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Imaginez un orchestre dont chaque musicien jouerait sans tenir compte des autres. Le résultat serait désastreux, avec des notes discordantes et une cacophonie assourdissante. De la même manière, les différents produits d'un système de ventilation, chauffage et refroidissement (CVC) doivent fonctionner en parfaite harmonie pour garantir une efficacité énergétique maximale et un confort optimal. C'est pourquoi il est important de considérer l'ensemble du système comme un orchestre, où chaque produit joue sa partition de manière synchronisée afin que l’installation soit la moins énergivore possible.
L'efficacité énergétique est depuis longtemps un domaine d'intérêt dans le secteur du bâtiment mais elle est devenue plus urgente ces dernières années. La nécessité de lutter contre le changement climatique en est l'une des causes, l'augmentation rapide des prix de l'énergie en est une autre. Le plan de l’Union européenne pour la transition verte, intitulé "Fit for 55", vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre d'au moins 55 % d'ici à 2030. Dans le cadre de ce plan, la directive sur la performance énergétique des bâtiments (DPEB) vise une réduction de 55 % de la consommation d'énergie dans les bâtiments d'ici à 2030, ainsi qu'un parc immobilier entièrement décarboné et sans émissions d'ici à 2050. Pour y parvenir, tous les nouveaux bâtiments publics doivent déjà être à zéro émission d'ici 2027. Il existe donc des exigences strictes en matière d'efficacité énergétique des équipements CVC utilisés dans les nouveaux bâtiments et dans les projets de rénovation.
Des économies d'énergie peuvent être réalisées à différents niveaux d'un bâtiment, que ce soit en agissant sur les unités individuelles ou en adoptant des solutions globales au niveau du système.
Sur les pompes à chaleur
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Abaisser la température de chauffage. Le moyen le plus immédiat et le plus efficace d'accroître l'efficacité est de réduire la température de consigne du chauffage. Les planchers et plafonds rayonnants, les ventilo-convecteurs et les radiateurs traditionnels fonctionnent tous à des températures différentes. Il faut privilégier les terminaux à basse température, mais si l'on est obligé d'utiliser des terminaux à haute température, il faut augmenter les surfaces d'échange afin d'abaisser le point de consigne de la température de fonctionnement.
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Dimensionner correctement la pompe à chaleur. Une pompe à chaleur doit être dimensionnée en fonction de la capacité nécessaire. En général, les pompes à chaleur sont surdimensionnées parce qu'elles sont sélectionnées pour les pires conditions de fonctionnement. Dans ce cas, les unités fonctionnent de manière inefficace, avec une charge extrêmement faible. Il est donc évident, dès le départ, de ne pas surdimensionner l’installation.
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Utilisez un compresseur Inverter. Un compresseur Inverter dans une pompe à chaleur aidera à réguler la charge, ce qui se traduira par une plus grande stabilité et une meilleure efficacité de l'installation dans son ensemble. Pour les capacités thermiques élevées, une unité à multiples circuits frigorifiques, équipés de plusieurs compresseurs Scroll peut également convenir.
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Tenir compte de la charge saisonnière. Les charges des pompes à chaleur peuvent varier considérablement en fonction de la saison. Le choix de la pompe à chaleur doit être basé sur l'efficacité saisonnière (SCOP) de la latitude d'installation - et non sur l'efficacité à pleine charge.
En résumé, le choix de l’unité est primordial, mais également les bons réglages. L'ajustement de ces paramètres peut permettre d'économiser beaucoup d'énergie sans compromettre la qualité de l'environnement intérieur.
Efficacité des installations équipées de plusieurs pompes à chaleur
Mais il y a plus à faire - l'efficacité globale de l'installation doit également être prise en compte, en particulier dans les installations dotées de plusieurs pompes à chaleur.
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Équilibrer les unités multiples. Dans une installation comportant plusieurs unités, l'efficacité de chacune d'entre elles est importante. Cependant, le système de contrôle et la manière dont les demandes de capacité de chauffage sont réparties dans l'installation sont essentiels et doivent être soigneusement étudiés, car ils influencent grandement l'efficacité globale. Il est important d'utiliser une « intelligence distribuée », c’est-à-dire une capacité de régulation décentralisée qui permet aux différents équipements de communiquer entre eux et de s'ajuster automatiquement en fonction des besoins réels. En utilisant cette approche, on peut éviter les surconsommations et les gaspillages d'énergie liés à une gestion centralisée statique, et ainsi maximiser l'efficacité énergétique du système dans son ensemble.
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Un dégivrage plus intelligent. Dans un système composé de plusieurs pompes à chaleur à condensation par air, le processus de dégivrage peut représenter un énorme gaspillage d'énergie s'il n'est pas bien géré. Une intelligence distribuée peut minimiser la fréquence et la durée des dégivrages et augmenter la stabilité de l'installation. N'oubliez pas qu'une installation instable est une installation inefficace.
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Mettre en place une distribution d'eau variable. Le système hydronique peut être optimisé de nombreuses façons, par exemple en ajoutant des compresseurs Inverter pour moduler le débit d'eau. Une meilleure solution consiste à envisager un système de contrôle intelligent qui utilise des capteurs de température ou de pression pour réguler le débit d'eau en fonction de la charge réelle de l'installation. Un tel système peut facilement économiser jusqu'à 50 % de l'énergie de pompage par rapport à un système à débit constant. La situation est encore plus critique dans le cas d'une solution composée de plusieurs unités dotées d'une seule pompe centralisée. Sans contrôle variable du débit d'eau, une quantité importante d'eau peut être recirculée, ce qui entraîne un énorme gaspillage d'énergie.
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Ajustez le point de consigne. L'utilisation d'une régulation intelligente qui compense la valeur de consigne de la pompe à chaleur peut améliorer l'efficacité énergétique. Cela est possible pour une seule unité, en fonction de la température extérieure par exemple. Dans un système multiple, intelligent et connecté, le point de consigne de la pompe à chaleur peut être régulé en fonction des conditions en temps réel de l'installation, et pas seulement en fonction de la température extérieure. Le système peut prendre en compte, par exemple, l'occupation des pièces, les jours de la semaine et du rayonnement solaire.
L'idéal est que tous les éléments du système CVC d'un bâtiment fonctionnent de manière coordonnée, afin de garantir un confort maximal avec une consommation d'énergie minimale. Les composants CVC sont comme les membres d'un orchestre, chacun étant un expert dans son domaine. Toutefois, un chef d'orchestre est nécessaire pour harmoniser l'ensemble et permettre aux musiciens de jouer ensemble de manière fluide et cohérente. C'est pourquoi nous avons développé des systèmes d'optimisation qui assurent la synchronisation de tous les composants CVC, pour maximiser l'efficacité et les performances des installations. Grâce à ces systèmes, chaque élément du système CVC peut jouer sa partition de manière synchronisée, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie et d'optimiser le confort des occupants du bâtiment.
