Contexte
Le client possède une tour mixte haut de gamme, à usage commercial et résidentiel, située dans le DIFC, à Dubaï (EAU), d’une surface totale de 300 871 m².
La tour comprend 25 étages commerciaux et 48 étages résidentiels, pour une surface climatisée totale de 192 711 m².
Compte tenu de son envergure et de la nature énergivore de ses opérations, le bâtiment présentait un fort potentiel d’amélioration de l’efficacité énergétique grâce à la modernisation technologique, au rétrofit des équipements et à la mise en œuvre de stratégies avancées de gestion énergétique.
Afin d’optimiser sa performance énergétique, le client a mandaté Ark Energy pour mettre en œuvre un projet de réhabilitation du Delta-T, une initiative de rénovation énergétique, ainsi qu’un système de gestion énergétique numérisé.
L’objectif était de réduire la consommation totale d’énergie, éliminer les pénalités Delta-T et digitaliser les processus d’exploitation et de maintenance (O&M).
Entre mai 2018 et avril 2019, les coûts énergétiques totaux de la tour s’élevaient à 19,4 millions AED, dont 3,88 millions AED de pénalités annuelles liées au Delta-T.
Tableau 01
Profil de consommation de la tour
Figure 01
Répartition mensuelle des coûts énergétiques de la tour sur la période 2018–2019 (en milliers d’AED)
Figure 02
Répartition en pourcentage des coûts énergétiques
Objectif principal
L’objectif du projet était d’éliminer les pénalités Delta-T en mettant en œuvre une solution optimisée pour faible Delta-T, reposant sur une conception technique détaillée, des activités d’approvisionnement, d’installation et de mise en service.
Approche
La tour présentait un syndrome de faible Delta-T, entraînant des surcharges annuelles atteignant 3,88 millions AED.
L’opérateur de refroidissement urbain avait levé ces surcharges à deux reprises, à condition qu’un programme complet de réhabilitation du Delta-T soit entrepris.
Pour y remédier, Ark Energy a mené une étude approfondie du Delta-T afin d’identifier les causes et de concevoir des solutions pratiques de correction.
Une méthodologie structurée en six étapes a été mise en place :
- Analyse technique et opérationnelle détaillée : collecte et examen des données issues des visites de site, des discussions avec le personnel O&M et du BMS (y compris les emplacements DPT, les points de consigne, les lectures VFD et les températures d’échangeurs)
- Calculs hydrauliques basés sur les courbes de performance des pompes pour simuler les effets du surpompage et des déséquilibres du réseau d’eau glacée
- Déploiement de l’outil analytique Delta-T Management Analytics (DTMA) d’Ark Energy pour surveiller la performance Delta-T et identifier les zones à améliorer
Principaux constats
Les DPT installés sur les pompes ne correspondaient pas aux vitesses des VFD indiquées dans le BMS
Les équipements situés près des pompes recevaient un débit excessif, tandis que les unités les plus éloignées recevaient un débit insuffisant
Les principales causes de déséquilibre provenaient de ventilo-convecteurs, centrales de traitement d’air et vannes de régulation surdimensionnés
L’emplacement du DPT de référence (Index DPT) était inapproprié et nécessitait un repositionnement
Dans une seconde phase, une analyse approfondie des causes racines a permis d’identifier 19 facteurs majeurs contribuant au faible Delta-T. Chaque facteur a été évalué selon sa faisabilité technique et ses contraintes financières afin de déterminer les solutions de réhabilitation les plus viables.
Tableau 02
Exemple des différentes causes possibles du faible Delta-T, avec leur niveau de gravité associé
Ark Energy a mené les activités de conception technique détaillée, approvisionnement, installation et mise en service pour six (6) solutions Delta-T, entraînant une réduction annuelle de 60 % des surcharges Delta-T, avec un retour sur investissement de 3 ans.
Tableau 03
Les solutions suivantes ont été présentées dans l’analyse
Résultats
3,1 millions AED d’économies annuelles sur les surcharges Delta-T
60 % de réduction des pénalités Delta-T annuelles