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Contrat de performance énergétique - Optimiser la gestion du froid par le free Cooling (1/2)

Zoetis - Louvain-la-Neuve :

une success story à découvrir illico !

CONTEXTE

Les entreprises pharmaceutiques sont très énergivores tant en électricité qu’en gaz. Les conditions de mise en production des vaccins/médicaments étant extrêmement strictes, les besoins en ventilation et en utilities sont très importants.

ZOETIS BELGIUM, né en 2013 à la suite de la scission de la division santé animale du groupe Pfizer, spécialiste en production de vaccins et de médicaments destinés à la médecine vétérinaire est soucieuse depuis toujours de réduire ces consommations d’énergie. Au 31/12/2015, l’entreprise implantée à Louvain-la-Neuve dans le Parc Scientifique Fleming, occupait 337 personnes et réalisait un chiffre d’affaire de 1,7 milliard d’euros.

 URE-ZEOTIS-cochon-poussin-chat

La mise en place d’un contrat de performance énergétique n’est pas aisée dans une entreprise mais débouche sur de réelles diminutions de consommation. En effet, le contractant est rémunéré en proportion des réductions de consommation obtenues ce qui l’oblige à être proactif dans la recherche des dysfonctionnements et de l’optimisation.

En général, ce type de contrat est un contrat « win-win » car les gains engendrés par les économies sont partagés. Autrement dit, c’est tout bénéfice pour l’entreprise qui économise énergie et argent en ne déployant qu’une quantité de ressources humaines et financières limitée, tout en se faisant accompagner par un expert en énergie. ZOETIS a dès lors conclu un contrat de performance avec le bureau d’étude OPTIWATT, spécialisé dans l’optimisation énergétique du fonctionnement des installations techniques.

Comme nous allons le voir dans cet article, les économies chez Zoetis ont été obtenues par la correction de dysfonctionnements et donc par de petits investissements qui sont plus de l’ordre de l’analyse fonctionnelle des équipements et adaptation de la régulation plutôt que des investissements lourds.

 

POSITION DE LA SONDE DE TEMPÉRATURE EN FREE COOLING

URE-ZEOTIS-local-powerLe local « Power » est le local où sont réalisées la distillation et la production de vapeur process.

Malgré les améliorations réalisées sur l’isolation des installations de vapeur, ce local était en surchauffe et nécessitait d’être climatisé.

 

 

 

 

Comme on peut le voir sur le schéma ci-dessous, le système de traitement d’air prévoyait de rafraîchir le local par apport d’air extérieur (free-cooling). Or, dans les faits, l’installation de rafraîchissement par free cooling ne fonctionnait pas et le local était uniquement refroidi par une batterie froide alimentée par le réseau d’eau glacée. Après analyse, il s’est avéré que la sonde de mesure de la température extérieure était mal placée (en rouge sur le schéma). Elle mesurait donc la température de l’air extrait du local, empêchant l’ouverture des registres d’air et le rafraîchissement passif.

 URE-ZEOTIS-schema-installatio

Aujourd’hui l’installation est fonctionnelle. Pour aller encore plus loin, un projet est à l’étude pour transférer la chaleur excédentaire vers un local de stockage quand celui-ci nécessite d’être chauffé.

 

REGULER L’HUMIDITE RELATIVE OU ABSOLUE ?

Les locaux de fabrication nécessitent une qualité d’air constante tant en humidité, température et bien entendu de la filtration. Ces locaux sont souvent surchauffés et ont donc un besoin de rafraîchissement quasi permanent. Les installations de ventilation sont équipées d’un système permettant un refroidissement passif par free cooling lorsque la température extérieure est plus basse (voir schéma du point suivant). Or, contrairement au local « Power » abordé ci-avant, la production doit maintenir une hygrométrie précise.

L’humidité de l’air est quantifiée de 2 manières : l’humidité relative HR [en %] et l’humidité absolue x en [g d’eau / kg air sec]. L’humidité relative est plus connue du grand public car c’est un des paramètres essentiels du confort humain. Il s’agit également du paramètre utilisé pour activer ou désactiver le free cooling.

Déshumidifier est une action qui consomme beaucoup d’énergie (diminution de la température pour condenser l’humidité de l’air puis augmentation pour maintenir une température de pulsion correcte). Dès lors, pour limiter les périodes de déshumification, on limite les apports d’air neuf lorsque l’air extérieur est plus humide que la consigne. Néanmoins, un débit d’air neuf minimum est nécessaire pour maintenir la qualité de l’air intérieur (CO2 dû à l’occupation interne et autre polluant).

URE-ZEOTIS-diagramme-psychometrique

Pour l’anecdote ce dysfonctionnement a été découvert en période hivernale. La mise en œuvre de la modification de la régulation (fonctionnement sur Hx et non sur Hr) étant relativement long, la décision de réaliser des économies et de supprimer la limite sur l’humidité (action nécessitant beaucoup moins de temps de programmation) a été prise rapidement. En période hivernale, l’humidité absolue extérieure ne monte, en effet, jamais au-dessus de l’humidité intérieure. Une bonne compréhension des conditions de fonctionnement engendre rapidement des économies.

 

D'autres dyfonctionnements ont-ils été détectés ? Pour quel bilan final ? ... A suivre ...

 

Patrick Daussaint et Jean-Benoît Verbeke
Mars 2017 – Rév Avril 2018

 

 

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