EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DANS LES SUPERMARCHÉS. Projet pilote d un système de réfrigération à boucles secondaires au Loblaws de Repentigny

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DANS LES SUPERMARCHÉS. Projet pilote d un système de réfrigération à boucles secondaires au Loblaws de Repentigny"

Pierre-Antoine Champagne
il y a 6 ans
Total affichages :

1 EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DANS LES SUPERMARCHÉS Projet pilote d un système de réfrigération à boucles secondaires au Loblaws de Repentigny Préparé par : Centre de la technologie de l énergie de CANMET - Varennes Georgi Pajani, Daniel Giguère et Sophie Hosatte CTEC (PROMO) 170-LOBLA2 1

2 Provigo inc., a pris l initiative de doter son nouveau magasin Loblaws de Repentigny de technologies innovatrices destinées à réduire la consommation d énergie du supermarché et à réduire ses émissions de gaz à effet de serre tout en améliorant la qualité des produits et le confort des clients. Ce projet, effectué en partenariat avec le Centre de la technologie de l énergie de CANMET-Varennes (CTEC-Varennes) de Ressources naturelles Canada, a permis de réaliser un supermarché plus soucieux de l environnement, par l implantation d un système de réfrigération efficace, intégré aux systèmes de chauffage, climatisation et ventilation du bâtiment. Ce projet constitue une première au Canada. Les supermarchés sont des bâtiments très énergivores (plus de 800 kwh/m2/an), car si comme tout bâtiment, ils sont chauffés, ventilés et climatisés, ils sont aussi équipés d un système de réfrigération dont la fonction est de maintenir la température des aliments réfrigérés et congelés, mais dont la consommation d énergie représente environ 50% de celle du supermarché. D autre part, dans la plupart des supermarchés, les systèmes de réfrigération utilisent des quantités importantes de réfrigérant de synthèse (1,000 à 2,000 kg environ de HCFC ou HFC par magasin) qui circulent sous pression de la salle mécanique aux comptoirs réfrigérés, dans des kilomètres de tuyaux comprenant de nombreux joints qui sont la cause de fuites importantes, estimées entre 10 et 30 % par an. Ces réfrigérants maintenant inoffensifs pour la couche d ozone suite au Protocole de Montréal, sont en revanche de puissants gaz à effet de serre (GES), 1,500 à 3,000 fois plus dommageables que le CO2 par unité de masse respective. Les systèmes de réfrigération de ces magasins d alimentation sont généralement conçus comme un procédé isolé destiné à produire du froid et dont la plus grande partie de la chaleur extraite des comptoirs réfrigérés, est rejetée dans l environnement tandis que cette quantité de chaleur, largement supérieure aux besoins énergétiques du bâtiment, pourrait couvrir l ensemble des besoins de chauffage et d eau chaude, et ce même par les journées les plus froides d hiver. Autre caractéristique, le système de réfrigération est opéré pour rejeter sa chaleur à une température supérieure à 30oC, température adaptée au climat du sud des États-Unis, mais pas pour tirer profit du climat canadien. Le CTEC-Varennes et Provigo/Loblaw ont collaboré étroitement dans ce projet de démonstration pour implanter à Repentigny les stratégies suivantes : système de réfrigération et réfrigérants de synthèse confinés à la salle mécanique ; distribution du froid par deux boucles secondaires ; intégration du système de réfrigération au système de chauffage, ventilation et climatisation du bâtiment (CVC-R intégré) et récupération de chaleur par une boucle secondaire ; pression de condensation variable («pression de tête flottante»). Ainsi, comme le montre la figure 1, deux fluides secondaires, du formate de potassium pour la basse température (-25 oc environ) et du propylène-glycol pour la température moyenne (-5oC environ) qui n ont pas d impacts sur l environnement, sont refroidis par le réfrigérant à travers un échangeur de chaleur, puis circulent dans les tuyaux de la salle mécanique aux comptoirs CTEC (PROMO) 170-LOBLA2 1

3 réfrigérés, à une pression proche de la pression atmosphérique, réduisant ainsi les possibilités de fuites. L utilisation d un autre fluide secondaire (éthylène-glycol) du côté chaud du système de réfrigération, permet de récupérer plus facilement la chaleur de surchauffe du compresseur ainsi que la chaleur de condensation pour assurer les besoins de chauffage et d eau chaude du bâtiment. Enfin le contrôle du système CVC-R intégré est effectué de manière à tirer profit du climat canadien, c est-à-dire qu il optimise l opération du système, plus précisément la température ou la pression de condensation, en fonction des deux critères : besoins de chaleur (récupération) et température extérieure, ce qui constitue un autre moyen d améliorer les performances énergétiques. Figure 1 : Système à boucles secondaires Ce «système intégré CVC-R à boucles secondaires» (Figures 2 et 3) permet de réduire la quantité de réfrigérant de synthèse d environ 80% par rapport à un supermarché conventionnel. Les impacts attendus de ce projet, comme le montre la figure 4, sont la réduction de la consommation d énergie pour la réfrigération de 18%, pour le chauffage de 88%, et la réduction des GES de 75% environ par rapport à un supermarché conventionnel équivalent. Cette réduction de GES correspond aux émissions de 430 automobiles familiales qui parcourent 20,000 km par CTEC (PROMO) 170-LOBLA2 2

an. Ce système présente aussi d autres avantages : facilité d opération et d entretien, température des aliments plus stable et donc amélioration de leur qualité et de leur durée de conservation,

Figure 2 : Aspiration des compresseurs basse-température Figure 3 : Système de pompage du fluide secondaire pour la récupération de chaleur Unités Supermarché Supermarché typique pilote Réduction

4 an. Ce système présente aussi d autres avantages : facilité d opération et d entretien, température des aliments plus stable et donc amélioration de leur qualité et de leur durée de conservation, ainsi que confort accru dans le magasin pour la clientèle. Figure 2 : Aspiration des compresseurs basse-température Figure 3 : Système de pompage du fluide secondaire pour la récupération de chaleur Unités Supermarché Supermarché typique pilote Réduction Consommation d'énergie Totale kwh eq./an % Réfrigération kwh eq./an % Chauffage kwh eq./an % Réfrigérants de synthèse - Charge Charge kg % Fuites kg/an % Économies d'énergie kwh/an % de la consommation totale 38% de CVC-R Réduction des émissions de GES kg eq. CO 2 /an % Figure 4 : Impacts attendus du projet. Le supermarché Loblaws de Repentigny, d une superficie de 10,000 m 2 (102,000 pi 2 ) a ouvert ses portes à la clientèle le 28 avril Le système intégré CVC-R fonctionne avec succès. Il est instrumenté et le CTEC-Varennes fera le suivi et l analyse des performances pendant un an. Ce projet s inscrit dans le cadre du Programme d action en réfrigération pour les bâtiments (PARB) mené par le CTEC-Varennes. Le PARB est financé par le Plan du Canada sur les changements climatiques qui, suite à l engagement du gouvernement au protocole de Kyoto, a pour objectif de réduire les émissions de gaz à effet de serre au Canada. Les objectifs du PARB sont de réduire les émissions de GES de 1.6 Mt équivalent CO 2 par an et la consommation d énergie de 1,700 GWh équivalents par an d ici 2012, dans les supermarchés, arénas et curlings CTEC (PROMO) 170-LOBLA2 3

au Canada. Des activités d information, développement des compétences et démonstration, ainsi que l établissement de partenariats structurants permettront d atteindre ces objectifs.

5 au Canada. Des activités d information, développement des compétences et démonstration, ainsi que l établissement de partenariats structurants permettront d atteindre ces objectifs. Il est intéressant de noter, en conclusion, que les bénéfices environnementaux importants qu'apporte cette nouvelle façon de concevoir le système frigorifique n'imposent aucun déboursé spécifique puisque ce sont les économies de coûts d'énergie qui financent la totalité des investissements et ce, dans un délai de temps acceptable pour le propriétaire. Remerciements Nous tenons à remercier Loblaw/Provigo pour leur confiance dans ce projet, ainsi que l ensemble des partenaires techniques et financiers : Hill-Phoenix, Hussmann, Keeprite, Consolidated Energy Solutions, MicroThermo, Hydro-Québec, l Agence de l efficacité énergétique du Québec ainsi que l Office de l efficacité énergétique et le programme TEAM (Technology Early Action Measures) de Ressources naturelles Canada. PARB CTEC (PROMO) 170-LOBLA2 2

Documents pareils

Propriétaire Ville de Fort Saskatchewan, Alberta Année de construction 2004 Superficie totale (empreinte au sol) 10 220 m 2 (110 000 pi 2 )

Propriétaire Ville de Fort Saskatchewan, Alberta Année de construction 2004 Superficie totale (empreinte au sol) 10 220 m 2 (110 000 pi 2 ) Profil de projet d innovation technologique en réfrigération PARB PROGRAMME D ACTION EN RÉFRIGÉRATION POUR LES BÂTIMENTS Centre multiloisirs Dow Centennial Centre (Alberta) CONSTRUCTION NEUVE Sommaire