RETScreen® Projets de production de chaleur et de froid

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1 RETScreen® Projets de production de chaleur et de froid
Tuyaux isolés pour chauffage urbain Machine frigorifique Photo : Wikipédia Photo : Wikipédia

2 Aperçu de projets de production de chaleur et de froid
Chauffage solaire de l'eau en Ouganda Refroidisseur à absorption Photo: Solar Construct Ltd. Photo: Sanyo Electric Co. Chauffage urbain à Copenhague Pompe à chaleur géothermique Sanyo Hot Water-fired Absorption Chiller, 30 to 135 Tonnes/105 to 475 kW cooling. Supply water at 88 degrees Celsius. Electricity supply 5.4 kVA. District heating, Copenhagen The Copenhagen district heating system is one of the world’s largest, oldest and most successful, supplying 97 per cent of the city with clean, reliable and affordable heating. Set up by five mayors in 1984, the system simply captures waste heat from electricity production, normally released into the sea, and channels it back through pipes into peoples’ homes. The system cuts household bills by €1,400 annually and has saved the Copenhagen district the equivalent of 203,000 tonnes of oil every year: that’s 665,000 tonnes of CO2. Kitante Apartments, Kampala Uganda Photo: Reynaers/Greenpeace

3 Production de chaleur - Technologies
Générateurs de chaleur Chaudières et systèmes de combustion de la biomasse Générateurs de vapeur Pompes à chaleur Récupérateurs de chaleur Chauffe-eau solaires Chauffage solaire de l'air

4 Production de froid - Technologies
À partir d’électricité : Pompes à chaleur Compresseur Exploitant l’air frais ambiant : Refroidissement naturel Refroidissement par compression de vapeur Refroidissement naturel

5 Production de froid – Technologies (suite)
À partir d’une source de chaleur : Systèmes à absorption Systèmes à sorption (dessicant) Système à absorption Système à dessication (sorption)

6 Transport de charbon, Ohio, États-Unis
Types de combustibles Chaleur produite par : Combustibles fossiles: charbon, mazout, gaz naturel, propane, essence, etc.) Biomasse Déchets: pneus, biogaz, etc. Sources renouvelables: solaire, géothermie Électricité Transport de charbon, Ohio, États-Unis Photo : Wikipédia Coal being transported in Ohio, USA Ces combustibles peuvent être directement utilisés pour produire de la chaleur ou du froid par absorption ou sorption. La chaleur et le froid peuvent aussi être obtenus indirectement à partir d’électricité produite à partir de ces combustibles.

7 Charges de base, intermédiaire et de pointe
Chauffage électrique Photo: Air & Water, Inc Chaudière à eau chaude à tubes Photo: FireCAD Technologies Fire-tube boiler, runs on a fossil-fuel GVRC Photo: Babcock-Hitachi K.K.

8 Dimensionnement des équipements
Système de base Fonctionne essentiellement à sa capacité nominale Fournit la quasi totalité des besoins annuels en chaleur ou en froid Recherche du plus bas coût d’exploitation Besoin de haut rendement et de qualité Système de pointe Fonctionne uniquement en période de pointe Fournit une faible part des besoins annuels de chaleur ou de froid On peut se permettre des coûts unitaires d'exploitation plus élevés On peut se contenter d’équipements de moindre performance ou qualité Système intermédiaire entre les deux… Contribution des systèmes dans la feuille Modèle énergétique :

9 Production de chaleur et de froid Analyse de projets avec RETScreen
Étapes : Définir les charges de pointe en chauffage, climatisation et électricité, puis les degrés-jours de chauffage/climatisation Caractéristiques et coûts du cas de référence (chauffage, climatisation) Caractéristiques et coûts du cas proposé (chauffage, climatisation) Stratégie d'exploitation Sommaire (énergie) Analyse des émissions Analyse financière

10 Types d'analyses Types de projets : Production de chaleur
Production de froid Production de chaleur et de froid

11 Caractéristiques de la charge
Charges de chauffage et de froid Chauffage et climatisation des locaux Chaleur et froid pour procédés Locaux et procédés combinés Chauffage/ climatisation : Un seul bâtiment Un seul bâtiment multizone Plusieurs bâtiments Charge thermique Charge de froid Graphics from the absorption cooling at La Guardia Office Building Case Study Cas de référence vs cas proposé

12 Caractéristiques critiques
Production de chaleur Rendement saisonnier Production de froid Coefficient de performance saisonnier Cogénération de chaleur et d’électricité (voir cours pour cogénération) Consommation spécifique Taux de récupération de chaleur Eff. = 55 % 100 kWh COP = 3,0 100 kWh 300 kWh

13 Émissions et analyse financière
Méthode 1 Méthode 2

14 Exemple 1 : Chauffage - Climatisation
Dans la base de données de projets (études de cas) : Production de chaleur – Chaudière – Canada – Vancouver – Bureaux Modèle simplifié Compare des chaudières ayant différentes efficacités Compare le gaz naturel au mazout Dans la base de données de projets (études de cas) : Production de froid – Compresseur – États-Unis – Madison – Aréna Compare des COP moyens et élevés Comparer un compresseur à une machine à absorption

15 Exemple 2 : Chauffage et climatisation
Type de projet : Production de froid ⇒ Production de chaleur et de froid Feuille Charge et réseau Feuille Modèle énergétique : Production de froid ⇒ Absorption Le système de production de chaleur devient la source d’énergie Système de base ⇒ Base + Intermédiaire + Pointe Biomasse comme source de chaleur à coût réduit

16 Questions?