Retour d`expérience : stockage de chaleur pour le chauffage

COLLOQUE ATEE
Le stockage d’énergies
Quelles perspectives pour quels enjeux ?
12 JUIN 2012
Retour d’expérience : stockage de chaleur pour le chauffage de l’hypermarché AUCHAN Montauban
S I È G E
8, place du Bicentenaire
82 000 MONTAUBAN
Tél : 05 63 220 320
Fax : 05 63 63 21 53
[email protected] A G E N C E
1, allée Latécoère
64 200 BIARRITZ
Tél : 05 59 235 430
Fax : 05 59 233 607
[email protected]
AUCHAN MONTAUBAN
Présentation
 Centre commercial construit en 2010 •
Surface totale : 22 000 m²
•
Surface de vente : 8 000 m² •
Galerie commerciale : 10 000 m² Objectif du projet – souhait maître d’ouvrage
 Réaliser le centre commercial le plus économe en énergie
 Anticipation des futurs règlementations (RT 2012, loi NOME)
 Limiter l’impact sur l’environnement
•
Installation NH3 / CO2 pour le froid alimentaire
•
Pas d’énergie fossile pour le chauffage  Rentabilité inferieure à 10 ans par rapport à un magasin standard
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BILAN ÉNERGETIQUE
Consommation par poste
Besoins mensuels chauffage / climatisation
Centre commercial standard
Résultats issus de la simulation thermique dynamique  Le froid alimentaire et le CVC sont les plus gros postes de consommation.
 Les besoins de chauffage sont importants y compris l’été (allée froide).
Consommation de chauffage source importante d’économie d’énergie
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RÉCUPERATION DE CHALEUR SUR LE FROID ALIMENTAIRE
Principes
Production de froid
Rejet de chaleur
Energie récupérable
Régime de température
35 /40 °C
20 /25 °C
HP flottante
Valorisation
Direct PAC sur boucle d’eau (COP ≈ 6)
Consommation froid
annuelle 2 060 MWh
1 910 MWh
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UTILITÉ D’UN STOCKAGE DE CHALEUR
Simultanéité des besoins
Etude sur les 3 semaines les plus froides
 Beaucoup de chaleur non valorisée notamment la nuit  La récupération de chaleur ne permet pas de couvrir les pics de chauffage
 Un stockage de chaleur permet d’éviter le recourt à des appoints de chauffage à énergie fossile
Stockage de la chaleur rejetée la nuit 12 Juin 2012
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COMMENT STOCKER LA CHALEUR ?
Valorisation de la cuve SPK
 Présence sur le site, pour la protection incendie, d’une cuve sprinkleur de 645 m³
 Température d’eau limitée à 40 °C (règle APSAD R1 et NF EN 12 845)
Stockage de 11 000 kWh (ΔT ≈ 15 °C)
Soit une journée de chauffage Bilan thermique de la cuve
Simulation CFD de la diffusion
 Mise en place d’une isolation
Sans isolation
Recharge de la cuve
Décharge de la cuve
Gradient de température été (coupe dans l’axe de la diffusion et écoulement)
Avec isolation
Recup sur froid alimentaire
2 744 kWh
2 744 kWh
Appoint de chauffage du
bâtiment sur boucle eau BT
1 466 kWh
1 466 kWh
Déperditions thermiques de la
cuve
Bilan en fin de journée
1 568 kWh
355 kWh
-291 kWh
923 kWh
Température de reprise 25.5°C
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VALORISATION L’ÉTÉ
Boucle d‘eau
Besoins de chauffage / climatisation semaine type été
 Valorisation de la simultanéité des besoins chauffage / climatisation Déphasage de la boucle d’eau
Journée la plus chaude
 Meilleur rendement des climatiseurs
 Refroidissement la nuit de la cuve pour profiter de la fraîcheur nocturne
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SYNOPTIQUE D’INSTALLATION ‐ HIVER
Surface de vente
Mail
Caisses
Allées froides
Réserves
Locaux sociaux
Journée
40°C
40°C
PAC
Nuit
40°C
Surface de vente
Mail
Boutiques
Bureaux
Surface de vente
Mail
Caisses
Allées froides
Réserves
Locaux sociaux
40°C
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SYNOPTIQUE D’INSTALLATION ‐ ÉTÉ
Journée
40°C
Allées froides
20°C
PAC
Surface de vente
Mail
Boutiques
Bureaux
Nuit
20°C
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GESTION DU STOCKAGE DE CHALEUR
Principe
Anticipation météo
Ecrêtage appel de puissance électrique
HP flottante
Valorisation directe de la chaleur ou stockage
Mode « dégradé »
Stratégie hiver
 Journée : besoins de chauffage important  Récupération à haute température pour valorisation directe des calories issues de la production de froid alimentaire  Nuit : On favorise le stockage de chaleur dans la cuve  Récupération à basse température pour réduire la consommation du froid alimentaire
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GESTION EN PÉRIODE DE GRAND FROID
Mode dégradé
 En période de grand froid, limitation de la puissance de chauffage en agissant sur le débit d’air neuf introduit dans le bâtiment.
 Les sondes CO2 des équipements permettent de contrôler la dégradation de la qualité d’air.
Scénario grand froid
Evolution de la température de la cuve avec 10 jours à ‐10 °C
Fonctionnement en mode normal
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Fonctionnement en mode dégradé
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RETOUR SUR EXPÉRIENCE
Bilan énergétique annuel (par m² de SHON)
250 kWh/m²
200 kWh/m²
‐ 44 %
Froid alimentaire
150 kWh/m²
ECS
100 kWh/m²
Auxiliaires
Rafraîchissement
50 kWh/m²
Chauffage
0 kWh/m²
Centre
commercial
standard
AUCHAN
MONTAUBAN
Utilisation
 Le centre commercial de MONTAUBAN fait parti des 3 plus économes en énergie du groupe AUCHAN.
 Le stockage de chaleur et la régulation optimisée ont permis de maintenir le centre commercial en température lors de la semaine froide de 2012 sans recourt à une énergie d’appoint.
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