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Qualité AIR, Qualité EAU et EFFICACITE ENERGETIQUE : UN ENJEU MAJEUR POUR LES PISCINES
Bertrand Guillemot Directeur des programmes innovation Dalkia 33 place ronde 92981 Paris La défense
10 juillet 2018
Groupe régional AICVF MIDI-PYRENEES
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1. MARCHÉ DES PISCINES
2. DALKIA ET LES PISCINES
3. LES PISCINES EN CHIFFRE
4. LES ENJEUX ET AUTRES PARAMÈTRES
5. INNOVATIONS
QAI, QE et EE : UN ENJEU MAJEUR POUR LES PISCINES 07-2018
QAI, QE et EE : UN ENJEU MAJEUR POUR LES PISCINES
Marché des piscines
QAI, QE et EE : UN ENJEU MAJEUR POUR LES PISCINES 07-2018
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1978 année médiane de construction des bassins, pour une durée de
vie estimée de 30 ans
2 849 bassins découverts
Le programme « 1 000 piscines » arrive à ses limites et n’est plus adapté à la demande (bassins ludiques, détente et sport). Parmi les bâtiments communaux les plus énergivores et fortement consommateurs d’eau.
3 911 piscines
pour 6 354 bassins
25 % des piscines sont privées
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Des attentes d’usagers qui changent : une place plus importante pour les activités ludiques
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Contexte
Un parc vieillissant
Un des équipements publics les plus fréquentés d’un territoire
• La natation est pratiquée par 17,3 millions de personnes • 4 à 5 personnes sur 10 vont au moins une fois par an à la piscine
110 417
1 706 1 074 908 1 091 925
123
1969 Lancement du programme « 1 000 piscines »
QAI, QE et EE : UN ENJEU MAJEUR POUR LES PISCINES 07-2018
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Estimation du marché français
Appro Chaleur 110 M€
Appro élec
190 M€
Traitement eau 150 M€
appro eau 300 M€
300 M€ 450 M€ 750 M€
Travaux
330 M€ / an Marché 1 380 M€
Exploitation (Maintenance/ Garantie Totale) – 300 M€
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Dalkia et les piscines
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L’EXPERTISE DE DALKIA GROUPE EDF
Dalkia : Exploitant technique historique des piscines publiques : production thermique, traitement de l‘eau et de l’air Marchés d’exploitation de chauffage en loi
MOP Marchés PPP ou CREM de conception ou
de rénovation de piscines publiques Partenaire technique des opérateur
piscinistes (DSP)
Optimal Solutions : filiale de Dalkia spécialisée Conception Réalisation TCE (Hors Gros Œuvre)
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PISCINESOLUTION, L’OFFRE DE DALKIA POUR LES ÉQUIPEMENTS AQUATIQUES PUBLICS
L’ingénierie de conception et d’exploitation dédiée à l’amélioration énergétique et environnementale :
+500 Piscines EXPLOITÉES PAR DALKIA EN FRANCE
12 890 COLLABORATEURS
• UNE ATTRACTIVITÉ ACCRUE DES ÉQUIPEMENTS • L’ASSURANCE D’UN BUDGET DE CHARGES MAÎTRISÉ • DES ÉCONOMIES D'ÉNERGIE GARANTIES • L’INGÉNIERIE INTÉGRÉE • DES ÉQUIPES OPÉRATIONNELLES RÉACTIVES • DES ENGAGEMENTS RSE AU BÉNÉFICE
DES USAGERS ET DU PERSONNEL
DES HOMMES ET DES FEMMES EXPERTS DE LA PISCINE
Les piscines en chiffre
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Combien coûte une piscine aujourd’hui?
Pour un centre aquatique contemporain, 10 années de coûts de fonctionnement annuel représentent autant que l’investissement Hors Taxes
• Les recettes commerciales peuvent couvrir en moyenne 45 à 60% des charges de fonctionnement
• Nécessité de raisonner en coût global
Source : Mission H2O mars 2015
57% 23%
14%
• Les dépenses globales annuelles représente 1 300 €/ m² de bassin 6%
Charges de personnel
Fluides et énergies
Entretien, maintenance yc produits
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Consommations d’eau
En moyenne supérieure à 100 litres par baigneurs • 65 % à 80 % sont liés à l’activité et à la fréquentation • Piscines anciennes entre 140 à 180 litres par baigneurs • Piscines récentes entre 80 à 120 litres par baigneurs
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Consommations d’énergie
En moyenne supérieure à 3 000 kWh/m² plan d’eau • Un bâtiment résidentiel RT 2012 ne consommera que 50 kWh/m²
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Les piscines d'une même ville
Piscine Age Consommation d’énergie (m² plan d’eau)
Consommation d’eau
Piscine A >20 ans 2 630 kWh /m²/an 10 600 m3/an
Piscine B 20 ans 3 650 kWh /m²/an 15 900 m3/an
Piscine C 10 ans 3 410 kWh /m²/an 15 020 m3/an
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Les enjeux et autres paramètres
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Les enjeux d’une vitrine territoriale JE CHOISIS…
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Scénarii pour le territoire
C’est un arbitrage entre les différentes contraintes et opportunités identifiées qui permet alors la validation d’un scénario idéal
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Les hypothèses / points clefs
Comprendre et documenter la situation de référence: • Fréquentation / utilisation
• Consommations et dépenses eau et énergie • Diagnostic du bâti (vétusté, étanchéité à l’air, apports solaires…) et des
systèmes
• Confort hygrothermique (eau et air) • Enjeux sanitaires (carnet sanitaire, analyses eau, trichloramine)
Ref Ouvrage : « Piscines – Aide à la conception pour les maitres d’ouvrage » 7ième édition / FFN
Ref Evènement : 13èmes Rencontres Professionnelles de la Piscine Publique les 16,17 et 18 octobre à Marne la Vallée. D2X
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Des enjeux techniques indissociables
PERFORMANCE
Température d’eau
Température d’air
Hygrométrie
Météo
Baigneurs
Bâti
Renouvellement d’eau
Traitement d’eau bassin
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E N J E U X É C O N O M I Q U E S E T É N E R G E T I Q U E S
LE CONFORT AU MEILLEUR PRIX…?
AMBITION D’ÉCONOMIES
TYPE DE MARCHÉ
ÉNERGIE À PRIX FIXE OU VARIABLE
Le confort est issu de l’optimisation simultanée du chauffage, de la maitrise du taux d’hygrométrie, du circuit d’air et du traitement d’eau.
COUT TOTAL DE POSSESSION BUDGET TRAVAUX
SENSIBILISATION DES OCCUPANTS
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Démarche d‘étude
1. Définition du bâti : Simulation Thermique Dynamique
2. Analyse de la fréquentation
3. Analyse des consommations en eau
4. Analyse des consommations énergétiques tous usages
5. Modélisation globale et reconstitution des consommations détaillées par usage et par bassin
6. GERER LES EQUILIBRES et INTERACTIONS
7. Etudes et optimisations des différentes solutions techniques
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L’équilibre des milieux et le confort
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• Interactions :
Risques
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Figure 2 : gestion des flux d'air recommandée
L’équilibre des milieux et le confort
• Interactions maitrisées :
Limitation des Risques
Innovations
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La piscine intelligente et connectée
Des technologies aujourd’hui accessibles De nouveaux services Des bénéfices vérifiables
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Cycle de la trichloramine
Un produit issue de l’action du Chlore
Se combine avec les impuretés baigneurs
NCL3 produit ultime Gazeux à la pression atmosphérique
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La trichloramine : pourquoi s’en préoccuper ?
Les Trichloramines sont classée dans le suivant le tableau 66 des maladies professionnelles (MP) : « Rhinites et asthmes professionnels ( …) liés à travaux exposant aux dérivés aminés des produits chlorés tels que la chloramine dans les piscines »
La trichloramine : VLEP non référencées dans la liste INRS : Il y a encore des discussions sur la valeur à tenir. INRS = 0,5 mg/m3, ANSES = 0.3 mg/m3)
CIRCULAIRE DGT 2010/03 du 13 avril 2010 du décret n° 2009-1570 du 15 décembre 2009 relatif au contrôle du risque chimique sur les lieux de travail : pour les agents chimiques dangereux ne disposant pas de VLEP réglementaires, l'employeur doit, en
fonction des résultats de l'évaluation des risques, procéder à des mesurages réguliers. Ces mesurages ne sont pas encadrés réglementairement. »
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NemoPool Garantir efficacement le confort des baigneurs
IOT : Unité multi mesures connectée au WEB
Informations confort et sanitaire, pilotage des systèmes
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Seuil trichloramines fixé à 0,5 mg/m3, (100 ppb)
consigne d’hygrométrie est maintenue à 50%.
Minimum ouverture du volet d’air neuf à 20%.
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Impact du pilotage de la CTA par Pic NCl3
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Impact du pilotage de la CTA par Pic NCl3
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Les STD se concentrent sur le bati
Négligent les conséquences de la fréquentation
Négligent les interfaces systèmes
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: modélisation dynamique multi éléments
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Dynapool Bâti et Système
######### #######du 1 janv au 31 déc Nom MarxDormoy_PAC
Version (n° ou texte) 1
1 6 Zone climatique 12 7 Insérer ici une capture d'écran satellite (google maps)
3 8 Fréquentation annuelle 270000 entrées4 95 10
Type de bâtiment 101Hauteur 8 m Volume 24000 m³
Dimension de la halle bassin 3000 m² Murs N-S 60,0 m 480 m²Ratio de forme (longueur / largeur) 1,2 Murs E-O 50,0 m 400 m²
Ratio de toiture(surface toiture / surface au sol)
1,7 6860 m²
Orientation (sud) 57° Sud-OuestDébit de fuite par infiltration Q4_Pa_surf
[m3/(h.m2)]2,5 6466 m³/h 0,27 vol/h
Température initiale 25°CHygrométrie initiale 50%
Toit 0% m²Nord-Est 75% 360 m²
Sud-Est 15% 60 m²Sud-Ouest 70% 336 m²
Nord-Ouest 40% 160 m²
Puissance nominale 2000 kWRendement chaudière(s) 92%
1 Chauffage Eau 500 kWChauffage Air 500 kW + PAC
Occupation InoccupationRelève de température CTA 10°C Débit d'air soufflé 110960 m³/h 55480 m³/h
Chauffage Air Soufflé 500 kW Débit d'air soufflé 36,99 kg/s 18,49 kg/sChauffage Air Neuf 600 kW Taux brassage 4,62 vol/h 2,31 vol/h
Recyclage air 60% 60%Débit d'air recyclé 66576 m³/h 33288 m³/h
Puissance électrique 150 kW291,67 kW MAX
COP nominal 3Durée min de fonctionnement 10 min
ΔT min condenseur-évaporateur 20°CPincement au condenseur 5°CPincement à l'évaporateur 5°C
Rendement exergétique 0,5
Temps de réponse 30 minEau de ville 9,8°C
Besoin (douche+lavabo) 15 L TotalTempérature 60°C Besoin (manuel)
Besoin énergie ECS1,25 m³1 vol/h Pertes boucle ECS 40%
Lavage des plages 15 L/jours/m²Surface des plages 200 m²
CTA
Chau
dièr
e
Pédiluves
Paramètres avancés
ECS
& e
au fr
oide
?
235,8 MWh
4 050 000 L
CT E
au
11,67 kg/s
63%
Débit de déshumidification
23,33 kg/s
Vitr
ages
Proportion d'air déshumidifié
63%PAC
Dynapool 0.2.6-dev
Attention, vérifier les données suivantesScénarisation
0,0% d'erreur
36 entréesmanquantes
462,3333333 kW MAX
Bassins
PAC
Hal
l
Description du projet
Débit de déshumidification
70000 m³/h 35000 m³/h
Remplir les valeurs en gras dans les cases encadrées
Attention, le débit d'air recyclé ne peut pas être supérieur au débit déshumidifié (voir schéma)
Enveloppe déperditive
+Sauvegarder le projet
Lancer la simulation
N
S
EO
Double usage
Simple usage
Hall bassin
Bassin
AN
AV
AS
Repris
Vers chaufferie
Chau
ffage
ai
r neu
f
Chau
ffage
ai
r sou
fflé
PACRecyclé
Simple flux Double flux avec mélange Double flux avec mélange et déshumidificateur
(Une chaudière)
(Deux chaudières)
Afficher/Masquer les caractéristiques
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Bassins et filtration
Nombre de bassins : 2
Type NombreAFM 5 min 50 m/h 2 min 30 m/h 0,71429 /sem
1 6 Diatomees + UV - - - - 0,33333 /sem
2 7 Garofiltre 6 min 50 m/h 2 min 30 m/h 0,71429 /sem
3 8 Sable 10 min 50 m/h 5 min 30 m/h 0,5 /sem
4 9 Sable + UV 1 8 min 40 m/h 2 min 40 m/h 2 /sem
5 10 Sable + UV 2 6 min 40 m/h 2 min 40 m/h 2 /sem
Autre 2 0 min 0 m/h 0 min 0 m/h 0 /sem
Surface 1250 m² Type 0,5 /sem TypeVolume 2 613 m³ 10 min 5 min Conduction
Volume Bache Tampon 10 m³ 50 m/h 30 m/h Epaisseur53m³ Température LNC
4Renouvellement total + fuites 20000m³/an 2,5 m Récupération d'eau 0%
Nombre de vidanges 2 Efficacité
1
Surface 200 m² Type 0,5 /sem TypeVolume 242 m³ 10 min 5 min Conduction
Volume Bache Tampon 5 m³ 50 m/h 30 m/h Epaisseur53m³ Température LNC
1Renouvellement total + fuites 5000m³/an 2,5 m Récupération d'eau 0%
Nombre de vidanges 1 Efficacité
2
Profondeur moyenne
Profondeur moyenne
Temps de rinçage
Couverture
2,1 m
Couverture
1,2 m
Vitesse de lavageTemps de rinçageVitesse de rinçage
Nombre de lavages
Ludi
que
Parois et couverture
Nombre de filtresDiamètre de filtre
Sable
Géométrie
12,0°C
0,5W/m².Kmm
12,0°C
Oui/non0%
0,5W/m².Kmm
Oui/non0%
Nombre de lavages
Consommation d'eauNombre de filtres
Filtres
Lavage Rinçage
Spor
tif
Bassins non renseignés (Surface - Volume - Renouvellement)
SableTemps de lavage
Temps de lavageVitesse de lavage Vitesse de rinçage
Diamètre de filtre
Consommation d'eau
Accrocher l’interface air-eau Intégrer la fréquentation Modéliser dynamiquement les
systèmes
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Simulation du : au
Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre
Source Fourniture Poste BesoinsHall 3 597 MWhBassins 2 282 MWhECS 236 MWhTraitement Air 913 MWhTraitement Eau 161 MWhEclairage 254 MWhElectricité 102 MWh
Total 7 544 MWh
01 janvier 31 décembreBilan énergétique global de la piscine
1 429 MWh
6 115 MWh
Electricité
Chaudière
Hall3 597 MWh
48%
Bassins2 282 MWh
30%
ECS236 MWh
3%
Traitement Air913 MWh
12%
Traitement Eau161 MWh
2%
Eclairage254 MWh
4%
Electricité102 MWh
1%
Chaudière6 115 MWh
81% Electricité1 429 MWh
19%
454 MWh 440 MWh 434 MWh
345 MWh
258 MWh218 MWh
178 MWh 188 MWh244 MWh
325 MWh
449 MWh499 MWh
213 MWh182 MWh 193 MWh
167 MWh
149 MWh
121 MWh
112 MWh 115 MWh
136 MWh
165 MWh
195 MWh
215 MWh
23 MWh
27 MWh 29 MWh
30 MWh
28 MWh
30 MWh
21 MWh 25 MWh
31 MWh
29 MWh
28 MWh
29 MWh
BILAN GLOBAL ÉNERGÉTIQUE
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BILAN GLOBAL EN EAU
Simulation du : au
Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Vidange
Poste Consommation/baigneur théorique
/baigneur réelle + vidange
1/ Evaporation 1767 m³2/ Pédiluves 4103 m³3/ Filtration 6929 m³4/ Renouv. hygién. 23235 m³5/ Vidange 5453 m³Autres 1095 m³ECS 5670 m³Total 48252 m³
47,5 L133,8 L
Bilan eau global de la piscine 01 janvier 31 décembre
154,1 L
1/ Evaporation1767 m³
4%
2/ Pédiluves4103 m³
9%
3/ Filtration6929 m³
14%
4/ Renouv. hygién.23235 m³
48%
5/ Vidange5453 m³
11%
Autres1095 m³
2%
ECS5670 m³
12%
171 m³ 159 m³ 174 m³ 157 m³ 139 m³ 124 m³ 112 m³ 110 m³ 135 m³ 144 m³ 163 m³ 179 m³284 m³ 335 m³ 356 m³ 371 m³ 348 m³ 369 m³ 269 m³ 321 m³ 379 m³ 366 m³ 345 m³ 360 m³
588 m³ 532 m³ 588 m³ 569 m³ 588 m³ 569 m³ 588 m³ 588 m³ 569 m³ 588 m³ 569 m³ 588 m³
1953 m³ 1759 m³1949 m³ 1898 m³ 1984 m³ 1931 m³ 2012 m³ 2013 m³ 1920 m³ 1979 m³ 1892 m³ 1947 m³
5453 m³
93 m³84 m³
93 m³ 90 m³ 93 m³ 90 m³ 93 m³ 93 m³ 90 m³ 93 m³ 90 m³ 93 m³393 m³
464 m³
491 m³ 515 m³ 480 m³ 512 m³ 369 m³ 438 m³ 526 m³ 505 m³480 m³
497 m³
Maitrise du confort et de la santé
Récupération d’énergie
Comptage des baigneurs par bassin
Partage des informations avec le personnel & les usagers
Air chaud
Air froid
Eau froide Eau chaude
TERRAO®
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Merci de votre attention