[PDF] Potentiel déconomies dénergie par les services énergétiques

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Ecole Doctorale n° 432

" Sciences des Métiers de l"Ingénieur »

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T H E S E

pour obtenir le grade de

Docteur de l"Ecole des Mines de Paris

Spécialité " Energétique »

présentée et soutenue publiquement par

Maxime DUPONT

le 5 décembre 2006 Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie des équipements de conversion de l"énergie Energy saving potential of energy services - Experimentation on the life cycle of energy conversion equipments

Directeur de thèse : Jérôme ADNOT

Jury :

M. Jean LEBRUN - Université de Liège......................................Rapporteur M. Bernard BOURGES - Ecole des Mines de Nantes.................Rapporteur M. Jérôme ADNOT - Ecole des Mines de Paris ....................... Examinateur M. Dominique MARCHIO - Ecole des Mines de Paris............ Examinateur M. Frédéric ROSENSTEIN - ADEME..................................... Examinateur

Remerciements

Je tiens en premier lieu à remercier mon directeur de thèse Jérôme Adnot pour m"avoir confié

ce sujet de thèse sur les services énergétiques. Je salue particulièrement la façon avec laquelle

Jérôme s"est rendu disponible pour moi, et ce même lors des périodes fastes. Collaborer avec

lui a été particulièrement aisé et vraiment enrichissant. Mes remerciements vont également aux rapporteurs et examinateurs - Jean Lebrun de

l"Université de Liège, Bernard Bourges de l"Ecole des Mines de Nantes, Frédéric Rosenstein

de l"Agence de l"Environnement et de la Maîtrise de l"Energie (ADEME) - qui ont bien voulu

évaluer le travail effectué symbolisé par le présent document et la soutenance du 5 décembre

2006. Au delà de ça, j"ai particulièrement apprécié nos collaborations dans le cadre de projets

Européens EIE/AUDITAC, SAVE/BEST et international de l"Annexe X de l"Agence Internationale de l"Energie (AIE) sur le " performance contracting ». Je ne pouvais pas remercier Dominique Marchio uniquement pour sa participation à mon jury

de thèse et ce même s"il en était le président. Dominique a en effet " largement » outrepassé

ce rôle par ses conseils avisés notamment et a fortement contribué aux bons souvenirs que je

garderai de mon passage au Centre Energétique et Procédés (CEP). J"adresse un grand merci à Thomas, François, Cyril qui furent plus que mes camarades de bureau. Mon tissus social s"étend bien évidemment au-delà des frontières du bureau. Une

passerelle, que dis-je une autoroute, s"est en effet rapidement établie avec le bureau de

Daniela, Bruno et Philippe, tous dévoués à la maîtrise de la demande d"énergie. Leur

présence, leurs thèmes de recherche et nos discussions m"ont permis de me sentir un peu moins isolé lors des séminaires internes de présentation des travaux de recherche ! Je les remercie pour les très agréables moments (extra)professionnels passés en leur compagnie et j"espère sincèrement que nous aurons l"occasion de travailler ensemble dans l"avenir. Mes derniers remerciements vont à ma belle Elen pour avoir supporté la difficile période finale de rédaction sans avoir pu profiter des moments plus paisibles de ma thèse.

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

Table des matières

Introduction générale..........................................................................................1

Chapitre 1: Avantages et inconvénients du nouveau marché pour les

économies d"énergie ............................................................................................7

1. Le contexte pré-dérégulation.............................................................................................8

1.1. Modèle général du secteur des énergies de réseau............................................................8

1.1.1. Différentes activités............................................................................................8

1.1.2. Liens entre ces différentes activités....................................................................8

1.1.3. Liens avec les services énergétiques..................................................................9

1.2. Spécificités du secteur électrique......................................................................................9

1.2.1. Type 1 : distribution très concentrée..................................................................9

1.2.2. Type 2 : distribution moyennement concentrée...............................................10

1.2.3. Type 3 : distribution faiblement concentrée.....................................................10

1.3. Spécificités du secteur gazier..........................................................................................12

1.4. Freins et opportunités pour les économies d"énergie ?...................................................12

1.4.1. Le niveau de dépendance énergétique..............................................................12

1.4.2. Les monopoles locaux de fourniture et de distribution....................................13

1.4.3. Le degré d"intégration verticale .......................................................................14

1.4.4. L"influence de la tarification............................................................................14

1.4.5. La limitation technique des réseaux.................................................................15

2. Le marché libéralisé des énergies de réseau ..................................................................16

2.1. Fondements et enjeux de la libéralisation.......................................................................16

2.2. Une libéralisation en trois temps.....................................................................................16

2.2.1. Commencement de la libéralisation.................................................................16

2.2.2. Analyse des premiers résultats.........................................................................18

2.2.3. Renforcement des directives ............................................................................19

2.3. Un marché unique et concurrentiel plus incitatif ?..........................................................19

2.3.1. Le prix élevé de la flexibilité............................................................................19

2.3.2. Introduction et accroissement des disparités....................................................20

2.3.3. Un terreau pour des services énergétiques globaux .........................................21

2.3.4. Conséquences négatives potentielles de la dérégulation..................................22

2.4. Des perspectives encourageantes pour le secteur............................................................23

2.4.1. Une concurrence de plus en plus forte.............................................................23

2.4.2. Un objectif prioritaire : la sécurité d"approvisionnement ................................25

3. Le volet " développement durable » de la dérégulation ...............................................26

3.1. La limitation des émissions de gaz à effet de serre.........................................................26

3.1.1. Un engagement international : le protocole de Kyoto......................................26

3.1.2. Le mécanisme Européen d"échange de quotas d"émissions.............................26

3.2. Le soutien aux sources d"énergie alternatives.................................................................26

3.2.1. Encourager le recours aux énergies renouvelables ..........................................26

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

3.2.2. Favoriser l"électricité produite par les renouvelables.......................................27

3.2.3. Soutenir la cogénération...................................................................................27

3.3. Un travail considérable sur les usages.............................................................................27

3.3.1. Promouvoir l"efficacité énergétique.................................................................27

3.3.2. Une transposition possible : les certificats d"économie d"énergie...................28

3.3.3. Améliorer la performance énergétique des bâtiments......................................29

3.4. Influence de ces mesures sur le marché de l"énergie......................................................29

4. Conclusion.........................................................................................................................30

Chapitre 2 : Typologie et analyse de services énergétiques courants dans le

1. Le modèle Anglo-Saxon des " ESCO »...........................................................................34

1.1. Les limites des actions traditionnelles.............................................................................34

1.2. Le financement par tiers..................................................................................................35

1.3. Le changement initié par les ESCO ................................................................................35

1.4. Deux mécanismes contractuels .......................................................................................36

1.4.1. Le mécanisme contractuel " Guaranteed Savings ».........................................36

1.4.2. Le mécanisme contractuel " Shared Savings »................................................37

1.4.3. Cibles des contrats de performance énergétiques aux Etats-Unis....................37

1.4.4. Avantages et inconvénients de chaque mécanisme..........................................37

2. Mécanisme de développement des différents services énergétiques en France..........38

2.1. Introduction.....................................................................................................................38

2.2. Premier type : délégation de service public ....................................................................38

2.2.1. Eclairage public................................................................................................39

2.2.2. Distribution du gaz...........................................................................................39

2.2.3. Distribution de l"électricité...............................................................................39

2.2.4. Distribution de l"eau.........................................................................................39

2.2.5. Chauffage urbain..............................................................................................40

2.2.6. Production de chaleur.......................................................................................40

2.2.7. Distribution de chaleur.....................................................................................40

2.2.8. Valorisation énergétique des déchets...............................................................40

2.3. Deuxième type: contrats d"exploitation des bâtiments publics et parapublics................40

2.3.1. Origine de la codification.................................................................................40

2.3.2. Code marchés publics.......................................................................................41

2.3.3. METP : marchés d"entreprises de travaux publics...........................................41

2.4. Troisième type: contrats d"exploitation des bâtiments privés.........................................42

2.4.1. Contrats de moyens..........................................................................................42

2.4.2. Contrats de résultats.........................................................................................42

2.5. Quatrième type: premières ESCOs françaises ................................................................43

2.6. Cinquième type : automatisation et gestion technique du bâtiment................................43

2.7. Sixième type : externalisation et " facility management »..............................................44

3. Méthode pour analyser une offre de service énergétique.............................................44

3.1. Introduction.....................................................................................................................44

3.2. Découpage conventionnel en " prestations »..................................................................45

3.2.1. P1 : fourniture de combustible.........................................................................45

3.2.2. P2 : exploitation et entretien courant avec garantie de résultat........................45

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

3.2.3. P3 : garantie totale............................................................................................45

3.2.4. P4 : financement des travaux sur l"installation ................................................45

3.3. Modalités pratiques d"application des contrats d"exploitation........................................46

3.3.1. Typologie de base.............................................................................................46

3.3.2. Intéressement au résultat..................................................................................46

3.3.3. Durée du contrat...............................................................................................47

3.3.4. Diversification des contrats..............................................................................47

3.4. Méthode variationnelle pour analyser le report des risques des contrats........................47

3.4.1. Quels sont les risques inhérents à la garantie d"un résultat ?...........................48

3.4.2. Comment ces contrats incitent le client à maîtriser ses besoins ?....................48

3.4.3. Comment ces contrats incitent l"utilisateur à maîtriser ses besoins ?..............49

3.4.4. Comment ces contrats incitent l"exploitant à accroître le rendement ?............50

3.4.5. Comment ces contrats engendrent-ils des économies d"énergie ?...................51

4. De nouvelles perspectives pour l"audit énergétique du bâtiment................................52

4.1. Justifications techniques de la procédure d"audit............................................................52

4.1.1. Une incitation transverse des parties prenantes................................................52

4.1.2. Des systèmes de chauffage déjà complexes.....................................................52

4.1.3. Des systèmes de climatisation encore plus complexes ....................................53

4.1.4. Des pertes énergétiques à différents les niveaux..............................................57

4.1.5. Des installations très sensibles.........................................................................57

4.1.6. Limiter le risque des contrats de performance énergétique..............................58

4.2. Justification réglementaire : le diagnostic de performances énergétiques......................58

4.3. Justification économique : forte croissance de la climatisation......................................58

4.3.1. Reconstitution des marchés annuels passés de la climatisation.......................58

4.3.2. Traduction du nombre d"équipements en surface climatisée...........................60

4.3.3. Calcul du parc de surfaces climatisées.............................................................60

4.3.4. Projections jusqu"à l"horizon 2020 : le modèle de saturation du parc.............61

4.4. Chiffrage du marché et du potentiel de l"audit en climatisation.....................................63

4.4.1. Projections du marché en termes de surfaces climatisées................................63

4.4.2. Déduction des marchés en nombre d"appareils................................................64

4.4.3. Hypothèses sur le nombre de bâtiments climatisés..........................................65

4.4.4. Déduction du marché de l"audit des bâtiments climatisés ...............................66

4.5. L"audit : réponse adaptée à tous les problèmes ?............................................................67

4.5.1. Mise en oeuvre de la procédure d"audit............................................................67

4.5.2. Les limites de l"audit énergétique dans ce contexte.........................................67

5. Introduction d"un nouvel outil de suivi : l"inspection périodique ...............................68

5.1. Fondements de l"inspection périodique...........................................................................68

5.1.1. D"importants besoins en exploitation et maintenance......................................68

5.1.2. Préalable à un audit énergétique.......................................................................72

5.1.3. Contrôler les pratiques du secteur de la climatisation......................................72

5.2. Mise en oeuvre de l"inspection périodique en climatisation............................................72

5.2.1. Définition légale de l"inspection périodique....................................................72

5.2.2. L"inspection périodique : un pré-audit réglementé..........................................73

5.2.3. Les différents cadres d"application envisageables ...........................................74

5.2.4. Des contraintes imposées par le marché...........................................................74

5.2.5. Les apports du Comité Européen de Normalisation.........................................75

5.3. Chiffrage du marché et du potentiel de l"inspection périodique.....................................76

5.3.1. Transformation du parc de surfaces climatisées en nombre d"appareils..........77

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

5.3.2. Déduction du marché de l"inspection périodique.............................................77

5.3.3. Moyens humains à mettre en oeuvre.................................................................77

5.3.4. Analyse coûts-bénéfices de l"inspection périodique........................................78

5.3.5. Recommandations pour améliorer le potentiel de l"inspection périodique......79

6. Conclusion.........................................................................................................................81

Chapitre 3 : Proposition d"une méthode d"audit des installations de

1. Première phase : inventaire, description et analyse qualitative du fonctionnement et

des performances théoriques de l"installation de climatisation.........................................86

1.1. Contenu et déroulement de la procédure.........................................................................86

1.1.1. Enjeux de l"inventaire ......................................................................................86

1.1.2. Une procédure sous forme de " checklists »....................................................86

1.1.3. Philosophie des fiches......................................................................................87

1.1.4. Déroulement de la procédure d"inventaire.......................................................87

1.2. Acquisition des données techniques essentielles à l"analyse qualitative ........................88

1.2.1. La documentation technique de conception.....................................................88

1.2.2. Données techniques du bâtiment climatisé ......................................................89

1.2.3. Données techniques communes aux équipements de production du froid.......89

1.2.4. Données techniques spécifiques aux systèmes à eau glacée............................90

1.2.5. Données techniques relatives au traitement centralisé de l"air.........................91

1.2.6. Données techniques relatives au traitement local de l"air................................91

1.2.7. Données techniques relatives au système de refroidissement du condenseur..92

1.2.8. Métrologie disponible sur l"installation de climatisation.................................92

1.2.9. Données relatives à la régulation et la gestion de l"installation.......................93

1.2.10. Cohérence avec la législation en vigueur.........................................................95

1.3. Outils de jugement du dimensionnement de l"installation..............................................95

1.3.1. Dimensionnement du traitement terminal........................................................95

1.3.2. Dimensionnement de la production de froid....................................................96

1.3.3. Dimensionnement du renouvellement de l"air.................................................97

1.4. Outils de jugement des performances de l"installation ...................................................97

1.4.1. Appréciation des performances nominales des machines frigorifiques...........97

1.4.2. Appréciation des performances des groupes frigorifiques en exploitation......99

1.4.3. Appréciation des performances des caissons de traitement de l"air.................99

1.4.4. Appréciation des performances nominales des pompes.................................100

1.4.5. Appréciation des performances nominales des ventilateurs ..........................101

1.4.6. Efficacité des récupérateurs de chaleur sur l"air ............................................102

1.4.7. Appréciation des performances des ventilo-convecteurs...............................103

1.4.8. Appréciation de la concentration en glycol des circuits hydrauliques...........104

1.5. Outils de jugement de la performance des stratégies de régulation..............................104

1.5.1. Techniques de régulation locale du confort thermique..................................104

1.5.2. Techniques de régulation du débit d"eau glacée distribué par une pompe.....105

1.5.3. Techniques de régulation du débit d"air soufflé par un ventilateur................106

1.5.4. Techniques de régulation de la puissance frigorifique produite ....................107

1.5.5. Techniques de régulation du débit d"air neuf.................................................109

1.5.6. Techniques de régulation du refroidissement du condenseur ........................109

1.5.7. Performances des outils et des stratégies de gestion......................................111

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

2. Deuxième phase : inspection et analyse du fonctionnement et des performances de

l"installation de climatisation en exploitation....................................................................111

2.1. Contenu et déroulement de la procédure.......................................................................111

2.1.1. Enjeux de l"inspection....................................................................................111

2.1.2. Déroulement de la procédure d"inspection.....................................................111

2.1.3. Métrologie requise..........................................................................................112

2.2. Etablir certains indicateurs du fonctionnement et des performances............................113

2.2.1. Production du froid.........................................................................................113

2.2.2. Production et distribution de l"eau glacée......................................................114

2.2.3. Traitement et distribution centralisés de l"air.................................................115

2.2.4. Unité de traitement terminal...........................................................................116

2.2.5. Les systèmes autonomes de refroidissement du condenseur .........................116

2.2.6. L"importance de la connaissance du débit .....................................................116

2.3. Associer les relevés à des constatations visuelles.........................................................117

2.3.1. Production du froid.........................................................................................117

2.3.2. Refroidissement du condenseur .....................................................................117

2.3.3. Distribution de l"eau glacée............................................................................118

2.3.4. Traitement et distribution centralisée de l"air.................................................118

2.3.5. Unité de traitement terminal...........................................................................119

2.4. Juger du fonctionnement et des performances de l"installation....................................119

2.4.1. Groupe frigorifique/Climatiseur.....................................................................119

2.4.2. Systèmes autonomes de refroidissement du condenseur................................121

2.4.3. Pompe de distribution.....................................................................................122

2.4.4. Distribution de l"air traité...............................................................................122

2.4.5. Confort thermique dans le bâtiment...............................................................123

3. Troisième phase : audit des consommations de l"installation de climatisation et

chiffrage du potentiel...........................................................................................................124

3.1. Contenu et déroulement de la procédure.......................................................................124

3.1.1. Enjeux de l"analyse ........................................................................................124

3.1.2. Ciblage des relevés.........................................................................................124

3.2. Mesure et analyse des puissances électriques absorbées...............................................125

3.2.1. Différents niveaux d"investigation envisageables..........................................125

3.2.2. Mesure de la courbe de charge au niveau du compteur électrique général....125

3.2.3. Mesure de la courbe de charge au niveau du chaque usage de l"électricité...126

3.2.4. Mesure de la puissance électrique absorbée par un appareil particulier........126

3.2.5. Analyser la courbe de puissance électrique absorbée ....................................129

3.3. Mesurer le débit dans les réseaux aéraulique et hydraulique........................................132

3.3.1. Mesure standardisée des débits dans les réseaux...........................................132

3.3.2. Débit constant.................................................................................................132

3.3.3. Régulation du débit par étranglement ............................................................132

3.3.4. Régulation du débit par variation de vitesse..................................................133

3.3.5. Limitation du nombre de mesures par utilisation d"un modèle......................133

3.4. Calculer une puissance frigorifique...............................................................................134

3.4.1. La connaissance essentielle du débit et des températures..............................134

3.4.2. Puissance frigorifique distribuée aux batteries à eau glacée..........................135

3.4.3. Puissance frigorifique produite par un GPEG................................................135

3.4.4. Utilisation d"un modèle pour déterminer la puissance frigorifique ...............136

3.4.5. La puissance frigorifique produite par une CTA............................................137

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

3.4.6. Analyser la courbe de puissance frigorifique.................................................137

3.5. Approfondir l"analyse des données de la campagne de mesures ..................................138

3.5.1. Établir une signature énergétique classique...................................................138

3.5.2. Evaluer la température de " non-climatisation »............................................139

3.5.3. Etablir un modèle explicatif des consommations d"énergie...........................140

3.5.4. Evaluer l"erreur d"un modèle explicatif.........................................................141

3.5.5. Détecter, expliquer et anticiper les dérives énergétiques...............................141

3.5.6. Projeter grossièrement les consommations d"énergie sur une période plus

longue 142

3.5.7. Projeter les résultats d"une campagne à une période plus longue..................143

4. Conclusion.......................................................................................................................144

Chapitre 4 : Application des méthodes à certains services énergétiques...147

1. Mise en oeuvre de l"audit sur une installation de climatisation..................................148

1.1. Première phase : inventaire, description et analyse qualitative du fonctionnement et des

performances théoriques de l"installation de climatisation....................................................148

1.1.1. Acquisition des données techniques essentielles à l"analyse qualitative .......148

1.1.2. Appréciation des performances de l"installation de climatisation .................150

1.1.3. Pistes d"amélioration de l"installation de climatisation..................................151

1.2. Deuxième phase : inspection et analyse du fonctionnement et des performances de

l"installation de climatisation en exploitation ........................................................................155

1.2.1. Etablissement des indicateurs du fonctionnement et des performances.........155

1.2.2. Appréciation des performances de la pompe de distribution.........................158

1.2.3. Appréciation des performances de la CTA....................................................159

1.2.4. Pistes d"amélioration de l"installation de climatisation..................................160

1.3. Troisième phase : audit des consommations de l"installation de climatisation et chiffrage

du potentiel.............................................................................................................................162

1.3.1. Mise en oeuvre de l"audit énergétique............................................................162

1.3.2. Analyse des courbes de charges électriques...................................................162

1.3.3. Signature énergétique de la climatisation du bâtiment...................................165

1.3.4. Appréciation des performances de l"installation de climatisation .................169

1.3.5. Valorisation de l"audit dans un contrat d"exploitation/maintenance..............171

2. Analyse d"une garantie de production d"énergie renouvelable .................................173

2.1. Présentation du service..................................................................................................173

2.1.1. Fondements de la garantie de résultats solaires .............................................173

2.1.2. Organisation du prestataire.............................................................................173

2.1.3. Modalités de la garantie .................................................................................174

2.1.4. Déroulement du contrat..................................................................................174

2.1.5. Résultats du service........................................................................................175

2.1.6. Extension observée de la GRS.......................................................................175

2.2. Base pour l"interprétation des écarts de résultats solaires.............................................175

2.2.1. Éléments de théorie........................................................................................175

2.2.2. Fonctionnement d"un chauffe-eau solaire......................................................176

2.3. Analyse du risque supporté par le groupement technique.............................................177

2.3.1. Origine du risque............................................................................................177

2.3.2. Le risque client : influence de la consommation............................................178

2.3.3. Le risque climatique : influence de l"irradiation solaire ................................179

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

2.3.4. Le risque technique : influence de la maintenance.........................................181

2.3.5. Le risque technique : influence du taux de charge de la chaudière d"appoint183

2.3.6. Le risque technique : influence des auxiliaires électriques............................185

2.4. Bilan de la garantie de production d"énergie renouvelable...........................................186

3. Analyse d"une garantie de coût global de conversion d"énergie................................187

3.1. Présentation du service..................................................................................................187

3.1.1. Étude de cas....................................................................................................187

3.1.2. Garantie de résultats.......................................................................................187

3.1.3. Coûts du service.............................................................................................187

3.1.4. Résultats du service........................................................................................188

3.2. Analyse du risque supporté par le prestataire................................................................188

3.2.1. Origine du risque............................................................................................188

3.2.2. Risque client sur la fourniture d"énergie utile................................................188

3.2.3. Risque client de l"exploitation et la maintenance de l"installation.................191

3.2.4. Risque technique de l"exploitation et la maintenance de l"installation..........193

3.2.5. Risque lié au financement de l"installation....................................................194

3.3. Bilan de l"externalisation d"une fourniture ...................................................................195

3.3.1. Analyse coûts/bénéfices du contrat d"externalisation....................................195

3.3.2. Engagement pris sur l"efficacité énergétique.................................................196

4. Conclusion.......................................................................................................................197

Conclusion générale ........................................................................................201

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

Index des figures

Figure 1. Modèle général du secteur de l"électricité et du gaz...................................................8

Figure 2. Une compagnie dominante verticalement intégrée sur toute la chaine électrique......9

Figure 3. Modèle décentralisé en transport et faiblement concentré en distribution ...............11

Figure 4. La transparence des prix selon le type d"accès des tiers aux réseaux.......................17

Figure 5. Influence de la tarification sur l"utilisation de l"énergie...........................................20

Figure 6. Evolution des tarifs moyens de l"électricité et du gaz en Europe.............................22

Figure 7. Evolution de l"écart type des tarifs de l"électricité et du gaz en Europe ..................23

Figure 8. Le marché énergétique européen en plein bouleversement......................................25

Figure 9. Fonctionnement financier d"un contrat de performance énergétique.......................36

Figure 10. fonctionnement du mécanisme " Guaranteed Savings »........................................36

Figure 11. Fonctionnement du mécanisme " Shared Savings »...............................................37

Figure 12. Incitations des différents contrats d"exploitation sur les différents acteurs............51

Figure 13. Fonctionnement d"un cycle frigorifique à compression mécanique de vapeur......53

Figure 14. Synoptiques des armoires de climatisation et des unités de toiture........................54

Figure 15. Synoptique des systèmes multi-blocs.....................................................................54

Figure 16. Synoptique des systèmes " tout-eau » ....................................................................55

Figure 17. Synoptique des systèmes " tout-air »......................................................................55

Figure 18. Synoptique des systèmes de pompes à chaleur sur boucle d"eau ...........................56

Figure 19. Synoptiques de l"aéro-réfrigérant, des tours humides fermée et ouverte ...............56

Figure 20. Projection du parc de surfaces climatisées à l"horizon 2020..................................63

Figure 21. Extrapolation du marché total des surfaces climatisées à l"horizon 2020..............64

Figure 22. Marchés de la climatisation en surfaces climatisées à l"horizon 2020...................64

Figure 23. Marchés de la climatisation en nombre d"appareils à l"horizon 2020....................65

Figure 24. Fréquence des différents défauts sur les GPEG......................................................69

Figure 25. Coûts des différents défauts sur les GPEG.............................................................70

Figure 26. Classification simplifiée en fréquence et en coût des défauts des GPEG...............71

Figure 27. Parts des consommations d"énergie d"un système centralisé de climatisation.......71

Figure 28. Articles 8 et 9 de la DPEB introduisant l"inspection périodique............................73

Figure 29. Répartition de l"EER des climatiseurs de puissance frigorifique supérieure à 12 kW

Figure 30. Classification d"une pompe centrifuge en fonction de son rendement nominal...100 Figure 31. Classification d"un ventilateur en fonction de son rendement nominal................102

Figure 32. Techniques de régulation du débit de distribution de l"eau glacée.......................106

Figure 33. Performance énergétique des stratégies de régulation du débit d"air ...................107

Figure 34. Influence de la température d"évaporation sur l"EER du GPEG..........................108

Figure 35. Influence de la température de condensation sur l"EER du GPEG ......................110

Figure 36. Efficacité spécifique de pompage.........................................................................122

Figure 37. Zones de confort thermique d"été et d"hiver.........................................................124

Figure 38. Équipement fonctionnant à régime constant sur des plages programmées ..........127

Figure 39. Équipement fonctionnant à régime constant et régulé en tout ou rien..................128

Figure 40. Équipements à régime variable par palier et continûment....................................129

Figure 41. Déduction des besoins de froid à partir de la puissance absorbée par le climatiseur

Potentiel d"économies d"énergie par les services énergétiques - Application au cycle de vie

des équipements de conversion de l"énergie

Figure 42. Exemple de problème dans la régulation des séquences de fonctionnement........131

Figure 43. Exemple de signatures énergétiques.....................................................................139

Figure 44. Détermination de la température de non-climatisation d"un bâtiment .................140

Figure 45. Détection d"anomalies grâce à la signature énergétique.......................................142

Figure 46. Projection de la campagne de mesures grâce à la signature énergétique..............144

Figure 47. Plan simplifié du bâtiment et du réseau hydraulique............................................152

Figure 48. Caractéristiques électrique et hydraulique de la pompe de distribution...............158

Figure 49. Caractéristiques aérauliques du filtre de la centrale de traitement de l"air...........160

Figure 50. Consommations du GPEG sur une journée moyenne de juillet 2005 et 2006......162

Figure 51. Courbes de charge de l"installation CVC en juillet 2005 .....................................163

Figure 52. Courbes de charge de l"installation CVC en juillet 2006 .....................................164

Figure 53. Température moyenne de non-climatisation du bâtiment.....................................165

Figure 54. Signatures énergétiques du GPEG en température et degrés-jours ......................166

Figure 55. Corrélation entre les consommations nocturnes quotidiennes du GPEG et la Figure 56. Corrélation entre la consommation du GPEG le week-end et la température......167

Figure 57. Signature énergétique des équipements de chauffage du bâtiment ......................168

Figure 58. Organisation des acteurs dans un contrat GRS.....................................................173

Figure 59. Productions solaires garantie et mesurée par année et par secteur en 2001..........175

Figure 60. Synoptique d"un chauffe-eau solaire ....................................................................176

Figure 61. Evolution du gain du groupement technique en fonction de R.............................178

Figure 62. Sensibilité de R à la consommation quotidienne d"ECS.......................................179

Figure 63. Sensibilité de R à l"irradiation solaire...................................................................180

Figure 64. Evolutions mensuelles de l"irradiation solaire quotidienne à Nice et Perpignan .180 Figure 65. Extrapolation depuis la réglementation du rendement minimal des chaudières...184

Figure 66. Carte des durées moyennes d"ensoleillement en France.......................................185

Figure 67. Coûts et gains de l"exploitant sur la fourniture d"air comprimé...........................190

Figure 68. Coûts et gains de l"exploitant sur l"exploitation et la maintenance du système...192

Figure 69. Coûts et gains des prestations P1, P2 et P3 pour l"exploitant...............................196

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