Optimisation du chauffage et de la distribution de l ECD au Complexe Southwest One

Transcription

1 Optimisation du chauffage et de la distribution de l ECD au Complexe Southwest One (Prix Energia 2013) (Méritas Technologique ASHRAE 2015) ASHRAE Stan Katz, LEED PA Directeur Général - Énergie, Tuyauterie et Plomberie - Kolostat 3/4 heure

2 Plan de la présentation Mise en contexte Le projet Les défis Les conditions d opération Les bénéfices La performance économique La conclusion Durée de la présentation: 3/4 heure ASHRAE Chapitre de Montréal 2

3 MISE EN CONTEXTE

4 Mise en Contexte le complexe Situé au cœur du secteur résidentiel de Pointe Claire. Complexe immobilier mixte: 662 logements résidentiels locatifs m 2 Centre médical m 2 Distribution d énergie centralisée un compteur électrique et un compteur de gaz pour tout le complexe Distribution d eau froide et eau chaude domestique par un système de cartier centralisé ASHRAE Chapitre de Montréal 4

5

6 Vue aérienne panoramique ASHRAE Chapitre de Montréal 6

7 Mise en Contexte La clinique Nouvelle clinique de radiologie: Année m 2 Refroidissement à l année longue pour la IRM Refroidisseur refroidi à l eau de 170 tons Emplacement de la tour d eau ou du refroidisseur de liquide??? Aspect esthétique coût Qualité de vie des occupants. ASHRAE Chapitre de Montréal 7

8 Système de quartier centralisé: Deux réservoirs souterrains en béton L chacun ouvert à l atmosphère Recirculation surdimensionnée Pertes thermiques élevées - difficile d atteindre et de maintenir 60 ⁰C en hiver Chauffage par serpentins électriques et chaudières atmosphériques Distribution: Stations de pompage à volume fixe Consommation journalière d ECD d environ L (26,000 US Gal) Mise en Contexte L eau domestique ASHRAE Chapitre de Montréal 8

9 Le PROJET

10 Le Projet Étendue de travaux En parallèle au projet de la clinique: Optimisation du chauffage de l ECD: Récupération de chaleur (utilisation des réservoirs sous terrains comme condenseur) Chauffage électrique hors pointe Chauffe-eau à condensation Réseau fermé à l atmosphère Réduction des pertes thermiques Réduction de la capacité d entreposage Réduction du débit de recirculation Optimisation de la puissance de distribution Variateurs de vitesse ASHRAE Chapitre de Montréal 10

11 Le Projet Réseau hydronique ASHRAE Chapitre de Montréal 11

12 Le projet en photos Chaudière à condensation Chauffe-eau à condensation et réservoirs de stockage Chauffe-eau électriques et réservoirs de stockage Refroidisseur Variateurs de vitesse ASHRAE Chapitre de Montréal 12

13 Les DÉFIS

14 Les défis Climatiser une clinique d imagerie médicale construite au cœur d un complexe multi résidentiel sans affecter la qualité de vie des occupants pendant et après la construction Préserver l aspect esthétique du complexe Risque d interruption de l ECD Mise en service du refroidisseur en utilisant les réservoirs sous terrains comme condenseur limites d opération et optimisation de la performance Retracer les tuyaux de recirculation ASHRAE Chapitre de Montréal 14

15 Les CONDITIONS D OPÉRATION

16 Eau Chaude Domestique (ECD) Profil typique d'utilisation d'ecd US Gal US Gal US Gal US Gal US Gal US Gal US Gal US Gal US Gal 662 logements 1,500 personnes 100,000 L/jr (±5%) 26,400 US Gal/jr (±5%) Pointe de consommation: 3,120 Gal/hr 52 gpm US Gal US Gal 500 US Gal 0 US Gal US Gal US Gal US Gal 624 US Gal 624 US Gal 624 US Gal 208 US Gal Heures du jour Gal d'ecd ASHRAE Chapitre de Montréal 16

17 Eau Chaude Domestique (ECD) MBTU Profil typique du chauffage de l'ecd sans pertes Pointe de consommation: 3,120 Gal/hr 52 gpm Pointe du chauffage: 2,340 MBH Consommation d énergie associée a l ECD: 19,813 MBTU/jr 5,807 kwh/jr 553 m 3 /jr 366 $/jr (50% $/kwh, 50% $/m 3 et 70% d efficacité) 133,590 $/an MBTUs pour chauffage d'ecd MBTU MBTU MBTU MBTU MBTU 500 MBTU 0 MBTU Heures du jour MBTUs requis pour Chauffage de l'ecd MBTUs récupérables ⁰F MBTUs récupérables - 90 ⁰F ASHRAE Chapitre de Montréal 17

18 Capacité nominale du refroidisseur: 110 tons 1,320 MBH Capacité minimale (Standby IRM + salle électrique): 24.3 Tons 292 MBH Chaleur disponible journée typique d été (120 ⁰F) : 14,122 MBTU/jr 4,138 kwh/jr 394 m 3 /jr 261 $/jr (50% $/kwh, 50% $/m 3 et 70% d efficacité) Récupération de chaleur MBTUs Disponibles pour récupération MBTU 900 MBTU 800 MBTU 700 MBTU 600 MBTU 500 MBTU 400 MBTU 300 MBTU 200 MBTU 100 MBTU 0 MBTU Récupération de chaleur Heures du jour MBTUs disponible de la récup. ASHRAE Chapitre de Montréal 18

19 Bilan Récupération de chaleur MBTU Bilan de récupération de chaleur MBTUs disponibles / requis MBTU MBTU MBTU 500 MBTU 0 MBTU Heures du jour MBTUs requis pour Chauffage de l'ecd MBTUs récupérables ⁰F MBTUs disponible de la récup. ASHRAE Chapitre de Montréal 19

20 Bilan Récupération de chaleur Bilan de récupération de chaleur MBTU MBTU MBTUs Cumulés MBTU MBTU 500 MBTU 0 MBTU -500 MBTU MBTU MBTU MBTU MBTU MBTU 500 MBTU MBTUs requis / diponibles MBTU Heures du jour 0 MBTU MBTU Cumulés MBTUs disponible de la récup. MBTUs requis pour Chauffage de l'ecd MBTUs récupérables ⁰F ASHRAE Chapitre de Montréal 20

21 Les BÉNÉFICES

22 Préservation de l aspect vert du complexe et la qualité de vie des occupants Économies de coût d installation éviter le coût d une tour d eau (environ 250,000 $) Économies d opération éviter le coût de maintenance et le coût du traitement chimique associés à une tour d eau Économies d eau d environ 1,500,000 Gal/an Synergies - Clinique + optimisation ECD ASHRAE Chapitre de Montréal 22

23 Optimisation de l eau chaude domestique Économies de coût d énergie récupération de chaleur moins de pertes thermiques chauffage efficace à condensation variateurs de vitesse sur pompes optimisation de la tarification électrique Économies d opération réduire le coût de maintenance: chaufferie d ECD système de contrôle de la pointe électrique Renouvèlement d actifs chauffe-eau, contrôle. Conformité au code en tout temps circuit d ECD fermé à l atmosphère; température d entreposage de 60 ⁰C ASHRAE Chapitre de Montréal 23

24 La PERFORMANCE ÉCONOMIQUE

25 Économies d énergie Économies Annuelles Coût Appui Monetaires Électricité Gaz Eau Total Financier Description des Mesures $ kwh m 3 m 3 $ $ Ans tco2 Mesures de la clinique* $8, ,080 $144,000 ** $89, Variateurs de vitesse sur les pompes surpresseurs $21, ,713 $50, Préchauffage d'ecd par récupération de chaleur du refroidisseur $29, ,150 5,678 $150, Réduction de la perte thermique (nouveaux réservoirs+recirculation) $24, ,989 $100, Chauffage plus efficace de l'ecd - chaudière à condensation $25, ,822 $50,000 $16, Optimisation de la traification de l'ecd - chauffage hors pointe $29,124 0 $100, Total $139,687 1,303,932 48,822 5,678 $594,000 $105, * Toit Vert, Éclairage efficace, Commande centralisée, Sondes CO 2, Variateurs de vitesse, récupérateur de chaleur air/air, Ventilateur de la tour d'eau ** surcoût des mesures efficaces Économies d'opération 5,000 $/an Coût évité de la tour d'eau 250,000 $ PRI incluant économies d'opération et coûts évités 1.6 an PRI Simple Réduction des GES ASHRAE Chapitre de Montréal 25

26 Bénéfices Optimisation du coût du projet Préservation de l aspect vert au complexe Économies d énergie et d opération Renouvellement d actifs Sommaire du projet Défis / besoins du client Construire une clinique selon standards énergétiques efficaces et durables Réduire l impact du projet sur le milieu de vie au complexe Mise aux normes du réseau d eau domestique Réaliser le projet sans impact sur le complexe ECD Coût Global du projet $ Coût relié à l efficacité énergétique $ Économies d énergie $ Appuis Financiers $ PRI économies d énergie (ans) 3,5 PRI incluant coûts évités et économies d opération (ans) 1,6 ASHRAE Chapitre de Montréal 26

27 des QUESTIONS

28 Merci pour votre attention