Efficacité Energétique 2e édition - QAI, isolation, génération d'énergie

Equipement

Qualité de l’air intérieur, nouvelles isolations et génération d’énergie

EQUIPEMENT

A3000par BioWind

Expérimentation et évaluation d’une solution pour le traitement de l’air intérieur des bâtiments

EQUIPEMENT / AIR

A3000Expérimentation et évaluation de solutions pour le traitement de l’air intérieur des bâtiments

ERP petite enfance (ex : crèche)

Immeuble de bureau identifié

LE PROJET D’EXPÉRIMENTATIONL’A3000 est un système de traitement de l’air pour les établissements recevant du public (ERP) dont la technologie combine filtration, absorption et oxydoréduction par catalyse hétérogène. Ce traitement catalytique a l’avantage de ne pas utiliser de produits chimiques, de détruire micro-organismes et pollutions gazeuses et d’avoir une bonne efficacité énergétique.

L’innovation se situe dans la technologie (catalyse hétérogène) qui ne crée pas de sous-produit nocif.

L’expérimentation consiste à installer l’A3000 directement dans une VMC et de mesurer le bilan énergétique de la solution et le confort ressenti des occupants du bâtiment. Elle se déroulerait dans deux lieux aux usages bien distincts : un ERP lié à la petite enfance et un immeuble de bureau.

L’ENTREPRISEBioWind BioSafety est une division opérationnelle du groupe BioWind spécialisée dans la gestion d’environnements contaminés. Elle propose des solutions de contrôle de l’atmosphère dans les industries pharmaceutique, alimentaire et chimique.

Air neuf

Filtrage et dépollution

Dépollutiongazeuse

Air intérieur

par BioWind

EQUIPEMENT / AIR

A3000 par BioWind

Réduction des COV dans une salle de classe primaire (site

occupé)Réduction considérable des concentrations de COV et des micro-organismes dans l’air.

Form

aldé

hyde

Benz

ène

Acro

léin

eEt

hylb

enzè

neSt

yrèn

eTo

luèn

eD

limon

ène

Etha

nol

Oct

ane

3,5

dim

éthy

lDo

déca

neTé

trad

écan

eHe

ptan

eCy

cloh

exan

e, m

éthy

l-m

+p X

ylèn

eo

xylè

neb-

pin

ène

Cam

phèn

e

Fam

ille

des

trim

éthy

lben

zène

sBu

tyra

ldéh

yde

Benz

aldé

hyde

Isov

aler

alde

hyde

Vale

rald

ehyd

eHe

xald

éhyd

e

Fam

ille

des

éthy

ltolu

ènes

Acét

onitr

ileBu

tyl a

ceta

teO

isop

rope

nylto

luèn

e1

Hexa

nol,

2 et

hyl

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Conc

entr

ation

en

µg/m

3 GRIS : sans A3000

ROUGE : avec A3000

A3000 par BioWind

Réduction des micro organismes

Les micro-organismes, ainsi que les allergènes organiques et les odeurs sont détruits à chaque passage dans l’unité de traitement.

Installation facile et

réversibleBacillus subtilis

(bactérie gram +)

Sans unité BIOWINDAvec unité BIOWIND

Modalités de l’expérimentation

MODALITES DE L’EXPERIMENTATION

PROTOCOLE EXPERIMENTAL et EVALUATIONIl est proposé de suivre la démarche expérimentale suivante :• Phase 1 : Définition de la méthodologie et relevé terrain• Phase 2 à 4: Mesures et analyse de la qualité de l’air intérieur du bâtiment nu (sans

mobilier), puis vide (sans le personnel), puis occupé avant et après traitement de l’air• Phase 5 : Mesure de l’impact sur l’efficacité énergétique et de l’impact social en corrélation

avec les objectifs du protocole de l’étude.• Phase 6 : Analyse et exploitation des résultats, bilan scientifique, technique et social de

l’expérimentationL’expérimentation se déroulera sur 9 mois à partir de septembre (bureaux) et novembre (crèche) et sera suivi par un comité regroupant des compétences internes et externes (consultants experts en qualité de l’air).

Typologie des bâtiments souhaités

Crèches ou Établissement lié à la petite enfance

Immeuble de bureau (HQE + BBC)

Impacts sur le bâtimentPour la crèche :

Place pour dépôt de la machine et Raccordement à une prise électrique,

Pour l’immeuble de bureaux :

Raccordement d’une gaine by-pass sur la ligne de flux d’air entrant + sortant et

raccordement au circuit électrique

A3000 par BioWind

IEC

par Ingénierie Energie Construction

Evaluation d'une peinture à haute efficience énergétique

EQUIPEMENT / ISOLATION

IEC

Evaluation d'une peinture à haute efficience énergétique

3 bâtiments légers similaires

(ex: locaux techniques)

LE PROJET D’EXPÉRIMENTATIONLa peinture à haute efficience énergétique ou thermo-céramique utilisée depuis 25 ans aux USA, Japon ou Australie, intègre des microbilles de céramique et utilise les propriétés de la réflexion pour agir en barrière thermique. C’est une solution qui peine à percer en France pourtant les économies annoncées par les fournisseurs vont de 5 à 20% sur les consommations de chauffage et de 20 à 50% sur celles de climatisation.

Le projet consiste à expérimenter et évaluer la peinture d’un fabriquant en l’appliquant sur trois bâtiments légers, afin de : - Quantifier les économies d’énergie réelles que permet la solution

en tant que complément d’isolation - Promouvoir cette solution : communication et constats possibles

malgré une difficulté de classification réglementaire.- Définir le périmètre d’application et de déploiement au vue des

résultats et des analyses qui seront effectuées.

L’ENTREPRISEIEC est une société d’ingénierie en immobilier professionnel, et en projets liés à l’énergie, orientée résolument vers l’intégration des problématiques énergétiques et environnementales.

par Ingénierie Energie Construction


Illustrations : le produit

ASPECTS VISUELS

IEC

-Applicable sur tous support

-Même aspect qu’après un ravalement classique

-Plusieurs couleurs à disposition du MOA

ASPECTS THERMIQUES

Illustrations : l’évaluation

LES PARTENAIRES DE L’OPERATION :

L’EVALUATION

IEC

Application du ravalement

et suivi des consommations

durant 1 an

Analyse

Des résultats

kWh

kWh

BAT 1

BAT 2

BAT 3

BAT 1

BAT 2

BAT 3

RAVALEMENT DE FACADE EN THERMO-

CERAMIQUE

BATIMENT TEMOIN

RAVALEMENT CLASSIQUE

QUALIFICATION DES ECONOMIES

Et

DEFINITION DU DOMAINE

D’APPLICATION AU VUE DES RESULTATS ET

ANALYSE EFFECTUEE.

Enveloppes similaires

Chercheurs, membre de l’European Roof Council

Bureau de contrôle pour les relevés



PROTOCOLE EXPERIMENTAL et EVALUATIONIEC a établi un protocole expérimental en discussion avec l’université de la Rochelle pour une évaluation de ce type de produit. Il sera accompagné d’un bureau de contrôle technique qui recueillera(T°C ext, int, relevés météo, consommations) sur 1 an au pas d’une heure, afin d’évaluer les critères suivants : - Economie sur les consommations énergétiques de rafraîchissement par rapport au bâtiment

de référence et à une peinture classique.- Economie des consommations énergétiques de chauffage par rapport au bâtiment de

référence et à une peinture classique.- Possibilité d’application et de déploiement suite à l’analyse des résultats in situ.- Propriétés de ce produit et durabilité à l’aide d’un banc d’essai mis en place par les

chercheurs de l’université de La Rochelle.


3 bâtiments légers de même typologie (ex: locaux techniques)Bâtiments climatisés avec chauffage électrique ou au gaz et une température de consigneAvoir une référence de consommation et un usage qui ne change pas ou peu (en termes d'équipements, d'habitude, de nombres de personnes…)

Impacts sur le bâtiment

Ravalement (plusieurs teintes qui seront au choix de la MOA)

Possible par la suite d’effectuer un ravalement classique sur cette peinture (à la charge du propriétaire) (garantie de 10 ans )

Installation de sondes (extérieur et intérieur) et de sous-compteurs électriques agrées MID avec un module communiquant et enregistrant

IEC

IPACpar MacHome

Isolant-porteur en cellulose carton pour la construction et la rénovation


IPACIsolant-porteur en cellulose carton pour la construction et la rénovation

Bureau ou logement occupé 20 à 25 m2

LE PROJET D’EXPÉRIMENTATIONL’IPAC (Isolant Porteur Alvéolaire Cellulose) est un isolant porteur en cellulose carton ayant une résistance thermique élevée (une mesure a montré un R=7,88). Bientôt commercialisé en avril-mai 2013 pour la construction, ce produit nécessite d’être expérimenté pour la rénovation.

Le projet d’expérimentation consiste à utiliser l’IPAC pour rénover un espace dans un bâtiment en installant des panneaux, sur des rails, aux murs, au plafond et au sol.

L’objectif sera de déterminer la diminution de la consommation d’énergie liée à la mise en place de cet isolant mais aussi l’amélioration de l’acoustique.

L’ENTREPRISEMacHome est une start up qui a démarré son activité au mois de mai 2012. Elle développe des brevets innovants pour la construction et la rénovation, en particulier le premier isolant porteur à utiliser du carton cellulose sous forme de couches multiples (IPAC). Cet isolant, en plus d’être écologique et économique permet une mise en œuvre rapide.

par MacHome


IPAC par MacHome

illustrations

Logo(s)

illustrations

Logo(s)

IPAC par MacHome



PROTOCOLE EXPERIMENTAL et EVALUATIONL’évaluation sera faite sur : - Le confort thermique (température jour maintenue entre 20 et 21°C, 18,5°C la nuit)- Le confort acoustique- La consommation énergétique destinée au chauffage (mesure mensuelle via un relevé

compteur)- Une participation des usagers est souhaitée pour évaluer le ressenti du lieu en terme de

qualité de vie.


Bureau ou logement occupéPossibilité de mesurer la diminution de

consommation d’énergiePossibilité d’échanger avec les usagers

Chauffage électrique de préférence (mais pas rédhibitoire)

Espace de stockage du matériel le temps du chantier


Points de fixation au mur, plafond et plancher

Passage des fluides PAS refait ou déplacé

C’est une rénovation type placo

Un relevé à effectuer mensuellement par les occupants

IPAC par MacHome

EnnesysSystème de dépollution d’eaux

usées et production d’énergie par culture de micro algues développée en toiture et façade des bâtiments

EQUIPEMENT / GÉNÉRATION D’ÉNERGIE

EnnesysLes cultures des microalgues se font dans des photo-bioréacteurs installés en toitures, terrasses et/ou façades

1000 à 1500m2 en toiture et une salle de 100m² pour la

cogénération

LE PROJET D’EXPÉRIMENTATIONL’objet du projet est de valider à l’échelle industrielle l’application du procédé d’Ennesys au traitement des eaux vannes d’un immeuble, en l’intégrant aux installations pré-existantes.

Le système consiste à cultiver des micro algues, dans une première phase, en circuit fermé exposé à la lumière, puis à intensifier leur croissance dans une cuve de maturation en y ajoutant pour les nourrir des déchets organiques. Cette solution permet de : - Produire une biomasse algale et un bio carburant végétal aux

fins d’une cogénération d’énergie- Eliminer la plus grande partie des polluants des eaux usées- Absorber la totalité du CO2 émis par le système

Le procédé a été testé avec succès en conditions climatiques réelles dans le démonstrateur de l’entreprise à Nanterre, l’UrbanLab, siège de la société Ennesys.

L’ENTREPRISEEnnesys est une SAS, créée en septembre 2010. Sa technologie apporte une solution économiquement rentable à la dépollution des eaux usées dont elle valorise les polluants en sources d’énergie. Elle adresse deux marchés : celui de l’indépendance énergétique des bâtiments dont , en outre, elle réduit, l’empreinte carbone et celui des industries rejetant des eaux polluées.

par Ennesys


Ennesys

Schéma de principe

Ennesys

UrbanLab

Façade Terrasse équipée



PROTOCOLE EXPERIMENTAL et EVALUATIONL’expérimentation se déroulera en 6 phases, sur une durée de 20 mois dont 7 mois de préparation, 12 mois en déploiement et 1 mois de désinstallation.

Des actions de communication et de sensibilisation sont prévues pour favoriser l’acceptabilité du projet.

Le suivi de la performance sera réalisé par des biologistes et techniciens : prélèvements et analyse du fonctionnement, comparaison avec les prévisions issues du prototype de laboratoire et des modèles théoriques, analyse du cycle de vie et bilan carbone de l’ensemble de l’installation.

L’expérimentation permettra d’évaluer la qualité de dépollution des eaux usées par les micro algues, le fonctionnement des photobioréacteurs, l’élimination du biofilm microbien qui se forme sur les parois des photobioréacteurs , la valorisation de l’énergie récupérée, le réutilisation des eaux sortantes, etc.

Typologie des bâtiments souhaitésBâtiments collectifs (immeubles, hôtels, bureaux, équipements scolaires, hospitaliers, …)Les principales contraintes étant la quantité des ressources locales disponibles (eaux usées et déchets organiques) rejetées par le bâtiment et la superficie disponible pour l’installation de photobioréacteurs.


Nécessite un raccordement aux différents réseaux (eaux usées, eaux d’arrosage, électricité, chaleur, froid) et l’installation des photobioréacteurs en toiture

Si cogénération, nécessité de se raccorder au réseau électricité.

Les 6 phases :1. Pilotage du projet 2. Étude technico-économiques du

démonstrateur (4 mois)3. Réalisation du démonstrateur (3

mois)4. Mise en exploitation (12 mois)5. Suivi de performance (12 mois)6. Désinstallation du démonstrateur

et analyse des résultats (1 mois)

Ennesys

Micro-cogénération au gaz naturel

par GrDF et VIESSMANN

Produire chaleur et électricité à partir d’une micro-génération installée en chaufferie


Micro cogénération au gaz naturelProduire chaleur et électricité à partir d’une micro-génération installée en chaufferie

par GrDF et Viessmann

Immeubles Tertiaires et Logements collectifs

LE PROJET D’EXPÉRIMENTATIONL’objectif est d’expérimenter, à Paris, la production simultanée de chaleur et d’électricité à partir d’une solution de micro-génération en auto-consommant l’électricité produite pour répondre aux besoins propres du site.

Dans un mode de fonctionnement en autoconsommation*, le site d’accueil doit être capable d’absorber 100% de la production de chaleur et d’électricité, or il est difficile d’évaluer précisément les besoins énergétiques d’un site en temps réel. Ainsi, l’expérimentation permettra d’identifier les besoins exacts d’un bâtiment, pour avancer sur la définition de l’offre commerciale associée à la micro-cogénération.

*Autoconsommation : pas de réinjection d’électricité sur le réseau public .

L’ENTREPRISEGrDF s’associe au groupe leader d’installations de chauffage Viessmann (9400 collaborateurs), fabriquant une gamme étendue de micro-cogénérateurs ( 5,5 kVA à 20kVA)

Gaz Naturel

Electricité + Chaleur


Principe de fonctionnement d’une cogénération

Micro-cogénération Par GrDF et VIESSMANN

Bilan énergétique d’une micro-cogénération


Caractéristiques du projet

Le choix de l’autoconsommation

•Produire de l’électricité lorsqu’il y a des besoins de chaleur, à la période de l’année où la charge est la plus forte sur le réseau électrique,•Diminuer les émissions de CO2,•Contribuer à la baisse du prix marginal de l’énergie électrique.

Le caractère innovant du projet

•Moduler la production d’énergie en fonction des besoins thermiques et électriques du site,•Démontrer la capacité d’une cogénération de petite dimension à s’intégrer dans un projet de rénovation en milieu urbain dense.



CONTRAINTES DE L’EXPERIMENTATION

PROTOCOLE EXPERIMENTAL et EVALUATIONTrois objectifs pour cette expérimentation sur 18 mois :• Démontrer et chiffrer les économies d’énergie primaire et d’émissions de CO2• Montrer la pertinence d’un scénario d’autosuffisance• Identifier le ratio de rentabilité coût électricité/coût gaz naturel en France en

autoconsommation.Le centre de recherche CRIGEN de GDF Suez réalisera une analyse des performances via une mesure précise de l’énergie consommée (gaz) et produites (thermique, électrique) par la cogénération et la chaudière existante.

Typologie des bâtiments souhaitésEHPAD, Résidences Senior, Cliniques privées, Piscines publiques, Immeubles résidentiels de 50 logements publics ou privés (chauffage collectif gaz).

Alimentation en gaz naturel, besoins importants en ECS, 13,5 kW thermique sur la majeure partie de l’année

Talon régulier de 5,5 kW électrique

Une préférence sera donnée aux sites acceptant une non réversibilité (sous conditions de performance).


• Modification de l’alimentation du réseau des distribution ECS et Chauffage,

• Raccordement réseaux Gaz, eau, électricité,

• Modification de l’installation électrique.


Pour en savoir plus, contactez Arthur COUSSY

[email protected]

Documents

Efficacité Energétique 2e édition - QAI, isolation, génération d'énergie