D´efinition du p´erim`etre d’´evaluation et choix de l’approche d’´eva-

d’´evaluation

Dans la suite de ce document, nous prenons donc en consid´eration les installations de production d’eau glac´ee repr´esent´ees sch´ematiquement sur la figure 6.7.

groupes de production d’eau glacée boucle de

refroidissement tour de refroidissement

(exemple : tour fermée)

boucle d’eau glacée primaire

boucles de distribution de l’eau glacée

air extérieur

Fig. _{6.7 – Repr´esentation sch´ematique des installations de production d’eau glac´ee.}

Notons sur la figure 6.7 que ces installations comportent les syst`emes suivants : – un ou plusieurs groupes de production d’eau glac´ee alimentant une boucle « pri-

maire » d’eau glac´ee ;

– une boucle de distribution d’eau glac´ee isol´ee hydrauliquement de la boucle primaire par une bouteille de d´ecouplage ;

– une boucle d’eau chaude pour le refroidissement des groupes de production d’eau glac´ee `a condensation `a eau (dans le cas de groupes de production d’eau glac´ee `a condensation `a eau) ;

– un ou plusieurs a´eror´efrig´erants ou tours de refroidissement pour ´evacuer la chaleur de la boucle de refroidissement.

On peut ´egalement noter sur cette figure 6.7 que pour des raisons techniques de circu- lation de l’eau, la boucle de refroidissement est isol´ee d’une boucle d’eau chaude primaire qui pr´el`eve directement la chaleur aux condenseurs des groupes de production d’eau gla- c´ee. Ceci nous permet donc d’isoler physiquement les ´equipements de production de l’eau glac´ee entre les bouteilles de d´ecouplage et les ´equipements auxiliaires pour la distribu- tion de l’eau ou l’´evacuation de la chaleur de part et d’autre de ces mˆemes bouteilles de d´ecouplage.

L’exp´erience et les contacts que nous avons pu avoir avec les exploitants d’installa- tions de production d’eau glac´ee nous ont appris que les projets d’am´eliorations les plus couramment r´ealis´es sur ce type d’installation sont :

– le remplacement d’un groupe de production d’eau glac´ee v´etuste par un groupe plus performant ;

– la modification des conditions de fonctionnement impos´ees par l’exploitant `a chaque groupe (changement des temp´eratures d’´evaporation et de condensation) ;

– la modification du plan de fonctionnement de l’installation, en particulier `a l’opti- misation de la cascade des groupes de production d’eau glac´ee (dur´ees de fonction- nement et ordre de d´emarrage).

Nous avons vu en d´ebut de chapitre que la consommation d’´energie des installa- tions de climatisation repr´esente environ 10 `a 15 % de la consommation d’un bˆatiment. Par ailleurs, les ´etudes sur les consommations d’´electricit´e des syst`emes de climatisation ([Enertech, 2002]) nous indique que pour les syst`emes de climatisation `a production d’eau glac´ee centralis´ee, pr`es de 60 % des consommations d’´energie sont dues uniquement aux groupes de production d’eau glac´ee. Les autres consommations d’´energie se r´epartissent entre les auxiliaires de distribution d’eau glac´ee et, le cas ´ech´eant, les ´equipements d’´eva- cuation de la chaleur produite au condenseur des groupes de production d’eau glac´ee (tours de refroidissement et a´eror´efrig´erants). Par suite, nous en d´eduisons donc que les consommations d’´energie des groupes de production d’eau glac´ee ne repr´esentent pas plus de 10% des consommations totales d’un bˆatiment.

Ainsi, les ´economies d’´energie que nous souhaitons ´evaluer sont n´ecessairement in- f´erieures `a 10 % de la consommation totale du bˆatiment. Si cette consommation peut sembler insignifiante, il faut tout de mˆeme rappeler que ces modifications sont suscep- tibles d’ˆetre r´ealis´ees dans le cadre d’un contrat de performance ´energ´etique portant sur les installations de production frigorifique. Or comme nous l’avons vu au chapitre 3, la contractualisation de la performance repose n´ecessairement sur un protocole d’´evalua- tion. Ainsi, bien que ne repr´esentant qu’une modeste part de la facture ´energ´etique d’un immeuble de bureaux, le d´eveloppement d’un protocole d’´evaluation des performances ´energ´etiques des installations de production frigorifique est indispensable.

De plus, si la climatisation repr´esente 15% de la consommation totale d’un bˆatiment, il faut bien se rendre compte que son poids est double si l’on ne s’int´eresse qu’`a la facture d’´electricit´e d’un bˆatiment qui utiliserait du gaz comme ´energie de chauffage.

Afin de s´electionner l’approche adapt´ee au syst`eme que nous souhaitons ´evaluer, nous reprenons l’analyse comparative des diff´erentes approches ou options que nous avons d´e- crites dans le chapitre pr´ec´edent. ´Etant donn´e que nous estimons que l’impact, que nous cherchons `a ´evaluer, est inf´erieur `a 10 % de la consommation totale du bˆatiment, la pro- c´edure d’aide `a la s´election des protocoles d’´evaluation pr´esent´ee sur la figure 5.5 nous conduit `a privil´egier naturellement une approche « isolement des modifications ».

Cependant, dans le cas des installations comportant plusieurs groupes de production d’eau glac´ee, les groupes fonctionnent de mani`ere coh´erente les uns avec les autres de mani`ere `a fournir l’´energie frigorifique n´ecessaire `a la climatisation du bˆatiment concern´e. Le fonctionnement de ces groupes est ´etabli dans un plan de fonctionnement. C’est no- tamment ce plan qui d´etermine les mises en marche successives des groupes de production d’eau glac´ee, de mani`ere `a r´epondre `a la demande d’´energie frigorifique. Cette cascade de groupes forme donc un ensemble d’´equipements coh´erent.

Ainsi, une modification de l’un des groupes de production d’eau glac´ee est susceptible de modifier le fonctionnement des autres groupes de l’installation. De mˆeme, le protocole d’´evaluation que nous pr´esentons doit permettre d’´evaluer l’impact d’une modification du plan de fonctionnement de l’installation. Nous sugg´erons donc de consid´erer les groupes de production d’eau glac´ee comme un seul syst`eme, et par cons´equent d’´elargir le p´erim`etre `a cet ensemble, quand bien mˆeme l’am´elioration ne porte que sur un seul groupe (cf. figure 6.8). groupes de production d’eau glacée boucle de refroidissement air extérieur tour de refroidissement

(exemple : tour fermée)

boucle d’eau glacée primaire boucles de distribution de l’eau glacée Périmètre d’évaluation Effets interactifs Demande énergétique

Fig. _{6.8 – P´erim`etre pour l’´evaluation des projets d’am´elioration des installations de} production d’eau glac´ee.

Comme indiqu´e dans le paragraphe 5.1.1, l’isolement des ´equipements au sein d’une installation demande que les ´eventuels effets interactifs des groupes de production d’eau glac´ee sur les autres ´equipements soient ´evalu´es. Or les groupes de production d’eau glac´ee interagissent directement avec les boucles d’eau glac´ee et de refroidissement (cf. figure 6.8).

La logique de fonctionnement de l’installation implique que les groupes de production d’eau glac´ee s’adaptent `a la demande ´energ´etique appel´ee via la boucle d’eau glac´ee : l’installation de production d’eau glac´ee est exploit´ee et r´egul´ee de mani`ere `a r´epondre aux besoins frigorifiques du bˆatiment via la boucle d’eau glac´ee. On consid`ere donc que la demande ´energ´etique est impos´ee aux groupes de production d’eau glac´ee, et que les groupes n’ont pas d’influence sur la demande ´energ´etique.

En revanche, la logique de fonctionnement de l’installation implique que les tours de re- froidissement doivent s’adapter aux modes de fonctionnement des groupes de production d’eau glac´ee. Il faut donc ´evaluer les impacts que pourraient avoir les projets d’am´e- lioration sur le fonctionnement de la boucle de refroidissement et en particulier sur les consommations d’´energie des tours de refroidissement ou des a´eror´efrig´erants. Nous allons

donc mettre en œuvre les proc´edures n´ecessaires pour l’´evaluation de ces effets interactifs.