Innovation. Une solution innovante

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1 Innovation Ambiance intérieure des bâtiments tertiaires ou industriels Une solution innovante «3 en 1» 100% renouvelable production de chaud, de froid et renouvellement de l air 1

2 SUSTAIN AIR a mis au point une solution permettant d assurer le renouvellement d air, le chauffage et la climatisation des bâtiments tertiaires et industriels à partir - d équipements alimentés par une source de chaleur renouvelable (chaudière bois, centrale solaire thermique, chaleur perdue en milieu industriel ) - et de l eau Climatisation naturelle Gain énergétique de 80% Puissance électrique installée divisée par 2 2

3 Contexte : les exigences du bâtiment Depuis 2005, les évolutions réglementaires des bâtiments ont engendré de nouvelles exigences : une meilleure isolation thermique du bâtiment, une très forte limitation des infiltrations d air, une bonne qualité d air intérieur, une réduction des consommations énergétiques, cette demande provenant des maitres d ouvrage en liaison avec l augmentation régulière de prix de l énergie. 3

4 Contexte : le positionnement de l innovation Le tableau ci-dessous positionne l innovation par rapport à la Réglementation Thermique française 2005, 2012 (actuelle) et par rapport à la future réglementation 2018 (Bâtiment à Energie POSitive). L innovation est une solution permettant de fournir 100% de la climatisation à partir d une source de chaleur renouvelable (centrale solaire thermique, chaudière biomasse ou toute forme d eau chaude à 80 C). Le but est de permettre à un maitre d ouvrage investissant dans une production de chaleur renouvelable de pouvoir l utiliser à la fois pour le chauffage et la climatisation, sans investissement supplémentaire. La FINALITE : couvrir 100% des besoins de chauffage et de climatisation. 4

5 Présentation de l innovation : mode climatisation Si la production du chauffage à partir d une source de chaleur est facile à comprendre, la production de froid est plus compliquée. La technique utilisée est le Dessiccant Cooling. C est une centrale de traitement d air qui souffle de l air chaud en hiver et de l air frais (jusqu à 16 C) en été. LE PRINCIPE : UTILISER L EAU POUR REFROIDIR (ADIABATIQUE) Humidifier l air dans un espace provoque un abaissement de la température. Un peu comme un orage en été. L arrivée de l orage provoque dans les minutes qui suivent un abaissement de la température. LE DESICCANT COOLING La CTA dessiccante est une centrale d air double flux équipée d une roue de dessiccation qui a pour effet de 5

6 déshumidifier l air neuf. AIR SOUFLE (partie basse de la centrale) En passant dans la roue dessiccante, l air neuf est déshumidifié mais sa température subit une élévation. La deuxième étape est de refroidir l air neuf au travers d une roue d échange. La troisième étape est d humidifier l air avant de l envoyer dans le bâtiment. Un air extérieur à 32 C, après traitement dans la centrale, est soufflé dans le bâtiment à une température entre 18 et 20 C et un taux d humidité quasiment identique à l ai extérieur. AIR DE REGENERATION (partie haute de la centrale) L air de régénération est constitué de l air repris dans le bâtiment. Il est utilisé pour régénérer les équipements de la centrale Fonctionnement par rapport au diagramme de l air humide Air soufflé 1-2: Sécher l'air (env. 5 g/kg) avec une roue de déshumidification 2-3: Pré refroidir l'air avec un système de récupération 3-4: Refroidir l'air jusqu'à la température souhaitée par humidification adiabatique dans un laveur (ici abaissement d'env. 12 C) Air de régénération 5-6: Refroidir l'air dans un laveur (air repris ou dans certain cas: air neuf) 6-7: Préchauffer l'air avec le système de récupération utilisé pour refroidir l'air neuf (2-3) 7-8: Porter l'air de régénération à une température de 70 C environ en utilisant une source de chaleur disponible (revalorisation): centrale thermique, chaufferie, générateur d'air chaud, brûleur, solaire etc : Utiliser cet air chaud 6 pour sécher l'air neuf à travers la roue de déshumidification (1-2)

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8 Présentation de l innovation : une gestion efficace de l air neuf Le débit d air hygiènique dans un bâtiment tertiaire est souvent élevé, du fait des personnes présentes et le traitement en chaud et froid du renouvellement d air est le poste le plus important du bilan énergétique. Pour des bâtiments tertiaires ou industriels, les avantages de la solution SUSTAIN AIR sont multiples : - Permettre un fonctionnement en débit d air variable. La régulation permte d ajuster le débit d air en fonction de besoin énergétique mais aussi en fonction de la détection de présence ou de sonde de COV - Permettre un fonctionnement en free cooling permanent et en temps réel. Le free cooling est tout simplement natif et permanent dans la solution. - Utiliser des systèmes de récupération de chaleur très performant (rendement entre 70% et 80%) - Permettre un fonctionnement adiabatique en temps réel (sans la fonction dessiccant) - Assurer une bonne qualité d air dans le bâtiment en respectant les objectifs de performance énergétique - Une maintenance en exploitation très faible. L absence de fluide frigorigène entraine une économie de maintenance importante et aucun composant ne nécessite un entretien conséquent - Une efficacité énergétique performante 8

9 Présentation de l innovation industrielle: technologie L innovation industrielle est de proposer une offre technique complète, comprenant : Des services - Les études de faisabilité et de dimensionnement à partir d un logiciel de simulation dynamique du bâtiment développé par SUSTAIN AIR - La mise en service - Un suivi de «bon fonctionnement» à distance de l installation - La fourniture et la personnalisation de la GTB de pilotage et de suivi des équipements - Une base de données constituant l image de fonctionnement du bâtiment - Une personnalisation de la base de données 9

10 Une SOLUTION pour de nombreux bâtiments cibles L approche développée par SUSTAIN AIR est une approche solution qui va se décliner par plusieurs gammes : ZEPHIR solution complète, définie sur étude et adaptée exactement aux besoins du bâtiment, débit d air variable pour assurer la meilleure performance énergétique. Une variante «Santé» peut garantir la qualité de l air intérieur, définie sur étude, régulation du débit d air en fonction de sondes COV, Une variante «Humidité» donne la priorité au contrôle d humidité. RESPIRE solution air hygiénique, pouvant être sélectionné sur catalogue, choisie par tous les maitres d œuvre, débit d air constant, adaptée à la réhabilitation des bâtiments, utilisant des réseaux aérauliques existant dans le bâtiment. De très nombreux bâtiments tertiaires ou industriels peuvent être concernés en fonction des spécificités. La gamme ZEPHYR est adaptée pour les - Usines devant réaliser une humidification en hiver ou une déshumidification en été - Centres commerciaux, aéroports, - Entrepôts logistiques conditionnés (ex : 15 C/25 C) - Bureaux combinant «open space» et bureaux cloisonnés La gamme RESPIRE est adaptée aux opérations de réhabilitation de bâtiment existant bénéficiant de réseaux aérauliques. Une large gamme de centrale La gamme de centrale de traitement d air commence à m3/h et peut atteindre m3/h. 10

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12 ZEPHIR et RESPIRE : fourniture de matériels et d outils logiciels - La fourniture d une centrale desiccante spécifique construite, à façon, par ROBATHERM - La fourniture d une armoire électrique comprenant l alimentation de puissance des composants, les compteurs et les automates de pilotage et les modules d E/S (automate SCHNEIDER ELECTRIC) - La fourniture des équipements de régulation de débit d air dans chaque espace du bâtiment La régulation permet de piloter l intégralité des équipements soit : o tous les composants de la centrale dessiccante, o le débit d air variable dans chaque zone du bâtiment, o la centrale solaire avec le stockage de chaleur associé ou une chaufferie biomasse ou une alimentation par un réseau urbain, - La fourniture d une centrale solaire adaptée aux niveaux de températures demandées (si aucune autre source de chaleur disponible n existe sur le site) - La fourniture d une Gestion Technique du Bâtiment, permettant un suivi visuel des équipements et une gestion de l occupation et du confort des zones du bâtiment, - La fourniture d une Base de Données, contenant les mesures issues des équipements. Cette Base de Données permet de faire un Suivi de l installation, de vérifier la performance énergétique et de faire une gestion une gestion fine des consommations (pour une facturation par exemple). L innovation a fait l objet d un brevet validé par l Office Européen des Brevets. L installation est Full Compatible pour un maitre d ouvrage ayant obtenu la norme ISO

13 Principaux avantages Couverture à 100% des besoins en climatisation La solution répond à elle seule à la totalité des besoins en climatisation du bâtiment. Elle couvre également la majorité des besoins (en fonction de la source de chaleur) en chauffage. Absence de fluide frigorigène La solution libère l exploitant des contraintes réglementaires liées à la présence de fluide frigorigène dans l'installation. Indépendance énergétique En présence d une source de chaleur renouvelable ou récupérée, la solution est quasiment insensible à l évolution des énergies fossiles. Conditions de travail agréable La solution réalise un soufflage d air en harmonie avec la température corporelle des occupants. Un air intérieur plus sain La solution préserve la santé des occupants en évacuant l air vicié, émissions par les occupants et les matériaux de CO2, COV, formaldéhyde, en apportant continuellement de l air neuf au sein du bâtiment. Système contrôlé basé sur la diffusion d air La solution s appuie sur un système vital du bâtiment : la ventilation. Elle optimise le fonctionnement aéraulique en prenant en compte un planning d occupation des locaux actualisé en temps réel par la détection de présence, les charges internes et externes du bâtiment. Une capacité d effacement des fonctions de chauffage Pour des installations utilisant une pompe à chaleur, pour fournir l essentiel du chauffage en hiver, couplées à une centrale solaire, il est possible, dans le cas d un délestage programmé, d effacer les consommations liées au chauffage en transférant la montée en température des ballons de stockage à des heures creuses. (avantage par rapport à l application de la loi NOME). Un coût de fonctionnement réduit de 80% 13

14 Les coûts de chauffage et de climatisation sont liés à la source de production de chaleur et à l implantation géographique. En utilisant une centrale solaire thermique, pour un bâtiment dans le Sud de la France, les coûts fluides pour le chauffage et la climatisation sont réduits d environ 80% et les coûts de maintenance de 50% par rapport à une installation utilisant un fluide frigorigène. SUSTAIN AIR Immeuble Premium 1 bd Maître Maurice Slama NICE Tél : Port :

15 Présentation de l innovation : un démonstrateur solaire Le démonstrateur a été installé à Sophia Antipolis. Il a été financé par le programme Ademe Nouvelle Technologie Émergente. Si vous souhaiter visiter le démonstrateur, veuillez prendre RDV au préalable. 15

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17 Registre et clapet pour la régulation d air Roue de dessiccation 17