimé pour les mesures d'efficacité énergétique : 10 000 $ Réduction des coûts de service : 200 $ (exploitation et entretien)
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Donc, après avoir introduire les différentes grandeurs caractéristiques des équipements mis en question, on constate qu’on a réalisé des économies d’énergie d’environ 1090 Mwh pour l’énergie électrique, soit disons un gain de 109035 $ par année… malheureusement, durant ce calcul, le logiciel n’a pris en considération que la consommation du combustible 1 qui est l’électricité, alors que la consommation du gaz naturel n’était pas inclus.
Conclusion :
La réalisation de ce travail m’a été utile, vu qu’il m’a permis de me familiariser au RetScreen, un logiciel qui peut être utilisé pour évaluer différentes mesures d'efficacité énergétique associées à l'enveloppe du bâtiment, à l'éclairage, aux équipements électriques, à l'eau chaude, aux moteurs électriques…à la réfrigération, et plus encore. Ces analyses sont utiles pour la conception de nouvelles constructions mais aussi pour des projets d'amélioration.