École de la Rose-des-Vents, Brossard (Québec) Séminaire ASHRAE Chapitre de Montréal Développement durable Le 14 mars 2016

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1 École de la Rose-des-Vents, Brossard (Québec) Séminaire ASHRAE Chapitre de Montréal Développement durable Le 14 mars 2016

2 École de la Rose-des-Vents, Brossard (Québec) Génie électromécanique Introduction Éclairage et énergie globale Qualité de la lumière Lampes T-8 et DEL Comparatif T-8 et DEL Comparaison des systèmes mécaniques Consommation des deux écoles FLUO ou DEL Conclusion

3 École primaire 24 classes, 2 demi-classes Ressources, 1 classe d art, 4 maternelles, 3 services de garde, 1 secteur Administration, 1 gymnase et 1 bibliothèque m² répartis sur 2 étages

4 RÉPARTITION DE L ÉNERGIE HIER AUJOURD HUI 2% 0% 1% 2% 10% 64% 1% 14% 6% Éclairage Équipements Chauffage Climatisation Rejets Pompes et autres Ventilateurs Eau chaude domestique Éclairage extérieur 1% 0% 3% 7% 20% 28% 1% 28% 12% Éclairage Équipements Chauffage Climatisation Rejets Pompes et autres Ventilateurs Eau chaude domestique Éclairage extérieur Bâtiment de référence CMNÉB 1997 École avec géothermie et récupérateur à cassette sur l air frais

5 Quel type de lampe choisir?

6 Principale qualité de la lumière 1. Niveau d éclairement (Lux) 2. Uniformité 3. Indice de rendu de couleur 4. Température des couleurs

7 Principale qualité de la lumière 1. Niveau d éclairement (Lux) Définition des unités Flux lumineux : C est la quantité d énergie émise par une source lumineuse sous forme de rayonnement visible dans toutes les directions. Symbole : F Unité : Lumen (lm) Niveau d éclairement : C est le quotient du flux lumineux reçu sur une surface donnée. Il caractérise la quantité de lumière captée par unité de surface. Symbole : E Unité : Lux (lx), 1 Lux = 1 Lumen/m 2 Intensité lumineuse : Cette valeur définit l importance du flux lumineux émis dans une direction donnée par une source ponctuelle. Symbole : I Unité : Candela (cd) Luminance : Cette valeur détermine l aspect lumineux d une surface éclairée ou d une source dans une direction donnée et dont dépend la sensation visuelle de luminosité. Symbole : L Unité : cd/m 2 La luminance est associée à la sensation d éblouissement.

8 Principale qualité de la lumière 1. Niveau d éclairement (Lux) Analogie en mécanique

9 Principale qualité de la lumière 1. Niveau d éclairement (Lux)

10 Principale qualité de la lumière 2. Uniformité L uniformité d éclairement, c est le rapport de l éclairement minimal sur l éclairement moyen dans une zone considérée (E min. / E moyen ). Un facteur d uniformité de 0,6 et plus est considéré acceptable pour de l éclairage intérieur.

11 Principale qualité de la lumière 3. Indice de rendu de couleur Indice compris entre 0 et 100 décrivant la capacité d une source lumineuse artificielle à restituer plus ou moins bien les couleurs des objets éclairés

12 Principale qualité de la lumière 3. Indice de rendu de couleur IRC typique 100 : Lumière du jour 100 : Lampe à incandescence : DEL : Tubes fluorescents : Sodium à basse et haute pression Qualificatifs d appréciation : Excellent rendu des couleurs : Bon rendu des couleurs : Rendu des couleurs moyen : Mauvais rendu des couleurs < 50 : Très mauvais rendu des couleurs

13 Principale qualité de la lumière 4. Température des couleurs

14 Luminous efficacy [lm/w] RENDEMENT DES PRINCIPALES SOURCES LUMINEUSES 200 W/ Cool White LED En conditions labo! 150 Iodures métalliques 100 Fluorescent Warm White LED 50 Halogène Incandescent Time [Year] Source : DOE USA 2008/LABORELEC

15 RENDEMENT DES PRINCIPALES SOURCES LUMINEUSES

16 QUALITÉ DE LUMIÈRE - EFFICACITÉ

17 Principale qualité de la lumière Critères pour une école Type d intérieur Niveau (Lx) Uniformité IRC Salle de classe 500 0,6 80 Tableau noir 500 0,7 80 Corridor /escalier 200 0,4 80 Bureau 500 0,6 80 Bibliothèque 500 0,6 80 Gymnase 500 0,7 80 Salle de conférence 500 0,6 80

18 Fonctionnement des lampes T-8 Au démarrage, les électrodes émettent des électrons. Ceux-ci entrent en collision avec le mercure qui produit de l ultraviolet. L ultraviolet frappe le phosphore qui émet de la lumière visible.

19 Caractéristiques des lampes T-8 Durée de vie moyenne (heures) LAMPE 3500 k W LUMEN L/W DÉMARRAGE INSTANTANÉ DÉMARRAGE «PROGRAM START» HG (mg) IRC 3h/dém. 12h/dém. 3h/dém. 12h/dém. Standard FO32/eco ,5 78 F32T ,7 82 HI LUMEN FO32/XPS ,2 85 F32T8/ADV ,7 85 Energy saving 28 W FO32/XP/SS ,2 85 F32T8/ADV/EW ,7 82 Extra long life FO28/XP/XL/SS ,2 85 F32T8/ADV/2XL ,7 82

20 DIFFÉRENTS TYPES DE DEL

21 DIFFÉRENTS TYPES DE DEL Phosphore DEL bleue Conditionnement

22 ARCHITECTURE D UNE DEL DE FORTE PUISSANCE

23 CARACTÉRISTIQUES D UNE DEL 6510K 5030K 4170K 3460K 2840K La performance des DEL dépend de la température de couleur Le blanc des DEL se situe dans cette zone

24 DURÉE DE VIE DES DEL Effet de la température sur la durée de vie

25 DEL VERSUS LUMINAIRE

26 T8 VERSUS DEL T8 fluorescent DEL Durée de vie h h (L70) Prix Bas 1,5 à 2 fois le T8 Mercure Présent Aucun Angle de diffusion Technologie Connue En progression constante Température 15 C non fonctionnel Opère mieux dans le froid Gradation Ballast spécial Simple et facile Émission UV Présent Très très peu Nombre d interruptions par jour Limité à 2-3 par jour Sans limite pour le DEL

27 COMPARAISON DES DEUX ÉCOLES École de la Rose-des-Vents École L Équinoxe Type de luminaire DEL Fluorescent Type de contrôle Détecteur de présence Détecteur de présence Coût moyen/luminaire 140 $ 70 $ Lumen par luminaire Puissance par luminaire 43 W 57 W Lumen par Watt Indice de couleur Durée de vie h (L70) h Puissance raccordée 41 kw 51 kw Densité de puissance 7,5 W/m 2 9,4 W/m 2

28 École de la Rose-des-Vents 20 puits de 152 mètres Conductivité thermique : 2,39 W/mK École L Équinoxe 12 puits de 152 mètres Conductivité thermique : 3,25 W/mK

29 VENTILATION CHAUFFAGE CLIMATISATION École de la Rose-des-Vents 6 Thermopompes eau/eau 96 tonnes nominales 2 unités de ventilation VAV au toit L/s Force motrice : 52 HP 32 serpentins de réchauffe terminale 10 ventiloconvecteurs 8½ HP École L Équinoxe 43 thermopompes eau/air 113 tonnes nominales L/s Force motrice : 20 HP

30 CHAUDIÈRES D APPOINT École de la Rose-des-Vents 2 chaudières au gaz naturel à condensation 2 x 137 kw = 274 kw École L Équinoxe 1 chaudière au gaz naturel à condensation 353 kw

31 École de la Rose-des-Vents Alimente deux unités de ventilation au toit et les ventiloconvecteurs APPORT D AIR EXTÉRIEUR Unité à cassettes École L Équinoxe Alimente chaque thermopompe eau/air À vitesse variable sur sonde de CO 2 À vitesse variable sur sonde de CO 2

32 EAU CHAUDE DOMESTIQUE École L Équinoxe 1 chauffe-eau à condensation de 58 kw avec 2 réservoirs de 450 L École de la Rose-des-Vents 2 réservoirs de 475 L raccordés aux chaudières au gaz naturel (2 x 137 kw)

33 Consommation (kwh-éq.) CONSOMMATION RÉELLE DE 2015 École de la Rose-des-Vents Électricité : 0,32 GJ/ m² Total : 0,39 GJ/m² Électricité Mois kwh m3 kwheq kwheq GJ Total ,5 8995, , ,6 2104,3 Gaz Total Électricité Mois École L Équinoxe Électricité : 0,36 GJ/ m² Total : 0,39 GJ/m² kwh m3 kwh-eq kwheq GJ Total ,4 3796, , ,8 2107,5 Gaz Total 90000,0 Evolution de la consommation et des degrés-jours de chauffage , , , , , , , ,0 0, Brossard (kwh-éq.) -Gaz Brossard (kwh-éq.) -Elec Laval - Gaz Laval - Élec Degrés-jour de chauffage (DJCH)

34 École de la Rose-des-Vents École L Équinoxe CONSTRUCTION Octobre 2013 Décembre 2014 Juillet 2012 Septembre 2013 COÛT DE CONSTRUCTION 9,23 M$ Mécanique : 1,858 M$ Électricité : 0,732 M$ 9,21 M$ Mécanique : 1,433 M$ Électricité : 0,672 M$ SUBVENTION À VENIR Hydro-Québec : ,85 $

35 AVANTAGES DEL VS FLUORESCENT Efficacité (en progression) Durée de vie (en progression) Impact faible sur environnement Détecteur de présence Gradation Durée de vie (super T-8) Uniformité des couleurs Coût d achat faible Coût réduit des pièces de rechange Entretien bien connu

36 CONCLUSION L éclairage à DEL a un avenir des plus prometteurs L éclairage aux fluorescents (T-8) est une technologie connue Les deux types de lampe sont à ce jour équivalents. Le choix final dépend du budget disponible, de la qualité des luminaires sélectionnés et du type de contrôle d éclairage prévu au projet.

37 Première école 100 % DEL École de la Rose-des-Vents, Brossard (Québec) Génie électromécanique Séminaire ASHRAE Chapitre de Montréal Développement durable

38 Questions?