ADREAM, volet énergétique

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Flavie Lavallée
il y a 8 ans
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1 ADREAM, volet énergétique Un bâtiment à énergie positive au service d un projet de recherche Professeur Bruno ESTIBALS LAAS- CNRS Christophe CELLINI BET FERRER ADREAM, volet «Energie» Un bâtiment au service des recherches sur les Smart Grids Source : ADEME Les Smart Grids introduisent un dialogue bi- direc>onnel où l énergie et l informa>on peuvent être échangés entre les producteurs et les consommateurs 2 1

2 ADREAM, volet Démonstrateur Le bâtiment comme moyen d études Sources d énergie présentes dans ADREAM Bruno ESTIBALS ADREAM, volet «Energie» Construction du bâtiment Maîtrise d œuvre Maîtrise d ouvrage ARCHEA, CNRS (DR14), LAAS Bureaux d études structure et génie clima>que GIRUS, BET FERRER Bureau d étude Solaire Photovoltaïque TECSOL Façade Photovoltaïque GUARRIGUES S.A Puits Canadien, Géothermie, CVC TUNZINI Toitures Photovoltaïques TENESOL ADREAM, volet énergétique 2011 Instrumenta>on VERDONE Electricité Instrumenta>on SNEF - VERDONE 4 2

3 Aspect Photovoltaïque Constitution de l installation 5 Aspect Photovoltaïque Constitution de l installation Puissance installée : 100kWc Zone 1 : façade photovoltaïque (36kWc) Zone 2 : Toiture expérimentale (35kWc) Puissance unitaire : 529Wc Marque : Scheuten 50% de modules bi- verre, équipés cellules en silicium cristallin 50% de modules bi- verre isolés, avec lame d air, équipés cellules en silicium cristallin Puissance unitaire : 250Wc Marque : Tenesol Inclinaisons variable ou ﬁxe Zone 3 : Toiture «R+2» (29kWc) Puissance unitaire : 250Wc Marque : Tenesol Inclinaisons ﬁxe à

4 Aspect Photovoltaïque Constitution de l installation 7 Aspect Photovoltaïque Façade photovoltaïque : 36kWc 8 4

5 Aspect Photovoltaïque Façade photovoltaïque : 36kWc Façade photovoltaïque : 36kWc 50% de modules bi- verre, équipés cellules en silicium cristallin 50% de modules bi- verre isolés, avec lame d air,, équipés cellules en silicium cristallin Panneaux photovoltaïques Marque : Scheuten Dimensions : 2,94m par 1,45m 144 cellules par panneaux (Dimensions : 17cm par 8cm) Puissance unitaire : 529Wc Implantation Surface approximatve : 330m² OrientaTon plein Sud Inclinaison : 65 Projets de recherche Réseau de capteur INSIS : étude de l inﬂuence de la température sur le rendement des cellules 9 Aspect Photovoltaïque Façade photovoltaïque : 36kWc 10 5

6 Aspect Photovoltaïque Toiture expérimentale Toiture expérimentale 11 Aspect Photovoltaïque Toiture expérimentale Constitution n Toiture expérimentale : 19,2 kwc n Façade Tri- verre : 2,1 kwc n Bardage Verre Tedlar : 13,4 kwc Toiture expérimentale : 19,2 kwc n Supports lestés à inclinaison réglable (0 90 ) n Modules verre- tedlar en silicium cristallin n Marque : Tenesol n Puissance élémentaire : 250Wc n Terrasse modulable Façade Tri-verre : 2,1 kwc n Marque : Scheuten n Dimensions : 2,94m par 1,45m n 144 cellules par panneaux (Dimensions : 17cm par 8cm) n Puissance unitaire : 529Wc Bardage Verre Tedlar : 13,4 kwc n Supports fixes à 90 n Modules verre- tedlar en silicium cristallin n Puissance élémentaire : 250Wc 12 6

7 Aspect Photovoltaïque Toiture R+2 Constitution Supports lestés à inclinaison ﬁxe 10 Modules verre- tedlar en silicium cristallin Marque : Tenesol Puissance élémentaire : 250Wc 13 Aspect Photovoltaïque Traitement de l énergie : local Onduleur PV Onduleurs SMA 6 onduleurs de 5 kw 2 onduleurs de 2 kw 6 onduleurs de 6 kw Onduleurs Tenesol 7 onduleurs de 2,5 kw 1 onduleur de 3,3 kw 4 onduleurs de 5 kw Centrale de mesure en temps réel Centrale météorologique Mesures environnementales 14 7

8 Aspect Photovoltaïque 8 bancs de recherches dédiés, 3 locaux batteries (Li, Pb) et PAC 15 Chauﬀage - Rafraichissement 3 pompes à chaleur Eau/Eau de 50kW raccordées à 18 sondes de géothermie Mode chaud : 2 PAC pour des besoins max. estimés à 75kW IntroducTon d un ballon tampon de grande capacité (1000L), permebant de limiter les démarrages des équipements de producton 3 circuits de distribu>on : CTA hygiénique et les unités terminales des laboratoires, VenTlo- convecteurs des bureaux et des pièces communes VenTlo- convecteurs de la galerie photovoltaïque Ballon Tampon froid Mode froid : 3 PAC pour des besoins max. estimés à 135kW IntroducTon d un ballon tampon de grande capacité (1000L), permebant de limiter les démarrages des équipements de producton 2 circuits de distribu>on : Ballon Tampon chaud PAC PAC CTA hygiénique et les unités terminales des laboratoires ainsi que des locaux nécessitant un refroidissement VenTlo- convecteurs des bureaux et des pièces communes 16 8

9 Chauffage - Rafraichissement 3 pompes à chaleur Eau/Eau de 50kW raccordées à 18 sondes de géothermie Intérêt n Pouvoir assurer en simultané une produc>on d eau chaude chauffage et eau glacée rafraichissement n Permebre une récupéra>on des calories avec : ResTtuTon sur les réseaux circuits eau chaude ou eau glacée, EvacuaTon sur les sondes géothermiques 17 Suivi de l installation CVC : suivi de la production et de la consommation 18 9

10 Ventilation Air hygiénique Principe de fonctionnement Apport d air neuf assuré par une CTA de 6000m 3 /h Association d autres éléments à la CTA n Puits canadien adapté pour 3000m 3 / h n Echangeur rotatf haute efficacité n Caisson de mélange Ges>on de l apport d air : géré par sonde CO 2 n Apport variable selon taux d occupaton du bâtment (de 1000 à 3000m 3 /h) n Trois cheminements possibles : Puits canadien (économie d énergie entre 10 et 15% par rapport à de l air neuf non traité) Façade photovoltaïque (réchauffage naturel de l air par les panneaux photovoltaïques) Extérieur par Free Cooling 19 Suivi de l installation CVC : suivi de la production et de la consommation 20 10

11 Ventilation Air hygiénique Puits canadien : emprise au sol et visibilité 21 Ventilation Air hygiénique Puits canadien : construction et fonctionnement Caractéristiques techniques Longueur : 40m Largeur : 10m Profondeur : 5m Température moyenne à cebe profondeur : 15 C Deux collecteurs In & Out 7 conduits rigides de 250mm de 40ml chacun Débit de ventlaton : 3000m3/h permanent Principe de fonctionnement L air est introduit dans le Puits via une grille d amenée d air L air traverse le Puits, récupérant un maximum de calories L air arrive sur un échangeur à plaques afin : De Séparer l air éventuellement pollué du puits et l air du bâtment D acheminer vers la CTA afin de compléter l apport de calories L air est insufflé dans le bâtment 22 11

12 Ventilation Air hygiénique Galerie photovoltaïque : refroidissement et récupération 23 Installation Galerie PV Galerie photovoltaïque : refroidissement et récupération But : refroidir les panneaux PV n AugmentaTon du rendement n HomogénéisaTon de la producton quelque soit le type de panneau But : chauffage de la galerie 24 12

13 DPE Diagnostic Performance Energétique 25 DPE Diagnostic Performance Energétique 26 13

14 Suivi de l installation Etude de la vie du bâtiment Système de données : centrale de données avec 3 fonctions n Paramétrage fonctonnement du bâtment DéfiniTon plages horaires, mode de fonctonnement lumière, actonnement de certains équipements CVC. n Supervision du bâtment Alarmes sur les équipements Suivi fonctonnement n Enregistrement périodique (toutes les 1 à 5 min) des 7000 données de capteurs intégrés au bâtment Vivier de données pour les chercheurs Alimente une base de données Système d information : ouvert, conçu pour nos besoins avec les entreprises qui ont construit le bâtiment n Logiciel de GesTon Technique Centralisé PCVUE n Couplage du logiciel à une base de données de type SCADA n OuTl de commande/contrôle de données Provenant de différents automates Couplé à une base de données 27 Suivi de l installation Etude de la vie du bâtiment CVC : 650 points de mesure/signes régulant et supervisant les équipements fluides n GesTon des trois PACvia automate TAC (Schneider) n Contrôle des 4 adiabatques COOLEA (système Modbus via TAC) n Suivi et contrôle des 35 ventlo- convecteurs et unité de traitement d air n Capteurs de température, pression, etc Luminaires : Système Dali Automates Wago 3700 mesures n GesTon de luminaires intelligents par zone et par période - Détecteur de mouvements et Capteur de luminosité n AdaptaTon de la puissance des luminaires en foncton de la luminosité ambiante. n Réglage des plages horaires / FoncTonnement par zone Electricité 6 centrales de mesures Enerdis 500 informations collectées. n Suivi détaillé de la consommaton électrique par zone (Niveaux + CVC..), par utlisaton (Eclairage, PC, Ascenseur..) n Suivi détaillé de la producton d énergie Photovoltaïque Géothermie n CorrélaTon avec les mesures d ambiance Température Données météorologiques 28 14

15 Suivi de l installation Exemple de corrélation données électriques / données environnementales 29 Suivi de l installation Exemple de corrélation données électriques / données environnementales 30 15

16 Suivi de l installation Exemple de corrélation données électriques / données environnementales 31 16

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