chauffage et eau chaude sanitaire: conception et … · conception et régulation . 2 objectifs de...
TRANSCRIPT
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
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Evolution par année
Co
nso
mm
ati
on
en
m³/
an
7
● 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
0
5
10
15
20
25
30 vrijd
ag 0
6/j
ul/12 0
:00
vrijd
ag 0
6/j
ul/12 1
2:0
0
zate
rdag 0
7/j
ul/12 0
:00
zate
rdag 0
7/j
ul/12 1
2:0
0
zondag 0
8/j
ul/12 0
:00
zondag 0
8/j
ul/12 1
2:0
0
maandag 0
9/j
ul/12 0
:00
maandag 0
9/j
ul/12 1
2:0
0
din
sdag 1
0/j
ul/12 0
:00
din
sdag 1
0/j
ul/12 1
2:0
0
woensd
ag 1
1/j
ul/12 0
:00
woensd
ag 1
1/j
ul/12 1
2:0
0
donderd
ag 1
2/j
ul/12 0
:00
donderd
ag 1
2/j
ul/12 1
2:0
0
Tem
pé
ratu
re e
n °
C
Moment
Groupe d’air 1 Semaine 1
Buitentemp. Aanzuig LG1 Temp.
Effet puits
canadien
22
Source: Cenergie
NAC Herent – confort d’été
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
maandag 1
3/a
ug/1
2 0
:00
maandag 1
3/a
ug/1
2 1
2:0
0
din
sdag 1
4/a
ug/1
2 0
:00
din
sdag 1
4/a
ug/1
2 1
2:0
0
woensd
ag 1
5/a
ug/1
2 0
:00
woensd
ag 1
5/a
ug/1
2 1
2:0
0
donderd
ag 1
6/a
ug/1
2 0
:00
donderd
ag 1
6/a
ug/1
2 1
2:0
0
vrijd
ag 1
7/a
ug/1
2 0
:00
vrijd
ag 1
7/a
ug/1
2 1
2:0
0
zate
rdag 1
8/a
ug/1
2 0
:00
zate
rdag 1
8/a
ug/1
2 1
2:0
0
zondag 1
9/a
ug/1
2 0
:00
zondag 1
9/a
ug/1
2 1
2:0
0
Te
mp
éra
ture
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
23
Source: Cenergie
NAC Herent – campagne de mesure CO2
24
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
0
200
400
600
800
1000
1200
donder
dag
27/
sep/1
2 0:0
0
donder
dag
27/
sep/1
2 12:
00
vrijdag
28/s
ep/1
2 0
:00
vrijdag
28/s
ep/1
2 1
2:0
0
zate
rdag 2
9/s
ep/1
2 0
:00
zate
rdag 2
9/s
ep/1
2 1
2:0
0
zond
ag 3
0/s
ep/1
2 0
:00
zond
ag 3
0/s
ep/1
2 1
2:0
0
maan
dag
01/
okt/
12 0
:00
maan
dag
01/
okt/
12 1
2:0
0
din
sdag
02/
okt/
12 0
:00
din
sdag
02/
okt/
12 1
2:0
0
woen
sdag
03/
okt/
12 0
:00
woen
sdag
03/
okt/
12 1
2:0
0
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
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
din
sdag 2
9/n
ov/1
1 0
:00
din
sdag 2
9/n
ov/1
1 1
2:0
0
woensd
ag 3
0/n
ov/1
1 0
:00
woensd
ag 3
0/n
ov/1
1 1
2:0
0
donderd
ag 0
1/d
ec/
11 0
:00
donderd
ag 0
1/d
ec/
11 1
2:0
0
vrijd
ag 0
2/d
ec/
11 0
:00
vrijd
ag 0
2/d
ec/
11 1
2:0
0
zate
rdag 0
3/d
ec/
11 0
:00
zate
rdag 0
3/d
ec/
11 1
2:0
0
zondag 0
4/d
ec/
11 0
:00
zondag 0
4/d
ec/
11 1
2:0
0
maandag 0
5/d
ec/
11 0
:00
maandag 0
5/d
ec/
11 1
2:0
0
Re
lati
eve
Vo
ch
tig
he
id in
%
Te
mp
era
tuu
r in
°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
32
0
10
20
30
40
50
60
70din
sdag 2
2/n
ov/1
1 0
:00
din
sdag 2
2/n
ov/1
1 1
2:0
0
woensd
ag 2
3/n
ov/1
1 0
:00
woensd
ag 2
3/n
ov/1
1 1
2:0
0
donderd
ag 2
4/n
ov/1
1 0
:00
donderd
ag 2
4/n
ov/1
1 1
2:0
0
vrijd
ag 2
5/n
ov/1
1 0
:00
vrijd
ag 2
5/n
ov/1
1 1
2:0
0
zate
rdag 2
6/n
ov/1
1 0
:00
zate
rdag 2
6/n
ov/1
1 1
2:0
0
zondag 2
7/n
ov/1
1 0
:00
zondag 2
7/n
ov/1
1 1
2:0
0
maandag 2
8/n
ov/1
1 0
:00
maandag 2
8/n
ov/1
1 1
2:0
0
Tem
pe
ratu
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
34
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
vrijdag
27/j
ul/
12 0
:00
vrijdag
27/j
ul/
12 1
2:0
0
zate
rdag 2
8/j
ul/12 0
:00
zate
rdag 2
8/j
ul/12 1
2:0
0
zond
ag 2
9/j
ul/12 0
:00
zond
ag 2
9/j
ul/12 1
2:0
0
maan
dag
30/
jul/12 0
:00
maan
dag
30/
jul/12 1
2:0
0
din
sdag
31/
jul/
12 0
:00
din
sdag
31/
jul/
12 1
2:0
0
Re
lati
eve
Vo
ch
tig
heid
in %
Te
mp
era
tuu
r in
°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
25
30
35
40
vrijdag
20/j
ul/
12 0
:00
vrijdag
20/j
ul/
12 1
2:0
0
zate
rdag 2
1/j
ul/12 0
:00
zate
rdag 2
1/j
ul/12 1
2:0
0
zond
ag 2
2/j
ul/12 0
:00
zond
ag 2
2/j
ul/12 1
2:0
0
maan
dag
23/
jul/12 0
:00
maan
dag
23/
jul/12 1
2:0
0
din
sdag
24/
jul/
12 0
:00
din
sdag
24/
jul/
12 1
2:0
0
woen
sdag
25/
jul/
12 0
:00
woen
sdag
25/
jul/
12 1
2:0
0
donder
dag
26/
jul/
12 0
:00
donder
dag
26/
jul/
12 1
2:0
0
Te
mp
era
tuu
r in
°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 : [email protected]
Contact