indispensable pour toutes les activités humaines
POURQUOI GERER L'ENERGIE
Chacun sait que l'énergie est un bien de consommation :
Parmi toutes les formes d'énergie, l'énergie électrique est la forme la plus noble et la plus souple. Ainsi la proportion d'énergie électrique par rapport à l'énergie totale consommée, ne cesse de croître.
La gestion de l'énergie, dont il est impératif de se préoccuper est l'une des composantes d'une complète maîtrise de l'énergie. Les récents développements des moyens informatiques et des automatismes programmables apportent des solutions très performantes permettant la maîtrise de cette énergie.
DISTRIBUTION AUTOMATISEE DE L'ENERGIE
PRINCIPE
Distribuer l'énergie c'est savoir la canaliser et la rendre disponible en chaque point où elle est requise en protégeant les biens, les personnes et en assurant la constance des services.
La gestion efficace de l'énergie fait aujourd'hui appel à des automatismes qui surveilleront en temps réel son utilisation. Ces automatismes doivent être conçus dans le respect des règles de l'art de la distribution électrique. Ils doivent s'effacer devant les systèmes de protections et en aucun cas dégrader la continuité de service de l'installation.
Les distributions automatisées doivent donc respecter la hiérarchie suivante :
La distribution automatisée doit compléter la distribution traditionnelle sans la perturber. En cas de défaillance de l'automatisme, l'exploitant doit pouvoir retrouver simplement sa distribution traditionnelle.
EFFICACITE, CONFORT, ECONOMIES
Gérer la distribution de l'énergie, c'est trouver le compromis entre :
Un système performant de gestion de l'énergie devra savoir équilibrer ces trois composantes sous peine d'être rejeté par l'une ou l'autre des parties et de devenir ainsi rapidement inopérant.
FONCTIONS DE LA GESTION D'ENERGIE
DELESTAGE-RELESTAGE
Le délestage permet de décharger temporairement une installation afin de limiter l'appel de puissance.
Un dépassement de la puissance souscrite se traduit :
en tarif bleu ou jaune avec disjoncteur de branchement par un déclenchement général.
Un ordre extérieur provoque le délestage automatique des départs choisis comme non prioritaires. Ils sont délestés pendant toute la durée de l'ordre et relestés dès sa disparition.
Les ordres les plus fréquemment utilisés sont ceux transmis par EDF tels que :
Un relais d'intensité suit l'évolution du courant absorbé, si celui ci franchit un seuil préréglé, le relais donne l'ordre de délestage aux départs déclarés non prioritaires. Si malgré cette opération le seuil est toujours dépassé, une seconde série de départs peut être délestée, et ainsi de suite.
A la disparition du signal de dépassement, l'installation est progressivement relestée. Pour éviter les phénomènes de pompage, il est conseillé de temporiser le relais à seuil ou l'automate assurant le délestage.
Dans le cas où le contrat d'énergie prévoit un dénivelé de puissance, il est nécessaire d'utiliser un relais a deux seuils (ou deux relais séparés). Les seuils seront choisis légèrement inférieurs aux seuils critiques (puissances souscrites).
En tarif vert les appels de puissance ne sont pas enregistrés de manière instantanée. La puissance est intégrée sur des périodes successives de 10 mm et l'énergie consommée pendant cette période est comparée à celle correspondant à la puissance souscrite.
Il est donc possible au cours d'une même période d'appeler une puissance supérieure à la puissance souscrite à condition d'avoir une compensation à l'intérieur de cette même période.
En fonction de l'énergie consommée, l'automate de gestion d'énergie délestera automatiquement un ou plusieurs départs. Ce délestage pourra s'effectuer toujours dans le même ordre ou pourra être cyclique.
En cas de contrat avec dénivelé de puissance l'automate s'ajustera sur la puissance souscrite dans chaque période tarifaire.
Les délestages ne sont concevables que si l'on y fait appel de façon exceptionnelle. En général la courbe de charge montre que la puissance maximale n'est atteinte que quelques jours dans l'année. Ce sont ces pointes qu'il sera intéressant d'éliminer.
En tarif vert ou en tarif jaune avec indicateur de dépassement, on calcule le coefficient d'utilisation de l'installation (Cu) qui est le rapport entre l'énergie consommée (WkWh ) et le produit de la puissance souscrite (P kW ) par le nombre d'heures d'utilisation (N h ).
Ce coefficient est considéré comme :
DECALAGE DES CONSOMMATIONS
On interdit le fonctionnement de certains récepteurs (eau chaude sanitaire, chauffage à inertie...) pendant les périodes tarifaires les plus chères. La mise sous tension de ces départs est alors conditionnée par un signal tarifaire disponible sur le tableau de comptage (heures creuses...).
PROGRAMMATION TEMPORELLE
La programmation temporelle permet de commander l'ouverture et la fermeture des circuits en fonction de l'occupation et de l'utilisation des locaux.
Elle peut être :
La programmation temporelle permet :
La programmation temporelle pourra être associée à des consignes programmables (température, niveau d'éclairement...).
Selon le coefficient d'occupation des locaux et le degré de discipline d'utilisation de chacun, les économies réalisées sur les départs gérés en programmation temporelle peuvent varier entre 2% et 15% à 20%.
REGULATION
La régulation est destinée à piloter l'installation de chauffage ou de climatisation de façon à toujours bénéficier de conditions optimales.
Elle a pour avantage de bien répondre aux besoins de l'usager et de tenir compte des apports gratuits de chaleur (ensoleillement). Ce type de régulation présente l'inconvénient de réagir à la suite d'un écart de température et nécessite donc l'utilisation d'un chauffage à faible inertie thermique.
La puissance de chauffage est asservie à la température extérieure. La puissance fournie à l'installation est approximativement proportionnelle aux déperditions du bâtiment.
Il suffit donc de faire fonctionner l'installation pendant un pourcentage de temps fonction de :
La régulation est obtenue par découpage de l'alimentation des convecteurs. Ce découpage peut s'effectuer sur quelques secondes (contacteurs statiques) ou sur quelques minutes (contacteurs électromécaniques).
La régulation sur température extérieure a pour principal avantage de limiter les déperditions d'énergie dues à la négligence. Par contre cette régulation ne tient pas compte des apports gratuits d'énergie.
GESTION DES ALIMENTATIONS
La gestion des alimentations répond a deux préoccupations :
En matière de continuité de service, les exigences des utilisateurs sont très variables : un congélateur peut supporter une interruption de plusieurs heures, alors qu'un ordinateur n'admet aucune coupure. Selon le cas, on installera un groupe électrogène de secours ou une alimentation sans coupure.
De même pendant les périodes tarifaires les plus chères, il est intéressant de réduire la puissance appelée sur le réseau en démarrant un groupe électrogène. Les différents prix du KWh selon les tarifs et en particulier l'option EJP favorisent le développement de ces moyens.
Dans le cas d'un groupe de secours, les séquences de démarrage du groupe et de reprise secteur seront gérées par le système de gestion d'énergie. En général la puissance du groupe est insuffisante pour alimenter toute l'installation, certains départs seront systématiquement délestés, d'autres seront délestés ou relestés selon l'appel de puissance.
