Fermetures des meubles frigorifiques de vente à température négative

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1 Certificats d économies d énergie Fiche de calcul n BA-EQ-25 Fermetures des meubles frigorifiques de vente à température négative A- SECEUR D APPLICAION Locaux existants de distribution alimentaire de produits surgelés tels que : hypermarchés, supermarchés, magasins de proximité, etc. B1-DENOMINAION Cette opération standardisée concerne les meubles frigorifiques de vente horizontaux à température négative dans les bâtiments existants pour les améliorations suivantes : - installation de kits de couvercles en verre sur des meubles existants ; - ou installation de meubles neufs, équipés de couvercles en verre. B2-CONDIIONS POUR LA DELIVRANCE DE CERIFICAS Mise en place réalisée par un professionnel. Le bénéficiaire fournit l attestation que l opération concerne des meubles frigorifiques de vente de type horizontaux et à température négative et précise : - l architecture du meuble (simple, double, combi) ; - la position du groupe de production : soit logé soit à groupe déporté Groupe de travail Document de référence Industrie Agriculture Réseaux Bâtiment résidentiel Services d'efficacité énergétique Bâtiment tertiaire ransport N Nom Re validation / commentaires Nom Expert validation / commentaires Autres date porteur(s) de v porteur(s) de fiche AEE ADEME Expert ADEME remarques fiche B /08/12 R. Rivoallon. Depardieu Page 1/18

2 C- CRIERES DE DIFFERENCIAION DES PERFORMANCES DE L OPERAION SANDARDISEE EN FONCION DES CONDIIONS DE MISE EN ŒUVRE Critère 1 : type de meuble frigorifique de vente : horizontal négatif ou vertical combi équipé de couvercles (bac simple, bac double, combi). Critère 2 : Longueur du meuble installé. Critère 3 : groupe logé ou déporté. D- SAISIQUES DE CONSOMMAION MOYENNE Dans ce chapitre, on définira : - dans un premier temps les caractéristiques de de chacun des meubles à comparer. - les conditions de température intérieure d un magasin représentatif dans différentes zones climatiques, à l aide de l étude ADEME/PERIFEM/AFF/EDF de intitulée le froid alimentaire dans les GMS, - le énergétique de ces Meubles Frigorifiques de Vente (MFV). Cela permettra de mettre en avant les interactions entre ; le des MFV et de la thermique des locaux. A l issue de cette analyse, on chiffrera à l aide d un bilan énergétique le volume d économie d énergie potentiel à attendre par la mise en place de couvercles sur des MFV-. 1- Détermination des caractéristiques de des MFV- a) MFV- ouvert La d électricité moyenne quotidienne d un meuble horizontal à température négative ouvert, par Mètre Linéaire (ml), selon des conditions d ambiances standardisées classe 3 (25 C / 60% HR) ; est donnée avec le tableau extrait des essais réalisés par Eurovent Certification : ype de MFV- REC(kWh./jour.ml) DEC(kWh./jour.ml) EC(kWh./jour.ml) Simple Double Combi 18,0 20,1 35,9 6,3 6,5 24,3 24,3 26,6 60,2 Valeurs certifiées par Eurovent Certification ( : meuble Simple AGORA 3 commercialisé par la société Bonnet Névé. Les valeurs Eurovent Certification sont publiées pour un meuble de longueur 1,084m. meuble double GALAXIE 3 commercialisé par la société Bonnet Névé. Les valeurs Eurovent Certification sont publiées pour un meuble de longueur 1,738 m. meuble Combi COLISEUM 3 commercialisé par la société Bonnet Névé. Les valeurs Eurovent Certification sont publiées pour un meuble de longueur 1,084m. Pour connaitre la énergétique, le tableau ci-dessus donne la droite caractéristique de la EC du meuble frigorifique en fonction de la température intérieure du local. Ainsi pour une température d ambiance de -18 C le meuble consommerait 0 kwh DEC ( liée à la production frigorifique). Soit, la droite caractéristique de la EC, qui est la somme entre la droite caractéristique de la REC et la DEC, que l on qualifierait : résiduelle du meuble (liée à l éclairage, la ventilation ). Page 2/18

3 Ainsi pour un meuble simple, la caractéristique est la suivante : EC [kwh/ml.jour] empérature du local [ C] De même pour un meuble double EC [kwh/ml.jour] empérature du local [ C] De même pour un meuble type combi : EC [kwh/ml.jour] empérature du local [ C] Page 3/18

4 On trouve ainsi l équation de la droite caractéristique de la EC en fonction de la température d un local pour chaque type de MFV- sans couvercle : MFV- simple : EC [kwh/j.ml] = 0,41 x [ C] + 13,8 MFV- double : EC [kwh/j.ml] = 0,46 x [ C] + 14,9 MFV- combi : EC [kwh/j.ml] = 0,83 x [ C] + 39,3 b) MFV- fermé La d électricité moyenne quotidienne d un meuble horizontal à température négative fermé, par Mètre Linéaire (ML), selon des conditions d ambiances standardisées classe 3 (25 C / 60% HR) ; est donnée avec le tableau extrait des essais réalisés par Eurovent Certification : ype de MFV- REC(kWh./jour.ML) DEC(kWh./jour.ML) EC(kWh./jour.ML) Simple Double Combi 8,9 9,0 33,5 5,4 5,5 24,5 14,3 14,4 58,0 Valeurs certifiées par Eurovent Certification ( : meuble Simple AGORA 3 ECO commercialisé par la société Bonnet Névé. Les valeurs Eurovent Certification sont publiées pour un meuble de longueur 1,084m. meuble double GALAXIE 3 ECO commercialisé par la société Bonnet Névé. Les valeurs Eurovent Certification sont publiées pour un meuble de longueur 1,738 m. meuble Combi COLISEUM 4 ECO commercialisé par la société Bonnet Névé. Les valeurs Eurovent Certification sont publiées pour un meuble de longueur 1,084m. Ainsi pour un meuble simple avec couvercle, la caractéristique est la suivante : EC [kwh/ml.jour] empérature du local [ C] Page 4/18

5 De même pour un meuble double : EC [kwh/ml.jour] empérature du local [ C] Enfin pour un meuble combi : EC [kwh/ml.jour] empérature du local [ C] On trouve ainsi l équation de la droite caractéristique de la EC en fonction de la température d un local pour chaque type de MFV- avec couvercle : MFV simple : EC [kwh/j.ml] = 0,21 x [ C] + 9,15 MFV double : EC [kwh/j.ml] = 0,21 x [ C] + 9,22 MFV combi : EC [kwh/j.ml] = 0,78 x [ C] + 38,5 Nota bene : Chaleur reçue par rayonnement au MFV- : Les données d étude existantes à ce jour ne nous permettent pas d affiner cette analyse. Nous considérerons dans cette fiche que l apport d énergie est en fonction de la température intérieure du local. Page 5/18

6 2- Bilan énergétique des s de froid et de chaud dans une GMS Dans ce bilan énergétique, les s d énergie qui seront considérées sont lié au : Fonctionnement du MFV- (éclairage, production de froid ) : sa sera déterminée à l aide de l équation de la droite caractéristique de la EC en fonction de la température de l ambiance du local, pour les deux types de MFV- de la partie précédente. supplémentaire de chauffage lié à l émission de «frigorie» par les MFV- dans le magasin. Cette énergie thermique est absorbée dans le magasin par les MFV- et est rejetée à l extérieur par le condenseur. supplémentaire des systèmes de climatisation, liée à la moindre efficacité du COP de l installation de froid commercial. a) des MFV- en fonction de la température Pour les trois types de meuble étudiés nous avons précédemment déterminé des équations caractérisant la d énergie en fonction de la température. Ainsi pour chaque type de magasin, on peut calculer la d énergie liée à l utilisation d un MFV- dans une ambiance chauffée. Voir annexe 1 : tableau du bilan des s d énergie. b) supplémentaire de chauffage lié aux MFV- Cette est liée à l émission de «frigorie» dans le magasin, impliquant une sursollicitation des équipements de chauffage. Cette sur est liée : aux conditions de des MFV-. On prendra comme hypothèse un Coefficient COP, de Performance égal à 1 pour la machine frigorifique. à la durée de des équipements de traitement de l air. A l aide de l étude ADEME/AFF/EDF/PERIFEM 1999/2000 intitulé le froid alimentaire dans les GMS : on peut estimer un temps de des installations de chauffage et de climatisation au vue des profils de température intérieur et extérieur des graphiques de la partie «Définition des ambiances et conditions atmosphériques» Page 6/18

7 On a donc : 1- Conditions de intérieur de magasins climatisés Magasin alimentaire climatisé à Orange (84) : intérieur moyenne janvier février mars avril 0 19 mai 6 20 juin juillet août septembre octobre 6 19 novembre décembre Magasin alimentaire climatisé à St Quentin (02) : intérieur moyenne janvier février 24 15,5 mars avril mai 0 20 juin 3 20 juillet 6 20 août 8 22 septembre 3 20 octobre novembre décembre Page 7/18

8 2- Conditions de intérieur des magasins non climatisés Magasin alimentaire non climatisé à Orange (84) : intérieur moyenne janvier février mars avril 0 19 mai 21 juin 25 juillet 26 août 26 septembre 24 octobre 19 novembre décembre Magasin alimentaire non climatisé à St Quentin (02) : intérieur moyenne janvier février 24 15,5 mars avril mai 0 20 juin 20 juillet 20 août 22 septembre 20 octobre novembre décembre Le calcul de cette énergie délivrée par les installations de chauffage puis captée par les MFVest donné par la formule : EC MFV x COP froid x taux de chauffage [%] c) Sur liée à l utilisation du froid commercial pour climatiser les locaux Cette est liée à : l utilisation de l installation de froid commercial au lieu d utiliser les systèmes de rafraichissement d air qui sont plus efficient. On a considéré précédemment que le COP des équipements de froid était de 1. Or le COP moyen d une installation de rafraichissement est de 3,5. la durée de des équipements de traitement de l air. (déterminer de la même manière que pour le chauffage, voir tableaux p5-6) Page 8/18

9 Le calcul de cette sur, liée à la dégradation de la performance des installations de rafraichissement de l air, est donné par la formule : EC MFV x Coefficient gain l'élec&chauf/clim Avec : Coefficient gain l'élec&chauf/clim = (1-(COP froid /COP clim )) x clim [%] d) Bilan des s énergétiques A l aide de ce bilan, on calcul donc l ensemble de la d énergie associée à l utilisation du froid dans une zone ou l air est traitée (rafraichissement et chauffage). Le tableau ci-dessous récapitule les s d énergie associées à la présence de froid commercial dans différents bâtiments situés dans des zones climatiques nord et sud. ableau des s associées au MFV- simple dans un bâtiment : zone NORD SUD magasin climatisé non climatisé climatisé non climatisé [kwh/ml.an] lié au Présence interactions interactions gain par la mise en place de couvercle du MFV chauffage climatisation total couvercles avec sans avec sans avec sans avec sans valeur mini ableau des s associées au MFV- double : zone NORD SUD magasin climatisé non climatisé climatisé non climatisé [kwh/ml.an] lié au Présence interactions interactions gain par la mise en place de couvercle du MFV chauffage climatisation total couvercles avec sans avec sans avec sans avec sans valeur mini Page 9/18

10 ableau des s associées au MFV- combi : zone NORD SUD magasin climatisé non climatisé climatisé non climatisé [kwh/ml.an] lié au Présence interactions interactions gain par la mise en place de couvercle du MFV chauffage climatisation total couvercles avec sans avec sans avec sans avec sans Valeur mini 934 Au vu des faibles écarts entre les différentes zones climatiques ( 10%), nous ne retiendront que la valeur minimale du gain par la mise en place de couvercle. Mais en tout état de cause, des économies d énergie plus importantes sont à attendre dans les zones géographiques nécessitant beaucoup de chauffage. On peut également remarquer que dans un magasin climatisé, on peut attendre jusqu'à 12% d économie supplémentaire, notamment dans les régions ou la climatisation fonctionne beaucoup. Les résultats intermédiaires sont insérés en annexe 1 de cette fiche de calcul (p13-16). Mais par soucis de simplification, les gains en kwhcumac sont minimisés. En conclusion, l installation de couvercles sur des MFV- permet d économiser : kwh/ml.an sur les MFV- simples kwh/ml.an sur les MFV- doubles 930 kwh/ml.an sur les MFV- combis 3- Cas du MFV- avec groupe de production logé Bon nombre de MFV- possèdent un petit groupe frigorifique embarqué, dit logé. Ceux-ci peuvent dans de nombreux cas être également être équipés de couvercle. Ces MFV- ont donc la particularité d être équipés d une unité de condensation qui émet la chaleur dans le magasin. Durant les périodes d hiver, cette énergie contribue à chauffer le magasin. Mais en été, dans les magasins climatisés, elle doit être compensée par un supplément de refroidissement. De même que pour les groupes déportés, pour chaque type de meubles dans les magasins nord et sud magasin, on peut calculer la d énergie liée à l utilisation d un MFV- à groupe logé dans une ambiance chauffée et climatisée. Le tableau en annexe 2 : tableau du bilan des s d énergie pour les groupes logés, reprend la méthodologie de calcul réalisée précédemment. Dans ce bilan, le coefficient de gain est calculé différemment : Durant la saison de chauffe, le froid émis dans le magasin, est compensé par la chaleur s échappant du condenseur. Le gain obtenu par la mise en place de couvercle est donc moins élevé, puisque le bilan global du meuble est favorable au groupe logé. En effet la chaleur est réutilisée en chauffage durant cette période, il n y a donc pas de gain sur cette part grâce à l ajout de couvercle. Par contre, durant la saison de refroidissement, si le magasin est climatisé, la chaleur émise par le condenseur doit être compensée par le système de refroidissement, ce qui engendre une sur en refroidissement. Dans le bilan thermique du MFV- à groupe logé, la formule du coefficient de gain correspond Page 10/18

11 donc à : Durant la saison de chauffe COP chaud COP froid = 1 Durant la saison de refroidissement 1+ [%] durée climatisation x (COP chaud MFV- / COP froid climatisation ) Pour chaque type de MFV- on calcul de nouveau gain par la mise en place de couvercles kwh/ml.an sur les MFV- simples kwh/ml.an sur les MFV- doubles 650 kwh/ml.an sur les MFV- combis On constate un écart de l ordre de -30% avec les gains potentiels des MFV- à groupe déporté. Par simplification, nous retiendrons un coefficient de 0,7 à multiplier dans le cas ou des couvercles soient mis en place sur des MFV- à groupe logé. E- SIUAION DE REFERENCE A ce jour la part de marché estimée des meubles frigorifiques horizontaux à température négative utilisant des couvercles est de 50 %. 1) Meubles de type Horizontaux Négatifs ouverts : Sur le Marché Français : environ mètres linéaires. aux d équipement avec couvercles bas-émissif : 50% ce qui représente environ mètres linéaires à équiper. Sur cette base, avec 10% du parc en meuble en simple largeur et 90% en meuble en double largeur, le potentiel du marché est de : - Meubles simples soit : ml x kwh Cumac = MWh Cumac - Meubles doubles soit : ml x kwh Cumac = MWh Cumac 2) Meubles surgelés de type Combis Bac + Placard avec bac ouvert Sur le Marché Français : environ mètres linéaires. aux d équipement avec couvercles bas-émissif : 50% ce qui représente environ mètres linéaires à équiper. Sur cette base, le potentiel du marché est de : x kwh Cumac = MWh Cumac OAL Horizontaux Négatifs Ouverts + Combis : 2,4 Wh Cumac Page 11/18

12 F- MONAN DE GAIN ENERGEIQUE GENERE PAR OPERAION SANDARDISEE (exprimé en kwh/an) moyenne d un meuble horizontal négatif ou combi sans et avec couvercle : Classe température L1 ( C) L1 ( C) L1 ( C) ype de meuble Simple Double Combi EC annuelle sans couvercle (kwh./an.ml.) EC annuelle avec couvercle (kwh./an.ml.) Gain énergie (kwh/an.ml) G- DUREE DE VIE DU PRODUI OU SERVICE Nous prenons une durée de vie de l ensemble du meuble de vente de 7 ans, soit un coefficient d actualisation de 6,242 avec un taux de 4% par an. H- ECONOMIE D ENERGIE PAR OPERAION SANDARDISEE POUR L ARIBUION DE CERIFICAS D ECONOMIES D ENERGIE Sur la base de l équipement d une unité de longueur de 1 m : Classe température L1 ( C) L1 ( C) L1 ( C) ype de meuble Simple Double Combi Economie potentielle sur 10 ans (kwh cumac /mètre lin.) I- MONAN DES CERIFICAS EN KWH CUMAC Pour une opération donnée, le montant du certificat d économie d énergie en cumac sera calculé selon les formules suivantes : ype de meuble Montant en kwh cumac pour un mètre Coefficient multiplicateur Longueur en mètre de meubles frigorifiques équipés de couvercles Simple Groupe X logé 0,7 X Double L Combi Groupe déporté 1 Page 12/18

13 ANNEXE 1: ableau des bilans énergétiques des MFV- à groupe déporté On présentera dans le tableau les valeurs dans des cases rouge et bleu, représentant les périodes de chauffe et de rafraichissement. Par commodité, seuls les résultats pour le MFV- simple seront présentés. L approche pour les MFV- double et combi est identique. 1) MAGASIN CLIMAISE Avec couvercle SUD (Orange 84) COP froid 1 COP clim 3,5 intérieur moyen gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwh/ml] janvier février mars , avril mai , juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre ,5 569 décembre % Bilan NORD (Saint Quentin 02) intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwh/ml] janvier février 24 15, mars avril , mai juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre décembre % Bilan Page 13/18

14 Sans couvercle SUD (Orange 84) COP froid 1 COP clim 3,5 intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwk/ml] janvier février mars , avril mai , juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre ,5 941 décembre % Bilan NORD (Saint Quentin 02) intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwk/ml] janvier février 24 15, mars avril , mai juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre décembre % Bilan Page 14/18

15 2) MAGASIN NON CLIMAISE Avec couvercle SUD (Orange 84) COP froid 1 COP clim 3,5 intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwh/ml] janvier février mars , avril mai , juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre ,5 569 décembre Bilan NORD (Saint Quentin 02) intérieur moyenne [kwh élec/ml] gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwh/ml] janvier février 24 15, mars avril , mai juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre décembre Bilan Page 15/18

16 Sans couvercle SUD (Orange 84) COP froid 1 COP clim 3,5 intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim Consommatio n totale lié au mfv [kwk/ml] janvier février mars , avril mai , juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre ,5 941 décembre % Bilan NORD (Saint Quentin 02) intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwk/ml] janvier février 24 15, mars avril , mai juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre décembre % Bilan Page 16/18

17 ANNEXE 2: ableau des bilans énergétiques des MFV- à groupe logé On présentera dans le tableau les valeurs dans des cases rouges et bleues, représentant les périodes de chauffe et de rafraichissement. Par commodité, seuls les résultats pour le MFV- simple dans un magasin climatisé seront présentés. L approche pour les MFV- double et combi est identique. Pour le magasin non climatisé, la perte d énergie lié au sur refroidissement durant l été de la surface de vente ne doit pas comptabilisée. MAGASIN CLIMAISE Avec couvercle SUD (Orange 84) COP froid 1 COP clim 3,5 intérieur moyen gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwh/ml] janvier février mars avril mai , juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre décembre % Bilan NORD (Saint Quentin 02) intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwh/ml] janvier février 24 15, mars avril mai juin , juillet , août , septembre , octobre novembre décembre % Bilan Page 17/18

18 Sans couvercle SUD (Orange 84) COP froid 1 COP clim 3,5 intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwk/ml] janvier février mars avril mai , juin , juillet , août , septembre , octobre , novembre décembre % Bilan NORD (Saint Quentin 02) intérieur moyenne gain sur l'élec & chauf/clim totale lié au mfv [kwk/ml] janvier février 24 15, mars avril mai juin , juillet , août , septembre , octobre ,0 661 novembre décembre % Bilan Page 18/18