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Développement Energétique Durable | Innovation
Les techniques d’utilisation rationnelle de l’énergie: Climatiseur « Inverter »
Seminaire EE-09 - Douala
Séminaire EE-09: «Pratique du diagnostic énergétique dans les bâtiments et industries » Du 25 au 29 Juin 018 à Douala – Cameroun
Willy AZANGUE Expert en Efficacité Energétique
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Les climatiseurs classiques fonctionnent selon le mode « tout ou rien ». Ainsi, le compresseur s’arrête dès que la température souhaitée est atteinte. L’appareil redémarre lorsque la température à l’intérieur de la pièce est trop élevée et ainsi de suite. Ce mode de fonctionnement n’est pas sans rappeler celui du réfrigérateur.
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CONTEXTE TECHNOLOGIQUE
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En revanche, la technologie Inverter, inventée par Toshiba en 1981, permet au compresseur de réduire sa puissance allant jusqu’à 90 % afin d’éviter les arrêts et les redémarrages fréquents. Le climatiseur équipé de cette technologie régule sa vitesse et sa puissance en s’adaptant aux changements de température. Ainsi, il augmente sa puissance lorsque la température est trop élevée et la réduit en présence d’une température ambiante plus douce. La technologie Inverter équipe aujourd’hui différents types de climatiseurs, dont les monoblocs, les split, les unités mobiles, les appareils fonctionnant au gaz et ceux utilisant l’énergie solaire.
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CONTEXTE TECHNOLOGIQUE
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CONTEXTE TECHNOLOGIQUE
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Simulation du gain énergétique
charge et dans les Paramètres de simulation des consommations d’énergie: condition les caractéristiques nominales des appareils : environnemental Pfroid (cooling capacity) en kW ou BTU/h es de test Pabsorbée (power input) en kW ou le COP ou EER (optionelles si mentionnées par le fabricant) les puissances des ventilateurs intérieurs et extérieurs (si possible) l’environnement extérieur du lieu d’utilisation: température liée au climat l’environnement intérieur désiré : température désirée les fréquences d’utilisation : tenir compte des saisons, le l’occupation des lieux, etc. La précision du dimensionnement du climatiseur: ratio : charge thermique du bilan / puissance froid installée car la puissance absorbée en Inverter tendra vers la puissance absorbée nominale x ratio
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• Réduction de la puissance globale appelée (au démarrage et permanent) par le compresseur, ventilateurs condenseur et évaporateur • Réduction de l’énergie consommée: l’aire de la courbe (P, t) devient plus faible NB: en pleine
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Simulation du gain énergétique DONNEES D'UTILISATION DU CLIMATISEUR
Durée SC Durée SF
30 22
heures/an 210 154
j/ sem.
h/jour
5040 3696
7 7
DONNEES CLIMATIQUES DU LIEU D'INSTALLATION T. humide T. sèche (°C) HR (%) (°C) Condition extérieure de base saison chaude 33 70 28.23 (SC) Condition extérieure de base saison froide (SF) Conditions intérieures de base du local climatisé Condition extérieure de référence test équipement Condition intérieure de référence test équipement
26
80
23.32
25
50
17.89
35
50
26.16
26
55
19.53
heure utilisation 20 4200 20 3080
Pression atm. de base (Pa) 101 325
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Semaines/an jours/ans
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Simulation du gain énergétique: mode simplifié Saison chaude Saison froide 3200 0.80
3200 0.70
2.8
2.9
Durée de sollicitation de la clim (heure)
4200
3080
Froid produit sur la période (kWh)
10752
6899.2
Consommation d'énergie estimée sur la période (kWh)
3840
EER = froid produit (kWh) / consom. Énergie globale (kWh)
2 379
Consommation d'énergie estimée sur l'année (kWh)
6 219
Performances Climatiseur Inverter au R410A "1.25CV" (9000 BTU/H) Puissance froid climatiseur (W) Ratio besoin / puis. Clim
Saison chaude 3200 0.80
EER = froid produit (kWh) / consom. Énergie globale (kWh)
3.4
3.7
Durée de sollicitation de la clim (heure)
4200
3080
Froid produit sur la période (kWh)
10752
6899.2
Consommation d'énergie estimée sur la période (kWh) Consommation d'énergie estimée sur l'année (kWh)
3 162
Saison froide 3200 0.70
1 865 5 027
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Performances Climatiseur classique Tout-ouRien au R410A "1.25CV" (9000 BTU/H) Puissance froid climatiseur (W) Ratio besoin / puis. Clim
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Simulation du gain énergétique: mode détaillé Performances Climatiseur classique Tout-ou-Rien Saison chaude Saison froide au R410A "1.25CV" (9000 BTU/H) Besoins estimés en climatisation (W)
2500
1500
Puissance froid climatiseur (W)
3200
3200
Ratio besoin / puis. Clim
0.78
0.47
COP (Pfroid/Pcomp.)
2.8
2.9
Performances Climatiseur Inverter au R410A "1.25CV" (9000 BTU/H)
Saison chaude Saison froide
Besoins estimés en climatisation (W)
2500
1500
Puissance froid climatiseur (W)
3200
3200
Ratio besoin / puis. Clim
0.78
0.47
COP (Pfroid/Pcomp.)
3.4
3.7
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EER = froid produit (kWh) / consom. Énergie globale (kWh)
EER = froid produit (kWh) / consom. Énergie globale (kWh)
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Simulation du gain énergétique SIMULATION DE CONSOMMATION Saison chaude
Compresseur Ventilateur condenseur Ventileur évaporateur Global
Puis. (W) nom
facteur charge facteur + climat régulation
Durée (h)
Conso. Saison (kWh)
Puis. (W)
facteur charge + climat
facteur régulation
Durée (h)
Conso. Saison (kWh)
Cons. Annuelle (kWh)
1142.857143
0.9
0.8
3360
3456
1103.4
0.8
0.7
2156
1903.2
5359.2
45
1
0.8
3360
151.2
45
1
0.7
2156
97.0
248.2
20
1
0.8
3360
67.2
20
1
0.7
2156
3674.4
1168.4
1207.857143
Saison chaude
CONSOMMATION CLIMATISEUR "INVERTER"
Compresseur
Puis. (W) nom 941.2
facteur charge facteur + climat régulation
43.1
110.3
2043.4
5717.8
Conso. Saison (kWh)
Cons. Annuelle (kWh)
Saison froide
Durée (h)
0.60
0.80
3 360
Conso. Saison (kWh) 1 897.4
Puis. (W)
facteur charge + climat
facteur régulation
Durée (h)
864.9
0.4
0.7
2156
745.9
2643.3
Ventilateur condenseur
45
0.9
0.80
3 360
136.08
45
0.9
0.7
2156
87.3
223.4
Ventileur évaporateur
20
0.9
0.80
3 360
60.48
20
0.9
0.7
2156
38.8
99.3
Global
1 006.2
2 094.0
929.9
872.0
2966.0
Facteur de charge + climat: liée à l’influence de l’environnement extérieur et intérieur
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CONSOMMATION CLIMATISEUR CLASSIQUE
Saison froide
Facteur de régulation: liée au ration besoin/puissance installée et le type de régulation appliqué (TOR ou proportionnel) 9
Simulation du gain énergétique CALCUL DE RENTABILITE Consommation annuelle économisée
B
cout unitaire énergie (F / kWh) Economie financière / unité % économie
2751.8 kWh F CFA/ 94 kWh 258 670 F CFA 48%
Cout achat & installation équipement "Inverter" performant
400 000 F CFA
Cout achat & installation équipement classique (Tout-ourien au R410A )
300 000 F CFA
Sourcout d'investissement
100 000 F CFA
Retour sur investissement prenant en compte le surcout d’investissement
0.4 An
Retour sur investissement prenant en compte uniquement l’acquisition du nouvel équipement
1.5 An
On est dans la situation ou on va forcément proceder à l’achat d’un climatiseur: - projet de rénovation ; - remplacement lié à l’amortissement ou endommagement de l’appareil
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A
On est dans la situation ou on n’est pas dans un besoin d’achat immédiat d’un climatiseur Voir feuille de calcul
10
MERCI DE VOTRE ATTENTION !
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