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Zitiervorschau

ISSN 0335-3931

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FD X 30-147 4 Novembre 2015 Indice de classement: X 30-147

ICS: 27.010

Plan de mesurage pour le suivi de la performance énergétique Conception et mise en œuvre E : Measurement plan for energy performance monitoring Design and implementation D : MeBplan zur Überwachung der Energieleistung Gestaltung und Verwirklichung

Fascicule de documentation publié par AFNOR.

Correspondance

À la date de publication du présent document, il n'existe pas de travaux de normalisation internationaux ou européens traitant du même sujet.

Résumé

Le présent document spécifie les exigences, la méthodologie et les livrables applicables à la conception, la mise en œuvre, l'exploitation, la maintenance et l'amélioration d'un plan de mesurage. Il vise les plans de mesurage de l'énergie déployé au sein d'une organisation pour effectuer un suivi de sa performance énergétique, en aval du compteur tarifaire. Dans ce cadre, il s'applique à tous les types d'organismes, à toutes les formes d'énergie et à tous les usages énergétiques. Il ne traite pas la mesure des consommations énergétiques à des fins de tarification. Le plan de mesurage n'est pas un guide d'installation des équipements de mesure, ni un plan de «Mesure et Vérification» au sens de la NF ISO 50015.

Descripteurs

Thésaurus International Technique : énergie, source d'énergie, consommation d'énergie, gestion, mesurage, planification, exigence, conception, mise en œuvre, évaluation, efficacité, qualité, instrument de mesurage, contrôle métrologique, définition.

Modifications Corrections Éditée et diffusée par l'Association Française de Normalisation (AFNOR) - 11, rue Francis de Pressensé - 93571 La Plaine Saint-Denis Cedex Tél. : + 33 (0)1 41 62 80 00- Fax:+ 33 (0)1 49 17 90 00 - www.afnor.org

© AFNOR -

Tous droits réservés

Version de 2015-11-P

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Le fascicule de documentation Le fascicule de documentation, se différencie des normes et normes expérimentales par son caractère essentiellement informatif. Il est élaboré par consensus au sein d'un organisme de normalisation. Le fascicule de documentation fait l'objet d'un examen régulier pour évaluer sa pertinence dans le temps.

Pour comprendre les fascicules de documentation

L'attention du lecteur est attirée sur les points suivants : Du fait de son caractère informatif, le fascicule de documentation ne contient aucune exigence. Les expressions telles que, il convient et il est recommandé sont utilisées pour exprimer une possibilité préférée mais non exigée pour se conformer au présent document. Les formes verbales peut et peuvent sont utilisées pour exprimer une suggestion ou un conseil utile mais non obligatoire, ou une autorisation. En outre, le présent document peut fournir des renseignements supplémentaires destinés à faciliter la compréhension ou l'utilisation de certains éléments ou à en clarifier l'application, sans énoncer d'exigence à respecter. Ces éléments sont présentés sous forme de notes ou d'annexes informatives.

Commission de normalisation

Une commission de normalisation réunit, dans un domaine d'activité donné, les expertises nécessaires à l'élaboration des normes françaises et des positions françaises sur les projets de norme européenne ou internationale. Elle peut également préparer des normes expérimentales et des fascicules de documentation.

Si vous souhaitez commenter ce texte, faire des propositions d'évolution ou participer à sa révision, adressez vous à . La composition de la commission de normalisation qui a élaboré le présent document est donnée ci-après. Lorsqu'un expert représente un organisme différent de son organisme d'appartenance, cette information apparaît sous la forme: organisme d'appartenance (organisme représenté).

-3-

Audits énergétiques et management de 1'énergie

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AFNOR CN ENERSVS-AE

Composition de la commission de normalisation

Président: MME NOTIS Secrétariat :

MME FERNANDEZ -

AFNOR

M

ADAM

ATEE

M

BANSARD

ENVIRO'CONSEIL

M

BERAUD-DUFOUR

ATEE

M

BOURGAIN

AUTOMATIQUE & INDUSTRIE

M

BUFFENOIR

BUFFENOIR MICHEL

M

BUFFENOIR

CNAFC

M

CADIOU

DGEC -

M

CALBERG-ELLEN

BIOMASSE DISTRIBUTION (MANEXI)

MME

CANON

BNG

M

CASALIGGI

CETIAT

M

COLLIN

GREENBIRDIE

M

COUSSON

MANEXI

M

CRAS

AFNOR

MME

DAMOUR

COFRAC

M

DESSAINT

LNE -

M

DUBOST

ENGIE

MME

DUCASTELLE

APAVE

M

DUPASOUIER

BUREAU VERITAS

M

DUPONT

EDF R&D

M

ELOUATI

ENDRESS HAUSER

M

FIEVEZ

SUEZ ENVIRONNEMENT

MME

GEMOND

MANEXI

M

GIRON

UNCP

M

GROSS

SUEZ ENVIRONNEMENT

M

GRUFFAZ

SCHNEIDER ELECTRIC FRANCE

M

HABAOUI

UECF-FFB

M

HAUCK

AUTOMATIQUE & INDUSTRIE

M

HELLOT

ATEE

M

HERA

SOCOMEC SA (GIMELEC)

M

IMBAULT

EVOLUTION ENERGIE

M

JAN

GIMELEC

M

LAHMIDI

BUREAU VERITAS

M

LE GUILVOUT

ENEOR

M

MAGNET

IFS2E

DIRECTION GENERALE ENERGIE CLIMAT

LABO NAL DE METROLOGIE ET D'ESSAIS

-4-

FD X 30-147

M

MANDEREAU

ARISTOT

M

MARCHAIS

SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SAS

M

MARTAUD

LYONNAISE DES EAUX FRANCE (SUEZ ENVIRONNEMENT)

MME

MYCZKOWSKI

BUREAU VERITAS

MME

NOTIS

ENGIE ENERGIE SERVICES -

M

OBERLE

SOCOMEC SA

MME

PEDESPAN

LNE -

M

PESSIEAU

UECF-FFB

M

PINGUET

AFNOR CERTIFICATION

MME

POIRIER

AFNOR CERTIFICATION

MME

RIOU

ADEME

M

ROSENSTEIN

ADEME

M

SCHAAL

GIMELEC

M

SENECHAL

CETIM

M

SONTAG

BURGEAP

M

STREIFF

ADEME

M

THIEBAUT

BURGEAP

M

TOQUARD

ENGIE

MME

VENDEUVRE

SUEZ ENVIRONNEMENT

M

WILLIG

CETEN APAVE INTERNATIONAL

COFEL Y SERVICES

LABO NAL DE METROLOGIE ET D'ESSAIS

FD X 30-147

Sommaire Page Introduction .........................................................................................................................................................

7

1

Domaine d'application

..........................................................................................................................

8

2

Références normatives .........................................................................................................................

8

3

Termes et définitions ............................................................................................................................. 8 Définitions relatives à l'efficacité énergétique ................................................................................... 8 Définitions relatives au mesurage ..................................................................................................... 1O

3.1 3.2 4

1.1 4.1 5

5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.1.9 5.1.10 5.1.11 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.2.8 5.2.9 5.2.10 5.2.11 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5 5.4.6 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5

Démarche pour établir un plan de mesurage ................................................................................... 11 Généralités ........................................................................................................................................... 11 Étapes du plan de mesurage .............................................................................................................. 12 Étapes du plan de mesurage .............................................................................................................. 13 ÉTAPE 1 : DEFINIR LE CONTEXTE, LES OBJECTIFS ET LES CONTRAINTES ............................. 13 Objectifs de l'étape .............................................................................................................................. 13 Motivations de l'organisme vis-à-vis du plan de mesurage ............................................................ 13 Contexte du plan de mesurage .......................................................................................................... 13 Périmètre du plan de mesurage ......................................................................................................... 13 Finalité des mesures ........................................................................................................................... 14 Utilisateurs du système de mesurage ............................................................................................... 14

Budget. ..................................................................................................................................................

14

Planning ................................................................................................................................................ 14 Ressources affectées au projet ......................................................................................................... 15 Niveaux du système de mesurage ..................................................................................................... 15 Livrables de l'étape ............................................................................................................................. 16 ÉTAPE 2: ÉVALUER LA SITUATION INITIALE ................................................................................. 16 Objectif de l'étape ................................................................................................................................ 16 Énergies utilisées ................................................................................................................................ 16 Usages énergétiques ........................................................................................................................... 17 Facteurs d'influence ............................................................................................................................ 17 Paramètres à surveiller sur l'installation .......................................................................................... 18 Zones .................................................................................................................................................... 19 Appareils de mesure existants ........................................................................................................... 20 Cartographie des flux énergétiques .................................................................................................. 20 Outils de relevé et d'historisation ...................................................................................................... 20 Outils d'exploitation ............................................................................................................................ 21 Livrables de cette étape ...................................................................................................................... 21 ÉTAPE 3: DEFINIR LE PLAN D'ACTION D'AMELIORATION DU SYSTEME DE MESURAGE ...... 21 Objectif .................................................................................................................................................. 21 Recommandation en fonction de la couverture du plan de mesurage .......................................... 21 Proposition d'actions d'amélioration du système de mesurage .................................................... 22 Plan d'actions gradué dans le temps ................................................................................................ 23 Livrables de cette étape ...................................................................................................................... 23 ÉTAPE 4: METTRE EN PLACE LE SYSTEME DE MESURAGE ....................................................... 23 Objectif .................................................................................................................................................. 23 Choix des appareils de mesure .......................................................................................................... 23 Traçabilité des appareils de mesure .................................................................................................. 25 Installation ............................................................................................................................................ 25 Mise en service .................................................................................................................................... 26 Livrables de cette phase ..................................................................................................................... 26 ÉTAPE 5: EXPLOITER LES MESURES ............................................................................................. 26 Objectif .................................................................................................................................................. 26 Historisation et stockage des données de mesures ........................................................................ 26 Analyse des mesures .......................................................................................................................... 27 Diffusion des données aux utilisateurs ............................................................................................. 27 Livrables de cette phase ..................................................................................................................... 27 5

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5.6 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4 5.6.5

ÉTAPE 6: MAINTENIR LE SYSTEME DE MESURAGE .................................................................... Objectifs ............................................................................................................................................... Vérification de la chaîne d'acquisition des mesures ...................................................................... Maintenance et suivi métrologique ................................................................................................... Évolution au sein du périmètre ......................................................................................................... Livrables de cette phase ....................................................................................................................

Annexe A (informative) Exemple de périmètre d'un plan de mesurage : organisme, sites, zones, usages énergétiques .......................................................................................................................... Annexe B (informative)

27 27 28 28 28 28 29

Évaluation du niveau d'un système de mesurage .............................................. 30

Annexe C (informative) Exemple concret d'utilisation des niveaux ......................................................... C.1 Description de l'exemple ................................................................................................................... C.2 Mesures à réaliser ............................................................................................................................... C.3 Mesures initiales .................................................................................................................................

32 32 33 33

Annexe D (informative) Niveaux recommandés en fonction de la typologie d'organisme et des secteurs d'activités ............................................................................................................................ 35 Annexe E (informative) Exemple de synthèse par type d'énergie et par usage (cas d'une chaufferie) ............................................................................................................................................

37

en fonction du niveau Annexe F (informative) Recommandations vis-à-vis de l'instrumentation du système de mesure .................................................................................................................... 38 F.1 Mesures au point de livraison ........................................................................................................... 38 F.2 Mesures par zones .............................................................................................................................. 38 F.3 Mesures par usage ............................................................................................................................. 39 F.4 Mesure des facteurs d'influence ....................................................................................................... 39 F.5 Mesures au niveau des générateurs ou échangeurs d'énergie ..................................................... 40 F.6 Surveillance de l'installation électrique ........................................................................................... 40 F.7 Moyens de mesurage ......................................................................................................................... 41 F.8 Inventaire des paramètres à surveiller ............................................................................................. 41 Annexe G (informative) Exemples de synoptiques d'installations vis-à-vis des flux énergétiques et des moyens de mesurage .................................................................................................................. 42

Annexe H (informative) Exemples d'architectures permettant le relevé et la mémorisation automatique de mesurages ............................................................................................................... 45 Annexe 1(informative) Recommandations pour la maintenance métrologique, applicable aux mesures électriques et fluidiques ..................................................................................................................... 47 1.1 Maintenance métrologique des installations électriques ............................................................... 47 1.2 Maintenance métrologique des installations fluidiques ................................................................. 47 Bibliographie .................................................................................................................................................... 49

6

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Introduction La maîtrise des consommations d'énergie permet aux organismes d'améliorer leur performance énergétique, et ainsi d'accroitre leur compétitivité. Dans les normes relatives au management de l'énergie, il est souvent fait référence à la mesure de l'énergie comme un élément important d'amélioration de la performance énergétique, mais sans expliciter la notion de plan de mesurage. Le plan de mesurage définit la démarche de conception, mise en œuvre, exploitation, maintenance et amélioration d'un système de mesurage. Ce dernier permet de mesurer et d'analyser la performance énergétique de l'organisme en fonction de facteurs qui influencent le fonctionnement du site. Un plan de mesurage est générique, il porte sur tous types d'énergie (électricité, gaz, vapeur, eau glacée, air comprimé, ... ) et d'usage. Il peut intégrer de multiples sources de données. Les résultats du plan de mesurage permettent de : faciliter la mise en œuvre des démarches volontaires de suivi et d'amélioration de la performance énergétique au sein d'organismes de toutes tailles et de tous secteurs d'activité ; répondre aux exigences réglementaires ou légales relatives à la performance énergétique (par exemple la Directive Efficacité Energétique 2012/27, la Directive de Performance Energétique des Bâtiments, la Règlementation thermique des bâtiments, le Contrôle de performance des chaudières ... ) ; d'améliorer le fonctionnement des installations. L'objectif de ce document est de donner les éléments de base du plan de mesurage de la performance énergétique et de permettre d'en définir son contenu ainsi que ses étapes de mise en œuvre.

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1

Domaine d'application

Le présent document spécifie les exigences, la méthodologie et les livrables applicables à la conception, la mise en œuvre, l'exploitation, la maintenance et l'amélioration d'un système de mesurage. Il s'applique à tous les types d'organisme, à toutes les formes d'énergie et à tous les usages énergétiques. Le plan de mesurage n'est pas un guide d'installation des équipements de mesure, ni un Vérification » de la performance énergétique au sens de la NF ISO 50015.

2

«

plan de Mesure et

Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements). NF EN 12261, Compteurs de gaz - Compteurs de gaz à turbine (indice de classement: E 17-303). NF EN 16247-3, Audits énergétiques-

Partie 3: Procédés (indice de classement: X 30-123-3).

NF EN 61557-12, Sécurité électrique dans les réseaux de distribution basse tension de 1 000 V c.a. et 1 500 V c.c. - Dispositifs de contrôle, de mesure ou de suNeillance de mesures de protection - Partie 12 : Dispositifs de mesure et de surveillance des performances (PMD) (indice de classement : C 42-198-12). NF EN 62053-21, Équipement de comptage de l'électricité (c.a.) - Prescriptions particulières - Partie 21 Compteurs statiques d'énergie active (classes 1 et 2) (indice de classement: C 44-053-21). NF EN 62053-22, Équipement de comptage de l'électricité (c.a.) - Prescriptions particulières - Partie 22 : Compteurs statiques d'énergie active (classes 0,2 Set 0,5 S) (indice de classement: C 44-053-22). NF EN ISO 50001, Systèmes de management de l'énergie - Exigences et recommandations de mise en œuvre (indice ce classement : X 30-130). NF ISO 50006, Systèmes de management de l'énergie - Mesurage de la performance énergétique à l'aide des performances énergétiques de référence (FER) et d'indicateurs de performance énergétique {IPé) - Principes généraux et lignes directrices (indice de classement : X 30-138). NF ISO 50015, Système de management de l'énergie - Mesures et vérification de la performance énergétique des organismes - Principes généraux et recommandations (indice de classement: X 30-145). NF ISO/IEC 13273-1, Efficacité énergétique et sources d'énergies renouvelables - Terminologie internationale commune - Partie 1 : Efficacité énergétique (indice de classement : X 30-137-1 ). NF ISO/IEC GUIDE 99:2011, Vocabulaire international de métrologie - Concepts fondamentaux et généraux et termes associés (VIM) (indice de classement: X 07-001). IEC 60364-8-1, Installations électriques basse tension - Partie 8-1 : Efficacité énergétique

3

Termes et définitions

Pour les besoins du présent document les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1

Définitions relatives à l'efficacité énergétique

3.1.1 performance énergétique résultats mesurables liés à l'efficacité énergétique, à l'usage énergétique et à la consommation énergétique

[SOURCE: NF ISO/IEC 13273-1)

8

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3.1.2 efficacité énergétique Eé ratio, ou autre relation quantitative, entre une performance, un service, un bien ou une énergie produits et un apport en énergie EXEMPLE L'efficacité de conversion d'énergie, le rapport "énergie nécessaire/énergie utilisée", le rapport "sortie/entrée", le rapport "énergie théoriquement utilisée pour fonctionner/énergie effectivement utilisée pour fonctionner". L'entrée comme la sortie, censées être mesurables, seront clairement précisées en termes de quantité et de

NOTE qualité.

[SOURCE: NF ISO/IEC 13273-1)

3.1.3 usage énergétique mode ou type d'utilisation de l'énergie EXEMPLE

Ventilation, éclairage, chauffage, refroidissement, transport, traitements, lignes de production.

NOTE Les caractéristiques de l'usage énergétique comprennent, entre autres, l'objectif de l'usage, le choix de la ou des sources et la mise en œuvre.

[SOURCE: NF ISO/IEC 13273-1)

3.1.4 utilité vecteur énergétique nécessaire pour le procédé et le service auxiliaire. Une utilité peut être générée sur le site, à l'extérieur du site ou achetée à un tiers.

NOTE EXEMPLE

Vapeur, eau chaude, air comprimé, etc ...

[SOURCE: NF EN 16247-3)

3.1.5 consommation énergétique quantité d'énergie utilisée [SOURCE: NF ISO/IEC 13273-1, modifiée - Suppression de la« Note 1 : Ce concept n'est pas équivalent au concept énergie utile »]

3.1.6 indicateur de performance énergétique valeur quantitative ou mesure de la performance énergétique NOTE 1

Les IPÉ utilisés dans des systèmes de management de l'énergie (SMÉ) sont définis par l'organisme.

NOTE 2

Les IPÉ pourraient être exprimés sous la forme d'une mesure simple, d'un ratio ou d'un modèle plus complexe.

NOTE 3

Les principaux types d'IPÉ sont: valeur énergétique mesurée : consommation d'un site complet, ou un ou plusieurs usages énergétiques mesurés par un compteur ; ratio de valeurs mesurées : expression de l'efficacité énergétique ; modèle statistique : relation entre la consommation énergétique et les facteurs pertinents utilisant des régressions linéaires ou non linéaires ; modèle physique : relation entre la consommation énergétique et les facteurs pertinents utilisant des simulations physiques.

[SOURCE : NF ISO/IEC 13273-1, modifiée - Ajout d'une note 3 reprenant le dernier paragraphe du 4.3.1 de la NF ISO 50006) 9

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3.1.7 situation énergétique de référence SER

référence(s) quantifiée(s) servant de base pour la comparaison de performances énergétiques NOTE 1 Une situation énergétique de référence peut être normalisée à l'aide de facteurs ayant une incidence sur l'usage et/ou la consommation énergétique, tels que le niveau de production, les degrés-jour (température extérieure), etc. NOTE 2 La situation énergétique de référence est également utilisée pour calculer les économies d'énergie, à titre de référence, avec et sans la mise en œuvre d'actions d'amélioration de la performance énergétique, ou pour évaluer les économies d'énergie réalisées pendant une période donnée.

[SOURCE: NF ISO/IEC 13273-1)

3.1.8 facteur d'influence paramètre mesurable ou quantifiable qui peut avoir un impact sur la performance énergétique et soumis à des changements réguliers EXEMPLE Paramètres de production (volume de production, taux de production) ; conditions météorologiques (température extérieure, degrés-jour) ; heures de fonctionnement ; paramètres d'exploitation (température de fonctionnement, intensité lumineuse). NOTE La norme NF ISO 50006 utilise le terme facteur pertinent qui est un paramètre d'influence dont on a vérifié l'impact sur la performance énergétique.

[SOURCE : NF ISO 50006, modifiée - Remplacement du qualificatif pertinent par influence et remplacement de quantifiable par mesurable ou quantifiable, ajout de la note]

3.2

Définitions relatives au mesurage

3.2.1 mesurage processus consistant à obtenir physiquement une ou plusieurs valeurs que l'on peut raisonnablement attribuer à une grandeur NOTE 1

Les mesurages ne s'appliquent pas aux propriétés qualitatives.

NOTE 2

Un mesurage implique la comparaison de grandeurs, y compris le comptage d'entités.

NOTE 3 Le mot« mesure » a, dans la langue française courante, plusieurs significations. C'est la raison pour laquelle le mot « mesurage » a été introduit pour qualifier l'action de mesurer. Le mot « mesure » intervient cependant à de nombreuses reprises pour former des termes, suivant en cela l'usage courant et sans ambiguïté. On peut citer, par exemple : unité de mesure, méthode de mesure, instrument de mesure. Cela ne signifie pas que l'utilisation du mot « mesurage » au lieu de « mesure » pour ces termes ne soit pas admissible si l'on trouve quelque avantage à le faire.

[SOURCE: NF ISO/IEC GUIDE 99:2011)

3.2.2 appareil de mesure dispositif destiné à être utilisé pour faire des mesures, seul ou associé à un ou plusieurs dispositifs annexes

[SOURCE: NF ISO/IEC GUIDE 99:2011)

3.2.3 système de mesurage ensemble d'appareils de mesure, de moyens de relève et d'enregistrement horodaté des valeurs issues du mesurage, ainsi que des moyens d'exploitation de ces valeurs

[SOURCE : NF ISO/IEC GUIDE 99:2011, modifié. Suppression du qualificatif «complet». Remplacement de «instruments de mesure» par «appareils de mesure». Remplacement de « autres équipements » par « moyens de relève et d'enregistrement horodaté ainsi que des moyens d'exploitation de ces valeurs»]

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3.2.4 plan de mesurage ensemble de tâches organisées dans le temps comprenant la conception, la mise en œuvre, l'exploitation, la maintenance et l'amélioration d'un système de mesurage

3.2.5 comptage intégration continue de grandeurs mesurées en fonction du temps NOTE L'intégration peut s'effectuer sur une mesure de puissance électrique active ou réactive, de volume de fluide, de nombre de pièces, ...

3.2.6 surveillance évaluation continue de mesures ou de signaux, ayant pour objet de reporter à propos de dysfonctionnements potentiels du système et éventuellement d'alarmer NOTE Des exemples de mesure à surveiller dans une installation électrique sont le facteur de puissance, la tension, les harmoniques, ...

3.2.7 paramètre à surveiller paramètre non directement relatif à l'énergie, mais qui peut influencer la performance énergétique de la distribution d'énergie dans une installation EXEMPLE Taux d'harmoniques ou cos phi dans une installation électrique, pression au départ de l'installation et titre vapeur pour une chaufferie vapeur, ...

3.2.8 zone espace géographique définissant une partie de l'organisme NOTE 1

Des exemples d'une zone peuvent être une cuisine de 20 m2 , une aire de stockage de 500 m2 .

NOTE 2

L'espace géographique peut être une surface ou un volume.

NOTE 3 Pour l'électricité, la norme IEC 60364-8-1 définit une notion de maille qui peut se révéler utile dans certains cas et qui permet un découpage plus fin et plus homogènes que les zones.

[SOURCE : IEC 60364-8-1, modifiée par remplacement de« aire (ou surface}» par« espace géographique» et de « installation » par« organisme » et ajout de la note 3]

4

Démarche pour établir un plan de mesurage

1.1 Généralités L'objectif d'un plan de mesurage est de concevoir, mettre en œuvre, exploiter et maintenir le système de mesurage qui permet à l'organisme de : identifier des potentiels d'amélioration, mesurer la performance énergétique pour s'assurer qu'elle est conforme aux objectifs, analyser les causes des dérives potentielles de consommation énergétique, pérenniser les gains réalisés. Un système de mesurage réunit les éléments décrits dans la Figure 1, en fonction des besoins de l'organisme :

11

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Mesures unitaires : appareils de mesure

Mesure de puissances électriques et thermiques [kW] et de débits volumétrique (Nm3/h] et massique (kg/h]

Détermination analytique des facteurs d'influence et des paramètres à surveiller

Comptage : Intégration de grandeurs mesurables dans le temps (kWh], [Nm 3], ••• Applications : Mesure des consommations énergétiques, comptage tarifaire, sous-comptage pour facturation interne, calcul d'une consommation de référence ...

!Mesure des facteurs d'influence et des paramètres à surveiller Applications : surveillance, explication de la performance Système de mesurage

Moyen de relevé et d'historisation

;

Relevé annuel ou télé-relève, ... Applications : Centralisation, historisation et sauvegarde de données ...

Moyen d'analyse

ement par tableur, logicielslocaux, logicielsdéportés ~

pplications : Supervision, réalisation de tableaux de bords, analyses statistiques, gestion d'alarmes, ...

calcul des IPE : Indicateurs de Performances Énergétiques

Figure 1 - Éléments du système de mesurage de la performance énergétique

4.1

Étapes du plan de mesurage

Pour la mise en place d'un plan de mesurage, l'organisme doit prendre en compte les étapes suivantes : ÉTAPE 1 : DEFINIR LE CONTEXTE, LES OBJECTIFS ET LES CONTRAINTES ÉTAPE 2: EVALUER LA SITUATION INITIALE •

ÉTAPE 3: DEFINIR LE PLAN D'ACTION D'AMELIORATION DU SYSTEME DE MESURAGE ÉTAPE 4 : METTRE EN PLACE LE SYSTEME DE MESURAGE ÉTAPE 5 : EXPLOITER LES MESURES

•

ÉTAPE 6 : MAINTENIR LE SYSTEME DE MESURAGE

La mise en œuvre du plan de mesurage est une démarche itérative. L'organisme doit concevoir son plan de mesurage participant à l'amélioration continue.

12

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5

Étapes du plan de mesurage

5.1

ÉTAPE 1 : DEFINIR LE CONTEXTE, LES OBJECTIFS ET LES CONTRAINTES

5.1.1

Objectifs de l'étape

S'assurer que les motivations, enjeux et objectifs du projet sont clairement définis. S'assurer que le contexte organisationnel, technique et budgétaire permettra de réaliser un plan de mesurage adapté aux ambitions du projet.

5.1.2

Motivations de l'organisme vis-à-vis du plan de mesurage

Par la mise en place d'un plan de mesurage, l'organisme peut atteindre des objectifs tels que : améliorer le suivi des consommations énergétiques, détecter des anomalies ou des dérives, faciliter l'exploitation et la maintenance, mettre en œuvre une démarche volontaire d'amélioration de la performance énergétique, répondre aux exigences réglementaires ou légales relatives à la performance énergétique, mettre en œuvre les recommandations des audits énergétiques.

5.1.3

Contexte du plan de mesurage

Au sein d'un organisme, l'une des premières actions pour réduire ses consommations énergétiques est de mettre en place un plan de mesurage de l'énergie. Aujourd'hui, l'organisme qui souhaite déployer un plan de mesurage, se trouve confronté à un certain nombre d'obstacles parmi lesquels : la conception d'un plan de mesurage, la définition de son contenu, de son périmètre en fonction des besoins et de l'objectif visé ; l'évaluation du coût/bénéfices de mise en œuvre du plan de mesurage, permettant une aide à la décision ; les difficultés techniques associées à la mise en œuvre du plan de mesurage. Le présent document vise à répondre à ces problématiques.

5.1.4

Périmètre du plan de mesurage

L'organisme définit le périmètre du plan de mesurage, notamment les sites, les zones, les usages et les énergies concernés. L'organisme identifie les ressources à affecter au plan de mesurage. NOTE

Voir une explication donnée en Annexe A à propos de la notion de zones.

Le plan de mesurage doit être cohérent avec les autres actions relatives à la maîtrise de l'énergie, telles que : Les audits énergétiques (NF EN 16247) qui nécessitent certaines mesures (articles 5.2, 5.3, 5.5), Le système de management de l'énergie (NF EN ISO 50001) qui requiert la mise en place et le suivi d'indicateurs de performance énergétique (NF ISO 50006), Les calculs d'économie d'énergie (NF ISO 50015, NF ISO 17741 ou NF ISO 17747). Les exigences et recommandations s'appliquent sur ce périmètre.

13

FD X 30-147

5.1.5

Finalité des mesures

L'organisme définit la finalité de chaque mesure au sein du plan de mesurage, telle que : calculer un Indicateur de Performance Énergétique (IPE) (NF ISO 50006) et suivre son l'évolution dans le temps; établir une situation énergétique de référence (NF ISO 50006) ; surveiller la performance énergétique d'un équipement ou d'une installation. NOTE Il convient de vérifier que tous les points de mesure inclus dans le plan de mesurage ont pour objectif l'amélioration de la performance énergétique de l'organisme. Les mesures de paramètres n'ayant pas d'influence directe ou indirecte sur la consommation d'énergie ne font pas partie du périmètre du plan de mesurage de l'énergie.

5.1.6

Utilisateurs du système de mesurage

L'organisme doit identifier les besoins spécifiques à chaque utilisateur. Le système de mesurage peut concerner les utilisateurs suivants : Direction : les responsabilités consistent, entre autres, à s'assurer que le système de mesurage (découlant de la mise en œuvre du plan de mesurage décrit par ce document) est adapté à l'organisme, à prendre en compte la performance énergétique dans la planification à long terme, à s'assurer que toutes les exigences légales et autres exigences externes sont satisfaites et à s'assurer que les résultats sont mesurés et rapportés à intervalles réguliers. La direction peut être utilisatrice du système de mesurage. Responsable SMÊ : travaille avec une équipe de management de l'énergie et est chargé de transmettre à la direction les résultats mesurables du SMÊ. Le responsable SMÊ utilise donc le système de mesurage de l'organisme. Directeur technique : alloue généralement les ressources au sein de l'usine ou de l'installation et doit rendre compte des résultats. Il est en mesure d'évaluer les objectifs ciblés et ceux réellement obtenus, aussi bien en termes de performance énergétique qu'en termes financiers. Personnel d'exploitation et de maintenance : chargé d'utiliser le système de mesurage pour contrôler et assurer un fonctionnement efficace en prenant des mesures correctives en cas d'écarts de la performance énergétique, en éliminant les déchets et en réalisant la maintenance préventive afin de réduire la dégradation de la performance énergétique. Le personnel d'exploitation et de maintenance peut utiliser le système de mesurage pour le processus ou les équipements dont il a la responsabilité. Utilisateurs externes : ces utilisateurs peuvent comprendre des organismes de réglementation, des auditeurs de SMÊ, des clients, des fournisseurs ou d'autres organismes. 5.1.7

Budget

L'organisme définit le budget alloué au plan de mesurage en fonction de ses objectifs et de ses enjeux énergétiques. 5.1.8

Planning

Le plan de mesurage de la performance énergétique pourra être mis en œuvre par étape en fonction des priorités pour satisfaire les contraintes budgétaires de l'organisme. L'organisme met en place, sous forme de planning, un échéancier de mise en œuvre du plan de mesurage. Il doit identifier les jalons les plus importants du projet.

14

FD X 30-147

5.1.9

Ressources affectées au projet

L'organisme identifie les ressources humaines et matérielles nécessaires aux différentes étapes de la mise en œuvre du plan de mesurage: Étude Installation ,

Métrologie Système d'acquisition ou ressources nécessaires pour une éventuelle relève manuelle Système de capitalisation et visualisation Maintenance

L'organisme identifie clairement une personne responsable de plan de mesurage et s'assure de sa compétence et de sa disponibilité. L'organisme doit identifier et vérifier les compétences nécessaires à l'exécution du plan de mesurage par son personnel ou ses prestataires. 5.1.10 Niveaux du système de mesurage L'organisme évalue la pertinence de son système de mesurage par rapport à ses besoins. d'évaluation sont :

Les six critères

La capacité à quantifier les consommations d'énergie par site, par zone ou par usage énergétique ; NOTE La majeure partie des sites disposent de mesures de consommations aux points de livraison. Ces mesures servent, essentiellement, pour la facturation. Disposer de mesure divisionnaire par zone ou par usage énergétique permet un meilleur maillage et suivi des consommations et des performances énergétiques.

La capacité à effectuer des relevés à intervalle régulier des points de mesure ; NOTE Pour suivre et analyser l'évolution des consommations d'énergie, le relevé des points de mesure doit être effectué régulièrement (fréquence). Les points de mesure peuvent être relevés manuellement par des rondiers ou automatiquement par télé-relève. La télé-relève permet en général une fréquence de relève et un nombre de points de mesure accrus tout en maîtrisant les coûts.

La capacité à quantifier les facteurs d'influence impactant la performance énergétique des usages énergétiques ; NOTE L'identification et la quantification des facteurs d'influence améliore et affine l'analyse des évolutions des consommations d'énergie et donc de la performance énergétique

La capacité à capitaliser les mesures issues des différents points de mesure ; NOTE L'enregistrement horodaté des mesures relevées à intervalle régulier aux différents points de mesure permet d'appréhender les évolutions des consommations d'énergie dans le temps.

La capacité à visualiser, analyser et piloter sa performance énergétique; NOTE La restitution des consommations d'énergie peut être réalisée à différentes fréquences selon les besoins. Plus la fréquence de restitution est élevée (hebdomadaire, quotidienne, horaire ... ), plus le système de mesurage doit automatiser le traitement des données pour faciliter l'analyse.

..

La capacité à surveiller l'installation.

NOTE La surveillance de l'installation peut conduire à la mise en évidence de dysfonctionnements influant sur la performance énergétique. Pour faciliter le suivi, des seuils et alarmes peuvent être mise en place sur les paramètres de surveillance.

15

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Les niveaux du système de mesurage sur une zone, un usage énergétique voire un point de mesure peuvent différer selon les enjeux énergétiques, contraintes techniques et économiques et des objectifs de l'organisme en termes de performance énergétique. EXEMPLE Télé-relève et suivi mensuel des consommations d'énergie par usage énergétique sur le bâtiment principal et relevé manuel du compteur général d'un bâtiment secondaire. EXEMPLE

Mesure et suivi en temps réel des consommations d'énergie au niveau d'un usage énergétique significatif.

Les Annexes B, C et D fournissent des recommandations et des exemples d'évaluation du système de mesurage en fonction des six critères précités. 5.1.11 Livrables de l'étape L'organisme fournit une note synthétisant ses objectifs et ses contraintes, l'organisation retenue et le planning de mise en œuvre ainsi que les budgets alloués au plan de mesurage.

5.2

ÉTAPE 2: ÉVALUER LA SITUATION INITIALE

5.2.1

Objectif de l'étape

Réaliser l'inventaire fonctionnel (les besoins, ce qu'on doit collecter comme données et pourquoi) Réaliser l'inventaire technique (les données et équipements dont on dispose) 5.2.2

Énergies utilisées

L'organisme définit les enjeux énergétiques par l'analyse des factures énergétiques, de son système de mesurage existant ou grâce aux livrables d'un audit énergétique. L'organisme recense les énergies utilisées par les installations faisant l'objet du plan de mesurage. L'organisme réalise l'inventaire des énergies utilisées conformément au Tableau 1. Tableau 1 - Inventaire des énergies utilisées Unité de mesure énergétique

kWh, kVArh

-

kWh, kVArh

Nm3h

PCS

kWh

Type mesure

Electricité

Energie active, réactive

Gaz naturel

Débit

Fuel

Débit

kWh

GPL

Débit

kWh

Charbon

Masse

kWh

Bois

Masse

kWh

Biomasse

Masse

kWh

Air comprimé

Débit

kWh

Fluides caloporteurs

Débit

kWh

Autres énergies

de

Facteur de conversion

ENERGIE UTILISEE

Unité mesure

de

Fréquence de mesure

kWh

TOTAL

Pour chaque énergie utilisée, l'organisme caractérise (marque, référence) les appareils de mesure et leur liens éventuels au sein d'un même point de mesure. L'organisme doit vérifier que les appareils de mesure sont correctement adaptés (par exemple précision, calibration) à la grandeur mesurée.

16

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L'organisme recueille la fréquence de télé-relève de chaque point de mesure. L'organisme doit vérifier que la fréquence de télé-relève de chaque appareil de mesure et chaque point de mesure est correctement adapté à la grandeur mesurée et son évolution. Cette étude permet aussi de mettre en évidence des appareils de mesure qui ne sont pas adaptés aux objectifs. 5.2.3

Usages énergétiques

L'organisme détermine ses usages énergétiques, par exemple : HVAC (chauffage, ventilation et climatisation) Eclairage Prises pour appareils électriques (Exemples : PC, imprimantes, ... ) Fabrication, procédé, (Exemples : moteurs, machines, ... )

L'organisme recense ses usages et les caractérise par une consommation énergétique mesurée ou estimée, conformément au Tableau 2. Tableau 2 - Inventaire fonctionnel des usages USAGE

Unité de mesure

Usage 1

kW

Usage 2

kW

Méthode d'évaluation (inconnu/ estimé/ mesuré)

...

TOTAL

Pour remplir le Tableau 2, l'organisme peut utiliser les résultats d'audits énergétiques, de type diagramme en secteurs (cf. Annexe F). 5.2.4

Facteurs d'influence

L'organisme identifie les facteurs d'influence affectant les consommations d'énergie de chaque usage retenu, tels que: ,

Production, mesurée par : Un nombre, un volume ou une masse de pièces produite ou équivalent (chiffre d'affaire, ... ) industrie, ... Un nombre de personnes présentes par période de temps ou équivalent (chiffre d'affaire, ... ) bâtiments, infrastructure, ...

Conditions climatiques, mesurées par : Température externe ou Degré Jour Saison Luminosité naturelle

17

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Conditions contextuelles, mesurées par : Taux d'occupation du bâtiment Horaires d'ouverture Niveau de services rendu par l'usage Consigne de température Confort de l'occupant (éclairage, température) Niveau d'humidité •

Qualité de traitement de l'air

Certains facteurs d'influence peuvent être qualitatifs ou discrets. L'organisme doit faire une synthèse des facteurs d'influence dans chaque zone et l'impact de chacun vis-à-vis de l'atteinte des objectifs, conformément au Tableau 3. Tableau 3 - Inventaire fonctionnel Par usage

Méthode de mesure

des facteurs d'influence

Fréquence mise à jour

de

Impact vis-à-vis des objectifs

Facteur 1 Facteur 2

... TOTAL

L'organisme identifie quels facteurs d'influence sont déjà mesurés. 5.2.5

Paramètres à surveiller sur l'installation

L'organisme liste les grandeurs devant faire l'objet d'une surveillance et qui permettent de caractériser la qualité de fonctionnement de l'installation. 5.2.5.1

Surveillance de l'installation

électrique

Le Tableau 4 ci-dessous décrit l'influence de certains paramètres relatifs à l'énergie électrique sur la performance énergétique de l'installation. Pour plus de détail voir les recommandations fournies en Annexe F en fonction des niveaux.

18

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Tableau 4 - Exemple de paramètres électriques à surveiller Paramètre

Mesure

Influence sur la performance énergétique de l'installation

Influence sur la performance de l'installation

Facteur de puissance (cos phi)

PF

Des pertes énergétiques sont générées dans les câbles. Le fournisseur facture des pénalités.

câbles doivent Les surdimensionnés

Harmonique et courant

THOU

Les harmoniques de séquence négative (u2) freinent les moteur, Les harmoniques de séquence zéro (u0) provoquent des pertes énergétiques.

Défaillance prématurée de certains appareils, notamment les moteurs

tension

THDi

être

Déviation permanente ou fréquentes de tension

u

Les appareils électriques travaillent hors vont de leurs spécifications et surconsommer, notamment les moteurs.

Défaillance prématurée de certains appareils, notamment les moteurs

Déséquilibre tension

de

Uimb

Des pertes énergétiques sont générées dans les moteurs

Défaillance prématurée de certains appareils, notamment les moteurs

Creux de tension, Interruptions de tension

Udip Uint

---

Arrêt de procédés avec impact financier

Fréquence

f

--·-

Changement de vitesse machines tournantes

5.2.5.2

des

Surveillance de l'installation fluidique

Pour les installations fluidiques (chaufferie, centrale air comprimé, centrale frigorifique, station de traitement d'eau, ... ) certains paramètres peuvent s'avérer importants et faire l'objet d'une surveillance.

À titre d'exemple : Chaufferie vapeur : la pression au départ de l'installation, la qualité de l'eau d'appoint et des retours des condensats (Conductivité, pH, ... ), le taux des retours des condensats, le titre vapeur ... Centrale air comprimé : la pression, l'hygrométrie, les pertes de charges de la chaine de filtration, la température d'aspiration des compresseurs, ... Centrale frigorifique : la haute pression, la basse pression, l'écart de température entre le départ et le retour du circuit frigoporteur, le suivi de l'encrassement des échangeurs thermiques, la température d'huile des machine lubrifiée ... En pratique, certains de ces paramètres font l'objet d'un suivi dans le cadre de la maintenance préventive pour assurer la fiabilité, la longévité ainsi que les performances optimales des équipements.

5.2.6

Zones

L'organisme détermine les zones utiles : ateliers (industrie, ... ) chambres (hôtel, ... ) étage (bâtiment, ... )

L'organisme fait une synthèse des mesures existantes par zone.

19

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5.2.7

Appareils de mesure existants

L'organisme fait l'inventaire des appareils de mesure existants pour chaque installation : Compteurs d'énergie électrique Centrales de mesure (pour surveillance de l'installation électrique) Compteurs de gaz Compteurs de fluides Autres compteurs

L'organisme explicite leur utilisation actuelle. 5.2.8

Cartographie des flux énergétiques

L'organisme identifie les réseaux de distribution ou de génération des énergies au sein du périmètre du plan de mesurage et caractérise les flux significatifs. Un audit énergétique permet de répondre à cet objectif. L'organisme synthétise la distribution des énergies et les points de mesure existants au sein du périmètre du plan de mesurage : les entrées et sorties des différentes énergies dans chaque zone ; le sens et l'importance des flux énergétiques entre les équipements d'une zone ou entre les zones ; la position des points de mesure existants au sein de chaque zone et aux interfaces entre les zones. L'organisme peut utiliser une représentation tableur ou une représentation visuelle avec une symbolique appropriée afin d'alléger le schéma sans pour autant omettre les informations nécessaires. Une légende doit alors préciser la signification de la symbolique utilisée. Des exemples de synoptiques sont fournis en Annexe G. Par le biais d'opérations de vérification au sein du périmètre de mesurage, l'organisme contrôle et met à jour le cas échéant les informations du schéma de principe des installations : analyser la pertinence des points de mesure par rapport aux objectifs de l'organisme, notamment par une analyse métrologique; caractéristiques des appareils de mesure en état de fonctionnement ; traçabilité métrologique (voir 5.6.3) ; identification des appareils de mesure défectueux. 5.2.9

Outils de relevé et d'historisation

Pour chaque grandeur mesurée, l'organisme détermine les outils de relevé (automatique ou manuel) et d'historisation déjà utilisés par l'installation. L'organisme doit analyser la pertinence de la chaine d'acquisition (choix et cohérence des fréquences de relève entre les appareils de mesure) et d'historisation par rapport à ses objectifs, conformément au Tableau 5.

20

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Tableau 5 - Exemple de synthèse des relèves et historisation réalisées POINT DE MESURE

Mode relève (Manuel Auto)

de

Fréquence relève

/

de

Système d'historisation (ex : tableur, base de données ... )

Qualité de la donnée moyenne, mauvaise)

(bonne,

Compteur électricité 1 Compteur électricité 2 Centrale de mesure Compteur de gaz 1 Sonde de température

...

5.2.1O Outils d'exploitation L'organisme caractérise les pratiques (utilisateurs, grandeurs, fréquences, outils, systèmes d'information, tableaux de bord) actuelles en termes d'exploitation des mesures. L'organisme analyse la pertinence et la performance du système de mesurage par rapport à ses objectifs et aux utilisateurs conformément au Tableau 6. Tableau 6 - Exemple de synthèse des outils d'exploitation OUTIL D'EXPLOITATION

Périmètre

Utilisateurs

Objectif

Besoin complémentaire de mesurage

Tableau de bord

Tout

Direction

Suivre les résultats trimestriels et annuels

Prendre des décisions d'investissement pour l'amélioration de la performance énergétique, suivi des plans d'action

Système de supervision d'automate industriel

Production vapeur

Directeur de site

Suivre la production

Mesurer les consommations d'un atelier de production

Gestion technique du bâtiment (GTB)

Bâtiments

Responsable énergie

Réduire les d'énergie

consommations

Appareil de mesure défectueux à remplacer

(Energy EMS Management Software) ou SIE (Système d'information Energétique)

Bâtiments

Responsable énergie

Suivre en continu les consommations par usages et par zones

Déterminer des indicateurs de performance énergétique

... 5.2.11 Livrables de cette étape L'organisme doit établir une cartographie des installations existantes au sein du périmètre d'analyse, avec l'identification des systèmes d'acquisition et d'exploitation des données. L'organisme doit fournir une analyse des éléments de la chaîne de mesure défaillants ou des éléments à compléter par rapport à ses objectifs.

5.3 5.3.1

ÉTAPE 3: DEFINIR LE PLAN D'ACTION D'AMELIORATION DU SYSTEME DE MESURAGE Objectif

L'objectif est de définir les actions à entreprendre dans le cadre du plan de mesurage pour atteindre les objectifs de l'organisme 5.3.2

Recommandation en fonction de la couverture du plan de mesurage

L'organisme, selon ses activités et ses objectifs, peut se référer à l'Annexe D pour faciliter la définition de besoins en mesurage.

21

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Proposition d'actions d'amélioration du système de mesurage

5.3.3

Pour atteindre ses objectifs, l'organisme met en œuvre des actions visant à améliorer son système de mesurage sur la base des critères définis en 5.1 .1O afin de : améliorer l'affectation des consommations d'énergie aux différentes mailles (sites, zones, usages, installations) grâce à la mise en place de nouveaux points de mesure ; mieux maîtriser les dynamiques des consommations d'énergie grâce à l'augmentation de la fréquence de relève et/ou la généralisation de la télé-relève ; mieux maîtriser les enjeux de la performance énergétique et anticiper les évolutions futures grâce à la mise en place de mesure des facteurs influents ; quantifier les évolutions de la performance énergétique dans le temps, qu'elles soient liées ou on à la mise en œuvre d'actions d'amélioration de la performance énergétique, grâce à l'amélioration du système d'historisation des mesures ; faciliter la prise de décision des différents utilisateurs vis-à-vis de la performance énergétique grâce à l'amélioration du système de visualisation et d'analyse des mesures. L'organisme priorise les actions d'amélioration du système de mesurage en effectuant une analyse des coûts et bénéfices intégrant : .E

le coût global (matériel, installation, maintenance) de l'action d'amélioration du système de mesurage ; le potentiel d'amélioration de la performance énergétique rendu possible par la mise en œuvre de l'action d'amélioration du système de mesurage ; la part des consommations d'énergie affectées par la mise en œuvre de l'action d'amélioration du système de mesurage.

Un exemple est fourni dans le Tableau 7.

22

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Tableau 7 - Exemple de synthèse de propositions d'action Enjeu

Besoin

%

de la conso. totale en jeu

Coût matériel et d'installation

Coût maintenance sur 3 ans

Justification

Priorité

Indicateur de performance énergétique:

Mesurer E atelier 1

15%

... Euros

... Euros

Décision de passer du niveau «base» au niveau «médian»

1

Modéliser l'énergie en fonction de facteurs d'influence

25%

... Euros

... Euros

Décision de passer du niveau «base» au niveau «médian»

4

Mesurer THDu, THDi

20%

... Euros

... Euros

Besoin de ces mesures pour maintenance four à arc

2

Mesurer E amont

5%

... Euros

... Euros

Besoin de vérifier le rendement de cette pompe

5

80%

... Euros

... Euros

Automatiser et fiabiliser la chaîne de traitement

3

E atelier1/prod atelier 1

Etablir la situation Energétique de référence :

E = f (prod atelier température, saison)

2,

Surveillance installation électrique :

Mise en place d'une centrale de mesure près du four à arc Surveillance équipements transformation l'énergie

des de de

Mesure aval

E

Mise en place de compteurs de part et d'autre de la pompe à air comprimé Mettre en place système d'information

5.3.4

un

Suivre les indicateurs

Plan d'actions gradué dans le temps

En fonction de ses objectifs, de ses priorités et de son budget global, l'organisme peut définir un plan d'actions gradué dans le temps. L'organisme effectue une revue périodique de son plan d'actions et le réajuste en fonction des objectifs et des résultats obtenus. Cette revue peut être réalisée dans le cadre de la revue du système de management de l'énergie. 5.3.5

Livrables de cette étape

L'organisme établit un plan d'actions d'amélioration du système de mesurage, qui identifie les priorités et les délais de réalisation et un agenda de mise en œuvre.

5.4

ÉTAPE 4: METTRE EN PLACE LE SYSTEME DE MESURAGE

5.4.1

Objectif

Réaliser les actions techniques décidées lors de l'étape 5.3. 5.4.2

Choix des appareils de mesure

L'organisme définit les appareils de mesure les mieux adaptés à ses objectifs, et doit notamment prendre en compte les critères suivants : les contraintes réglementaires, normatives et hygiéniques,

23

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Les matériels doivent disposer des marquages réglementaires : le marquage CE doit être apposé sur les produits pour preuve du respect des Directives européennes CEM (compatibilité électromagnétique), BT (basse tension) à minima. les contraintes relatives aux propriétés physico-chimiques des fluides, les contraintes relatives aux caractéristiques des tuyauteries, les contraintes relatives aux conditions ambiantes, les contraintes d'installation, les possibilités technologiques, les exigences de précision, les performances métrologiques souhaitées (plages de mesure, sensibilité, précision, répétabilité, dérive, perte de charges ... ), les contraintes d'acquisition et d'exploitation, les contraintes de maintenance et de suivi métrologique, les contraintes budgétaires. Les appareils de mesure pourront être choisis dans la liste ci-dessous, en fonction des recommandations du Tableau B. Tableau 8 - Choix des appareils de mesure et normes applicables Type d'énergie

Type d'appareil mesure

NElectricité

Types de mesures

Norme de référence

Compteur tarifaire

Energie active et réactive

NF EN 62053-2x Directive MID

Compteur d'énergie

Energie active et réactive

NF EN 61557-12 ou NF EN 62053-2x

Centrale de mesure et de surveillance des performances (PMD)

Energie active, réactive et autres paramètres électriques (U, 1, f, PF, THO, ... )

NF EN 61557-12

Gaz naturel

Compteur de gaz

Débit

NF EN 12261

Fuel

Compteur de liquide

Débit

---

GPL

Compteur de gaz

Débit massique

NF EN 12261

Masse, Hygrométrie

volumétrique

Air comprimé

Compteur de fluide

Débit

Eau Chaude et Vapeur

Compteur de fluide

Débit

-------

Frigoporteurs frigorigènes

Compteur de fluide

Débit

---

---

Masse et Hygrométrie

---

Charbon et/ou coke

Biomasse

24

de

et

Fluides

et

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5.4.3

Traçabilité des appareils de mesure

L'organisme doit documenter les caractéristiques et permettre d'assurer une traçabilité documentaire pour chaque appareil de mesure sélectionné : la référence produit et ses éventuelles certifications les certificats de conformité (procès-verbal de contrôle final} qui lui sont associés, l'objectif de la mesure, la précision attendue, la marque, la référence produit et les éventuels certificats de conformité, Les niveaux de rangeabilité: valeur minimum et maximum minimale, nominale et maximale correspondantes à un fonctionnement normal de l'appareil de mesure, ,

les pertes de charge générées le cas échéant, une documentation technique décrivant la conception, la fabrication, le fonctionnement de l'appareil de mesure ainsi que les modalités de montage, de maintenance et confirmation métrologique d'étalonnage et de vérification du bon fonctionnement.

Pour un appareil de mesure utilisé pour des transactions commerciales vis-à-vis de tiers, notamment dans le cadre de factures énergétiques, l'organisme doit s'assurer de la compatibilité de l'appareil de mesure avec les obligations règlementaires ou légales en vigueur.

5.4.4

Installation

L'organisme doit porter une attention particulière aux conditions d'installation des appareils de mesure, facteur déterminant pour une mesure fiable. L'organisme doit s'assurer que les appareils de mesure sont installés conformément aux préconisations d'usage du fabricant et en prenant en compte les contraintes du site lors de la phase de montage. NOTE Pour le domaine électrique, en référence à la norme d'installation NF C 15-100, l'installateur doit vérifier en particulier que le matériel corresponde aux exigences de catégorie d'installation, d'indice de protection (IP), de température et d'humidité.

Pour simplifier le contrôle au sein du site, il peut être utile de prévoir des dispositifs permettant de réaliser les contrôles à la valeur de fonctionnement (Étalonnage sur 1 point} sans interruption du fonctionnement. Exemples: Température : prévoir un doigt de gant en série pour un contrôle sans interruption de la mesure. Capteur de pression et pression différentielle : prévoir un manifold adapté pour contrôle en série sans interruption de la mesure.

Suite à l'installation, l'organisme doit s'assurer de l'application des règlements en matière de gestion des déchets par une gestion cohérente des emballages et leur élimination sans risque pour l'environnement.

25

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5.4.5

Mise en service

La mise en service doit être assurée par du personnel compétent et habilité, respectant les règles de sécurité du site. La programmation et la configuration du matériel doivent être réalisées selon les recommandations du constructeur en s'appuyant sur une notice d'installation complète : règles de sécurité, prog rammat ion, contigu ration, conformité de l'installation mécanique, conformité des câblages des raccordements électriques, précautions d'emploi, ... Chaque appareil de mesure doit être identifié par une référence unique et reportée sur la cartographie des flux énergétiques une fois installé. Pour une meilleure traçabilité, il est recommandé de sauvegarder les schémas de raccordement électrique, d'intégration mécanique ainsi que les configurations des appareils de mesure.

5.4.6

Livrables de cette phase

À la fin de la phase d'installation et de mise en service, l'organisme fournit un rapport spécifiant le bon fonctionnement de l'appareil de mesure et de sa capacité à récupérer les données souhaitées. L'organisme met à jour la cartographie ou le graphe topo-fonctionnel des flux énergétiques.

5.5

ÉTAPE 5 : EXPLOITER LES MESURES

5.5.1

Objectif

réaliser les mesures qui permettront de calculer les indicateurs, qui eux même permettront de mettre en place des plans d'action, disposer d'un processus de responsabilité et des moyens techniques permettant l'exploitation et le pilotage du système de mesurage, publier ou afficher les résultats des mesures afin de sensibiliser les acteurs de l'organisme aux consommations énergétiques.

5.5.2

Historisation et stockage des données de mesures

Les données de mesure doivent être centralisées à l'échelle du périmètre étudié, mises à jour et historisées régulièrement. La fréquence et le mode de mise à jour (manuel ou automatique) doivent être adaptés aux enjeux, aux besoins des utilisateurs et aux niveaux de performance ciblés par l'organisme. L'Annexe H donne des exemples d'architecture informatique permettant de remonter et centraliser les informations de mesure. L'organisme s'assure de la qualité des données de mesure fournies par le système de mesurage. Lorsque des corrections sont apportées aux mesures brutes, l'organisme doit pouvoir identifier qu'elles ont fait l'objet d'une modification a posteriori (date et nature du changement, éventuellement l'auteur de la modification).

26

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L'organisme peut aussi stocker des données dérivées des données brutes issues des appareils de mesurage (conversions vers une autre unité, traitement d'un signal analogique ... ). Il doit s'assurer que tous les calculs sont conformes aux lois physiques. Les tables, formules mathématiques, ou tout autre dispositif permettant la détermination des propriétés thermodynamiques des fluides (masse volumique, enthalpie massique, ... ) doivent être référencés et conformes aux lois physiques. 5.5.3

Analyse des mesures

Le système de mesurage doit permettre l'analyse et le pilotage de la performance énergétique par l'organisme. Le système de mesurage permet notamment l'établissement des situations énergétiques de référence et le calcul et la mise à jour des indicateurs de performance énergétique (concepts introduits dans la norme NF EN ISO 50001 et précisés dans la norme NF ISO 50006) aux différentes mailles de l'organisme (organisme, site, zone, usage, équipement) et adaptés aux différents utilisateurs. L'analyse peut être mise en œuvre par tout moyen technique (tableur ou système d'information) adapté aux objectifs de l'organisme. 5.5.4

Diffusion des données aux utilisateurs

L'organisme assure la transmission des mesures, ainsi que la diffusion des analyses ou synthèses effectuées grâce aux mesures aux utilisateurs internes ou externes. Le moyen, la fréquence et la forme de la transmission des informations à chaque utilisateur interne ou externe est documentée. L'organisme peut par exemple mettre à disposition des utilisateurs un système de visualisation graphique ou tabulaire des mesures, des éventuelles corrections appliquées aux mesures ou des résultats d'analyses. L'organisme peut également mettre en place des alertes pour faciliter la prise de décision par les différents utilisateurs. Selon ses enjeux, l'organisme peut définir des habilitations d'accès aux données, analyses ou synthèses issues du système de mesurage. 5.5.5

Livrables de cette phase

L'organisme rédige un document de synthèse qui explicite, en termes de processus de responsabilité, et les moyens techniques, permettant l'exploitation et le pilotage du système de mesurage : l'historisation et le stockage des données, le traitement analytique des données, la politique de communication des données en interne et en externe à l'organisme. L'organisme archive les données et fournit des outils d'analyse et de visualisation des données (tableur ou système d'information) pour l'ensemble des utilisateurs concernés. Il est souhaitable d'utiliser les nouvelles données pour remplir les tableaux définis à l'étape 5.2.

5.6

ÉTAPE 6: MAINTENIR LE SYSTEME DE MESURAGE

5.6.1

Objectifs

Détecter les dysfonctionnements du système de mesurage. Assurer la continuité de la transmission et de l'historisation des mesures. Garantir l'intégrité et la précision des mesures. Prévoir les procédures à mettre en place en cas de défaillance du système de mesurage.

27

FD X 30-147

5.6.2

Vérification de la chaîne d'acquisition

des mesures

L'organisme s'assure que les données sont acquises aux fréquences souhaitées, sans perte de données. L'organisme doit pouvoir être alerté de tout problème relatif à la chaîne d'acquisition. L'organisme procède de manière ponctuelle à des tests de défaillance de tout ou partie de la chaîne de mesure. Il s'assure du bon fonctionnement de tout ou partie du système de mesurage. 5.6.3

Maintenance et suivi métrologique

L'organisme met en place un suivi métrologique, via : des contrôles périodiques et l'identification des appareils de mesure défectueux ; un étalonnage des appareils de mesure à une fréquence conforme aux recommandations du fabricant et adaptée au niveau de sensibilité du point de mesure ; un entretien régulier conformément aux préconisations du fabricant. L'organisme enregistre l'ensemble des informations relatives à l'exploitation de chaque appareil de mesure, notamment ses caractéristiques, les contrôles effectués, les défauts identifiés, l'entretien et les étalonnages réalisés. L'organisme doit mettre en œuvre un entretien régulier du matériel et du système de mesurage. Afin d'éviter des dérives de performance de l'appareil de mesure, il est fortement recommandé de suivre les préconisations de maintenance données par le fabricant. Des recommandations spécifiques par type de fluide peuvent s'appliquer, l'organisme pourra se référer à l'Annexe I pour les applications électriques et fluidiques. 5.6.4

Évolution au sein du périmètre

L'organisme anticipe l'évolution de ses installations soit par le rajout de nouveaux matériels soit en faisant évoluer le matériel ou le logiciel déjà installé (exemples : rajout d'une entrée/sortie, ou reprogrammation du micro logiciel d'un appareil de mesure). Si le matériel est réutilisé sur une installation différente, l'organisme doit veiller à reprendre tout le cycle de mise en œuvre. En fin de vie, l'organisme doit gérer de façon appropriée l'ensemble des déchets y compris les déchets électroniques soumis à la Directive DEEE. 5.6.5

Livrables de cette phase

L'organisme doit établir un plan de maintenance du système de mesurage et le mettre à jour régulièrement : « Service Level Agreement etc.);

»

à respecter (précision, disponibilité, fiabilité, délais d'intervention, criticité,

un programme de test de la chaîne d'acquisition et des alertes en cas de problème ; un programme de confirmation métrologique du système de mesurage et le mettre à jour régulièrement ; ressources et responsabilités de maintenance.

28

FD X 30-147

Annexe A (informative) Exemple de périmètre d'un plan de mesurage: organisme, sites, zones, usages énergétiques

La Figure A.1 ci-après représente les relations définissant les liens entre les notions d'organisme, de site, de zone et d'usage énergétique. À titre d'exemple, le périmètre déterminé en pointillé représente le « périmètre d'un plan de mesurage » spécifique au Site 1. Dans le cadre de la définition du périmètre du plan de mesurage, il est possible, au sein d'une zone, de considérer des usages énergétiques, considérés comme étant significatifs, et d'en exclure d'autre. L'exemple des « zone 3 » et « zone 4 » illustre ce propos. /

Organisme

1

Ressources humaines Management Administration

r············· -~------~::: __

u_n_e_n_s_e_m_b_le.-d_e_s_'.'-e_s _____

./

1\..Site 1

1

Zone 1

j

Site 2

1 Usage énergétique

4.1 Zone 3

1.2

1

Site n

11

Zone 4

Le périmètre du plan ·- --),1 ~-----~ 1 Usage énergétique de mesurage 1 1.1 1 t---------< spécifique au Site 1 1 Usage énergétique

~-~-=-~~-=-~~-=-~-'! Usage énergétique

Usage énergétique

4.5

3.1

Zone 2

J

1 1 1 1 1 1 1

Usage énergétique

3.2

Figure A.1 - Exemple de périmètre d'un plan de mesurage

29

FD X 30-147

Annexe B

(informative) Évaluation du niveau d'un système de mesurage

L'organisme évalue le ou les niveaux (base, médian, évolué) de son système de mesurage en fonction des recommandations minimales spécifiées dans le Tableau B.1, Tableau B.2, Tableau B.3, Tableau B.4 et Tableau B.5, pour chaque critère. Chaque critère doit être vu comme indépendant, à savoir un critère peut être en « base » alors que l'autre est en " médian » ou l'autre en " évolué », en fonction de la pertinence de chacun des critères dans le cadre du projet et de ses intentions. L'organisme fait évoluer ce système de mesurage en fonction de ses objectifs de performance énergétique, et aussi en fonction du type de bâtiment, tel que défini au Tableau D.1. Un exemple d'utilisation de ces tableaux est donné en Annexe C. Tableau B.1 - Découpage en zone/usage X

Base

Médian

Evolué

C Suivi des consommations par zone

Chaque tarifaire zone.

compteur définit une

Suivi des consommations par usage

usages Les prépondérants (2 à minima) sont suivis

est une ses sont

Chaque étage ou zone d'activité (atelier, bureau, ..) de chaque bâtiment est considéré comme une zone, et ses consommations sont suivies.

usages Les prépondérants (2 à minima) sont suivis pour chacune des zones suivies

usages Les prépondérants (2 à minima) sont suivis pour chacune des zones suivies.

Chaque bâtiment considéré comme zone, et consommations suivies

usages Les suivis représenteront au moins 80 % de la consommation. • Voir recommandations données en Annexe F, Article F.6 à propos des grandeurs à mesurer.

Tableau B.2 - Prise en compte des facteurs d'influence ux

Base

Médian

Evolué

Le facteur d'influence pour le poste le plus énergivore est pris en compte

Le facteur d'influence prépondérant pour le poste le plus énergivore par zone el/ou usage est pris en compte

Les facteurs d'influences prépondérants pour les postes le plus énergivore par zone el/ou usage sont pris en compte

Cn Prise en compte des principaux facteurs d'influence pour une consommation par zone el/ou usage

• Voir recommandations données en Annexe F, Article F.6 à propos des grandeurs à mesurer.

30

FD X 30-147

Tableau B.3 - Prise en compte des techniques de relève Base

Médian

Evolué

Relève des consommations

Les données sont dérivées des factures des fournisseurs

Le relevé des mesures est manuel ou automatique

Le relevé des mesures est automatique, lié au niveau de granularité temporelle et zone eUou usage

Calcul d'indicateurs de performance énergétique selon ISO 50006 (IPE, ratio de consommation, situation énergétique de référence, ...) en fonction des consommations

Simples, proche de la consommation brute

Simple, proche de la consommation brute

Personnalisés par (comptabilité, métier responsable énergie,, communication au personnel, ...)

Fréquence de calcul des performance énergétique

Calculé à la fréquence des factures, en fonction des zones, des usages et des facteurs d'influence suivis

Calculé toutes les semaines, en fonction des zones, des usages facteurs et des d'influence suivis

Calculé tous les jours, en fonction des zones, des usages et des facteurs d'influence suivis

X

Cri

indicateurs

de

• Voir recommandations données en Annexe F, Article F.6 à propos des grandeurs à mesurer.

Tableau B.4- Surveillance de l'installation ux

Base

Médian

Evolué

Surveillance de l'installation électrique

Mesures permanentes au point de livraison.

Mesures permanentes au point de livraison et aux tableaux de distribution.

Mesures permanentes au point de livraison, aux tableaux de distribution et aux charges majeures.

Surveillance d'autres fluides de l'installation

---

---

---

Cr

• Voir recommandations données en Annexe F, Article F.6 à propos des grandeurs à mesurer.

Tableau B.5 - Capitalisation des données mesurées -------Critères•

Niveaux

Base

Médian

Evolué

Pas nécessaire

Conseiller pour faciliter télé-relève, archivage et analyse des consommations

Nécessaire pour collecte et archivage automatique, distribution de l'information, tableau de bord, gestion des alarmes et prise de décisions

--------

Utilisation d'un logiciel de supervision et de reporting de la performance énergétique (rapport de consommations, IPE, alarmes, ... ), par type d'énergie, par usage, par zone et dans le temps

• Voir recommandations données en Annexe F, Article F.6 à propos des grandeurs à mesurer.

31

FD X 30-147

Annexe C (informative)

Exemple concret d'utilisation des niveaux

C.1 Description de l'exemple L'exemple traité dans cette annexe est décrit par la Figure C.1 ci-dessous.

Bâtiment A

Bâtiment B

(

Entrepôt

Atelier

Zone bureaux

--------- -------) HVAC

,_

'"\

------~

(elec BT+EC) _.,/

C,--- ---HVAC

(elec BT+EC)

Prises (elec BT)

(

---------.."'\ Prises ,

------(elec BT)

_ _,)

Utilités

Centra e apeur"7 (gaz)

Figure C.1 - Exemple traité dans cette annexe

32

i-cna:u-

JL

1ère

(gaz)

1 _]

FD X 30-147

C.2 Mesures à réaliser Les mesures à réaliser sont décrites dans le Tableau C.1. Tableau C.1 - Découpage en zones/usages : liste des recommandations à appliquer en fonction du niveau retenu pour chacun des critères

~

Base

Médian

Evolué

=BâtimentA 22 =Bâtiments

=BâtimentA.Atelier 21-2 =BâtimentA.Bureaux 22 =Bâtiments

C

Suivi des consommations par zone

z =

Suivi des consommations par usage

Production (process) U1 des bâtiments

Ensemble bâtiments

des

2

=

U2 U3

=HVAC des bâtiments =Autres usages

21

21-1

=

U1.Z1 Production.BatimentA U2.Z1

=HVAC.BatimentA Autres =

U3.Z1 usages.BatimentA

=

U3.22 usages.BatimentB

Autres

U1 .21-1 Production. BâtimentA.Atelier

=

U2.Z1-1 HVAC.bâtimentA.Atelier

=

U2.Z1-2 HVAC.bâtimentA.Bureaux

=

=

Autres U3.Z1-1 usages.BâtimentA.Atelier

=

U3.Z1-2 Autres usages.BâtimentA.Bureaux

=

Autres

U3.22 usages.BatimentB Prise en compte des principaux facteurs d'influence par usage

Il est prendre facteurs l'usage

recommandé de en compte les d'influence selon

=

FU. Production( atelier) tonnes de matière première produites

=DJU FU.Eclairage =

FU.HVAC

luminosité

mesurée NOTE-

FU

=Facteur d'influence

par Usage; Z

=

FU.Production(atelier) tonnes de matière première produites

=

DJU et nombre de FU.HVAC personnes sur site FU.Eclairage mesurée

=

luminosité

=Zone; U =Usage

C.3 Mesures initiales Les mesures peuvent être répertoriées telles que définit au Tableau C.2, Tableau C.3 et Tableau C.4. Tableau C.2 - Répartitions des consommations POINT DE LIVRAISON

Type mesure

Electricité Gaz TOTAL

de

par type d'énergie

Mesure

Facteur conversion

de

Mesure

Energie active

kWh

-

200 kWh

Débit

Nm 3h

PCS

300 kWh

500 kWh

33

FD X 30-147

Tableau C.3 - Répartitions des consommations par usages

USAGES

Valeur mesurée

(chauffage HVAC climatisation)

et

Valeur estimée non mesurée)

(si

110

Ratio

37%

Eclairage

30

10%

Prises pour appareils électriques (PC, imprimantes,

10

3%

...) Production

140

Autres

TOTAL

250

47% 10

3%

50

100%

Tableau C.4 - Répartitions des consommations par zones

ZONES

Valeur estimée non mesurée)

(si

Ratio

Bâtiment A

280

93%

Bâtiment B

20

7%

50

100%

TOTAL

34

Valeur mesurée

250

FD X 30-147

Annexe D

(informative) Niveaux recommandés en fonction de la typologie d'organisme et des secteurs d'activités

La démarche doit être adaptée aux enjeux énergétiques, les tableaux ci-dessous proposent un niveau le plus souvent rencontré par type d'installation (bâtiment tertiaire ou résidentiel, industrie, infrastructure) tel que définis au Tableau D.1, Tableau D.2, Tableau D.3 et Tableau D.4 (Source Gimelec en bibliographie). Tableau D.1 - Recommandation de niveau en fonction du type de bâtiment tertiaire Recommandation

Base

Médian

Evolué

Type de bâtiment tertiaire

Datacenters

X

Bâtiments de santé (hôpital, clinique, ... ) plus de 500 lits

X

Bâtiments de santé (EHPAD, clinique, ... ) de moins de 500 lits

X

Équipements sportifs (gymnase, piscine, ... )

X

Bâtiments destinés à l'enseignement

X

Centres commerciaux, hypermarchés, ...

X

Bâtiments de stockage réfrigéré

X

Bâtiments de stockage logistique

X

Bâtiments tertiaires de production légère

X

Sites de production EnR (Énergie renouvelable)

X

Hôtellerie

X

2 et 30 OOOm 2 et Autres bâtiments de bureaux, entre 3 OOOm Immeuble de Grande Hauteur

X

Autres bâtiments de bureaux, de moins de 3 000 m 2

X

Tableau D.2 - Recommandation de niveau en fonction du type d'industrie Recommandation

Base

Médian

Evolué

Type d'industrie Industries agroalimentaires

X

Sidérurgie, Non ferreux, Fonderie et Travail des métaux

X

Matériaux et verre

X

Chimie lourde, parachimie et pharmacie

X

Industries mécaniques et électriques, aéronautique et navale

X

Automobile et autres transports terrestres

X

Industries textiles, du caoutchouc plasturgie, industries diverses

X

Papiers-cartons

X

35

FD X 30-147

Tableau D.3 - Recommandation de niveau en fonction du type d'infrastructure Recommandation

Base

Médian

Evolué

Type d'infrastructure

Ports, aéroports, ...

X

Tunnels, ...

X

Tableau D.4 - Recommandation de niveau en fonction du type de bâtiment résidentiel Recommandation

Base

Type de bâtiment résidentiel

36

Immeubles collectifs

X

Maisons individuelles

NC

Médian

Evolué

FD X 30-147

Annexe E (informative) Exemple de synthèse par type d'énergie et par usage (cas d'une chaufferie)

Une synthèse pourra être réalisée sur le modèle défini à la Figure E.1 ou Figure E.2. Électricité

Gaz GPL

Gazole

Total énergie

Eau

kWh/an

kWh/pcs/an

kWh/pcs/an

kWh/an

m 3/an

333 915

821 219

132 000

1 287 134

6 742

Coûts annuels énergies et eau (€ HT/an)

26 815

49 273

13 200

89 288

12 220

Coat unitaire énergies et eau

cts€an

cts€an

cts€an

cts€an

€m3

8,03

6,00

10,00

6,94

1,81

Consommations annuelles énergies et eau

513

Production annuelle (tonnes) kWh/tonne

kWh/pcs/lonne

kWh/pcs/lonne

kWh/tonne

m 3/tonne

651

1 602

257

2 511

13

52

96

26

174

24

Consommations spécifiques

Coûts spécifiques (o@"tonne) Chiffre d'affaire (M~

3,0

Prix de vente moyen de la tonne produite (€Tonne)

5 852

Part de l'énergie dans le prix de vente (%)

3,0

Figure E.1 - Analyse macroscopique des vecteurs énergétiques utilisés A-OOffs ~

av.,, Elu chaude

GA..

8'16

kWh(FO)/an

Beclridé

24%

kWh/an

Vapeix 1811,

74% Azote kWh/an

2%

--

s...gél.nxJn

1'16 Refroidis Sefœfl ()'Il,

""

Figure E.2- Diagrammes par secteur par type d'énergie par usage

37

FD X 30-147

Annexe F (informative) Recommandations vis-à-vis de l'instrumentation du système de mesure

en fonction du niveau

F.1 Mesures au point de livraison Des mesures peuvent être réalisées conformément au Tableau F.1. Tableau F.1 - Mesures pertinentes en fonction du type d'énergie Types de mesures pertinentes

Electricité

Base

Médian (en+ de base)

Evolué (en + de médian)

Energie active

Energie réactive

--

Energie apparente Puissance Gaz naturel

Débit

---

--

Fuel

Débit

---

--

GPL

Débit

---

---

Charbon

Masse

---

Autres combustibles

Selon combustible

---

Air comprimé

Consommation

---

Eau Chaude et Vapeur

Consommation

---

------

Frigoporteurs frigorifiques

Consommation

---

--

Masse et Hygrométrie

---

--

et

Fluides

Biomasse

F.2 Mesures par zones La mesure par zone se fera au cas par cas, en fonction des usages et des zones utiles. Tableau F.2 - Mesures pertinentes en fonction des zones Types de mesures pertinentes

Zone (Atelier, Frigo, ... )

38

Base

Médian (en+ de base)

Evolué (en + de médian)

Au cas par cas

Au cas par cas

Au cas par cas

FD X 30-147

F.3 Mesures par usage Des mesures peuvent être réalisées conformément au Tableau F.3. Tableau F.3- Mesures pertinentes en fonction des usages Types de mesures pertinentes

HVAC (chauffage cllmatlsatlon)

et

Base

Médian (en+ de base)

Evolué (en + de médian)

Energie active

Température intérieure

--·-

Hygrométrie Cop

Eclairage (PC,

Appareils électriques Imprimantes, ... ) Entrainement (Moteurs)

Energie active

--

--·-

Energie active

--

---

Energie active

Energie réactive

THDi (Déséquilibre Unb phases)

Production (Générateurs)

locale

Compresseur comprimé

d'air

Energie active produite Energie active

--

Rendement (si calculable)

Energie réactive

Consommation spécifique

de

Débit d'air normé Pression

Dispositif de production d'Eau Chaude et Vapeur

Consommation d'énergie

Dispositif de Frigorifique

Energie active

production

Puissance produite

thermique

Rendement

frigorifique

Coefficient de performance (COP)

Energie réactive Puissance produite

Rendement

F.4 Mesure des facteurs d'influence Les facteurs d'influence doivent être choisis en tenant compte du secteur d'activité. Le Tableau F.4 illustre quelques facteurs d'influence typiques. Tableau F.4- Mesures pertinentes de facteurs d'influence en fonction des usages Types de facteurs d'influence pertinents

(chauffage HVAC cllmatlsatlon)

et

Base

Médian (en+ de base)

Evolué (en + de médian)

Température externe

Taux d'occupation

Puissance de la HVAC

Luminosité naturelle

--·-

Saison

Eclairage

Taux d'occupation

--

Taux d'occupation

---

Moteurs

--

Température au voisinage

---

Générateurs

--

Température au voisinage

---

Pompe pour air comprimé

--

Température au voisinage

---

Dispositif de production d'Eau Chaude et Vapeur

--

Température entrée

Appareils électriques imprimantes, ... )

(PC,

de

l'eau

en

---

Température au voisinage Dispositif de production de Frlgoporteu rs et Fluides frigorigènes

--

Température au voisinage

---

39

FD X 30-147

F.5 Mesures au niveau des générateurs ou échangeurs d'énergie Des mesures peuvent être réalisées conformément au Tableau F.5. Tableau F.5 - Mesures pertinentes en fonction des types de générateur ou échangeur d'énergie Types de mesures pertinentes Base

Médian (en+ de base)

Evolué (en + de médian)

Transformateurs électriques

---

Rendement

(déséquilibre Uinb phases)

Echangeurs thermiques

---

Rendement ou cop

--

de

U (Tension amont et aval)

F.6 Surveillance de l'installation électrique Des mesures peuvent être réalisées conformément au Tableau F.6. Tableau F.6 - Mesures pertinentes en fonction du type de départ, d'arrivée, de générateur ou d'échangeur d'énergie Types de mesures pertinentes Base

- au point de livraison

Energie active

b

Médian (en+ de base)

Evolué (en + de médian)

U (Tension)/ I (courant)

Harmoniques courant tension individuels

et

Harmoniques courant tension individuels

et

f (Fréquence) Facteur de puissance (ou cos phi)

C

0

Ill

...

ai

Energie réactive

~

Puissance active/réactive

GI "C

THDu et THDi (Taux de distorsion harmonique)

ë

ëi a.

-

pour chaque départ de d'au puissance moins 100kVA• (ex : 160A, 400V tri)

Energie active

U (Tension)/ I (courant) Facteur de puissance (ou cos phi) Energie réacstive Puissance active/réactive THDu et THDi (Taux de distorsion harmonique)

C

.2

:i

.0

.:

-

pour

chaque

départ

de

iii =ti puissance d'au moins 40kVA• GI "C

Energie active

Energie active U (Tension)/ I (courant)

(ex : 63A, 400V tri)

THDu et THOi (Taux de distorsion harmonique)

Puissance active/réactive

,c

::::, a,

Facteur de puissance (ou cos phi)

.5! .0

:! Ill GI

Cl

-

pour chaque départ de puissance d'au moins 3,5kVA• c (ex: 16A, 230V mono)

---

---

Energie active

- Transformateurs électriques

---

Rendement

(déséquilibre Uinb phases)

la

ts

0 Ill

de

U (Tension amont et aval)

C

a,

~

• La puissances dépend du type d'installation et de bâtiments : tertiaires, commerciaux, industriels, infrastructure, ... en fonction de l'application et des objectifs, d'autres mesures peuvent être mises en place (exemple : déséquilibre, alarme sur dépassement de seuil, ... )

b

c

40

Des bâtiments comme les datacenters nécessitent une surveillance des charges de plus de 2,3kVA (ex: 10A, 230V)

FD X 30-147

F.7 Moyens de mesurage La mesure peut être réalisée selon la précision préconisée au Tableau F.7. Tableau F.7 - Mesures pertinentes en fonction du type d'énergie Précision de la mesure

Electrlclté • (Energie active)

Base

Médian (en+ de base)

Evolué (en + de médian)

- Point de livraison : Classe du compteur tarifaire

- Point de livraison : Classe du compteur tarifaire

- Point de livraison : Classe du compteur tarifaire

-

principale :

-

principale :

-

secondaire :

-

Distribution Classe 1

secondaire :

Charges classe 1

principales :

Distribution Classe 1 Distribution Classe 2

Distribution Classe 1

---

---

-----

Vapeur

--

--

---

Frigoporteurs et Fluides frigorigènes (Débit)

--

--

---

et

--

--

---

Ressources fossiles (charbon, pétrole, ... )

--

--

---

Gaz (Débit) Air comprimé (Débit) Eau Chaude (Débit)

Biomasse Hygrométrie

et

Masse

Charbon : masse Pétrole : débit • Les classes de précisions réfèrent aux classes de précision spécifiées dans la NF EN 61557-12, NF EN 62053-21 ou NF EN 62053-22.

F.8 Inventaire des paramètres à surveiller L'organisme pourra faire une synthèse des résultats de la surveillance de l'installation, par exemple pour l'électricité conformément au Tableau F.8. Tableau F.8 - Exemple d'inventaire fonctionnel des paramètres à surveiller Valeur ou moyenne

durée

Valeur min

ou

durée

Valeur max

ou

durée

Facteur de puissance (PF) Harmonique tension (THDu) Harmonique courant (THDi) Tension (U) Déséquilibre de phase (Uinb) Creux de tensions (Udip) Interruptions (U int) Fréquence (1)

41

FD X 30-147

Annexe G (informative)

Exemples de synoptiques d'installations vis-à-vis des flux énergétiques et des moyens de mesurage

Les synoptiques peuvent être réalisé comme préconisé à la Figure G.1, Figure G.2, Figure G.3, Figure G.4, Figure G.5 ou Figure G.6.

Bande de diffusion Compteur électrique

Atelier

distillation

Atelier

concentration

Compteur général électrique

,_ ___ --► Atelier

séchage

Compteur électrique

►

Utilités Traitement

eaux usées

Compteur électrique

Figure G.1 - Synoptique de sous-comptage électrique Comptages d'énergie électrique actuels

HT

'

BT

◄------ ---:-------- ►

~--~

''

------~--,

TGBT 1

''

►

Serveur

'' ' ' ' ' ' '' ' ' ' ' ' '

TGBT2

Éclairage usine 2

Usine 2

Figure G.2 - Synoptique de répartition du réseau basse tension

42

FD X 30-147

1

/

--,

Comptage ea~ d'appoint :

/ (s, 1 1 1

Chaufferie Vapeur

i

Condensats

Pelage

Blanchiment

Stérilisation

Figure G.3 - Synoptique de comptage d'une chaufferie vapeur

c

Relevé manuel

Porcins Bovins PACNH3 35 bars 72°C

., 1

'

' ' ' '

Refroidissement huile GF H3

22°c

Ballonde récupération 100m3

' ' ' '

' ' ' '

Porcins : :

65°(

Bovins

Groupes NH3 BP: 3 bars -12°C

Eau froide

10°c

Figure G.4 - Graphe topo fonctionnel d'un processus agroalimentaire

43

FD X 30-147

Niveau Site: Unité de production d'eau potable (nom du site, foncion. adresse ....) Ex Niveau Ouvra e: fonction de l'ouvrage ( nom de l'ouvrage, foncion/procédé ...)

\ Comptages Réseaux externes: 1.

3

Périmètre du site

Bâtiment d'exploitation

Communicaûon

-------

\

-~-----

.Mesures Eau

S.

Electricité

•

---

--------

Points de Mesurage (nom mesure, fonction, ...):

Chaleur

4.

---

,,/ ----Réseau lnfo Indus et technique v-;;;- --~ \. Supervision & Bases de données L_ structurées « Patrimoines/Mesures » _/

d'énergie

Energie/Courant faible

Points de Mesurage

Milieu Naturel (Prélèvement : Forage) connexion (in/out) des différents « réseaux » du site

Pres ions, Débits, Vitesses de rotation, Mesures d'énergie.

Points de Mesurage :

Niveau, Débit, Pressions, Mesures d'énergie.

«

Zone: Réservoirs »

Figure G.5 -Graphe topo fonctionnel d'un site taulnement du Niveau Site: Unité de production d'eau potable • • • •

Point Point Point Point

de comptage de comptage de comptage de comptage

Gaz : Compteur Gaz type ..., année de pose ..., Vérification ..., N" télérelève ..., Chaleur: Compteur Chaleurtype ..., année de pose ..., Vérification ..., N' télérelève ..., Eau : Compteur Eau type ..., année de pose ..., Vérification ..., N° télérelève ..., tlectricité : Compteur tlectrldté type ..., année de pose ..., Vérification ..., N" télérelève ...,

Équipement du Niveau Ouvrage : Station de refoulement de l'usine, fonction pompage • Pompage 1 : Pompe 1 à variation de vitesse, marque, type ..., année de pose, année de dépose, localisation, ... • Pompage 2 : Pompe 2 à vitesse fixe, marque, type ..., année de pose, année de dépose, localisation, ... • Point de mesurage de pression : Capteur Pression- unité bars, marque, type, année de pose, année de dépose, localisation, ... • Point de mesurage de débit: Capteur Débit - m3/h et comptage m 3, marque, type, année de pose, année de dépose, localisation, ... • Point de mesurage d'énergie: Capteur« Puissance»· kW et comptage kWh, marque, type, année de pose, année de dépose, localisation, ... Remarques : Indicateurs de Performances Énergétiques (IPE) • Exemple pour la fonction pompage : la performance énergétique du pompage peut être calculée que si les paramètre d'influence comme le niveau amont/ pression à l'aspiration, la pression de refoulement, la consommation d'énergie, la vitesse de rotation, le contexte d'exploitation ... sont également enregistrés sur les mêmes périodes. D'autre part, seules des données validées (cohérence d'exploitation, qualité de la mesure, cohérences des mesures, ...) peuvent ~tre utilisées pour le calcul d'indicateurs de performance. • Ces indicateurs de performance doivent être calculés globalement pour le système par exemple calculer le Wh/m 3 de la fonction pompage, puis par équipement par exemple pour l'équipement pompe calculer le Wh/m 3/mHMT. Ces deux approches sont indispensables pour identifier soit un dysfonctionnement de l'équipement, soit un dysfonctionnement au niveau du système !

Figure G.6 - Points de mesure relatifs au graphe topo-fonctionnel du site

44

î

FD X 30-147

Annexe H (informative) Exemples d'architectures permettant le relevé et la mémorisation automatique de mesurages

Les trois architectures typiques permettant le relevé et la mémorisation automatiques des mesures sont spécifiées par la Figure H.1, Figure H.2 et Figure H.3

SITE (Client)

□

Serveur Energie

1

1

1

Passerelle de données 1 1

1

Conc ntrateur entrée/sortie

i i App;arcil de mesure à

Concentrateur entrée/sortie

......

Appareils de mesure (par exemple PMD* selon IEC61557-12)

Appareils de mesure (par exemple PMD* selon IEC61557-12)

1

Concentrateur entrée/sortie

iii

Passerelle de données

......

ii Appareil de mesure à impulsion numérique

Appareil de mesure à

Appareils de mesure impulsion numétique (par exemple PMD• ou avecdes sordes ou avecdes sorties ou avecdes sordcs analogiqucs/actionneurs analogiques/actionneurs analogiques/actionneurs selon IEC61557-12) impulsion numérique

......

....

Figure H.1 - Architecture locale basique c::::;i

r=I

Logiciel d'efficacité ~ énergétique atl

SITE (Client)

1

1

Passerelle de données

Passerelle de données

1

1 1

1

Conccntratcur entrée/sortie

Conccntratcur entrée/sortie

Conccntratcur entrée/sortie

Appareilde mesure à

Appareilde mesure à

Appareilde mesure à

impulsion numénque ou avecdes sortles analogique-s/actionneurs

impulsion numérique

impulsion numérique ou avecdes sorties analogiques/actionneurs

ou avec des sorties analogiques/actionneurs

□

î

1

Passerelle de données

1

Appareils de mesure (par exemple PMD• selon IEC61557-12)

Appareils de mesure (par exemple PM D* selon IEC61557-12)

Appareils de mesure (par exemple PMD•

····

selon IEC61557-12)

Figure H.2 - Architecture locale avancée

45

UPPA- UNIVERSITE DEPAUET DUPAYSDEL'ADOUR Pour

UPPA- UNIVERSITE DEPAUET DUPAYSDEL'ADOUR

FD X 30-147

PLATEFORME D'EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE (fournisseur de service)

Logiciel jg ~'effica~ité ig energétique !iiti

~

-----------

!:

...... _/

SITE (Client)

Banquede données énergie 1

1 1

1

Passerelle de données

Passerelle de données

......

Appareils de mesure

Appareils de mesure (par exemple PMo• selon IEC61557-12)

1

1

1

ConcentraLeur entrée/sortie

ConcentraLeur entrée/sortie

ConcentraLeur entrée/sortie

;;;

;;;

Appareil de mesure à impulsion umê1ique

ou avecdes sorties analngiques/actionncur.,;

Appareil de mesure à impulsion numérique ou avec des sorUes analogiques/actionneurs

1

......

;; Appareil de mesure à impulsion nur érique ou avec des sorties a alogiqucs/actio ncur