Architecture Technique Performance énergétique

Produire chaud et froid au meilleur rendement

Mots clés : Efficacité énergétique - Energie renouvelable - Gouvernement - Réglementation thermique et énergétique

Au ministère de la Défense, la géothermie couvre 90 % des besoins d’énergie.

Les 9 300 occupants civils et militaires du ministère de la Défense s’installent progressivement sur le nouveau site de Balard (Paris XVe). Pour la partie principale (parcelle ouest), un concept original a été mis au point par Egis pour limiter à 44 kWh/m².an les consommations estimées. Un pôle énergie assure la production centralisée de chaleur et de froid pour les bureaux et les data centers avant de les distribuer aux sous-stations des différents secteurs.

Etablir des priorités.

« Afin d’optimiser le bilan énergétique, commente Hervé Maurer, directeur technique fluides chez Egis, les process de production sont sollicités par ordre de priorité en fonction des rendements énergie finale/énergie primaire et/ou du coût du MWh produit. La distribution des flux hydrauliques à débit variable permet de diminuer les puissances électriques. » Le chaud et le froid sont produits par plusieurs équipements interdépendants : des chaudières gaz, des groupes frigorifiques et deux thermo-frigo-pompes (TFP). Ces pompes à chaleur capables de produire simultanément du chaud et du froid constituent le pivot de l’installation. Alimentées par des forages géothermiques, elles produisent de l’eau froide à 6 °C par les évaporateurs, destinée à refroidir les data centers, et de l’eau chaude moyenne température à 45 °C via les condenseurs pour le chauffage des bureaux et l’eau chaude sanitaire. Les TFP sont sollicitées en permanence en raison de leur rendement très favorable et de leur taux de couverture élevé des consommations annuelles. La chaufferie vient en renfort pour les pointes d’appel de puissance en chauffage et les groupes frigorifiques pour le froid. Les besoins constants des data centers offrent un débouché quasi permanent aux évaporateurs des TFP. Quand les besoins de froid confort apparaissent dans les bureaux, l’échange géothermique direct par les plafonds rayonnants est privilégié. L’eau de la nappe puisée à 15 °C offre une température de 16,5 °C, en sortie de l’échangeur thermique, pour l’eau envoyée directement dans les plafonds des bureaux avec une dépense d’énergie limitée aux seules consommations électriques des pompes de transfert.

Bilan : le taux de couverture (en prévisions de consommations annuelles) des TFP et de l’échange direct atteint plus de 90 % pour les besoins calorifiques et frigorifiques alors que la puissance des TFP (1 MW) représente moins de 25 % de la puissance maximale nécessaire en chaud (4 MW) et 20 % de la puissance maximale en froid (5 MW).

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ENCADRE

Client : ministère de la Défense. Maître d’ouvrage : Opale-Défense. Groupement de financement, conception, réalisation, exploitation : Opale-Défense conduit par Bouygues Bâtiment Ile-de-France, avec Thales Communications & Security, Sodexo, Bouygues Energies & Services, Dalkia, Caisse des dépôts et consignations, Fideppp et SEIEF. Architecte parcelle ouest : Nicolas Michelin & Associés. Maître d’œuvre : Egis.

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