CENTRE NATIONAL DUCENTRE NATIONAL DU …nomana.free.fr/CNAM2014/3 CNCS bilan 2007 2013.pdf · Filtre à nettoyage automatique Marque PERMOFLASH 02/2014. PHOTOS DE L’INSTALLATION

CENTRE NATIONAL DUCENTRE NATIONAL DU COSTUME DE SCENE (CNCS)COSTUME DE SCENE (CNCS)

A MOULINS (03)Bil 2007 2013

02/2014 EDF R&D Département EnerBat/E11/Expertise terrain/J.Naveteur1

Bilan 2007-2013


PLAN DE L’INTERVENTION

1) DESCRIPTION DU SITE.

2) DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE ET RAFRAÎCHISSEMENTRAFRAÎCHISSEMENT

3) BILAN DES CONSOMMATIONS 2010 AVEC ZOOM SUR LA POMPE A CHALEURLA POMPE A CHALEUR

4) IMPACT ENVIRONNEMENTAL

5) CONCLUSIONS5) CONCLUSIONS


1

DESCRIPTION DU SITE.

EDF R&D Département EnerBat/E11/Expertise terrain/J.Naveteur4 02/2014


Le site comprend deux bâtiments principaux qui sont:sont:

-Un bâtiment du XVIII siècle réhabilité qui abrite la partie musée avec des expositions de q p pcostumes (S=3300m2).

-Un bâtiment neuf dans lequel sont ( )entreposés 10 000 costumes (2345m2).

Architectes: Jacques Brudin et Jean-Michel Wil l’ hi dWilmotte et l’architecte des monuments historiques.

B d’ét d Ch l t à Cl t F dBureaux d’études: Choulet à Clermont-Ferrand

EDF R&D Département EnerBat/E11/Expertise terrain/J.Naveteur5

Crédit Photos :Jean-Marc Tessonnier – Service Communication – Ville de Moulins02/2014


Photos des réserves Photos d’une exposition

Coût des travaux:22M€ TTC (3849€/m2) dont 8.5M€ TTC (1500€/m2) pour l’aménagement des bâtiments (prix 2006).

Ch ff li i i é 93 k€ C (16 €/ 2)Le poste Chauffage et climatisation représente 935k€ TTC (165€/m2).

Budget de fonctionnement 2.5M€ TTC/an (442€/m2)



La surface des deux bâtiments est de 5645m2 SHON(28283m3).( )En 2011, l’aménagement des combles a permis d’accroitre la surface de 500m². Dons S moyenne=5812

G1=0.23W/m3°C

Besoins de chauffage=278kW ChaudBesoins de chauffage=278kW Chaud

Besoins de rafraîchissement=222kW Froid

Pour assurer ces besoins le site utilise une thermofrigopompe sur nappe phréatique.


2

DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE ET RAFRAÎCHISSEMENTET RAFRAÎCHISSEMENT


SCHEMA DE PRINCIPE D’UNE INSTALLATION DE POMPE A CHALEUR fonctionnant en mode THERMOFRIGOPOMPE

EauGlacée55m3/h

EauChaude57m3/h 55m3/h

7/12°C57m3/h45/40°C

Vanne 3 voies derégulation d’échange

Échangeursà plaques en T2

Évaporateur

Condenseur

Inox 316L 2 Filtres1 Automatique

5001 à tamis

T2V2 13 °C

Condenseur

T1 V18 °C

Pompe A Chaleur314kW Froid 344kW Chaud

Compteur de d’énergie

Sonde de température

Forage:2*30m3/h

Pompe à vitesse


variable

02/2014


(Mode hiver: Chaud seulement)

EauGlacée

EauChaude

Mode Hiver : régulation PAC sur une température d’eau chaude à 45°C

Glacée7/12°C

Chaude45°C/40°C

Échangeurs T2

Évaporateur

Condenseur

Échangeursà plaques

FiltresPompe A Chaleur

T2V2 13 °C

Condenseur

Vanne 3 voies de

T1 V1

Forage

8 °C

régulation d’échange

Compteur de débit


Pompe à vitessevariable



(froid seulement)Mode Été : régulation PAC sur une température d’eau glacée à 7°C

EauGl é

EauChaude Glacée

7/12°CChaude25/30°C

Pompesi i Échangeurs T2 7C /12°C

Évaporateur

Condenseur

primaires Échangeursà plaques

Filtres

T2V2

7C /12 C13 °C

Pompe A Chaleur

Condenseur

Vanne 3 voies de

T1 V125°C / 30°C

Forage

18 °C

régulation d’échange

Compteur de débit


Pompe à vitessevariable


PHOTOS DE L’INSTALLATION

Filtre à nettoyage automatique


ECHANGEUR Inox 316LFiltre à nettoyage automatique Marque PERMOFLASH

02/2014

PHOTOS DE L’INSTALLATION

POMPE A CHALEUR


POMPES02/2014

DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENTDE CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENT

NB: La dénomination thermofrigopompe comprend:

-les forages, la filtration, les échangeurs

-La pompe à chaleur

la régulation-la régulation

-les pompes de distribution.



L’installeur est EIFFAGE thermique à Clermont –Ferrand, l’exploitant est Dalkia Auvergne, elle comporte :

-1) Une Pompe A Chaleur-1) Une Pompe A Chaleur -De marque AERMEC type NW1200N fonctionnant au R407C

-Puissance 314kW froid et 84KW élect.

-Puissance chaud 344 kW chaud et 110kW électPuissance chaud 344 kW chaud et 110kW élect

-Le régime de fonctionnement en eau glacée est de 7/12°C l’été et 5/10°C l’hiver5/10 C l hiver.

Le régime de fonctionnement en eau chaude est de 45/40°C en hiver et 30/35 en été


30/35 en été.02/2014


-2) Quatre forages

L’installation comprend quatre forages, deux de pompage et deux de réinjectiondeux de réinjection.Les forages de pompage sont équipés chacun d’une pompe (2*30 3/h) à it i bl(2*30 m3/h) à vitesse variable.Les forages sont à une profondeur de –13m et un niveau statique de nappe à –6.2m.Le coût des quatre forages est de 48k€ HT (57k€TTC) pour 4*13m soit 1000€HT/m. (hors pompes, coût 2003)



Lors du pompage dans un puits, il se crée dans la ô d dé i é l itnappe, un cône de dépression axé sur le puits.

Niveau statique:Niveau statique:-- 6,2 m6,2 m

Niveau dynamique

Cône de dépression

Niveau dynamiqueRabattement (S)Rabattement (S) Le rabattement:

C’est la différence entre leC est la différence entre le niveau statique de la nappe et le niveau mesuré lors du pompage.

Épaisseur deÉpaisseur dela nappe=5mla nappe=5m pompage.

Dans ce cas le rabattement max pour un débit de 55 3/h t d 2 1

la nappe=5mla nappe=5m


55m3/h est de 2.1m. Niveau du puits :Niveau du puits :--13m13mDiamètre forage 250mmDiamètre forage 250mm

02/2014

DESCRIPTION DES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENTDE CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENTLa courbe de rabattement se décompose en deux parties :l La première est linéairel La deuxième est exponentielle Débit de pompage en m3/h

Exemple de courbe

Le débit d'exploitation doit se trouver sur la é

en m

partie linéaire

L débit iti t l nt o

bser

v

Courbe des pertesde charge du sol= débit spécifiqueLe débit critique est le

point où la courbe s'accentue

abat

tem

en Débit critique débit spécifique

Ra


DESCRIPTION TECHNIQUE DES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENTDE CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENT

-3) Deux filtres-1 à nettoyage automatique (filtration à 500)-1 à nettoyage manuel (secours)1 à nettoyage manuel (secours)

4) U é h à l-4) Un échangeur à plaques-En inox 316L



La thermofrigopompe alimenteLa thermofrigopompe alimente

-5) Des ventilo-convecteursQui assurent le chauffage et le rafraîchissement de la

partie musée.-6) Des Centrales de Traitement d’Air

Des CTA assurent le maintien des conditions deDes CTA assurent le maintien des conditions de températures (18°C) et d’hygrométrie (55%) de la partie réserveréserve.

Une CTA air neuf pour le musée débit 11 000m3/h avec récupérateur


avec récupérateur.02/2014


7) La GTB7) La GTBL’ensemble est piloté par une Gestion Technique Centralisée de marque SIEMENSde marque SIEMENS.Elle assure aussi le pilotage de la thermofrigopompe


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BILAN DES CONSOMMATIONS Moyenne 2007-2013


REPARTITION DES CONSOMMATIONS

Max 188kWh/m² mini 151kWh/m²


Max 188kWh/m², mini 151kWh/m²

02/2014

REPARTITION DU COUT DES CONSOMMATIONS

M 14 6€ TTC/ ² t Mi 12 7€TTC/ ²


Max :14.6€ TTC/m² et Min :12.7€TTC/m²

02/2014

EVOLUTION DES CONSOMMATIONSCHAUD&FROID ET DE LA PACCHAUD&FROID ET DE LA PAC

Sur cette période le coût du MWh produit en chaud et froid est de moins de 21.2€TTC/MWh, c’est très faible. Pour info, le MWh gaz est en moyenne sur la


, , g ypériode à environ 49€ TTC/MWh.

02/2014

EVOLUTION DES CONSOMMATIONSCHAUD FROID ET DE LA PACCHAUD FROID ET DE LA PAC

En moyenne, le site a consommé en :y ,

-Chauffage 746MWh chaud soit 128kWhCh/m2 ou 53Wh/Dju*m2 (Dju moyen=2432).53Wh/Dju m2 (Dju moyen 2432).

-Rafraîchissement 476MWh froid soit 82kWhFr/m2.

Par rapport à une solution chaufferie gaz et groupe froid électrique, la solution PAC sur nappe fait économiser 28k€ TTC (4.7€ TTC/m2).

Le surcoût est d’environ 60k€ par rapport a une solution groupe froid et chaudière gaz, ce qui fait un temps de retour de moins de 3 ans.


EVOLUTION DU COP MENSUEL

Pour 1kWh acheté par le CNCS, la PAC en a fourni 3.8 sous forme de chaud ou de froid.


COMPARAISON AVEC D’AUTRES SITES

Le CNCS a une consommation faible aux regards des autres sites.


4IMPACT ENVIRONNEMENTALIMPACT ENVIRONNEMENTAL


IMPACT ENVIRONNEMENTAL DES CONSOMMATIONS D’ELECTRICITECONSOMMATIONS D’ELECTRICITE

Contenu en CO2 du kWh EDF et GAZ

250

234 g de CO2/kWh PCI

150

200

84 g de CO2/kWh

CO2/kWh PCI

50

100

CO2/kWh0

kWh EDF source DPE kWh Gaz (source décret DPE du28/09/06)


IMPACT ENVIRONNEMENTAL DES CONSOMMATIONS D’ELECTRICITECONSOMMATIONS D’ELECTRICITE

Les 83 tonnes de CO2 représentent le rejet de 28 voitures


p jneuves parcourant 20 000km/an (avec 150g de CO2/km)

02/2014

IMPACT ENVIRONNEMENTAL DU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENTDU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENT

Taux annuel de fuite fl id

Pompe A ChaleurTaux de récupération du fluide en fin de vie sur fluide(fluide frigorigène)du fluide en fin de vie

effet indirecteffet indirect

Consommation d’électricité(émission de gaz à effet de serre)

effet direct



Les effets (directs ou indirects) sont caractérisés parLes effets (directs ou indirects) sont caractérisés par leur potentiel de réchauffement global

GWP : Global Warming Potential (g éq. CO2) GWPCO2 = 1

GWPeffets directs + GWPeffets indirects = TEWI

Total Equivalent Warming Impact


IMPACT ENVIRONNEMENTAL DU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENT

Effets indirects :

DU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENT

Quelques ordres de grandeurs 8 000

10 000CFC 11

CFC 12R410A

de la contribution

des fluides frigorigènes sur4 000

6 000CFC 115R404A

l’effet de serre 0

2 000

HCFC 22R407C

GWP ( é CO / d fl id )HCFC 123R502

GWP100 ans (g éq CO2/g de fluide)

HFC 125HFC 143a


HFC 134a

02/2014

IMPACT ENVIRONNEMENTAL DU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENT

CNCS : 3 scénarios d’étude

DU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENT

Solution gaz : Solution actuelle :

Pompe A Chaleur

Solution mixte :

Chaudière gaz +

M hi b ti

Pompe A Chaleur Chaudière

gaz +

Machine absorptionGroupe froid

Quel est l’impact sur l’effet de serre de chaque solution ?Quel est l impact sur l effet de serre de chaque solution ?






IMPACT ENVIRONNEMENTAL DU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENTDU CHAUFFAGE ET RAFRAICHISSEMENTLa PAC permet une réduction des rejets de CO2 de 79% par

t à l ti h diè t f idrapport à une solution chaudière gaz et groupe froid.


DPE à titre indicatif

L PAC t d l d DPE j t d CO2La PAC permet de gagner, une classe de DPE en rejet de CO2


55CONCLUSIONCONCLUSION


CONCLUSION

-La solution Pompe A Chaleur est performante puisqu’elle p p p qpermet de produire du chaud et du froid à moins de 21€TTC/MWh et son TRI est de trois ans par rapport à une p ppsolution traditionnelle.

L f i t l t b-Les performances environnementales sont bonnes, puisqu’elles permettent une réduction des rejets de CO2 d 79%de 79%.

-Elle permet de gagner, à minima, une classe de DPEp g g , ,


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