Chauffage, ventilation et climatisation (CVC) économes en énergie

Principe

Vous avez probablement remarqué que le chauffage et la climatisation sont les deux postes les plus consommateurs d'énergie de votre hôtel. Ce que vous ignorez probablement, c'est que les moteurs des ventilateurs, des compresseurs et des pompes impliqués dans vos applications de CVC sont responsables d'une grande partie de votre consommation d'électricité car ils fonctionnent toujours à plein régime ! En effet, les moteurs n'ont pas besoin de fonctionner à plein régime en permanence.

Des solutions d'efficacité énergétique telles que des mécanismes d'entraînement à fréquence variable (EFV) sont disponibles et permettent d'adapter la vitesse des moteurs aux besoins réels de votre hôtel, ce qui contribue à réduire la consommation d'électricité de vos applications de CVC.
Le réglage de la vitesse des moteurs est un moyen efficace pour économiser l'électricité.

Explications

La plupart des systèmes impliquant des débits (comme les pompes, les ventilateurs et les compresseurs) sont utilisés sans dispositif de régulation de la vitesse du moteur. La plupart du temps, le débit est régulé en modifiant l'ouverture du système au moyen de valves ou d'obturateurs d'air. Le problème avec ce type de régulation est que les moteurs continuent à fonctionner à plein régime alors que les systèmes de CVC ont rarement besoin du débit maximal, ce qui entraîne un gaspillage d'électricité. L'ajustement de la vitesse des moteurs au moyen d'un dispositif électronique peut permettre d'économiser jusqu'à 70 % d'électricité par rapport aux systèmes fonctionnant en permanence à plein régime. En effet, la consommation d'électricité est proportionnelle à la vitesse des moteurs au cube !

Quels sont les types d'équipements concernés ?

La plupart des équipements CVC (c-à-d. les équipements utilisés pour le chauffage, la ventilation et la climatisation) sont concernés. Par exemple, les pompes à circulation d'eau utilisées dans les systèmes de production d'eau chaude peuvent utiliser un moteur à vitesse variable.

Un entraînement à vitesse variable est utilisé pour ajuster la vitesse des moteurs. 

• La plupart des moteurs électriques utilisés dans les applications de climatisation et les applications hydrauliques sont des moteurs asynchrones. Pour modifier la vitesse de ces moteurs, il est nécessaire de modifier la fréquence du courant alternatif d'entrée. Les mécanismes d'entraînement à fréquence variable sont des dispositifs électroniques capables d'ajuster progressivement la vitesse de ce type de moteurs.
• Les mécanismes d'entraînement à fréquence variable possèdent généralement des fonctions de régulation, ce qui permet d'améliorer la régulation du système tout entier. En outre, ils peuvent contribuer à protéger d'autres composants du système.
• Les surcharges mécaniques et les pics de pression impliqués par les moteurs non régulés sont évités, ce qui permet d'allonger la durée de vie du système.

Généralités

• Avant de décider d'installer un mécanisme d'entraînement à fréquence variable, il est recommandé de demander à un fabricant de systèmes de CVC d'évaluer les économies d'énergie susceptibles d'être réalisées grâce à ce système, car ces économies peuvent varier en fonction de votre installation.
• Plus généralement, la possibilité d'installer des mécanismes d'entraînement à fréquence variable sur les moteurs de vos systèmes de CVC dépend de la configuration de votre système. Compte tenu de la complexité de cette évaluation, nous vous recommandons de faire appel à un fabricant ou à un installateur de systèmes de CVC qualifié.

Tous les équipements existants peuvent-ils fonctionner avec un entraînement à fréquence variable ?

Il se peut que certains équipements ne puissent pas fonctionner avec un mécanisme d'entraînement à fréquence variable, ou seulement après avoir changé le moteur. C'est pourquoi nous vous recommandons de consulter un fabricant ou un installateur de systèmes de CVC qualifié avant de prendre une décision.

Coûts

Coût variable

Délai de retour sur investissement indicatif 

1 à 4 ans

À noter que les coûts et les délais de retour sur investissement dépendent fortement du contexte local et de la situation initiale de l'hôtel.

Bénéfices

Réduction des coûts

L'ajustement de la vitesse des moteurs peut permettre d'économiser jusqu'à 70 % d'électricité par rapport aux systèmes non régulés.
Les économies d'énergie réalisées permettent d'allonger considérablement la durée de vie d'une pompe (ou d'un ventilateur) : en regardant la durée de vie d'une pompe (ou d'un ventilateur), on peut remarquer que le coût initial d'une pompe (ou d'un ventilateur) représente environ 5 % du coût global de son cycle de vie, la maintenance environ 5 % et la consommation d'énergie environ 90 % ! Les économies d'énergie ainsi réalisées entraîneront une réduction importante du coût global du cycle de vie de la pompe (ou du ventilateur).

Source : Projet Affichage Environnemental des Hébergement touristiques, ADEME

Réduction des émissions de gaz à effet de serre

Pour un hôtel de 1 000 m² consommant 15 kWh/m² d'électricité chaque année pour les moteurs des applications CVC, et en appliquant les facteurs d'émissions français, une économie d'énergie de 50% représente 0,63 t éq. CO₂ évitées chaque année

Facteur d'émission français pour l'électricité : 87,56 gr CO₂/kWh (Source : ADEME - Base de données Ecoivent).
Facteur d'émission français pour le gaz naturel : 26,10 gr CO₂/kWh (Source : ADEME - Base de données Ecoivent).

Contraintes

À propos de sa mise en œuvre

• Facilité : Modérée 
• Meilleur moment : lors de la rénovation du système de climatisation ou lors du remplacement des moteurs.
• Situation initiale pertinente : les moteurs utilisés pour activer les ventilateurs, les pompes et les systèmes de climatisation fonctionnent en permanence ; ils ne sont pas régulés en fonction de la demande.