diagnostic electrique du lycee jean mermoz

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DIAGNOSTIC ELECTRIQUE DU
LYCEE JEAN MERMOZ
Rapport final
Septembre 2003
E N E R T E C HE N E R T E C H
Ingénierie énergétique et fluides
F - 26160 FELINES S/RIMANDOULE
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Région Languedoc Roussillon ENERTECH
Sommaire
2
SOMMAIRE
INTRODUCTION 4
CHAPITRE 1 : DESCRIPTION DE LA CAMPAGNE DE MESURES 7
1.1 DESCRIPTION DU LYCEE MERMOZ 7
1.1.1 Description générale 7
1.1.2 Consommation d’électricité 8
1.1.3 Chauffage urbain 10
1.2 BUT DE LA CAMPAGNE DE MESURES 10
1.3 METROLOGIE MISE EN OEUVRE 11
1.3.1 Description de la méthodologie 11
1.3.2 Description des appareils de mesures 13
1.3.2.1 Mesures des départs des tableaux électriques (PA DIACE et WP) 13
1.3.2.2 Le Lampemètre (LM) 13
1.3.2.3 Le Présencemètre (PR) 14
1.3.2.4 Le Thermomètre (TH) 14
1.3.2.5 Le PCmètre (PPC) 14
1.3.2.6 Le Wattmètre série (WM) 14
1.3.2.7 Informations fournies par EDF et la SERM 15
1.4 TRAITEMENT DES DONNEES 15
1.4.1 Méthode d’annualisation des consommations 15
1.4.2 Détermination du poids de chaque usage dans le coût de l’abonnement 17
1.5 COMPARAISON DES MESURES EFFECTUEES ET DU COMPTAGE EDF 18
CHAPITRE 2 : ANALYSE STRUCTURELLE DES CONSOMMATIONS ET DES
COUTS POUR L’ENSEMBLE DU LYCEE 19
2.1 REPARTITION DE LA CONSOMMATION 19
2.2 REPARTITION DE LA FACTURE D’ELECTRICITE ENTRE LES DIFFERENTS BATIMENTS 22
CHAPITRE 3 : LE BATIMENT B 23
3.1 CARACTERISTIQUES DU BATIMENT B 23
3.1.1 Caractéristiques générales 23
3.1.2 Occupation des salles de classe 24
3.2 LES DYSFONCTIONNEMENTS 25
3.3 STRUCTURE PAR USAGE DE LA CONSOMMATION 26
3.4 ETUDE DE CHAQUE USAGE, DESCRIPTION ET EVALUATION DES AMELIORATIONS 28
3.4.1 L’éclairage 28
3.4.1.1 L’éclairage des salles de classe 29
3.4.1.2 L’éclairage permanent des couloirs 36
3.4.1.3 L’éclairage des couloirs sur minuteries 39
3.4.1.4 L’éclairage des couloirs de la maison des lycéens 40
3.4.1.5 L’éclairage des autres locaux 41
3.4.1.6 L’éclairage des sanitaires 41
3.4.1.7 L’éclairage des escaliers 42
3.4.1.8 L’éclairage des préaux 43
3.4.2 L’informatique 43

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Sommaire
3
3.4.2.1 L’onduleur 44
3.4.2.2 Les ordinateurs 47
3.4.2.3 Les autres équipements informatiques 55
3.4.2.4 Les serveurs 56
3.4.2.5 Le matériel informatique des autres locaux 57
3.4.3 Le chauffage 59
3.4.3.1 Les pompes de chauffage 59
3.4.3.2 Le convecteur électrique 63
3.4.3.3 Les chauffe-eau 64
3.4.4 La ventilation 64
3.4.5 Les appareils divers 68
3.4.5.1 Les distributeurs automatiques de boissons 68
3.4.5.2 Le matériel de couture 69
3.4.5.3 Le photocopieur 70
3.4.5.4 Les ensembles télévision + magnétoscope 70
3.4.5.5 Le matériel offset 71
3.4.5.6 Les appareils électroménagers 71
3.4.6 « Courants faibles » 71
3.5 RECAPITULATIF DES ECONOMIES ENVISAGEABLES 73
3.5.1 Récapitulatif des solutions envisagées 73
3.5.2 Bilan des économies 76
3.5.3 Impact des mesures proposées sur l’appel de courant en pointe 78
CHAPITRE 4 : GISEMENTS D’ECONOMIES DANS LES AUTRES BATIMENTS 80
4.1 ETUDE DE LA TENSION D’ALIMENTATION DU BATIMENT 80
4.1.1 Niveaux de tension mesurés. 80
4.1.2 Variations mensuelles de la tension : 82
4.1.3 Facteur de puissance, déphasage du courant. 83
4.1.4 Harmoniques de courant et de tension 85
4.1.5 Recommandations d'actions concernant la tension : 89
4.1.6 Pertes du transformateur 93
4.2 L’ECLAIRAGE 94
4.2.1 Ajout de minuteries 94
4.2.2 Utilisation de sources performantes 94
4.2.2.1 Ampoules fluo compactes 94
4.2.2.2 Spots halogènes performants 95
4.2.2.3 Kits de rénovation Retrolux 96
4.3 CHAUFFAGE ET CLIMATISATION 96
4.3.1 Les pompes de chauffage 96
4.3.1.1 Description de l'installation 96
4.3.1.2 Fonctionnement observé 97
4.3.1.3 Possibilités d'amélioration 98
4.3.2 Pompes pour l'eau chaude sanitaire 98
4.3.3 Autres pompes 99
4.3.3.1 Pompe du réseau eau glacée 99
4.3.3.2 Pompe du bassin d'agrément. 100
4.3.4 Chauffage électrique 100
4.3.5 Les cordons chauffants 100
4.4 LA VENTILATION 102

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4
4.4.1 Pilotage des ventilations par horloge 102
4.5 L’INFORMATIQUE 103
4.5.1 Activation du gestionnaire d’énergie et ajout de barrettes multiprises 103
4.6 LES AUTRES APPAREILS 104
4.6.1 Pilotage par horloge des appareils sur prises de la salle des professeurs 104
4.6.2 Les compresseurs 104
4.6.3 Le distributeur automatique de boissons du bâtiment L 105
4.7 LES LOGEMENTS 106
CONCLUSION 107
ANNEXES 111

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Introduction
5
INTRODUCTION
Notre intervention sur le lycée Mermoz de Montpellier a été légitimée par la présence
de dysfonctionnements électriques importants, notamment sur le bâtiment B qui était sujet à
des disjonctions fréquentes. La solution à laquelle on pense immédiatement consiste à
augmenter la puissance souscrite et à renforcer les réseaux. Mais compte tenu du coût déjà
conséquent de la facture annuelle d’électricité de ce type d’établissement, une autre approche a
été proposée. Elle consiste à essayer de comprendre comment est utilisée l’électricité, quels
sont les usages les plus importants, quels sont les modes d’utilisation. L’idée est de chercher à
expliquer comment se construit la consommation d’électricité du bâtiment.
L’intérêt de cette démarche est évident. Si l’on sait à quoi sert exactement l’énergie, il
va être possible d’agir à la source en intervenant sur l’usage lui-même : est-il légitime qu’il
fonctionne dans cette tranche horaire ? Existe-t-il une solution de substitution moins
consommatrice ? Est-il absolument indispensable ? Etc. On peut imaginer qu’il soit ainsi
possible de satisfaire les mêmes besoins avec beaucoup moins d’énergie, et avec une puissance
appelée plus faible. Cette approche, très novatrice, a déjà été appliquée à d’autres types de
bâtiments avec succès.
Mais ce travail analytique devrait aussi permettre d’étudier la qualité du courant qui
circule dans le bâtiment. Cet aspect, assez négligé jusqu'à présent, est pourtant de première
importance. Les usages actuels ont souvent une incidence forte sur l’allure et la qualité du
courant qu’ils dégradent, notamment avec la présence abondante d’harmoniques. Ces
harmoniques peuvent perturber le fonctionnement de certains usages, ou conduire à
surdimensionner certains équipements. Il importait, là aussi, de comprendre pour agir de façon
pertinente.
L’approche proposée a nécessité une intervention métrologique très lourde, et donc
plus chère qu’une intervention classique. Mais en fournissant de nouvelles clés permettant
d’expliquer et de comprendre le fonctionnement des équipements, elle dépasse largement le
cadre du seul lycée Mermoz. C’est un savoir-faire nouveau, une approche différente de la
programmation et de la réalisation des équipements des bâtiments neufs ou réhabilités qui
devraient pouvoir émerger et s’imposer dans la Région Languedoc Roussillon. L’enjeu est
donc essentiel au regard du coût d’exploitation énergie des lycées.
Mais comment ne pas rapprocher aussi cette logique du débat national actuel sur
l’énergie et des enjeux planétaires induits par l’usage que le monde occidental a fait de cette
énergie ? Nous sommes en effet confrontés à trois difficultés bien identifiées :
- les limites des ressources énergétiques conventionnelles : 40 ans de pétrole, 60 ans de
gaz, 70 ans d’uranium et 200 ans de charbon. Même si ces réserves étaient doublées, le temps
qu’elles nous laissent pour transformer les systèmes de production et de consommation est
extrêmement court au regard de l’inertie de ces systèmes,
- l’énergie est à l’origine de 80 ou 90 % des nuisances environnementales. Les plus
médiatisées sont le réchauffement climatique et l’accumulation non résolue des déchets
radioactifs,
- la menace d’une multiplication des guerres pour contrôler puis se partager les
ressources encore disponibles de pétrole et de gaz.