pdf-climatisation-solaire-edmpdf compress

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DEPARTEMENT DE MAYOTTEDEPARTEMENT DE MAYOTTE
COMMUNE DEMAMOUDZOUCOMMUNE DEMAMOUDZOU
CLIMATISATION SOLAIRECLIMATISATION SOLAIRE
ETUDE DE FAISABILITE POUR UNE INSTALLATION DE
ETUDE DE FAISABILITE POUR UNE INSTALLATION DE
CLIMATISATION SOLAIRE POUR LE SIEGE SOCIAL EDMCLIMATISATION SOLAIRE POUR LE SIEGE SOCIAL EDM
MAITRISE D’OUVRAGE :MAITRISE D’OUVRAGE :
ELECTRICITE DE MAYOTTEELECTRICITE DE MAYOTTE
Zone industrielle de KawéniZone industrielle de Kawéni
BP 333BP 333
97 600 MAMOUDZOU97 600 MAMOUDZOU
BUREAU D’ETUDES :BUREAU D’ETUDES :
COTEL INGENIERIE
COTEL INGENIERIE
4, rue Emile Hugot – BP 601284, rue Emile Hugot – BP 60128
97492 Sainte Clotilde Cedex97492 Sainte Clotilde Cedex
: 02 62 97 50 97: 02 62 97 50 97
: 02 62 97 02 10: 02 62 97 02 10
:: [e-mail][email protected]
COTEL Mayotte
COTEL Mayotte
Rés. Sana, r Rés. Sana, r du Commercedu Commerce
97600 Mamoudzou97600 Mamoudzou
: 02 69 60 01 56: 02 69 60 01 56
: 02 69 60 01 57: 02 69 60 01 57
::[email protected][email protected]
COFINANCECOFINANCE
PAR :PAR :
Version
Version
JuilletJuillet
20132013
Ind. 1Ind. 1
E3-3495E3-3495

SOMMAIRESOMMAIRE
1.1. INTRODUCTIINTRODUCTION ON __________________________________________________________________________________________________________ ____________ 44
1.11.1 Renseignements Administratifs ________________________________________________________________ 4Renseignements Administratifs ________________________________________________________________ 4
1.21.2 Description Description du du Projet ________Projet ___________________________________________________________________________________________________________________________________ _____ 44
1.31.3 Equipements de Climatisation Solaire ___________________________________________________________ 5Equipements de Climatisation Solaire ___________________________________________________________ 5
1.41.4 Principe de l’étude __________________________________________________________________________ 9Principe de l’étude __________________________________________________________________________ 9
2.2. DESCRIPTIDESCRIPTION DU ON DU BATIMENT OBJET DE L'INSTALLATION BATIMENT OBJET DE L'INSTALLATION ______________________________________ ______ 1010
2.12.1 Description de l’architecture du bâtiment ________________________________________________________ 10Description de l’architecture du bâtiment ________________________________________________________ 10
2.22.2 Description de l’installation de climatisation prévue en base _________________________________________ 10Description de l’installation de climatisation prévue en base _________________________________________ 10
3.3. MODELISATIMODELISATIONS ONS THERMIQUES DU THERMIQUES DU BATIMENT _________________BATIMENT _______________________________ ______________ 1111
3.13.1 Hypothèses retenues pour l’évaluation des besoins thermiques : _____________________________________ 11Hypothèses retenues pour l’évaluation des besoins thermiques : _____________________________________ 11
3.23.2 Modélisation en semaine ____________________________________________________________________ 12Modélisation en semaine ____________________________________________________________________ 12
3.33.3 Modélisation en week-end ___________________________________________________________________ 13Modélisation en week-end ___________________________________________________________________ 13
3.43.4 representation graphique de la saisonalite _______________________________________________________ 14representation graphique de la saisonalite _______________________________________________________ 14
4.4. DIMENSIONNEMDIMENSIONNEMENT DE ENT DE LA CLIMATISATION SOLAIRE PAR ABSORPTION LA CLIMATISATION SOLAIRE PAR ABSORPTION ________ ________ 1515
4.14.1 Méthode de dimensionnement ________________________________________________________________ 15Méthode de dimensionnement ________________________________________________________________ 15
4.24.2 Choix de Choix de la machine à la machine à absorption absorption ______________________________________________________________________________________________________________________ 15____ 15
4.34.3 Dimensionnement Dimensionnement de la surface de la surface de capteurs solaires de capteurs solaires _________________________________________________________________________ 16___________________ 16
4.44.4 Dimensionnement du refroidisseur évaporatif Dimensionnement du refroidisseur évaporatif adiabatique adiabatique ________________________________________________________________________ 17______________ 17
4.54.5 Dimensionnement du refroidisseur évaporatif Dimensionnement du refroidisseur évaporatif tour fermée (variante) tour fermée (variante) _____________________________________________________________ 18_________ 18
4.64.6 Emplacement du local technique ______________________________________________________________ 18Emplacement du local technique ______________________________________________________________ 18
5.5. DESCRIPTION DE L’INSTALLATION DE CLIMATISATION SOLAIRE PAR ABSORPTION19DESCRIPTION DE L’INSTALLATION DE CLIMATISATION SOLAIRE PAR ABSORPTION19
5.15.1 Descriptionde l'installation a absorption _________________________________________________________ 19Descriptionde l'installation a absorption _________________________________________________________ 19
5.25.2 Fonctionnement Fonctionnement de l'installation de l'installation retenue retenue ____________________________________________________________________________________ 19____________________________ 19
5.35.3 Système de télécontrôle _____________________________________________________________________ 20Système de télécontrôle _____________________________________________________________________ 20
6.6. BILANS ENERGETIQUES DE BILANS ENERGETIQUES DE LA CLIMATISATION SOLAIRE PAR LA CLIMATISATION SOLAIRE PAR ABSORPTION ABSORPTION ____ ____ 2121
6.16.1 Base de calcul ____________________________________________________________________________ 21Base de calcul ____________________________________________________________________________ 21
6.26.2 deperdition climatisation solaire _______________________________________________________________ 21deperdition climatisation solaire _______________________________________________________________ 21
6.36.3 Production calorifique solaire _________________________________________________________________ 22Production calorifique solaire _________________________________________________________________ 22
6.46.4 Production frigorifique solaire _________________________________________________________________ 22Production frigorifique solaire _________________________________________________________________ 22
6.56.5 Couverture frigorifique solaire en semaine _______________________________________________________ 23Couverture frigorifique solaire en semaine _______________________________________________________ 23
6.66.6 Couverture frigorifique Couverture frigorifique solaire le solaire le week-end week-end ________________________________________________________________________________ 23____________________________ 23
6.76.7 Consommation electrique climatisation Consommation electrique climatisation solaire solaire _________________________________________________________________________________ _______________________ 2424
6.86.8 Bilan énergétique global Bilan énergétique global / coefficient de / coefficient de performance absorption performance absorption _________________________________________________________________ 25_________ 25
7.7. BILAN ECONOMIQUE BILAN ECONOMIQUE CLIMATICLIMATISATION SOLAIRE SATION SOLAIRE PAR PAR ABSORPTION _______ABSORPTION _____________ ______ 2626
7.17.1 Détail estimatif des Détail estimatif des coûts de l’installation rcoûts de l’installation retenue etenue ___________________________________________________________________________ 26_______________________ 26
7.27.2 Evaluation des coûts d’exploitation annuels de L'installation _________________________________________ 26Evaluation des coûts d’exploitation annuels de L'installation _________________________________________ 26
7.37.3 Bilan économique brut de l’opération ___________________________________________________________ 27Bilan économique brut de l’opération ___________________________________________________________ 27
7.47.4 Aides envisageables________________________________________________________________________ 27Aides envisageables________________________________________________________________________ 27
8.8. DIMENSIONNEMDIMENSIONNEMENT DE ENT DE LA CLIMATISATION SOLAIRE par ADSORPTION LA CLIMATISATION SOLAIRE par ADSORPTION _________ _________ 2828
8.18.1 Méthode de dimensionnement ________________________________________________________________ 28Méthode de dimensionnement ________________________________________________________________ 28
8.28.2 Choix de Choix de la machine à la machine à adsorption adsorption ______________________________________________________________________________________________________________________ 28____ 28
8.38.3 Dimensionnement Dimensionnement de la surface de la surface de capteurs solaires de capteurs solaires _________________________________________________________________________ 29___________________ 29
8.48.4 Dimensionnement du refroidisseur évaporatif Dimensionnement du refroidisseur évaporatif adiabatique adiabatique ________________________________________________________________________ 30______________ 30
8.58.5 Emplacement du local technique ______________________________________________________________ 31Emplacement du local technique ______________________________________________________________ 31
9.9. DESCRIPTION DE L’INSTALLATION DE CLIMATISATION SOLAIRE PAR ADSORPTION32DESCRIPTION DE L’INSTALLATION DE CLIMATISATION SOLAIRE PAR ADSORPTION32
9.19.1 Description dDescription de l'installations e l'installations retenue retenue __________________________________________________________________________________________________________________ 32____ 32
9.29.2 Fonctionnement Fonctionnement de l'installation de l'installation retenue retenue ____________________________________________________________________________________ 32____________________________ 32
9.39.3 Système de télécontrôle _____________________________________________________________________ 33Système de télécontrôle _____________________________________________________________________ 33
10.10. BILANS ENERGETIQUES DE BILANS ENERGETIQUES DE LA CLIMATISATION SOLAIRE PAR LA CLIMATISATION SOLAIRE PAR ADSORPTION ADSORPTION __ __ 3434
10.110.1 BASE de calcul _________________________________________________________________________ 34BASE de calcul _________________________________________________________________________ 34
10.210.2 deperdition climatisation solaire _____________________________________________________________ 34deperdition climatisation solaire _____________________________________________________________ 34
10.310.3 Production calorifique solaire Production calorifique solaire __________________________________________________________________________________________________________________________ 35____ 35
10.410.4 Production Production frigorifique frigorifique solaire solaire ________________________________________________________________________________________________________________________ ____ 3535
10.510.5 Couverture frigorifique Couverture frigorifique solaire en ssolaire en semaine emaine _________________________________________________________________________________ 36_______________________ 36
10.610.6 Couverture frigorifique solaire le week-end ____________________________________________________ 36Couverture frigorifique solaire le week-end ____________________________________________________ 36
10.710.7 Consommation electrique climatisation solaire par adsorption _____________________________________ 37Consommation electrique climatisation solaire par adsorption _____________________________________ 37

INSTALLATINSTALLATION ION DE DE CLIMATISACLIMATISATION TION SOLAIRE SOLAIRE - - SIEGE SIEGE SOCIAL SOCIAL EDM, EDM, MAMOUDZOU MAMOUDZOU - - PP33
COTEL Ingénierie – Bureau d’études techniques - SARL au capital de 30 636 € – RC n°97 B 577 - SIREN n°413 830 647 –COTEL Ingénierie – Bureau d’études techniques - SARL au capital de 30 636 € – RC n°97 B 577 - SIREN n°413 830 647 –
Code APE 7112BCode APE 7112B
10.810.8 Bilan énergétique global / coefficient de performance ____________________________________________ 38Bilan énergétique global / coefficient de performance ____________________________________________ 38
11.11. BILAN ECONOMIQUE BILAN ECONOMIQUE DE LA DE LA CLIMATICLIMATISATION SOLAIRE PAR SATION SOLAIRE PAR ADSORPTION ADSORPTION _____ _____ 3939
11.111.1 Détail estimatif des coûts de l’installation retenue _______________________________________________ 39Détail estimatif des coûts de l’installation retenue _______________________________________________ 39
11.211.2 Evaluation des coûts d’exploitation annuels de l'installation _______________________________________ 39Evaluation des coûts d’exploitation annuels de l'installation _______________________________________ 39
11.311.3 Bilan économique brut dBilan économique brut de l’opération e l’opération ______________________________________________________________________________________ ____________________________ 4040
11.411.4 Aides envisageables _____________________________________________________________________ 40Aides envisageables _____________________________________________________________________ 40
12.12. IMPACT IMPACT SUR SUR L'ENVIRONNEML'ENVIRONNEMENT____________ENT________________________________________________________ ______________ 4040
13.13. INTERET DES INTERET DES SOLUTIONS DE SOLUTIONS DE CLIMATICLIMATISATION SATION SOLAIRE, CONCLUSION SOLAIRE, CONCLUSION _______ _______ 4141
14.14. ANNEXE ANNEXE TECHNIQUE TECHNIQUE ________________________________________________________________________________________________ ______ 4242

INSTALLATINSTALLATION ION DE DE CLIMATISACLIMATISATION TION SOLAIRE SOLAIRE - - SIEGE SIEGE SOCIAL SOCIAL EDM, EDM, MAMOUDZOU MAMOUDZOU - - PP44
COTEL Ingénierie – Bureau d’études techniques - SARL au capital de 30 636 € – RC n°97 B 577 - SIREN n°413 830 647 –COTEL Ingénierie – Bureau d’études techniques - SARL au capital de 30 636 € – RC n°97 B 577 - SIREN n°413 830 647 –
Code APE 7112BCode APE 7112B
1. INTRODUCTION1. INTRODUCTION
Dans le cadre de ses préoccupations environnementales, notamment en matière d’économies d’énergie, EDMDans le cadre de ses préoccupations environnementales, notamment en matière d’économies d’énergie, EDM
souhaite réaliser une étude de faisabilité concernant la mise en place d’une installation de climatisation solairesouhaite réaliser une étude de faisabilité concernant la mise en place d’une installation de climatisation solaire
sur leur futur siège social à Mamoudzou.sur leur futur siège social à Mamoudzou.
Ceci doit permettre d’intégrer le concept de production d’énergie propre et d’une politique de qualité énergétiqueCeci doit permettre d’intégrer le concept de production d’énergie propre et d’une politique de qualité énergétique
des bâtiments en cohésion avec l’aspect économique.des bâtiments en cohésion avec l’aspect économique.
La présente étude a pour objectif de présenter au maître d’ouvrage la solution la mieux adaptée aux particularitésLa présente étude a pour objectif de présenter au maître d’ouvrage la solution la mieux adaptée aux particularités
du projet en termes d’implantation, de choix et dimensionnement des matériels, d’intégration architecturale dudu projet en termes d’implantation, de choix et dimensionnement des matériels, d’intégration architecturale du
système, mais précisera également les coûts, la production énergétique, ainsi qu’un bilan environnemental ensystème, mais précisera également les coûts, la production énergétique, ainsi qu’un bilan environnemental en
terme de quantité d’émissions de COterme de quantité d’émissions de CO22évitées.évitées.
La présente étude apportera au maître d’ouvrage un regard d’expert extérieur à l’établissement, et sera une aideLa présente étude apportera au maître d’ouvrage un regard d’expert extérieur à l’établissement, et sera une aide
à la décision dans le cadre de travaux d’équipement correspondants.à la décision dans le cadre de travaux d’équipement correspondants.
Ainsi, cette étude de faisabilité s’inscrit dans le programme de maîtrise de l’énergie, piloté par l’Agence DeAinsi, cette étude de faisabilité s’inscrit dans le programme de maîtrise de l’énergie, piloté par l’Agence De
l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME), et peut bénéficier d’une aide sur coût de la présentel’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME), et peut bénéficier d’une aide sur coût de la présente
étude.étude.
1.1 1.1 RENSEIGNEMENTS RENSEIGNEMENTS ADMINISTRATIFSADMINISTRATIFS
-Maître d’ouvrage délégué : ELECTRICITE DE MAYOTTE-Maître d’ouvrage délégué : ELECTRICITE DE MAYOTTE
-Bâtiment concerné par le projet :Siège social situé à Mamoudzou (projet en construction)-Bâtiment concerné par le projet :Siège social situé à Mamoudzou (projet en construction)
1.2 1.2 DESCRIPTION DESCRIPTION DU DU PROJETPROJET
La construction du bâtiment vient de démarrer. La climatisationdes locaux a été prévue en base parun groupeLa construction du bâtiment vient de démarrer. La climatisationdes locaux a été prévue en base parun groupe
froid classique à condensation par air avec distribution d’eau glacée dans les bureaux et salle de réunion. Lefroid classique à condensation par air avec distribution d’eau glacée dans les bureaux et salle de réunion. Le
traitement terminal sera réalisé par cassettes plafonnières.traitement terminal sera réalisé par cassettes plafonnières.
Le projet vise à assurer partiellement la climatisation des locauxà l’aide d’une installation de climatisation solaireLe projet vise à assurer partiellement la climatisation des locauxà l’aide d’une installation de climatisation solaire
en appoint du groupe froid « classique ».en appoint du groupe froid « classique ».
Le principe consiste à pré-refroidir l’eau en amont du groupe à eau glacée, en utilisant la totalité des caloriesLe principe consiste à pré-refroidir l’eau en amont du groupe à eau glacée, en utilisant la totalité des calories
solaires et ainsi optimiser le groupe.solaires et ainsi optimiser le groupe.

INSTALLATINSTALLATION ION DE DE CLIMATISACLIMATISATION TION SOLAIRE SOLAIRE - - SIEGE SIEGE SOCIAL SOCIAL EDM, EDM, MAMOUDZOU MAMOUDZOU - - PP55
COTEL Ingénierie – Bureau d’études techniques - SARL au capital de 30 636 € – RC n°97 B 577 - SIREN n°413 830 647 –COTEL Ingénierie – Bureau d’études techniques - SARL au capital de 30 636 € – RC n°97 B 577 - SIREN n°413 830 647 –
Code APE 7112BCode APE 7112B
1.3 1.3 EQUIPEMENTS EQUIPEMENTS DE DE CLIMATISATION CLIMATISATION SOLAIRESOLAIRE
1.3.1 1.3.1 Les Les différentes différentes technologies technologies de de climatisation climatisation solairesolaire
Il existe deux grandes familles de systèmes de climatisation solaire :Il existe deux grandes familles de systèmes de climatisation solaire :
- - Les systèmes Les systèmes avec avec machine de machine de froid à froid à sorption (absorption sorption (absorption et adsorption), et adsorption), ce sont ce sont des systèmes des systèmes à cycleà cycle
ferméfermé
- - Les Les systèmes systèmes avec avec DessiccantCooling, DessiccantCooling, ce ce sont sont des des systèmes systèmes à à cycle cycle ouvertouvert
Les machines de froid à sorption produisent de l’eau glacée alors que les systèmes à dessiccation produisentLes machines de froid à sorption produisent de l’eau glacée alors que les systèmes à dessiccation produisent
directement de l’air rafraîchi.directement de l’air rafraîchi.
Dans le cadre de cette étude, ce sont les machines de froid à sorption qui nous intéressent puisque nousDans le cadre de cette étude, ce sont les machines de froid à sorption qui nous intéressent puisque nous
cherchons à produire de l’eau glacée afin d’abaisser la température de retour du réseau de climatisation, ce quicherchons à produire de l’eau glacée afin d’abaisser la température de retour du réseau de climatisation, ce qui
limitera la consommation du groupe classique.limitera la consommation du groupe classique.
Les systèmes avec machine de froid à sorption sont composés de :Les systèmes avec machine de froid à sorption sont composés de :
- - Capteurs solCapteurs solaires aveaires avec une c une boucle boucle primaire et primaire et un un stockage d’stockage d’eau chaude eau chaude dans dans un ballon un ballon tampontampon
- - Boucle Boucle secondaire secondaire alimentant alimentant en en eau eau chaude chaude le le générateur de générateur de la la machine machine à à sorptionsorption
- - Machine Machine à à absorption absorption ou ou à à adsorption, adsorption, partie partie centrale centrale du du systèmesystème
- - Condenseur Condenseur avec avec une une boucle boucle de de refroidissementrefroidissement
- - Boucle Boucle de de distribution distribution d’eau d’eau glacéeglacée
Dans le cas d’une machine à absorption, l’agent de sorption est liquide et il est solide dans le cas d’une machineDans le cas d’une machine à absorption, l’agent de sorption est liquide et il est solide dans le cas d’une machine
à adsorption.à adsorption.
1.3.2 1.3.2 Schéma Schéma de de principe principe de de machines machines à à absorptionabsorption
Machine à absorption au Bromure de LithiumMachine à absorption au Bromure de Lithium