AUDIT ENERGETIQUE DE LA CENTRALE ELECTRIQUE
D’AGGREKO COTE D’IVOIRE
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DE LA LICENCE PROFESSIONNELLE
OPTION : MEER
MAITRISE DE L’ENERGIE ET ENERGIES RENOUVELABLES
Présenté le 24-03-2013 par
Narcisse Kouamé KOUASSI
Travaux dirigés par : Jaylani Diop
Superviseur de l’exploitation
Maxime GOSSE
Ingénieur de maintenance
Promotion [2011/2012]
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
RESUME
Il était question de faire un audit énergétique qui devrait permettre une réduction significative de la consommation globale en énergie électrique des auxiliaires de la centrale électrique d’Aggreko Côte d’ Ivoire.
Après avoir pris connaissance, identifié, recensé et décelé les équipements gros consommateurs d’énergie, nous avions proposé des solutions d’économie d’énergie qui ont permis un gain estimé à 2302,32578 KWh/Jour. Nous avions utilisé les coefficients de YORK pour la détermination des pertes de charge en climatisation. Nous avions mis également l’accent sur la réduction des temps de fonctionnement inutiles de certains équipements et proposé en éclairage des lampes économiques qui ont eu un impact significatif sur le gain final.
Avec une estimation du tarif général de la compagnie ivoirienne d’électricité CIE à 70 Frs CFA le kilowattheure (TTC), la mise en œuvre du projet garantit donc une économie mensuelle de 4 834 885 Frs CFA.
Mots clé
1-Audit
2-Energie
3-Gros consommateurs d’énergie
4-Kilowattheure
5-YORK
ABSTRACT
There was talk of doing an energy audit should allow a significant reduction in the overall
consumption of electricity from Aggreko Côte d'Ivoire power plant auxiliary.
After reading, counted and identified equipment large energy consumers, we proposed
solutions for energy saving have an estimated gain 2302.32578 kWh / day. We used the YORK
coefficients for loss determination of cooling load. We also put emphasis on the reduction of
unnecessary running time of certain equipment and proposed lighting energy saving lamps that
have a significant impact on the final gain.
With an estimated price of Ivorian Electricity company CIE ,70 CFA francs per kWh
(including VAT), the implementation of the project thus guarantees approximately a monthly
savings of 4,834,885 CFA francs.
I
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
LISTE DES ABREVIATIONS
AVR : (automatic voltage regulator), régulateur de tension ; CUMMINS : Marque du constructeur de ce moteur ; CIE : Compagnie Ivoirienne d’Electricité ; C1, C2 et C3 : des coefficients utilisés pour désigner les coefficients de York ; Ci : Coefficient de YORK utilisé dans les formules ; E27 : type de fixation du culot de l’ampoule ; Ei : énergie consommée ; GPL : gas petrolum liquefied (gaz liquefié) ; GG : désignation des groupes électrogène à gaz ; MBD : désignation des armoires des auxiliaires ; MO6 : désignation de container ; P : Puissance nominale ; QSK60G : dénomination des moteurs à gaz seize cylindre de CUMMINS ; SPARSCAM : marque d’ampoule économique ; SIPINOP : dénomination de container ; SCADA : système de supervision, de contrôle et d’acquisition de donnée; Si : Surface non isolée ensoleillée ; T : Temps de fonctionnement ; TX : désignation des transformateurs ; VA : Volt Ampère ;
II
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AVANT PROPOS
2IE (Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement) est spécialisé dans les
domaines de l’Eau, de l’Environnement, de l’Énergie, du Génie civil et des Mines. 2IE est
situé au Burkina Faso précisément à Ouagadougou. Cet institut a pour vocation d’accompagner
le développement de l’Afrique en formant, en Afrique, les ingénieurs-entrepreneurs
compétents et innovants dont le continent a besoin.
Pour offrir la possibilité aux internationaux et à des professionnels de booster leur carrière, des
formations ont été ouvertes à distance. Afin d’atteindre ses objectifs, les étudiants en fin de
cycle doivent nécessairement effectuer un stage pratique en entreprise à l’issue de duquel ils
produiront un mémoire de fin d’étude qui sera soutenu devant un jury. C’est ce qui a justifié la
réalisation de ce projet sur la centrale thermique d’Aggreko Côte d’Ivoire.
III
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
SOMMAIRE
Introduction
PARTIE I : APPROCHE METHODIQUE
I. CREATION D’AGGREKO COTE D’IVOIRE
1. Ses missions
2. Son organisation générale
II. ANALYSE DU THEME
1. Présentation, intérêt et objectifs visés du thème
2. Définition du cahier de charges
III. GENERALITES SUR LES GROUPES ELECTROGENES
1. Définition
2. Principe de base
3. Généralités sur le fonctionnement d’un groupe électrogène
PARTIE II : ETUDE DE L’EXISTANT
I. LES GROUPES ELECTROGENES EXPLOITES PAR AGGREKO COTE D’IVOIRE 1. Le moteur QSK60G et ses auxiliaires
2. L’alternateur
II. LES TRANSFORMATEURS, LES SWITCHGEARS ET AUTRES AUXILIAIRE III. LES SOURCES D’ALIMENTATION DES AUXILIAIRES DE LA CENTRALE PARTIE III : AUDIT ENERGETIQUE
I. CONCEPTS DE BASE, PRINCIPE, LES UNITES DE L’ENERGIE 1. Concepts de base 2. Principe d’un audit énergétique 3. Les unités de l’énergie
1) L’énergie 2) La puissance
II. RELEVES OU MESURES DE PARAMETRES SUR TERRAIN ET CALCUL DES
CONSOMMATIONS AVANT LES MESURES D’ECONOMIE D’ENERGIE 1. Relevés des paramètres et des dysfonctionnements sur terrain 2. calcul des consommations avant les mesures d’économie d’énergie
1) Calcul des charges dues à la climatisation
2) Calcul des charges dues à l’éclairage et autres équipements
III. MISE EN ŒUVRE DES MESURES D’ECONOMIE D’ENERGIE
IV
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IV. CALCUL DES CONSOMMATIONS APRES LES MESURES D’ECONOMIE D’ENERGIE. …..
1. Calcul des charges dues à la climatisation
2. Calcul des charges dues à l’éclairage et aux autres équipements
V. CALCUL DE L’ENERGIE ECONOMISEE ∆E
VI. CONCLUSION
LISTE DES TABLEAUX
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Tableau1: Les fiches de relevés sur terrain.
Tableau 2 : Calcul des consommations dues à la climatisation
Tableau 3 : calcul des consommations dues à l’éclairage
Tableau 4 : Mesures d’économie d’énergie.
Tableau 5 : Calcul des charges après mesures d’économie d’énergie.
Tableau 6 : Calcul des consommations après les mesures d’économie d’énergie.
LISTE DES FIGURES
FIGURE1: Organigramme d’Aggreko Côte d’Ivoire
Figure2: production du courant électrique
Figure3: Alternateur LEROY SOMER des moteurs QSK60G
Figure4: figure illustrant les pertes énormes d’énergie
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INTRODUCTION
L’un des plus grands soucis actuels du monde est la protection de l’environnement et
l’économie d’énergie pour les générations futures. Les entreprises et les ménages s’inscrivant
dans cette optique pratiquent donc l’audit énergétique pour minimiser les consommations
inutiles d’énergie dans les usines ou les habitations.
C’est pourquoi, dans le cadre de notre projet de fin d’étude de la licence professionnelle en
maîtrise de l’énergie et énergies renouvelables, en vu de réduire considérablement les
consommations inutiles de l’énergie électrique, le thème soumis a étude est : AUDIT
ENERGETIQUE DE LA CENTRALE D’AGGREKO COTE D’IVOIRE.
Dans le but de satisfaire plus ou moins aux exigences du cahier de charges, nous ébaucherons
cette étude par une approche méthodique incluant la description de la structure d’accueil,
l’analyse du thème qui définira la tâche qui nous est assignée et les généralités, ensuite une
étude de l’existant puis terminer par l’Audit énergétique.
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PARTIE I :
APPROCHE METHODIQUE
I. CREATION D’AGGREKO COTE D’IVOIRE 2
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La société Aggreko est un grand groupe international spécialisé dans la location des
groupes électrogènes, des réfrigérants, des climatiseurs, etc.
Elle a fait son apparition en Côte d’Ivoire suite à la forte demande en énergie électrique qui
s’est exprimée par des délestages fréquents au cours de l’année 2010. A la demande donc du
gouvernement ivoirien, Aggreko Côte d’Ivoire SARL (Société à Responsabilité Limitée) a été
créée le 30 juillet 2010.
Le siège social est situé à Abidjan, Vridi Canal, centrale thermique à gaz CIE.
1. Ses missions
Pour répondre aux exigences du contrat qui lie l’Etat de Côte d’Ivoire à Aggreko Côte d’Ivoire
elle a pour missions principales: l’installation, l’exploitation et la maintenance des générateurs.
2. Son organisation générale.
� Les ressources humaines
Aggreko Côte d’Ivoire est organisé comme suit :
Un manager des opérations monsieur Claude BIBOLLET qui représente le directeur général. Il
est aidé dans ses tâches de direction par des collaborateurs occupant des postes suivants : Une
directrice des ressources humaines aidé par un assistant, un responsable des aspects qualité-
santé-sécurité-environnement, un comptable ayant aussi un assistant, trois (3) superviseurs des
opérations et un ingénieur de maintenance qui s’occupent essentiellement des aspects
techniques, c’est-à-dire la supervision de l’exploitation et de la maintenance. Ceux-ci sont
aidés par des Master log, des techniciens de maintenance et des opérateurs SCADA.
Pour assurer l’approvisionnement en pièces de rechange et du transit, nous avons un chargé de
la logistique. Ses collaborateurs proches sont un coordinateur et des gestionnaires de stocks.
L’organigramme suivant illustre les explications mentionnées ci-dessus. (Voir page suivante)
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Figure 1: Organigramme d’Aggreko Côte d’Ivoire
II. ANALYSE DU THEME
1. Présentation, intérêt et objectifs visés du thème
La centrale d’AGGREKO Côte d’Ivoire est constituée d’un ensemble de groupes électrogènes
à gaz. Des équipements auxiliaires comme des pompes électriques, des extracteurs, la
climatisation, l’éclairage etc., interviennent directement ou indirectement dans la production de
l’énergie électrique. L’énergie consommée par ces équipements peut s’il n’y a pas de suivi à un
moment donnée réduire le rendement de la centrale. Il s’agit dans le cadre de notre projet de
fin d’étude de déterminer la consommation en énergie électrique de ces auxiliaires et proposer
des solutions pour économiser de l’énergie.
Le thème soumis à étude est donc :
Audit énergétique de la centrale d’AGGREKO Côte d’Ivoire.
2. Définition du cahier de charges
Partant d’une étude de l’existant qui fournira des informations nécessaires et des
connaissances des sources d’alimentation et des auxiliaires électriquement alimentées,
procéder aux relevés ou mesures de paramètres.
Calculer les consommations d’énergie électrique avant la mise en œuvre des mesures
d’économie d’énergie. Proposer par la suite des mesures pour réduire l’impact des
équipements influents en termes de consommation d’énergie et faire un bilan après la mise en
œuvre de celles-ci.
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III. GENERALITES SUR LES GROUPES ELECTROGENES
1. Définition
Un groupe électrogène est un dispositif autonome capable de produire de l’électricité. En
général, les groupes électrogènes sont constitués d’un moteur thermique qui actionne un
alternateur.
Les groupes sont utilisés soit dans des zones où le réseau n’existe pas soit dans des bâtiments afin de pallier une éventuelle coupure de courant. Dans le deuxième cas, ils sont souvent utilisés par un système d’inverseur de source d’énergie. Ils fonctionnent à partir de différents carburant : le diesel qui est le plus fréquent, le gaz naturel, le GPL, les Fuels lourds pour les plus importants ainsi que les biocarburants. Le groupe électrogène est composé de trois parties : le moteur, l’alternateur et la partie commande.
La puissance d'un groupe électrogène s'exprime en VA (voltampère), kVA (kilo voltampère) ou MVA méga voltampère) selon la puissance. Les unités les plus puissantes sont mues par des turbines à gaz ou de gros moteurs Diesel.
2. Principe de base
Un groupe électrogène produit de l’électricité en accouplant un moteur généralement thermique et un alternateur appelé aussi génératrice. Pour rappel, un simple aimant avec des pôles Nord et Sud (inducteur) tournant autour (ou alternativement) d’un enroulement de fil de cuivre (bobine), suffit à produire un courant que l’on peut visualiser sur un oscilloscope. On visualise ainsi une alternance ou période (rotation de l’inducteur sur 360°). On peut illustrer cela par la figure suivante :
Figure2: production du courant électrique
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3. Généralités sur le fonctionnement d’un groupe électrogène Les groupes sont donc constitués d’un moteur thermique 2T, 4T, essence ou diesel qui entraine une génératrice. Les plus petits peuvent délivrer une puissance de moins de 1 kW (quelques moteur 2T). Le rapport de puissance « moteur /génératrice » devrait être de « 2/1 » pour avoir un bon groupe électrogène. C’est à dire un groupe capable de fournir sa puissance électrique annoncée. On peut dire que pour produire 1Kw, il faut un moteur thermique de 2 kW ou 2,7 cv. Ce principe permet de: - avoir une réserve de couple au niveau du moteur thermique. - assurer le démarrage d’un appareil électrique, qui peut être constitué, cas 1, que de résistances (chauffage, ampoules électriques etc.), ou cas 2, constitué de bobines, condensateur (moteur, lampes fluorescentes etc.). Dans le premier cas, il n’y a pas de déphasage entre la tension (V) et l’intensité (A), le facteur de puissance est égal à 1. Dans le deuxième cas il y a déphasage entre la tension et l’intensité, elles sont donc décalées, le facteur de puissance devient inférieur à 1. Ceci signifie que plus le facteur de puissance devient petit, plus la différence entre la puissance apparente (VA) et la puissance réelle (W) devient importante. On parle donc à ce moment de Volt / Ampère, la puissance nominale du groupe « devrait » alors être indiquée en KVA et non en KW. Ce coefficient ou cosinus phi, réduit la puissance du moteur. La puissance du moteur électrique à démarrer se définira donc ainsi : P = U x I x Cosinus phi (où P en Watt, U en volt et I en Ampère.) Formule 1 : Calcul de la puissance alternative en monophasé Le groupe électrogène devra fournir la puissance apparente, soit la puissance selon la formule P = U x I car les pertes du moteur ne dépendent pas du groupe. Si on dispose de la puissance du moteur à démarrer, il faut diviser celle-ci par le cosinus phi, pour connaître la puissance que devra fournir le groupe. Exemple : Un moteur électrique de 2000W a un cosinus phi = 0,8 La puissance nécessaire du groupe pour le démarrer sera de 2000:0,8 = 2500 VA.
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PARTIE II :
ETUDE DE L’EXISTANT
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I. LES GROUPES ELECTROGENES EXPLOITES PAR AGGREKO COTE D’IVOIRE.
Les moteurs et les alternateurs exploités par Aggreko en Côte d’Ivoire sont respectivement QSK60 de Cummins et Leroy Somer. L’ensemble se trouve monté dans un container pour faciliter son déplacement. Pour mener à bien l’étude de cette section, nous la subdivisons en deux parties à savoir : le moteur QSK60 et ses auxiliaires et l’alternateur Leroy somer. Nous nous limiterons aux détails qui seront en rapport avec l’objectif visé par la présente étude.
1. Le moteur QSK60G et ses auxiliaires.
C’est un moteur à seize (16) cylindres ayant pour combustible le gaz naturel. Il est essentiellement constitué des auxiliaires suivants :
� Le système d’admission du combustible Le système d’admission du combustible peut être subdivisé en deux catégories dont les composants extérieurs et ceux intérieurs au container Pour des équipements extérieurs nous avons : la vanne manuelle, le filtre à gaz, le régulateur de pression (6 bars maintenue à 150 mbar), la vanne de sécurité, la vanne d’évent de décharge et les points d’indication de pression et la vanne manuelle de sectionnement. Les équipements intérieurs au container sont : la vanne de sécurité automatique à deux solénoïdes, la vanne régulatrice de contrôle du gaz, les mélangeurs air/gaz, les deux turbo chargeurs mécaniques, le refroidisseur après mélange du gaz et de l’air, l’actuateur (throttle), les collecteurs A et B et les cylindres. Dans cette partie, les systèmes sont alimentés électriquement en courant continu à travers les batteries.
� Le système de refroidissement Dans la plupart des machines à combustion, le refroidissement joue un rôle prépondérant dans leur fonctionnement. Ainsi dans le cas des moteurs QSK60G, le liquide de refroidissement « coolant » est principalement utilisé à cause de ses propretés adéquates pour le refroidissement des parties chaudes de ces types d’engins. Ce « coolant » se trouve dans un circuit fermé ayant deux niveaux de refroidissement en fonction de sa température. Lorsque la température du « coolant » ayant refroidi les parties chaudes est inférieur à celle définie à travers des thermostats, ce « coolant » passe par l’échangeur thermique inférieur où deux extracteurs de chaleur. Lorsque la température du « coolant » ayant refroidi les parties chaudes est supérieur à celle définie à travers des thermostats, ce « coolant » passe par les deux échangeurs thermiques situés au dessus du container où six extracteurs de chaleur sont installés. Précisons que la pompe de recirculation « coolant » n’est pas alimentée électriquement, mais entraîné mécaniquement car lié à l’arbre du moteur à travers des engrenages. Pour le refroidissement de l’enceinte du container, deux extracteurs de chaleur entraînés par des moteurs électriques sont installés. L’huile de lubrification est aussi utilisée pour le refroidissement de certaines parties du moteur. Et une pompe avec moteur électrique y est installée. Elle ne fonctionne qu’au démarrage du groupe électrogène.
� L’éclairage intérieur L’éclairage intérieur au groupe se repartit en deux groupes : l’éclairage de sécurité alimenté à travers des batteries et les lampes économiques de puissance nominale 20w chacune alimentée en permanence par le courant alternatif.
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2. L’alternateur L’alternateur est la partie électrique du groupe électrogène qui produit de l’énergie électrique. Sa puissance nominale est 1120Kw. Il est composé des différentes parties suivantes (voir figure).
Figure3: Alternateur LEROY SOMER des moteurs QSK60G
� Principe de fonctionnement de l’alternateur
Par le principe de l’électro aimant expliqué si haut, l’alternateur convertit l’énergie mécanique produite par le moteur en énergie électrique selon la procédure suivante :
-L’aimant permanent monté sur le rotor en bout d’arbre fournit au régulateur de tension du courant alternatif. Cette tension est transformée en tension continue au niveau de l’AVR puis injecté au niveau du stator de l’excitatrice qui crée un champ magnétique. Le rotor à son tour est induit par ce champ tournant grâce à la rotation du rotor couplé à l’arbre du moteur. -Le rotor bobiné de l’excitatrice induit crée à son tour une force électromotrice selon la loi de Faraday Lenz suivante :
e = - (dф/dt) Formule 2 : détermination de la force électromotrice
Cette tension est redressée et convertie en tension continue par le pont de diodes. -La tension continue ainsi créée va au niveau de la roue polaire encore appelée inducteur ou rotor. Cette tension continue au niveau du rotor crée tout autour un champ magnétique tournant puisque l’arbre est en rotation. Le stator principal est donc induit par ce champ tournant qui va
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à son tour créer une tension sur chacune des trois phases par la même loi citée ci-dessus à la sortie du stator. C’est cette tension triphasée qui est acheminée à la sortie du stator. A ce niveau, l’éclairage sera comptabilisé avec les lampes de l’enceint du groupe électrogène. Les pertes d’énergie à travers les différents enroulements de l’alternateur ne seront pas prises en compte dans cette étude.
II. LES TRANSFORMATEURS, LES SWITCHGEARS ET AUTRES AUXILIAIRES
� Les transformateurs
Nous avons deux types de transformateur triphasé élévateur (400V/15kV) sur la centrale électrique : les transformateurs simples (Lucy) dont le refroidissement est naturel et les transformateurs composés qui se trouvent dans les containers. Ces derniers sont refroidis à travers des extracteurs.
� Les switchgears Les switchgears sont constitués des jeux de barre haute tension 15KV auxquels les transformateurs sont connectés. C’est à travers ces switchgears que l’énergie est livrée au client qui est la compagnie ivoirienne d’électricité (CIE). La centrale est constituée de trois switchgears car trois lignes de production (40MW, 30MW et 30 MW). Pour maintenir une température appropriée dans les containers de switchgears, compte tenu de l’appareillage de control et de protection, des climatiseurs de 1160kW y sont installés.
� Autres auxiliaires Nous avons sur la centrale plusieurs locaux et autres auxiliaires où l’énergie électrique est utilisée. Nous avons : la salle de control (control room), la salle des Superviseurs, la salle de formation liée à la salle de control, les locaux des pièces de rechange et de l’outillage, les bureaux, la cantine, l’atelier mécanique, les toilettes et vestiaires, la buanderie et l’éclairage extérieur des groupes (lampes néon et lampadaires et enfin des auxiliaires d’entretien (moteurs d’appoint, aspirateurs…)
III. LES SOURCES D’ALIMENTATION DES AUXILIAIRES DE LA CENTRALE
Il y a principalement deux sources d’alimentation des auxiliaires de la centrale: Une ligne d’alimentation en provenance du réseau national à travers la centrale thermique de la CIE mise en place lors de l’installation de la centrale. Cette source alimente principalement l’éclairage sur les lignes 1 et 2 et les lampadaires Les sources d’alimentation autonomes propres à la centrale sont soutirées sur les transformateurs TX1 (MBD1: GG1 GG2 GG3 GG4), TX23 (MBD2: GG41 GG42 43 GG44), TX59 (MBD3 GG 105 GG 106 GG107 GG108). Voir schéma en annexe 3.
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PARTIE III :
AUDIT ENERGETIQUE
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I. CONCEPTS DE BASE, PRINCIPE, LES UNITES DE L’ENERGIE
Cette partie de l’étude nous orientera sur les différents concepts de base et le principe d’un audit énergétique.
1. Concepts de base Afin d’améliorer l’efficacité énergétique dans une usine ou dans les habitations on procède à un audit énergétique. L’audit énergétique a pour objectif de recenser tous les équipements consommateurs d’énergie dans une entreprise, un bâtiment une usine et de faire un bilan de consommation de l’énergie. Il identifie les postes, les appareils, les processus de gaspillage d’énergie et chiffre les économies d’énergie possibles dans le but de proposer des mesures pour réaliser ces économies. Un audit est réalisable lorsqu’un bâtiment ou une entreprise industrielle ou toute autre entreprise a été identifiée comme grosse consommatrice d’énergie. Ce constat est fait en général par les usagers les employés ou les dirigeants de l’entreprise ou du bâtiment. Ceux-ci vont s’adresser à un spécialiste connu par son activité dans le domaine des économies d’énergie (très souvent un bureau d’étude). Les étapes du processus de l’audit énergétique pour économiser l’énergie sont résumées ci-après:
� Rencontrer les propriétaires de l’entreprise ou du bâtiment ; � Faire une visite préliminaire ; � Juger rapidement de l’opportunité d’un travail poussé ; � Convaincre les propriétaires d’investir pour réduire la consommation d’énergie ; � Faire des relevés ou mesures de paramètres ; � Procéder aux calculs d’économie d’énergie ; � Proposer les mesures d’économie d’énergie et financières.
2. Principe d’un audit énergétique
Chaque appareil, chaque bâtiment chaque processus nécessite un apport d’énergie pour fonctionner. L’énergie peut être électrique, Calorifique, Lumineuse mécanique. Le schéma de consommation est toujours le même. Le but d’un audit énergétique est de proposer la bonne source énergétique c'est-à-dire la plus adaptée à l’activité à réaliser en termes d’efficacité, de confort, de respect de l’environnement et de politique énergétique. L’audit doit viser à réduire la quantité d’énergie nécessaire au procédé à mettre en œuvre. Il doit aussi viser à réduire les pertes et gaspillages de l’appareil ou du processus. Le calcul des économies d’énergie se fait en trois étapes : - Le calcul des consommations avant les mesures d’économie d’énergie ; - Le calcul des consommations après les mesures d’économie d’énergie ; - Le calcul des gains en énergie ou de l’énergie économisée.
3. Les unités de l’énergie
Pour résoudre un problème lié à l’énergie deux notions fondamentales doivent être bien maîtrisées. Ce sont la notion d’énergie et celle de puissance qui est l’énergie consommée par unité de temps généralement une seconde.
3.1- L’énergie
Elle est exprimée indifféremment en unités de travail ou de chaleur. Dans le Système
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International (SI), l’unité retenue est le JOULE (J). On exprime aussi l’énergie en quantité de chaleur, avec l’unité de la calorie (cal) ou de ses multiples. Comme unité d’énergie on utilise aussi la thermie (th): 1th = 106 cal Les unités de travail et de chaleur sont liées par l’équivalence : 1 cal = 4,186 J L’énergie électrique est exprimée en kilowattheure (kWh) : 1 kWh = 3600 kJ= 860 kcal On peut aussi exprimer les quantités d’énergie produites, transformées et consommées en référence à un combustible standard d’un pouvoir calorifique donné. L’unité de compte la plus courante est la tonne équivalent pétrole (tep) qui est définie par: 1 tep = 107 kcal= 41, 8 GJ
1 GWh = 86 tep.
3.2- La puissance
La puissance est la capacité de production ou de consommation d’une quantité d’énergie par unité de temps. Les unités de la puissance sont les suivantes : Le kilocalorie/heure (kcal/h), Watt ou Joule/s (W). Les multiples sont les mêmes que ceux vus de l’énergie ci-dessus : Le kW, le MW…
II. RELEVES OU MESURES DE PARAMETRES SUR TERRAIN ET CALCUL DES CONSOMMATIONS AVANT LES MESURES D’ECONOMIE D’ENERGIE.
1. Relevés des paramètres et des dysfonctionnements sur terrain.
Pour mener à bien cette section, nous avions établi des fiches appelées fiches de relevés sur terrain. Ces fiches nous permettrons de :
� faire des enquêtes sur le terrain pour noter des situations de gaspillage d’énergie, � faire l’inventaire des gros consommateurs d’énergie, � noter les mesures ou le cas échéant calculer des consommations.
Pour l’évaluation des pertes dues à des défauts d’isolement dans les locaux climatisés, nous utiliserons les facteurs de YORK (méthode simplifiée YORK) servant à déterminer des charges en climatisation (voir tableau en annexe). Nous aurons donc besoin de déterminer les surfaces de pertes de charges. Pour ce qui concerne des autres consommateurs, d’autres facteurs nous permettront de juger de leur bon choix, du temps approprié d’usage voire des dysfonctionnements qui pourraient occasionner des consommations inutiles d’énergie électrique.
Tableau1: Les fiches de relevés sur terrain.
Equipements ou locaux
Puissances nominales
Dysfonctionnements constatés
Salle de contrôle
climatisation
2430W
Etanchéité de la porte du toit du plafond, des fenêtres et des trous de
passage de câble
Eclairage
4(36W+20W)
4 Lampes néons à ballast, soit une perte de 80W supplémentaires due à
la présence du ballast.
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Salle de
formation (control room)
climatisation
1150W
Fonctionnement souvent permanent, étanchéité des portes et des trous à
travers le mur.
Salle des Superviseurs
OS
climatisation
2X1150W
Split fonctionnant en permanence. Etanchéité des portes, du toit du
plafond, des fenêtres et des trous à travers le mur et les chemins de
câbles.
Eclairage
2(36W+20W)
deux réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 40W
supplémentaires due à la présence du ballast.
Ancienne salle de contrôle
climatisation
1660W
Porte non étanche, La surface non
isolée est évaluée.
éclairage
3(2x36W+20W) Trois réglettes doubles à ballast, soit une perte de 60W supplémentaires
due à la présence du ballast.
Work shop
climatiseur
1660W
Fonctionnement permanent
Eclairage
2(2x36W+20W)
Deux réglettes doubles à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires
due à la présence du ballast.
Atelier de soudure
extracteurs
2 x 1, 85 W
Les deux extracteurs ne sont pas automatisés (liés à un capteur de
fumée). Il peut avoir des consommations supplémentaires
jusqu’à ce que l’opérateur les arrête.
Salle de first Aid
Climatisation
1660W
Etanchéité de la porte, trou de pose non fermé,
Eclairage
2(2x36W+20W)
deux réglettes doubles à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires
due à la présence du ballast.
Container ablution
climatisation
1660W
Etanchéité de la porte, trou de pose non fermé
Eclairage
2(2x36W+20W)
2 réglettes doubles néons à ballast, soit une perte de 40W
supplémentaires due à la présence du ballast.
Bureau des stores men
climatisation
1660W
Fonctionnement souvent permanent, portes grandement ouvertes et des
trous à travers le mur.
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SNINOP2
Eclairage
2(2x36W+20W)
2 réglettes doubles néons à ballast, soit une perte de 40W
supplémentaires due à la présence du ballast.
Bureau des visiteurs
climatisation
1150W
Split tournant en permanence et des trous à travers le mur et des chemins
de câbles.
Eclairage
2x36W+20W
Une réglette double néons à ballast, soit une perte de 20W
supplémentaires due à la présence du ballast.
Bureau superviseur store man
climatisation
2050W (R22)
des trous à travers le mur et des chemins de câbles
Eclairage
2(36W+20W)
2 réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 40W
supplémentaires due à la présence du ballast.
Container C1
climatiseur
1150W
Mur non isolé, des trous à travers le mur et des
chemins de câbles.
Eclairage
2(36W+20W)
2 réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 40W
supplémentaires due à la présence du ballast.
SPINOP1
Climatiseur
1660W
Problème d’isolement dû à des trous à travers, le mur et de l’absence de
couche d’isolement
Eclairage
2(2x36W+20W)
2 réglettes doubles néons à ballast, soit une perte de 40W
supplémentaires due à la présence du ballast.
Container C2
Climatisation
2050W
Etanchéité de la porte et des trous à travers le mur et les chemins de câbles
Eclairage
2(36W+20W)
2 réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
Poste de sécurité
climatisation 1660W Porte ouverte en permanence et mur non isolé
Eclairage
2x36W+20W
Une réglette double néons à ballast, soit une perte de 20W supplémentaires
due à la présence du ballast.
15
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Cantine
climatiseur
3170W
Etanchéité de la porte, isolement dû au plancher et surface ensoleillée non
isolée
Eclairage
6(36W+20W)
Six réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 120W
supplémentaires due à la présence du ballast et souvent resté en permanence.
Les groupes électrogènes
Les deux extracteurs de chaleur (Room
fan)
(Nombre total des groupes du site) x 2 x
7,5Kw
Ces extracteurs tournent en permanence, c’est-à dire tant que le
groupe fonctionne. Pas de système de régulation. Le site est poussiéreux,
donc les filtres et radiateurs s’encrassent rapidement contribuant
ainsi au « power derate ».
Eclairage en AC à l’intérieur
du groupe
2x9x5x108 W
Ces lampes restent allumées en permanence quelques soit l’état du
groupe électrogène.
Yard 1 stock
climatisation
1,15Kw
Problème d’étanchéité, mur non isolé
Eclairage
2(36W+20W)
2 réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
Yard non stock
climatiseur
2,08kW
Problème d’étanchéité, mur non isolé dû aux perforations
Eclairage
2(36W+20W)
2 réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
C2 (suite)
climatiseur
1220W
Problème d’étanchéité, mur non isolé.
Eclairage
2(2X36W+20W)
2 réglettes doubles néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
Quarantaine
Sans climatisation
16
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Yard 1
Eclairage
2(2X36W+20W)
2 réglettes simples néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
Yard 2 stock
climatisation
1220W
Problème d’étanchéité, mur non isolé.
Eclairage
2(2X36W+20W)
2 réglettes doubles néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
MO 6
climatisation
1660W
Problème d’étanchéité tout au tour du climatiseur, mur non isolé.
Eclairage
2(2X36W+20W)
2 réglettes doubles néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
Store QHSE
climatisation
1660W
Problème d’étanchéité, mur non isolé.
Eclairage
2(2X36W+20W)
2 réglettes doubles néons à ballast, soit une perte de 40W supplémentaires due
à la présence du ballast.
La ligne 3
Eclairage
47(2X36W+20W)
Nous avons sur la ligne 3, 36 machines, 9 transformateurs, un
switchgears et une salle de control sur lesquels sont fixés des 47 réglettes doubles. Il n’y a pas de minuterie.
L’arrêt de cet éclairage se fait entre 6h et 8h.
NB : Nous avons constaté que le bâtiment administratif n’est pas gros consommateur d’énergie. Nous n’en avions donc pas tenu compte.
Ces images montrent les dysfonctionnements en mesures d’accroître l’énergie consommée. Toutes ces situations sont identifiées et localisées dans la fiche de relevés sur terrain. Des mesures conséquentes seront donc proposées dans la suite du projet après les évaluations des consommations.
2. calcul des consommations avant les mesures d’économie d’énergie.
17
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Après avoir déterminé les dysfonctionnements et relevé des paramètres, nous allons évaluer des consommations d’énergie par les différents équipements. Cette énergie sera notée E1
2.1-Calcul des charges dues à la climatisation
On suppose que la puissance frigorifique installée a été correctement évaluée et tient compte de la spécificité du bâtiment à climatiser. Comme nous l’avions signalé si haut nous utiliserons les coefficients considérés dans la méthode simplifiée de YORK pour déterminer les charges. Ainsi, on détermine la surface non isolée ensoleillée et on multiplie par le coefficient exprimé en W/m2. Le temps de fonctionnement des différents équipements sont aussi pris en compte. Formule 3: l’énergie due à la climatisation E : énergie consommée ; T : Temps de fonctionnement ; Si : Surface non isolée ensoleillée Ci : Coefficient de YORK P : Puissance nominale Nous regrouperons tous les calculs dans le tableau ci-dessous. Tableau 2 : Calcul des consommations dues à la climatisation
E = T(∑Si Ci+P)
18
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Locaux concernés
Temps de fonc tionne ment
(heure) T
Puissan ce nomi nale (W)
P
plafond ou toi non
isolé (m2) S1
Coeffi cient de perte de charge
(W/m2) C1
surface plancher non isolé
(m2) S2
Coeffi cient de perte de charge (W/m2)
C2
surface mur non isolée
ensoleillé (m2) S3
Coeffi cient de perte de charge (W/m2)
C3
Vitrage ensoleillé sans stores
(m2) S4
Coeffi cient de perte de charge (W/m2)
C4
Energie totale
consom mée (wh) T(∑Si
Ci+P)
Salle de contrôle
24 2430 0,0025 12 0,002 10 0,001 23 0,002 180 58330,392
Salle de forma tion
(control room)
24 1150 0 12 0 10 0,002 23 0,004 180 27618,384
Salle des Supervi seurs OS
24 2300 0 12 0 10 0,001 23 0,64 180 57965,352
Ancienne salle de contrôle
24 1160 0 12 0,002 10 0,001 23 0 180 27841,032
Work shop 24 1660 0 12 0 10 0,001 23 0 180 39840,552
Salle de first Aid
24 1660 0 12 0 10 43 23 0 180 63576
Container ablution 24 1660 0 12 0,001 10 0 23 0 180 39840,24
19
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Bureau des store men SNINOP2
24 1660 0 12 0 10 8 23 0 180 44256
Bureau des visiteurs 24 1150
0 12 0 10 7,2 23 0 180 31574,4
Bureau supervi
seur store man
9 2050 0 12 0 10 7,2 23 0 180 19940,4
Container C1 24 1150
0 12 0 10 7,2 23 0 180 31574,4
SPINOP1 24 1660 0 12 0 10 25,2 23 0 180 53750,4 Container
C2 24 2050 0 12 0 10 7,2 23 0 180 53174,4
Poste de sécurité
24 1660 0 12 0 10 42 23 0 180 63024
Cantine 24 3170 0 12 0,002 10 0 23 3,5 180 91200,48
Yard 1 stock
24 1150
0 12 0 10 7,2 23 0 180 31574,4
Yard non stock
24 2080
0 12 0 10 7,2 23 0 180 53894,4
C2 (suite) 24 1220 0 12 0 10 7,2 23 0 180 33254,4 Yard 2 stock
24 1220
0 12 0 10 7,2 23 0 180 33254,4
MO 6 24 1660 0 12 0 10 7,202 23 0 180 43815,504
20
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Store QHSE
24 1660
0 12 0 10 25,2 23 0 180 53750,4
TOTAL DES CONSOMMATIONS e1 953049,93 NB : Les valeurs en rouge sont celles qui sont jugées trop importantes qui ont un impact significatif sur la consommation.
21
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
2.2- Calcul des charges dues à l’éclairage et autres équipements
Ici, c’est la formule ordinaire de calcul de l’énergie électrique qui est appliquée : Formule 4: formule ordinaire du calcul de l’énergie connaissant le temps et la puissance E : énergie électrique ; P : puissance nominale ;
T : temps de fonctionnement.
Tableau 3 : calcul des consommations dues à l’éclairage
Locaux concernés
Temps de fonctionne
ment (heure) T
Puissance nominale
(W) P
Energie totale consommée (wh)
TxP
Salle de contrôle 24 224 5376
Salle de formation (control room)
24 24 576
Salle des Superviseurs OS
9 112 1008
Ancienne salle de contrôle
24 184 4416
Work shop 24 184 4416
Salle de first Aid 24 184 4416
Container ablution 24 184 4416
Bureau des store men SNINOP2
9 184 1656
Bureau des visiteurs 24 92 2208
Bureau superviseur store man
9 92 828
E = T x P
22
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Container C1 24 112 2688
SPINOP1 24 184 4416
Container C2 24 112 2688
Poste de sécurité 24 92 2208
Cantine
24 336 8064
Yard 1 stock 24 112 2688
Yard non stock 24 112 2688
C2 (suite) 24 184 4416
Quarantaine Yard 1 24 184 4416
Yard 2 stock 24 184 4416
MO 6 24 184 4416
La ligne 3 2 2632 5264
Extracteurs (room fan) des groupes électrogènes
24 1620000 38880000
Atelier de soudure 0,5 3,7 1,85
Eclairage intérieur des groupes électrogènes
24 9720
233280
Store QHSE 24 184 4416
TOTAL DES CONSOMMATIONS e2 39190965,85
A partir des deux tableaux nous déduisons la consommation totale E1 : E1 = e1 + e2; E1 = 953049,93 +39190965,85; E1 = 40144015,78 Wh = 40144,01578 kWh/JOUR; III. MISE EN ŒUVRE DES MESURES D’ECONOMIE D’ENERGIE La fiche de relevé nous a permis de relever les causes des consommations excessives d’énergie. Nous
23
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
l’utiliserons dans cette section pour proposer des mesures à mettre en œuvre pour la réduction de l’énergie consommée sur la centrale.
Tableau 4 : Mesures d’économie d’énergie.
Equipements ou locaux
Proposition des mesures d’économie d’énergie
Résultats attendus
Salle de contrôle
climatisation
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Remplacer le tapis actuel ; -réparer les ferme portes et remettre en place les joints pour étancher les portes ; -Etancher le plafond; -Maintenir les fenêtres fermées pendant le fonctionnement du climatiseur ; -Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation.
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ; -Temps de régulation permettant une économie d’énergie
Eclairage
Utilisation de quatre (4) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
Une réduction de la puissance installée de 144W
Salle de formation
(control room)
climatisation
-Arrêt du split lorsque la salle de réunion n’est pas
occupée ; -Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -remettre en place les joints pour étancher les portes ;
-Maintenir les fenêtres fermées et la porte pendant le
fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-économie d’énergie à travers les temps d’arrêt -Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ; -Temps de régulation permettant une économie d’énergie.
-Arrêt du split lorsque la salle de réunion n’est pas
occupée ;
24
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Salle des Superviseurs
OS
climatisation
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -remettre en place les joints pour étancher les portes ; -Maintenir les fenêtres et la porte fermées pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation.
-économie d’énergie à travers les temps d’arrêt lorsque le split n’est pas utilisé ; -Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ; -Temps de régulation permettant une économie d’énergie.
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
Une réduction de la puissance
installée de 72W
Ancienne salle de contrôle
climatisation
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -remettre en place les joints pour étancher les portes ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ; -Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
éclairage
Utilisation de trois (3) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons
. Une réduction significative de la puissance installée de
216W
Work shop
climatiseur
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-économie d’énergie à travers les temps d’arrêt lorsque le split n’est pas utilisé ; -Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27,
. Une réduction significative de la puissance installée de
25
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
236W
Atelier de soudure
extracteurs
Lier le fonctionnement des deux extracteurs à un capteur de fumée pour éviter des consommations supplémentaires.
Il n’y aura pas de
consommation d’énergie supplémentaire dû à l’oubli de
l’opérateur
Salle de first Aid
Climatisation
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir les fenêtres et la porte fermées pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ; -Temps de régulation permettant une économie
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
. Une réduction significative de la puissance installée de
236W
Container ablution
climatisation
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ; -Temps de régulation permettant une économie d’énergie.
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
. Une réduction significative de la puissance installée de
236W
26
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Bureau des stores men
SNINOP2
climatisation
Puisque la porte est ouverte en permanence compte tenu
des entrées et sorties fréquentes des techniciens et
stores men, remplacer le climatiseur1660W par un ventilateur (brasseur d’air
avec 110W).
Réduction significative de la puissance à 110 W.
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de
236W
Bureau des visiteurs
climatisation
-Le mur intérieur doit être isolé pour éviter un transfert
thermique; -Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ; -Temps de régulation permettant une économie d’énergie.
Eclairage
Utilisation d’une (1) ampoule
d’économie d’énergie (SPARSAM E27, 20W,
10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de
123W.
Bureau superviseur store man
climatisation
-Le mur intérieur doit être isolé pour éviter un transfert
thermique; -Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu
Une réduction significative de la puissance installée de
236W
27
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
et place des lampes néons.
Container C1
climatiseur
-Le mur intérieur doit être isolé pour éviter un transfert
thermique; -Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de
236W
SPINOP1
Climatiseur
-Le mur intérieur doit être isolé pour éviter un transfert
thermique; -Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de
236W
Container C2
-Le mur intérieur doit être isolé pour éviter un transfert
thermique; -Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
28
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Climatisation température à 24°C pour permettre la régulation
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 236W
Poste de sécurité
climatisation
Puisque la porte est ouverte en permanence compte tenu des entrées et sorties fréquentes
des techniciens et stores men, remplacer le
climatiseur1660W par un ventilateur (brasseur d’air
avec 110W).
Réduction significative de la puissance à 110 W.
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 32W.
Cantine
climatiseur
Arrêter les splits lorsque la cantine n’est pas occupée. -Remplacer le tapis actuel pour étancher le plancher ; -fermer le bas de la porte -Etancher le plafond; -Maintenir les fenêtres fermées pendant le fonctionnement du climatiseur ; -Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation.
-temps de fonctionnement réduit; -Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ; -Temps de régulation permettant une économie d’énergie
Eclairage
Utilisation de six (4) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction de la puissance installée de 242W.
Les deux extracteurs de chaleur (Room
-contrôler le temps de fonctionnement des
extracteurs à travers des thermostats ;
-Mettre du gravier sur le sol poussiéreux du site afin que
En considérant que les thermostats arrêtent un groupe pendant au moins une heure
29
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Les groupes électrogènes
fan) les filtres et radiateurs ne s’encrassent rapidement
contribuant ainsi au « power derate ».
par jour, nous réduisons la consommation de l’énergie de
1,62 MWh par jour sur la centrale.
Eclairage en AC à l’intérieur
du groupe
-Lier ces lampes à un contact conditionné par l’ouverture des portes des groupes électrogène ;
.
En considérant que l’on accède à un groupe pendant au moins
deux heures par jour, nous réduisons la consommation de l’énergie de 0,214 MWh par
jour sur la centrale
Yard 1 stock
climatisation
-Le mur intérieur doit être
isolé pour éviter un transfert thermique;
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 72W
climatiseur
-Le mur intérieur doit être
isolé pour éviter un transfert thermique;
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
30
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
Yard non stock
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 72W
C2 (suite)
climatiseur
-Le mur intérieur doit être
isolé pour éviter un transfert thermique;
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 256W
Quarantaine Yard 1
Sans climatisation
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 256W
Yard 2 stock
climatisation
-Le mur intérieur doit être
isolé pour éviter un transfert thermique;
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
31
Institut International d’Ingénierie de l’eau et de l’environnement
éclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 256W
MO 6
climatisation
-Le mur intérieur doit être
isolé pour éviter un transfert thermique;
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 256W
Store QHSE
climatisation
-Le mur intérieur doit être
isolé pour éviter un transfert thermique;
-Utiliser la mousse d’étanchéité pour boucher les différents trous ; -Maintenir la porte fermée pendant le fonctionnement du climatiseur ;
-Maintenir la consigne de température à 24°C pour permettre la régulation
-Moins de perte de charge due à l’isolement mis en place ;
-Temps de régulation permettant une économie
d’énergie.
Eclairage
Utilisation de deux (2) ampoules d’économie
d’énergie (SPARSAM E27, 20W, 10000 heures) en lieu et
place des lampes néons.
Une réduction significative de la puissance installée de 256W
La ligne 3
éclairage
-lier une minuterie à l’éclairage de la ligne 3 pour économiser une heure et trente minutes environ de
Une économie d’énergie 8648kWh
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consommation (6h et 8h).
IV. CALCUL DES CONSOMMATIONS APRES LES MESURES D’ECONOMIE D’ENERGIE.
Après la mise en œuvre des mesures d’économie d’énergie, ce tableau ci-dessous nous indique les nouvelles consommations par locaux et équipements. L’énergie totale sera notée E2. Le temps de fonctionnement des climatiseurs fonctionnant en permanence c’est-à-dire 24 heures sur 24 heures a été réduit à 20 heures après réduction de la consigne de température à 24°C au lieu de 16 °C au paravent et après suppression de la majorité des infiltrations. D’autres explications sont mentionnées dans le tableau ci-dessous.
1. Calcul des charges dues à la climatisation
Tableau 5 : Calcul des charges après mesures d’économie d’énergie
(voir tableau suivant)
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Locaux concernés
Temps de fonction nement (heure)
T
Puissance nominale
(W) P
plafond ou toi non isolé (m2)
S1
Coefficient de perte de
charges (W/m2)
C1
surface plancher non isolé
(m2) S2
Coeffi cient de perte de charges (W/m2)
C2
surface mur non isolée enso
leillé (m2) S3
Coeffi cient de perte de
charges C3 (W/m2)
Vitrage enso
leillé sans stores (m2)
S4
Coeffi cient de perte de charges
C4
Energie totale
consom mée (wh)
T(∑SiCi+P
)
Salle de contrôle
20 2430 0 12 0 10 0 23 0 180 48600
Salle de formation (control room)
8 1150 0 12 0 10 0 23 0 180 9200
Salle des Supervi seurs OS
8 2300 0 12 0 10 0 23 0 180 18400
Ancienne salle de contrôle
20 1160 0 12 0 10 0 23 0 180 23200
Work shop 8 1660 0 12 0 10 0 23 0 180 13280
Salle de first Aid 20 1660 0 12 0 10 0 23 0 180 33200
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Container ablution
20 1660 0 12 0 10 0 23 0 180 33200
Bureau des store men SNINOP2
8 1660 0 12 0 10 0 23 0 180 13280
Bureau des visiteurs 20 1150
0 12 0 10 0 23 0 180 23000
Bureau superv
iseur store man
7 2050 0 12 0 10 0 23 0 180 14350
Container C1 20 1150
0 12 0 10 0 23 0 180 23000
SPINOP1 20 1660 0 12 0 10 0 23 0 180 33200
Container C2 20 2050
0 12 0 10 0 23 0 180 41000
Poste de sécurité
24 110 0 12 0 10 0 23 0 180 2640
Cantine
10 3170 0 12 0 10 0 23 3,5 180 38000
Yard 1 stock 20 1150 0 12 0 10 0 23 0 180 23000
Yard non stock
20 2080
0 12 0 10 0 23 0 180 41600
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C2 (suite) 20 1220 0 12 0 10 0 23 0 180 24400
Yard 2 stock 20 1220 0 12 0 10 0 23 0 180 24400
MO 6 20 1660 0 12 0 10 0 23 0 180 33200
Store QHSE 20 1660 0 12 0 10 0 23 0 180 33200
TOTAL DES CONSOMMATIONS e21 547350
.
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2. Calcul des charges dues à l’éclairage et aux autres équipements
Les explications des mesures prises se trouvent dans le tableau de mise en œuvre des
mesures d’économie d’énergie. Nous regroupons ci-dessous les calculs des réductions des
consommations découlant de la mise en œuvre des mesures d’économie d’énergie.
Tableau 6 : Calcul des consommations après les mesures d’économie d’énergie.
Locaux concernés
Temps de fonctionnement
(heure) T
Puissance nominale
(W) P
Energie totale consommée
(wh) TxP
Salle de contrôle 24 80 1920
Salle de formation (control room)
10 24 240
Salle des Superviseurs OS
9 40 360
Ancienne salle de contrôle 10 60 600
Work shop 10 40 400
Salle de first Aid 8 40 320
Container ablution 10 40 400
Bureau des store men SNINOP2
9 40 360
Bureau des visiteurs 9 20 180
Bureau superviseur store man 9
40
360
Container C1 20 40 800
SPINOP1 20 40 800
Container C2 20 40 800
Poste de sécurité 24 40 960
Cantine
10 80 800
Yard 1 stock 20 40 800
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Yard non stock 20 40 800
C2 (suite) 20 40 800
Quarantaine Yard 1 20 40 800
Yard 2 stock 20 40 800
MO 6 20 40 800
La ligne 3 0 4324 0
Extracteurs (room fan) des groupes électrogènes
23 1620000 37260000
Atelier de soudure 0 3,7 0
Eclairage intérieur des groupes électrogènes
2 9720
19440
Store QHSE 20 40 800 TOTAL DES
CONSOMMATIONS e22 37294340
A partir des deux tableaux nous déduisons la consommation totale E1 : E2 = e21 + e22; E2 = 547350+37294340;
E2 = 37841690 Wh = 37841,690kWh/JOUR;
V. CALCUL DE L’ENERGIE ECONOMISEE ∆E Nous allons maintenant calculer l’énergie économisée par jour de la centrale. Il s’agira donc de soustraire E2 de E1. (E1 étant Energie consommée avant les mesures d’économie d’énergie et E2 l’énergie consommée après les mesures d’économie d’énergie).
On a E1 = 40144015,78 Wh = 40144,01578 kWh et
E2 = 37841690 Wh = 37841,690kWh;
Formule 5
Application numérique : ∆E = 40144,01578 – 37841,690 ∆E = 2302,32578 KWh/JOUR
∆E = E1 – E2
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Si nous prenons le cas du tarif général de la compagnie ivoirienne d’électricité qui est de 70 Frs CFA le kilowattheure (TTC), alors l’économie réalisée par jour sera estimée à:
2302,32578 KWh/JOUR x 70 = 161162,80 Frs CFA/JOUR
Soit une économie mensuelle de 4 834 884 Frs CFA. A travers ces chiffres nous notons un manque à gagner très important.
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VI. CONCLUSION
Le thème soumis à étude a été traité avec beaucoup de difficultés étant donné les activités
quotidiennes et intenses d’AGGREKO Côte d’Ivoire. Mais une organisation de notre part et la
connaissance préalable de l’entreprise a permis de pouvoir tenir le planning établit.
Ainsi l’audit énergétique a été d’une importance capitale, car nous avions de façon
approximative décelé et mis en évidence les équipements gros consommateurs d’énergie.
La mise en œuvre pratique des solutions proposées, permet également une importante
économie d’énergie de 2302,32578 KWh/jour, d’où un gain important d’argent estimé à
161162,80 Frs CFA/jour si nous nous référons à la tarification moyenne du kilowattheure en
Côte d’Ivoire.
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VII. BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE
LSA 50.2-4P-AGGREKO-GAS : alternator
http://www.ikea.com/fr/fr/catalog/products/20198142/
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VIII. ANNEXES
ANNEXE 1
Mur intérieur non isolé de la salle de formation proche de la salle de
contrôle
Joint d’étanchéité défectueux de la porte de l’ancienne salle de
contrôle
Porte non étanche, absence de joint ou difficulté de fermeture.
Un split laissé en fonctionnement 24h sur 24h.
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Figure4: figure illustrant les pertes énormes d’énergie
ANNEXE 2 : feuille de calcul York
poste charges thermiques Unités Quantité facteur puissance
1 à l'ombre m² 50
vitrage ensoleillé sans stores m² 180
ensoleillé avec stores intérieurs m² 135
ensoleillé avec stores extérieurs m² 90
2 ensoleillés, isolés m² 9
murs extérieurs ensoleillés, non isolés m² 23
non ensoleillés, isolés m² 7
non ensoleillés, non isolés m² 12
3 cloisons m² 10
4 Isolé m² 5
plafond ou toit non isolé m² 12
sous toit isolé m² 10
sous toit non isolé m² 24
5 plancher Isolé m² 7
non isolé m² 10
6 renouvellement d'air m3/h 4,5
7 occupants Nb 144
8 Appareils électriques éclairage nb.Puiss
Puissance à installer