ENERSERRE Logiciel d efficacité énergétique des serres

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1 ENERSERRE Logiciel d efficacité énergétique des serres Contact Vincent Stauffer Tel: Mob: Mail: v.stauffer@agrithermic.com 17 av lac Léman, Savoie technolac, BP269, le Bourget du Lac Cedex

2 Principe EnerSerre permet de simuler les consommations annuelles, mensuelles et horaires pour 14 zones climatiques et 3 réseaux de chaleur Enveloppe Structure Ecrans Climat Température Humidité Ensoleillement Couvert végétal Type de culture Indice foliaire /LAI Consignes Jour / Nuit ENERSERRE Production de chaleur Type d énergie Puissance Consommation Equipements Emission de chaleur Régulation Open buffer Cogénération Analyse économique Frais financiers Comparatif Scenarii d investissement Analyse de cycle de vie ACV simplifiée Emissions CO 2

3 Site et climat: exemple maraichage Projet: extension de 1,5 ha de serres verre de maraichage Site: Données météorologiques long terme: - Température d air extérieur - Ensoleillement direct/diffus - Vitesse du vent - Nébulosité Itinéraires techniques - Culture de tomates du 15/11 au 1/11 - Températures de consigne jour/nuit: 19 C / 16 C - Couvert végétal (LAI, indice foliaire)

4 Structure des serres: Enveloppe des serres: - Parois verticales extérieures: verre simple vitrage - Couverture: verre simple vitrage - Ecrans thermiques: horizontaux (N 2-3-4) / verticaux (N 4) Production et stockage de chaleur: - Chaudière gaz (3,5 MW) - Chaudière gaz (6 MW) - Condenseur sur fumées (,8MW) - Moteur de cogénération ( 3,7MW) - Ballon de stockage type open-buffer (1 5m 3 ) Emission de chaleur: - Rails au sol - Végétation (Type Forcas) Caractéristiques techniques Serre N 1 Serre N 2 Serre N 3 Serre N 4 Largeur travée (m) 4 4,5 4,5 5 Nombre de travées (m) Largeur chapelle (m) 6,4 6,4 8 8 Nombre de chapelles ,5 Longueur section (m) Largeur section (m) 147,2 14, Surface (m²)

5 Chauffage moyen en kw Chauffage moyen en kw RÉSULTATS Calcul des puissances maximales: Puissance thermique Serre kw W/m² N N Puissances de chauffage d'un jour moyen de Janvier N Total Calcul des puissances appelées sur une journée type: 2 Puissances de chauffage d'un jour moyen de Janvier Heures de la journée Heures de la journée 21 Serre 1 Serre 2-3 Serre 4 Serre 4 TOTAL Serre 1 Serre 2-3 Serre 4

6 Puissance appelée (kw) 2 15 RÉSULTATS 1 5 Calcul des puissances appelées sur une année type: Monotone de chauffe des serres Monotones de chauffes / serre TOTAL Serre 1 TOTAL Serre 2-3 TOTAL Serre Nombre d heures de chauffe Consommations en chauffage: 7, Comparaison des consommations en chauffage (MWh) , Comparaison des ratios kwh/m , 5, 4, 3, , 25, 2, 15, , 1, 1, 5,, Serre 1 Serre 2-3 Serre 4, TOTAL Serre 1 Serre 2-3 Serre 4

7 Puissance (kw) Puissance appelée (kw) Puissance appelée (kw) MONOTONES DE CHAUFFE 1 Projet: 1MW gaz + 3MW cogénération gaz + open-buffer 15m 3 Monotones de chauffe / réseaux CUMULE APPOINT Réseau 1 PRINCIPAL Réseau Exemple 1: 6,6MW gaz + 2,5MW biomasse + open-buffer 6m 3 CUMULE APPOINT Réseau 1 PRINCIPAL Réseau 1 Monotones de chauffe / réseaux Exemple 2: 22 kw cogénération biogaz + appoint 2MW + open-buffer 7m Monotone 251 de 31 chauffe 351 avec 41 open buffer CUMULE APPOINT Réseau 1 PRINCIPAL Réseau

8 Consommation en kwh Evolution des consommations RÉSULTATS Consommations mensuelles par serre (Total) Serre 1 Serre 2-3 Serre 4 Serre 4 TOTAL Dépenses en chauffage: Surface Coût TOTAL Serre 1 Serre 2-3 Serre 4 m² Part (%) Coût chauffage TTC ( ) Avec abonnement Part (%) Ratio ( /m²) 8,9 11,5 7,5 6,8 Ratio avec abonnement ( /m²) 9,2 11,7 7,8 7,2

9 EXEMPLE HORTICULTURE 4 1b 1a serres, 2 562m² Construction étalée de 1975 à 1988 Chaudière gaz 6 kw (fioul 2 kw en secours) Ordinateur climatique: Microregul 5 Serre Surface (m²) Consignes Enveloppe / émission 1a Vente C Verre / aérotherme / plancher 1b 24 12,5 C Verre / tube HT C Verre / écran d ombrage / tube HT Hors gel puis 11,5 C (tablette 18 C) Double paroi plastique / aérotherme / tablette BT 4 74 Hors gel puis 8-9 C Double paroi plastique / aérotherme ,5 C (Tablette 2 C) Verre/ double écran / Tube BT/HT 9

10 LES CONSOMMATIONS ÉNERGÉTIQUES Répartition des surfaces / serre (%) Répartition des consommations / serre (%) 33% 4% 8% 8% Serre 1A Serre 1B 11% 8% Serre 1A Serre 1B 18% Serre 2 Serre 3 39% 5% Serre 2 Serre 3 29% Serre 4 Serre 5 1% 27% Serre 4 Serre 5 Comparaison des ratios kwh/m2 Comparaison des consommations en chauffage (MWh) TOTAL Serre 1A Serre 1B Serre 2 Serre 3 Serre 4 Serre 5 Serre 1A Serre 1B Serre 2 Serre 3 Serre 4 Serre 5 Calculs avec le logiciel EnerSerre, calés sur la consommation moyenne du site Enjeux: Serre 5 puis, 1a puis 3 /1b 1

11 RÉSULTATS: Exemple de scenarii économiques 6 Scénarios Référence Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4 Scénario Investissement Economies TRA HT kw % HR année 1 Investissement avec TRA < 6 ans % Investissement avec TRA <1 ans % TRA <1 + PAC 1 KW % TRA <1 + Biomasse 2 kw %

12 DESCRIPTION DES ENTRÉES La serre, le climat et le couvert végétal - 14 serres et 3 réseaux de chaleur, - Fichier météo horaires ( température, humidité, vitesse vent, rayonnement sur chaque paroi (direct, diffus), nébulosité) ou type EPW - Climat intérieur horaire (température, humidité, déficit hydrique, PAR), - Couvert végétal (LAI, courbe croissance, photosynthèse), - Enveloppe (taille, orientation, bibliothèque avec les caractéristiques des matériaux), - Type d écran et pilotage, - Equipement de production (tablette, type de sol ), Les équipements énergétiques: - Type de serres: classique ou fermée, - Sources d énergie (gaz, fioul, biomasse, électricité ), - Equipements de production de la chaleur (chaudière, pompe à chaleur., cogénération..), - Equipment d émission de la chaleur (rails, tube de croissance, aérothermes, plancher chauffants ), - Déshumidification (mécanique, double flux, thermodynamique ) - Open buffer avec différentes régulations possibles. Economiques - Coût et inflation des différentes sources d énergie, - Coût de maintenance, - Coût bancaire (taux d intérêt, durée du prêt). Analyse de cycle de vie - Intrants, - Structure de la serre.