La gestion de la demande avec les accumulateurs thermiques AGPI (avril 2007) Alain Moreau, ing., M.Sc.A. Chercheur, chargé de projet Institut de recherche d Hydro-Québec Jean Lemay, ing. Gestionnaire de l'énergie Ville de Québec 1 Plan de la présentation Partie 1: Description de la technologie (Alain Moreau) 1. Historique du développement 2. Principe de fonctionnement 3. Performance énergétique 4. Exemples d application et résultats Partie 2: Exemple détaillé: Centre Mgr Bouffard (Jean Lemay) 1. Description du bâtiment 2. Raisons pour le choix des accumulateurs 3. Description de l intervention 4. Coût des travaux 5. Résultats obtenus/pri 2 1
Partie 1 Description de la technologie Moreau.alain@lte.ireq.ca 3 1. Historique Appareil ldéveloppé éau Laboratoire des technologies de l énergie en partenariat avec Steffes Corporation Double objectif: Développer un nouvel appareil de chauffage permettant au Distributeur d offrir un bon service à la clientèle en proposant à la clientèle d affaires un outil lui permettant d optimiser sa facture énergétique; Mettre en marché au Québec un nouvel appareil de chauffage moins néfaste sur la demande de pointe du réseau que le chauffage électrique et qui pourra constituer pour l entreprise Hydro-Québec un outil de gestion de la pointe du réseau. 4 2
1. Historique Début des travaux en 2001 par le LTE Steffes se joint comme partenaire en 2003 Premier prototype (air forcé) testé à l hiver 2003/2004 Projet pilote (air forcé) hiver 2004/2005 et 2005/2006 (9 appareils) Commercialisation de la version à air forcé en janvier 2006 Projet pilote (version hydronique) hiver 2006/2007 (10 appareils) Commercialisation de la version hydronique à l automne 2006 5 2. Principe de fonctionnement Deux versions Version air forcé Version hydronique 6 3
2. Principe de fonctionnement (version air forcé) masse de stockage élément électrique Ventilateur de circulation Ventilateur d extraction de la chaleur 7 2. Principe de fonctionnement (version hydronique) masse de stockage éléments électriques ventilateur de circulation échangeur de chaleur 8 4
2. Principe de fonctionnement 9 3. Performance énergétique (version air forcé) a) Modèle 8150 b) Modèle 8180 c) Modèle 8155 d) Modèle 8185 e) Modèle 8188 10 5
3. Performance énergétique (version air forcé) 11 3. Performance énergétique (version air forcé) 12 6
3. Performance énergétique (version air forcé) 13 3. Performance énergétique (version air forcé) 14 7
3. Performance énergétique (version hydronique) a) Modèle 9150 b) Modèle 9180 15 3. Performance énergétique (version hydronique) 16 8
4. Exemples d application (version air forcé) Modèle 8150 Modèle 8150 Modèle 8155 17 4. Exemples d application (version air forcé) Modèle 8150 Modèle 8180 18 9
4. Exemples d application (version hydronique) 19 4. Exemples d application (version hydronique) 20 10
4. Exemple de résultat (version air forcé école primaire TAE) 21 4. Exemple de résultat (version air forcé école primaire TAE) 22 11
4. Exemple de résultat (version hydronique école primaire BT) 23 4. Exemple de résultat (version hydronique école primaire BT) 24 12
4. Exemple de résultat (version hydronique école primaire BT) 25 5. Conclusion PRI généralement inférieur à 5 ans; S intègre facilement à un bâtiment et facilité d installation; Solution pour les clients anciennement au tarif BT; Coût d acquisition compétitif; Les tarifs M, G et L permettent de réaliser des économies intéressantes. Le tarif G9 est aussi intéressant à la condition que l accumulateur permette au client de changer de tarif; 26 13
Partie 2 Exemple détaillé: Cas du Centre communautaire Monseigneur-Bouffard Moreau.alain@lte.ireq.ca 27 1. Description du bâtiment (suite) Centre communautaire Salles d activité générale gymnase Salles de judo Année de construction: 1923 et 1976 Superficie 3839 m 2 2 compteurs (BT + général) Appel de puissance : 411 kw Chaudières : électrique + gaz 1 réseau de calorifère à l eau chaude -> 71ºC (ancienne partie) 28 14
1. Description du bâtiment (suite) Pas de contrôle DDC dans le bâtiment Valves thermostatiques sur les calorifères Valve thermostatique dans la chaufferie Entrée Électrique dans l agrandissement de 1973 Consommation annuelle: ±750 000 kwh 29 1. Description du bâtiment (suite) (profil de puissance compteur général) Février Mars 30 15
1. Description du bâtiment (suite) (besoin de chauffage-compteur BT) Charge de chauffage de 100 kw à -25ºC Appel de puissance de 200 kw Chaudière de 225 KW 31 2. Raison du choix de l accumulateur thermique Augmentation des coûts de fonctionnement à l électricité suite à l abolition du tarif BT Désir de la Ville de Québec de réduire les gaz à effet de serre Remplacement prévu à court terme de la chaudière au gaz naturel Gestion de l appel de puissance (agrandissement de 1973 à l électricité) 32 16
3. Description de l intervention (suite) Installation de 2 ThermElect hydroniques (modèle 9180) pour chauffer le réseau à l eau chaude de l ancienne partie Branchement électrique des 2 ThermElect sur le compteur général (entrée électrique de 800 amps ) et installation d un compteur A33 Désactivation des 2 anciennes chaudières (électrique 225kw et gaz) Aucune charge électrique sur le compteur BT Utilisation du gestionnaire de puissance interne des ThermElect Gestion des accumulateurs (2X80KW) Gestion du serpentin électrique du gymnase (86 KW/2) Gestion de l humidificateur (36 KW) Implication du personnel de la gestion des immeubles 33 3. Description de l intervention (suite) 34 17
4. Coût des travaux Électricité 23 000,00 $ Plomberie 20 000,00 $ Dalle de propreté 2 000,00 $ Traitement d'eau 2 500,00 $ Ingénierie 3 500,00 $ Total (sans taxes) 51 000,00 $ 35 4. Coût des travaux (suite) Entrée électrique assez loin (70 mètres) Ajout d une contre-passe de produit chimique Nettoyage du réseau du chauffage périphérique Installation de puits pour de futures sondes DDC 36 18
5. Résultats obtenus (profil de puissance) FU: 91% Période de 8 jours consécutifs 37 5. Résultats obtenus (économie sur la facture) Coût de l énergie avant les modifications si l on conserve le bâtiment à l électricité 91 000 $ Coût de l énergie avec les 2 accumulateurs et la gestion de l appel de puissance 60 000 $ Économie de 31 000 $ par année Le projet évite l augmentation de 50 tonnes de gaz à effet de serre par année PRI simple < 3 ans 38 19
6. Conclusion Satisfaction: Le premier hiver d utilisation est très satisfaisant Pas de problème d inconfort Système transparent pour l utilisateur car le système d accumulation est dans la salle de mécanique et il est raccordé sur le réseau existant Modulation de la température de l eau en fonction de la température extérieure Système avec peu d entretien 39 6. Conclusion Autres projets en planification avec des accumulateurs thermiques hydroniques: Centre de loisirs Le Pavillon Royal (accumulateur de 53 kw en remplacement d une chaudière électrique de 110 kw) Bibliothèque Félix-Leclerc (accumulateur 80 kw en complément au gaz naturel) Casernes de Pompiers (à l étude) Questions? 40 20