Séminaire ASHRAE Chapitre de Montréal Outils de conception modernes Centre Civique Dollard-des-Ormeaux

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1 Placer une photo circulaire de projet ou le logo du client ici. Insérer d abord la forme du cercle (diamètre de 9,5 cm, ou 3,75 po). Insérer ensuite l image à l aide de la fonction Remplissage de forme du menu Format. Séminaire ASHRAE Chapitre de Montréal Outils de conception modernes Centre Civique Dollard-des-Ormeaux Par Kateri Héon, ing., M.Sc.A., CEM PA LEED

2 Outils de conception modernes Table des matières Description du Centre Civique de Dollarddes-Ormeaux Historique du projet La simulation énergétique (DOE et excel) Calculs et résultats Subvention et Données mesurées (contrôles centralisés) Cout économie et retour sur l investissement Modélisation 3D salle mécanique (Revit) Récupération par contact direct 1

3 Centre civique Dollard-des-Ormeaux Hôtel de ville 3 patinoires avec 12 chambres de joueurs 2 piscines avec vestiaires 1 piscine semi-olympique 1 bassin de natation 1 bibliothèque (RDC) 1 centre culturel (sous-sol bibliothèque) Le «Mail» central 2

4 Bibliothèque (RDC) et centre culturel (SS) Mail Centre Civique ~ pi 2 Arénas Piscines Hôtel de ville 3

5 Centre civique Dollard-des-Ormeaux Bâtiment 100% électrique Environ kwh /an Consommation selon factures électricité (moyenne sur 2 ans) avant travaux Consommation (kwh) jan fev mar avr mai juin juil aout sept oct nov dec facture 4

6 Centre civique Dollard-des-Ormeaux Hitorique du projet Étude d efficacité énergétique juin-octobre 2010 Phase 1 des travaux : Piscines Mai aout 2011 Phase 2 travaux : Arénas et récupération mai septembre

7 Simulation énergétique Les outils Simulation des systèmes et appareils du bâtiment heure par heure DOE : utile pour la plupart des types de bâtiments Arénas : chiffrier de calcul excel Piscines : chiffrier de calcul excel pour l évaporation 6

8 Simulation énergétique Avantages La simulation énergétique donne énormément d informations Consommation système par système Consommation par utilisation Coïncidence des besoins Identifie système et espace énergivores 7

9 Simulation énergétique Désavantages Peut être ardu! Modéliser les systèmes et les espaces Difficile de simuler des systèmes spéciaux comme les arénas et les piscines 8

10 Simulation énergétique Fonctionnement Il faut comprendre comment fonctionne les systèmes et les équipements Regrouper les espaces par zonage thermique / zone contrôlée Raffiner par utilisation/horaire 9

11 Simulation Énergétique zone thermique 10

12 Simulation Énergétique zonage - système plus complexe 11

13 Simulation Énergétique zonage système plus complexe 12

14 Bibliothèque (RDC) et centre culturel (SS) Mail Centre Civique ~ pi 2 Arénas Piscines Hôtel de ville 13

15 Simulation énergétique - Glaces Chiffrier Excel avec données météorologiques horaires (Simeb.ca) 14

16 Simulation énergétique - Glace Charge de réfrigération totale Puissance compresseurs Rejet Chaleur Météo 8760 heures Calcul de la charge de réfrigération 15

17 Simulation énergétique - Piscine Chiffrier Excel avec données météorologiques pour bilan eau dans l air des piscines Quantité d eau dans air frais Météo Température et humidité relative moyenne Bilan d eau dans l air piscine 16

18 Centre civique Dollard-des-Ormeaux Comparaison consommation calculé et réelle Consommation selon factures électricité (moyenne sur 2 ans) avant travaux Comparaison avec calculs Consommation (kwh) jan fev mar avr mai juin juil aout sept oct nov dec facture Calcul 17

19 Simulation énergétique - résultats Bilan de la consommation par espaces Eau chaude domestique zamboni, douches et chauffage fosse à neige 4% Lampadaires extérieurs 1% Transformateurs 4% Aréna 1 11% Aréna 2 et chambres des joueurs 14% Hotel-de-Ville 20% aréna 1 aréna 2 et chambres aréna 3 et salles Total piscine Mail Biblio HV ECD ecl ext transformateur Bibliothèque 13% Mail 2% Piscines, vestiaires et gymnases 15% Aréna 3 et salles 15% 18

20 Simulation énergétique - résultats Bilan de la consommation réfrigération; 9,6% Eclairage extérieur; 0,9% Eau chaude domestique (toilettes); 0,1% Eau chaude domestique douches, surfaceuse et Pertes transformateurs; chauffage fosse à neige; 4,2% 3,6% Déshumidification arénas et piscines; 2,0% Eclairage; 11,3% Divers; 3,8% Ventilateurs; 15,1% Humidification, pompes piscines et arénas; 9,2% Rejet de chaleur; 0,9% Climatisation; 1,9% Chauffage incluant eau piscine; 37,2% Par utilisation 19

21 800 Simulation énergétique - résultats Rejet de chaleur calculé avant et après optimisation réfrigération Éclairage 4 passes Plafond à faible émissivité 0 01-janv. 01-févr. 01-mars 01-avr. 01-mai 01-juin 01-juil. 01-août 01-sept. 01-oct. 01-nov. 01-déc. COP transcritique Rejet APRES Rejet AVANT 20

22 Simulation énergétique - résultats Puissance rejet de chaleur et besoin chauffage Besoin de chauffage Rejet chaleur 01-janv. 01-févr. 01-mars 01-avr. 01-mai 01-juin 01-juil. 01-août 01-sept. 01-oct. 01-nov. 01-déc. Récupération sur l air évacué, contrôle d air frais et détecteur de présence (vestiaire et salle du conseil) Chauffage par récupération des rejets de chaleur 21

23 Simulation énergétique Glaces 700 Puissance rejet de chaleur et besoin d'été Déshumidification 0 01-janv. 24-janv. 16-févr. 10-mars 02-avr. 25-avr. 18-mai 10-juin 03-juil. 26-juil. 18-août10-sept. 03-oct. 26-oct. 18-nov. 11-déc. Rejet chaleur Remplissage Piscines Aout-Sept 22

24 Simulation énergétique Réserve d eau préchauffée pour l eau chaude domestique Bilan minute par minute sur l entrée et la sortie d eau du réservoir et du chauffage 160 Variation de la température de la réserve d'eau chaude domestique Température (F) Minutes température Jour 1 température jour 2 23

25 Température de la réserve d eau préchauffée 24

26 Simulation énergétique Consommation réelle moyenne : Consommation simulée : Consommation simulée optimisée : kwh kwh kwh Économie d énergie calculée : Économie réelle après 1 an : kwh kwh Explications des différences : éclairage, efficacité de récupération des échangeurs air/air existants 25

27 Simulation énergétique Économie totale (éclairage patinoires) : kWh Récupération de chaleur pour chauffage espace et eau piscine : 37 % Distribution de saumure 4 passes : 21 % Mesures sur l air frais récupération et détecteur de mouvements : 21 % Plafond réfléchissant et éclairage efficace patinoires : 11 % Récupération pour chauffage de l eau chaude domestique améliorée : 9 % 26

28 Consommation réelle - Bilan Factures 2006 à juillet 2014 Consommation électrique mensuelle kwh 27

29 Subvention Hydro-Québec Selon les paramètres de référence d HQ : 33,8 % d économie d énergie Appui financier initialement anticipé : $ Appui financier final : $ 28

30 Données mesurées Contrôle centralisé Augmentation de la température de l eau de la piscine 1 entrant et sortant du déshumidificateur : Moyenne 1,4 C Variation température eau piscine après Déshumidificateur P1 Mesures au 15 minutes du 15 au 30 octobre :00:01 6:45:01 1:30:01 8:15:01 3:00:01 9:45:01 4:30:00 11:15:01 6:00:01 12:45:00 7:30:01 2:15:01 9:00:01 3:45:01 10:30:01 5:15:01 12:00:01 6:45:01 1:30:01 8:15:01 3:00:00 9:45:00 4:30:00 11:15:00 6:00:00 12:45:00 7:30:00 2:15:01 9:00:01 3:45:01 10:30:01 5:15:01 12:00:01 6:45:01 1:30:01 8:15:01 3:00:01 9:45:01 4:30:01 11:15:01 6:00:01 12:45:01 7:30:01 2:15:01 9:00:01 3:45:01 10:30:01 5:15:01 12:00:01 6:45:01 1:30:01 8:15:01 3:00:01 9:45:01 4:30:01 11:15:01 6:00:01 Date de la mesure Temp sortant-temp entrant 29 Variation de température ( C )

31 Surcoût des mesures d efficacité énergétique Surcoût inclut: Tous les serpentins de CO2 et de glycol Toute la tuyauterie de CO2 vers les serpentins Toute la tuyauterie de glycol et d eau chaude Tous les échangeurs de chaleur CO2/eau et eau/glycol et eau/eau Tous les échangeurs de chaleurs air/air et les caloducs Le surcout de éclairage efficace La conversion au 4 passes des patinoires Les boites à débit variable et les détecteurs d occupation Le surcout de la récupération vers l eau et l air des déshumidificateurs 30

32 Retour sur l investissement Cout total du projet (phase 1 et 2) : 6,80 millions Cout des mesures d efficacité énergétique : 2,3 millions Cout de la vétusté : 4,5 millions Subventions : 1,2 millions HQ et $ OPTER Économie d électricité : $/an PRI sans subventions : 8,9 ans PRI avec subventions : 3,9 ans 31

33 Modélisation 3D salle mécanique Remplacement du déshumidificateur de la piscine 2 Nouveaux équipements plus volumineux que déshumidificateur existant 32

34 Modélisation 3D salle mécanique 3 niveaux de plafonds 33

35 Modélisation 3D salle mécanique - existant 34

36 Modélisation 3D salle mécanique - Nouveau 35

37 Déshumidification Chauffage direct CO2 réactivation roue dessicante 36

38 B-52 Tableau 1 37

39 B-52 Chauffage des gradins par serpentin au CO 2 Volume des enceintes des arénas : o plus de pi 3 o plus de lbs CO 2 permis oenviron lbs CO 2 /système 38

40 B-52 à la fin du tableau «Lorsqu un évaporateur ou condenseur est situé dans un conduit... Le volume de la plus petite zone occupée doit servir à déterminer la charge de réfrigérant» 39

41 Salle mécanique avant travaux 40

42 Salle mécanique après travaux 41

43 Plafond réflchissants et éclairage efficace patinoire 42

44 Récupération air frais vestiaires 43

45 Questions? Merci! 44