Mesures physiques à réaliser durant l’audit énergétique

Exemples de données à collecter lors de l’enquête sur site

Éclairage et outils informatiques

• Type d’éclairage : incandescence, fluorescents, lampes basse consommation…
• Nombre d’ampoules par pièce
• Nombre de PC, imprimantes, copieurs, fax par pièce
• Puissance électrique totale
• Heures de fonctionnement (mensuelles et annuelles)
• Type et référence

Chaudières, fours et sécheurs

• Combustible utilisé
• Puissance thermique
• Type de brûleur
• Type de gicleur
• Marque et référence (récupérer la documentation constructeur)
• Analyse des fumées

Groupes frigorifiques

• Nombre – Type (air/eau)
• Puissance frigorifique
• Puissance électrique
• Compresseurs
• Marque et référence
• Débit fluide frigorifique
• Différence de température entrée/sortie pour les deux circuits
• Pressions …

Ventilation

• Nombre des ventilateurs
• Type (simple flux, double flux, débit variable, nombre de vitesse, …)
• Marque & référence
• Puissance électrique
• Débit volumique supposé par le dimensionnement et perte de charge
• Débit requis le jour, la nuit, le week-end, …

Pompes

• Nombre
• Marque & référence
• Puissance électrique
• HMT
• Débit
• Vitesse de rotation…

Eau chaude sanitaire

• Énergie utilisée
• Ballon de stockage
• Marque & référence
• Capacité de l’installation
• Consigne d’utilisation (température, pression…)

Réseau de distribution

• Longueur – Calorifuge (présence, type, épaisseur) – Coudes/design…

Enveloppes des bâtiments

• Types de parois
• Nombre des pièces
• Qualité du bâtiment par rapport aux infiltrations
• Caractéristiques : surfaces respectives des parois, volumes, surfaces au sol, orientations, inclinaisons, stores…

Gestion technique centralisée/ GTC/ GTB

• Marque & référence
• Nombre de compteurs et capteurs
• Liste de points mesures/alarmes/commande
• Supervision
• Protocoles et loi de départ…

Exemples de mesures physiques à réaliser et postes à contrôler

Les domaines de mesure principaux dans un audit énergétique :

• La mesure des consommations électriques, pour identifier les postes énergivores et comprendre les usages, ainsi que la mesure de la qualité du réseau électrique pour en optimiser son utilisation et sa facturation, au niveau des compresseurs d’air, centrales de froid, machines de production, moteurs, départs d’ateliers … ;
• Le contrôle par thermographie infrarouge qui permet mieux que l’oeil d’inspecter les défauts d’isolation et les anomalies dans les armoires électriques et/ou le mauvais fonctionnement des équipements énergétiques ;
• La mesure de température, pour la recherche de défaut et l’optimisation des systèmes et procédés. Exemple : ambiance, réseaux de fluides, … ; • La mesure des débits d’airs, pour réduire leurs pertes, optimiser leur qualité et efficacité énergétique. Exemples : gaz, eau, air comprimé, vapeur… ;
• La mesure du rendement des chaudières et de combustion ;
• Thermographie des équipements.

Mesures de la consommation électrique

Il faut tout d’abord définir la finesse nécessaire et le niveau de détail requis dans l’analyse, pour savoir où placer les enregistreurs :

• Au compteur général,
• Sur les départs de tableaux électriques ou TGBT,
• Au niveau des équipements finaux.

Il faut définir quels paramètres doivent être suivis. Pour les enregistrements de consommations électriques, les mesures possibles sont généralement :

• Tension et courant phase-phase et phase neutre,
• Puissance et énergie active,
• Puissance et énergie réactive,
• Puissance et énergie apparente,
• Facteur de puissance ou cos Phi,
• Taux de distorsion du courant et de la tension.

La durée d’enregistrement et la période d’échantillonnage dépendront du système audité et du type d’activité notamment le profil hebdomadaire.

Exemples d’appareils utilisés pour ce type de mesures

Les enregistreurs à pince : Ce sont les plus utilisés car ils permettent à la fois de mesurer des consommations en triphasé ou plusieurs monophasés, ils peuvent être utilisés dans les tableaux électriques et parfois directement au niveau des équipements. Les critères de choix d’une pince sont principalement :

• La gamme de courant des pinces disponibles car une pince à fort courant nominal risque de mal mesurer les faibles courants ;
• Le mode d’alimentation : certains s’alimentent directement sur le circuit mesuré, offrant ainsi une autonomie illimitée.

Un analyseur du réseau électriquepermet de mesurer les paramètres de tension, de courant, de puissance et d’énergie. Très utiles pour les diagnostics complets des installations et réseau électrique. Cela permet d’identifier les causes de surconsommation des équipements, ou de surfacturation.

En plus des puissances et énergies, cet appareil permet de mesurer :

• Harmoniques, THD,
• Papillotement,
• Déséquilibre,
• Fréquence,
• Facteur de puissance (Cos Phi).

Les critères pour choisir un analyseur du réseau sont :

• Sa capacité de mesurer les éléments ci-dessus (plages de mesure),
• Son autonomie,
• La simplicité de configuration et d’utilisation,
• Ses fonctions supplémentaires.

Thermographie ou inspection infrarouge

La caméra thermique est un outil qui permet de mesurer la température de surface d’un objet, par exemple d’une paroi, et d’en déduire des anomalies ou défauts existants. Grâce à une caméra thermique, on peut par exemple détecter les défauts d’isolation en voyant les parties plus froides d’un mur. Elle peut aussi être très utile pour la détection de dysfonctionnements des équipements, des échauffements de pièces en rotation ou des fils de courant.

Le choix se fait, en fonction des activités auditées, par exemples:

• La taille du capteur infrarouge (nombre de pixels),
• La possibilité de « mixer » les images thermiques et visibles, c’est une fonctionnalité indispensable pour pouvoir utiliser les images dans des rapports,
• La température maximum mesurable, surtout pour les audits des circuits de chauffage et procédés à vapeur,
• Sa capacité à détecter de faibles différences de température,
• La méthode de focalisation, puisque la focalisation est indispensable pour avoir une mesure exacte, ainsi qu’une bonne superposition des images thermiques et visibles.

Température

Plusieurs techniques sont existantes, les sondes infrarouges sont simples, rapides mais peu précises. Les thermocouples et les PT100 utilisant le platine, de technologie complexe, sont plus précises.

Les critères importants pour choisir votre système de mesure de température 

• La précision des sondes de température,
• La forme de la sonde dépendant de l’application et du milieu à mesurer,
• Le temps de réponse des sondes,
• La gamme de mesure,
• La possibilité d’enregistrer des données pour analyser les variations de température.

Exemples d’applications de la mesure de température

• Mesure météo (température extérieure),
• Suivi de la température intérieure des pièces,
• Optimisation des températures des fluides de chauffage et climatisation,
• Mesure extérieure de tuyauterie,
• Rendement des systèmes de chauffage et refroidissement,
• Mesure des températures des surfaces (paroi, vitrage).

Air comprimé

Il existe deux méthodes de détection des fuites :

• La méthode de détection par l’ouïe : La méthode de détection par l’ouïe est simple. En général, une fuite audible est suffisamment importante pour nécessiter un colmatage. Normalement, plus le sifflement produit par la fuite est élevé, plus le débit est important. Cette méthode est d’autant plus efficace que le bruit de fond de l’usine est considérablement réduit au moment de la détection. Dès qu’une fuite est détectée, il faut la localiser afin d’en déterminer la nature et de décider de la mesure à prendre.
• La méthode de détection par ultrasons : Cette méthode de détection est plus coûteuse à cause du prix d’achat ou des frais de location d’un détecteur à ultrasons, mais elle est cependant nettement plus précise que la méthode par l’ouïe. Elle permet de détecter les fuites malgré un bruit de fond élevé et d’examiner la tuyauterie ou les équipements éloignés pour lesquels une détection par l’ouïe est impossible. La méthode par ultrasons permet de détecter pratiquement toutes les fuites d’un système, même celles que l’on n’entend pas pendant un arrêt de production.

L’estimation de niveau ou de taux des fuites peut se faire par différentes formes de mesurages :

• Méthode de mesurage direct : Consiste à utiliser un débitmètre installé directement dans la tuyauterie, en amont du réseau de distribution d’air comprimé. Il suffit de faire le relevé du débitmètre lorsque les équipements desservis par ce réseau de distribution sont à l’arrêt. Tout l’air comprimé consommé par le réseau à l’arrêt est perdu en fuites.
• Méthode de mesurage par compensation : Cette méthode permet d’évaluer le débit de fuite, on mesure le temps de charge selon un cycle complet de fonctionnement d’un compresseur qui est égal au temps de charge auquel on ajoute le temps de décharge. On peut alors évaluer le débit en s’appuyant sur le débit nominal du compresseur utilisé pour l’essai. Les résultats seront d’autant plus précis que le débit nominal est fiable. •Méthode par mesurage de la chute de pression : Cette méthode peut être utilisée uniquement lorsqu’il est possible d’évaluer le volume total du système d’air comprimé avec une précision au moins égale à celle à laquelle on désire évaluer les fuites. On obtient cette mesure en calculant le temps nécessaire pour que la pression du réseau de distribution passe d’une pression initiale (P1) à une pression finale (P2), alors que les équipements raccordés et les compresseurs sont à l’arrêt.

Froid industriel

Les tests à effectuer au niveau des groupes de production du froid sont principalement :

• Mention des conditions climatiques (température et humidité),
• Calcul des conditions de refoulement (température et pression de condensation théoriques),
• Relevé de la température recherchée du procédé,
• Calcul de la consommation annuelle du poste froid,
• Mesure du courant absorbé en fonctionnement continu et comparaison avec le courant nominal,
• Comptage des heures de fonctionnement,
• Mesure des débits de fluides frigorifiques,
• Vérification de l’efficacité énergétique de l’installation frigorifique, c’est-à-dire le rapport entre la puissance électrique absorbée et la puissance frigorifique fournie.

Production de vapeur

L’auditeur doit réaliser les taches suivantes :

• Analyse de la combustion,
• Calcul des déperditions surfaciques,
• Taux de purge,
• Taux de recyclage des condensats,
• Consommation appoint d’eau,
• Calcul du rendement thermique,
• Suivi de la consommation en combustible et la production de la vapeur sur la période de la campagne,
• Calcul de la consommation spécifique de la chaufferie