Les solutions performantes en Maîtrise de la demande d’électricité

Les solutions performantes en Maîtrise de la demande d’électricité

ENERTECH

Chapitre 5

1 – Comment réduire les consommations d’électricité ?

COMMENT REDUIRE LES CONSOMMATIONS D’ELECTRICITE ?

ENERTECH

5 - Développer et utiliser des technologies performantes :- éclairage à haut rendement,- pompes et ventilateurs à vitesse variable, - froid performant, - etc.

1 - Il faut d’abord se donner les moyens de mieux comprendre comment fonctionnent les installations et appareils, et quel est le comportement des usagers

nouvelles méthodes d’investigation basées sur la mesure.

2 - Rechercher les dysfonctionnements, c’est à dire ce qui ne fonctionne pas comme prévu.

3 - Savoir identifier les consommations insoupçonnées, comme par exemple :

- les veilles,- les surtensions continues, - etc.

4 - Ne faire fonctionner les appareils qu’en cas de besoin !

6 - Développer et utiliser des matériels performants spécifiques à la rénovation.

ENERTECH

1 - Les services généraux : des consommations inexplicables…

2 - Le poids des usages

3 - Cas de l’éclairage des circulations


Chapitre 5

2 – Les services généraux des immeubles d’habitation : exemple d’une méthode d’analyse

ENERTECH

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Moyenne : 125 kWh/log

Consommation annuelle de l'Eclairage

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Label Charges

*

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*

* : Cage avec Eclairage naturel

*

*

*

ENERTECH

ENERTECH





Chapitre 5


ENERTECH

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MVEEDF Répartition des Usages

Usages

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%)

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VMC Ascenseur Eclairage(sans B.A.E.S.)

Eclairageextérieur

B.A.E.S. VMCparking

ENERTECH





Chapitre 5


ENERTECH

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Consommation annuelle par logement

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Cages ENERTECH

Moyenne : 64 kWh/log/an

Eclairage des couloirs MVEEDF

Carnot Voltaire Wilson

*

: dysfonctionnements observés

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*

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Répartition horaire en % de la consommation journalière moyenne

ENERTECH

Voltaire - Eclairage des couloirs MVEEDF

Ré

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ENERTECH

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Durée des minuteries

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Cages ENERTECH

Moyenne : 2,5 minutes



Eclairage des couloirs

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Nombre d'allumages par habitants et par an

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Cages ENERTECH

Moyenne : 796 allumages/hab/an



*

: dysfonctionnements observés

*

*


ENERTECH

Chapitre 5

3 – Améliorer l’éclairage intérieur

1 – Améliorer la qualité des sources lumineuses

2 – Réduire le niveau d’éclairement

3 – Réduire la durée de fonctionnement

4 – Etude de cas : bâtiment de bureau

ENERTECH

Les LBC

ENERTECH

Equivalence LBC - Incandescent

Puissance des ampoules

incandescentes (W)

< 25 30 40 60 75 100 125 150 300 500

Equivalence des LBC (W)

7 7 11 15 20 23 27 2 * 20 3 * 23 5 * 23

ENERTECH

TEST DE MONTEE EN PUISSANCEComparaison des différentes ampoules

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Temps écoulé (s)

Flu

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%)

OSRAM Facility Facility 2ème essai GE GENURA Philips ECOTONE HBI NEOLUX

ENERTECH

ENERTECH

Les tubes fluo performants

ENERTECHADIL26 Cabinet Olivier SIDLER

Amélioration des éclairages des parkings

Ballast ferromagnétique

Ballast électronique

14 W + 58 W = 72 W

Tubes T8

Tubes T5

5 W + 31 W = 36 W

Economie : 50%

ENERTECH

Éclairage performant :Optimisation de l’éclairage en rénovation.

Kit de rénovation

Kit Retrolux : remplacement d’un tube T8 par un kit Tube T5/Ballast électronique :Jusqu’à 50% d’économie d’électricité annoncée.


ENERTECH

Chapitre 5






ENERTECH

Différencier

Eclairage du localEclairage de la zone

de travail


ENERTECH

Chapitre 5






ENERTECH

Éclairage des circulations :Asservissement de l’éclairage des couloirs des immeubles d’habitation.

Minuterie électronique.

Systèmes à déclenchement manuel

Systèmes à déclenchement automatique

Principe de mise en oeuvre

Séparation des commandes par étage.

+ Réglage a minima des minuteries.

Séparation des commandes par étage.

Détecteur de présence.

• Détecteur dissocié du luminaire.

• Détecteur intégré au luminaire.

Principe de mise en oeuvre

Eff

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Minuterie intelligente.

ENERTECH

Éclairage des circulations :Asservissement de l’éclairage des couloirs des immeubles d’habitation.

Systèmes à déclenchement automatique - I

Détecteur de présence dissocié du luminaire - Technologie principale : Ultrason / Infra-rouge /Acoustique

Commande d’un point lumineux par deux détecteurs de présence

ENERTECH

Détecteur de présence :Les principales technologies de détection.

Détection par Infra-Rouge

Type de détecteur le plus courant, le moins cher. Utilisé principalement dans les couloirs, les lieux de passage. Champ de détection obstrué par la présence d’obstacles.

Détection par Ultrason

Meilleure détection que les détecteurs à infra-rouge. Utilisé principalement dans les couloirs, les lieux de passage. Détection à travers le verre et parois minces – le détecteur peut être caché dans un faux-plafond ou dans un globe lumineux.

Détection Acoustique

Basé sur la détection des sons audibles (pas, voix) et inaudibles (ouverture de porte). Utilisé principalement dans les parkings, les cages d‘escalier. Détection efficace pour les grandes zones et en présence d’obstacles – réduction du nombre de détecteurs à installer.


ENERTECH

Chapitre 5






ECLAIRAGE - Répartition de la consommation moyenne annuelle surfacique entre les

différents locaux

Sanitaires4%

Bureaux58% Locaux communs

14%

Circulations24%

ENERTECH ADEME

Consommation annuelle moyenne : 26,7 kWh/m².an

ENERTECH

Durée de fonctionnement de l’éclairage

Bureaux :Eclairage principal

- Bureau individuel : 1155 h/an- Bureau paysager : 2513 h/an

Lampe de bureau : 489 h/an

Lampe sur pied : 767 h/an

Autres locaux :Couloir : 2740 h/anEscalier : 1125 h/anSanitaires

- cabines : 669 h/an- lavabo : 1084 h/an

ENERTECH

ECONOMIES ENVISAGEABLES - BUREAUTIQUEECONOMIES ENVISAGEABLES - BUREAUTIQUEBUREAUX - Économies installations neuvesBUREAUX - Économies installations neuves

STANDARDSTANDARD PERFORMANTPERFORMANT

Dimensionnement :Dimensionnement :

20 W/m²

500 500 LuxLux

500 lux dans toute la pièce- tube T8,- ballast ferromagnétique,- luminaire standard.

5 à 6 W/m²

Faible niveau d’éclairementglobal

- tube T5,- ballast électronique,- luminaire à haut rendement.

500 500 LuxLux

200 200 LuxLux

Eclairage ponctuel à l’aide de la lampe de bureau (ampoule fluocompacte)

+ contrôle de fonctionnement

Rénovation d’une installation existante

Utilisation de spots halogènes haut rendement : -40%

Lampadaire sur pied avec lampe fluocompacte : -53% à –86%

Lampe de bureau fluocompacte : -73%

Remplacement des ampoulesincandescentes par des LBC : -73% à –77%

Utilisation de kit de rénovationpour les tubes Fluorescents(tube T5, ballast électronique) : -29% à -43%

ENERTECH


ENERTECH

Chapitre 5

4 – Les ascenseurs

1 – Etat des lieux

2 – Les améliorations

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Voltaire16 (R+6)

Voltaire29 (R+6)

Voltaire62 (R+6)

Wilson 37(R+7)

Wilson 39(R+6)

Wilson 43(R+4)

Wilson 70(R+10)

Consommation à l'arrêt

Consommation en marche

Consommation annuelle par logement

kW

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n

CagesENERTECH

Ascenseurs MVEEDF/ARENE/ADEME

630 kg 1000 kg : 2 cabines*

*

+

+ : veille non mesurée

Moyenne : 224 kWh/log/an


ENERTECH

Chapitre 5

4 – Les ascenseurs


2 – Les améliorations

MDE : AMELIORATION DES ASCENSEURS

1 - choisir un ascenseur à contrepoids plutôt qu’à vérins (2,5 à 3 fois moins de consommation),

Les pistes d’amélioration sont les suivantes :

ENERTECH

2 - éviter les réducteurs de vitesse mécanique (rendement de 60%), et préférer la transmission directe (système Gearless de Koné), ou les réducteurs de vitesse à fil et poulies (Sté Sodimas dans la Drôme),

3 - supprimer l’éclairage permanent des cabines, ce qu’autorise l’art. 8-17-3 de la nouvelle directive européenne EN 81-1,

4 - mettre en place un dispositif de variation de vitesse du moteur (asynchrone), ou utiliser des moteurs à vitesse variable (moteur à courant continu),

6 - ne jamais surdimensionner la cabine,

7 - choisir, quand c’est possible, des vitesses et des accélérations faibles,

8 - mettre en œuvre des systèmes de gestion des montées et descentes collectives.

5 – Utiliser des ascenseurs avec réinjection de courant dans le réseau lors du freinage (comme Regen Drive d’Otis de série sur toute la gamme Gen 2).

ENERTECH

Bilan d'un ascenseur performantStructure de la consommation électrique

Armoire de commande

18%

Moteur74%

Eclairage gaine0,2 %

Eclairage cabine4%

Total = 2268 kWhsoit 133 kWh/ logt.an

l'éclairage de la gaine est resté allumé inutilement

pendant 291 heures sur 3 périodes .

Charge inutile de 84 kWh soit 4,9 kWh/logt.an

Communanuté Urbaine de Lyon Région Rhone-Alpes

ENERTECH ADEME


ENERTECH

Chapitre 5

5 – La ventilation mécanique


2 – Les améliorations technologiques

3 – Les améliorations dans la conception

Puissance électrique absorbée par le motoventilateur :

Pel = D x P /

où : - D : débit m3/s- P : écart de pression totale aux bornes du ventilateur Pa- : rendement du motoventilateur -

Par ailleurs P D2 D’où Pel D3

la puissance électrique d’un motoventilateur varie comme le cube du débit.

ETAT DES LIEUX

ENERTECH

CE QU’ON OBSERVE SUR LE TERRAIN

1 – Des moteurs et des ventilateurs surdimensionnés.

2 – Des réseaux qui fuient.

ENERTECH

3 – Des vitesses d’écoulement trop importantes, donc des pertes de charges élevées,

4 – Un rendement déplorable des moto-ventilateurs

- moteur

- aubage à action

- transmission à frottement

rendement global de 20 à 25 %


ENERTECH

Chapitre 5




3 – Les améliorations dans la conception

LES AMELIORATIONS TECHNOLOGIQUES

Pour réduire la puissance électrique, il faut :

* réduire le débit, donc rendre étanche le réseau. Mais aussi adapter le débit aux besoins réels,

* réduire le P, donc concevoir des réseaux auto-équilibrés à faibles pertes de charge,

* augmenter le rendement du motoventilateur.

ENERTECH

Il existe trois pistes d’amélioration :

1 - recourir à la variation de vitesse, et notamment aux moteurs à courant continu afin d’améliorer le rendement à charge partielle (déjà disponible),

2 - améliorer le rendement de transmission (poulies/courroies) grâce à la transmission directe (déjà disponible),

3 - améliorer le rendement des aubages, grâce à des profils d’aube plus performants (non disponible aujourd’hui).

Montage de gaines peu propice aux faibles

consommations ENERTECH

Régulateur de débit de ventilation

ENERTECH


ENERTECH

Chapitre 5




3 – Les améliorations dans la conception des installations (pour mémoire)


ENERTECH

Chapitre 5

6 – Les pompes

Une problématique identique en tout point à celle des ventilateurs :

Les principes de mise en œuvre sont les mêmes

Dès qu’un débit est amené à pouvoir varier de façon importante, on peut utiliser des dispositifs à variation de débit.

LES POMPES

ENERTECH


ENERTECH

Chapitre 5

7 – La bureautique



3 – Economie envisageable

Consommation annuelle moyenne de l’éclairage etdes usages informatiques

Informatique : 60%Eclairage : 40%

Les consommations électriques de l’éclairage et des usages informatiques représentent 66,9 kWh/m².an ou 1552 kWh/pers.an

INFORMATIQUERépartition de la consommation moyenne annuelle par m² entre les différents

équipements

Ecrans24%

Photocopieurs / IMF8%

Ordinateurs portables1%

Scanners1%

Traceurs0%

Fax2%

Imprimantes12%

Serveurs19%

Unités centrales33%

ENERTECH ADEME

Nombre d'entreprises : 47

Consommation moyenne annuelle : 40,3 kWh/m².an

Consommation annuelle par personne :878 kWh/pers.an

L’ordinateur (UC + écran)

Marche : 17,8 h/jour ouvré (4004h/an)Taux d’utilisation : 17% !

Marche : E* activé : 7,2h/jour ouvré (1610h/an) Taux d’utilisation : 43% E* désactivé : 14,5h/jour ouvré (3266h/an) Taux d’utilisation : 21%

Utilisation : 3,0 h/jour ouvré (686h/an)

UNITES CENTRALES - Répartition de la consommation entre les différents états

Marche avec utilisation16%

Marche sans utilisation77%

Arrêt7%

ENERTECH ADEME

Consommation moyenne d'une unité centrale : 214 kWh/an

ECRAN - Consommation annuelle moyenne en fonction de la taille de l'écran et de l'activation du gestionnaire d'énergie

0

40

80

120

160

200

240

280

320

360

400

440

480

520

15 LCD 17 LCD 15 CRT 17 CRT 19 CRT 21 CRT

Type d'écran

Co

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nn

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kW

h/a

n)

ENERTECH ADEME

Pour chaque cas, on précise le nombre d'écrans suivis

16

79

279

22

61

9

9

10

6

16

13

-40

%

-60

%

-48

%

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%

-45

%

-70

%

Ecrans plats Ecrans cathodiques

Consommation moyenne d'un écran : 161 kWh/an

Ordinateur portable : consommation annuelle moyenne

Consommation : 53 kWh/an

- 85 %

Consommation annuelle moyenne des appareils bureautiques

173 147

173950569095

267

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681

1046

3012

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ENERTECH

Chapitre 5





1 – Choix d’équipements performantswww.eu-energystar.orgwww.topten.chwww.guide-topten.com(matériels français)

2 – Paramètrage des fonctions de veille

3 – Arrêt des appareils en dehors des heures ouvrées( de 20h à 8 h par exemple et les week-ends + jours fériés)

jusqu’à – 65%

ECONOMIES ENVISAGEABLES - BUREAUTIQUEECONOMIES ENVISAGEABLES - BUREAUTIQUE


ENERTECH

Chapitre 5





17’’ CRT - E* non activé 198 kWh/a198 kWh/a

UC - E* non activé203 kWh/a203 kWh/a

ORDINATEUR401 kWh/a401 kWh/a

ECONOMIES ENVISAGEABLES - PC (1)ECONOMIES ENVISAGEABLES - PC (1)


-55 %

2020’’ 1010

’’





2020’’ 1010

’’


-70 %





2020’’ 1010

’’


-76 %






-90 %


ENERTECH

Chapitre 5

8 – Bilan des améliorations : le cas des services généraux des immeubles d’habitation

ENERTECH

CONSOMMATION ÉLECTRIQUE DES SERVICES GENERAUXPériode du 03/07/2002 au 02/07/2003

[kWh/an.logement] Divers10

Chaufferie 153

Ascenseur133 BAES- veille

80

Eclairage ss sol21

Eclairage circulation16

Eclairage Exter 12

Courants faibles 28

VMC118

Consommation prévue479 kWh / logement

Consommation totale1ere année: 541 kWh / logement

2ème année: 582 kWh / logment (

Evolution Année2 / Année1( +8 %)

Total Eclairage hors BAES49 kwh/an.logement

Communauté Urbaine de Lyon

ADEMEENERTECH

Région Rhone-Alpes

ENERTECH

Services Généraux - ECLAIRAGE des CIRCULATIONS Courbe de charge horaire moyenne

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

[0,1

[

[1,2

[

[2,3

[

[3,4

[

[4,5

[

[5,6

[

[6,7

[

[7,8

[

[8,9

[

[9,1

0[

[10

,11

[

[11

,12

[

[12

,13

[

[13

,14

[

[14

,15

[

[15

,16

[

[16

,17

[

[17

,18

[

[18

,19

[

[19

,20

[

[20

,21

[

[21

,22

[

[22

,23

[

[23

,24

[

tranches horaires

Wh

/h

B.A.E.S. Eclairage utile

Moyenne: 125 Wh / h

Documents

Les solutions performantes en Maîtrise de la demande d’électricité