Introduction - Règles de calcul énergétique et environnemental
1.1 CHAMP D’APPLICATION ET PERIMETRE
1.2 PRINCIPES DE LA METHODE DE CALCUL
1.3 SEGMENTATION SPATIALE DES CALCULS
1.4 SEGMENTATION TEMPORELLE DES CALCULS
2.1 GENERALITES SUR LES DONNEES D’ENTREE
2.2 LES DONNEES CONVENTIONNELLES
2.3 CARACTERISATION DU BATIMENT ET DE SES EQUIPEMENTS, LES DONNEES D’ENTREE DE LA METHODE DE CALCUL
2.4 LES DONNEES D’ENTREE SPECIFIQUES
2.5 LES DONNEES PAR DEFAUT
3.1 CALCUL DE LA CONSOMMATION D’ENERGIE POUR LE CHAUFFAGE ET LE REFROIDISSEMENT
3.2 CALCUL DE LA CONSOMMATION D’ENERGIE POUR L’ECS
3.3 CALCUL DE LA CONSOMMATION D’ENERGIE POUR L’ECLAIRAGE DES LOCAUX
3.4 CALCUL DE LA CONSOMMATION D’ENERGIE DES AUXILIAIRES DE CHAUFFAGE, REFROIDISSEMENT, ECS ET DE VENTILATION
3.5 LES USAGES SPECIFIQUES DE L’ELECTRICITE
3.6 CALCUL DE LA CONSOMMATION D’ENERGIE LIEE AUX DEPLACEMENTS DES OCCUPANTS A L’INTERIEUR DES BATIMENTS
3.7 CALCUL DE LA PRODUCTION LOCALE ELECTRIQUE
4.1 PRINCIPE GENERAL DE CALCUL D’UNE CONTRIBUTION AUX IMPACTS
4.2 CALCUL DE LA CONTRIBUTION AUX IMPACTS DES COMPOSANTS
4.3 CALCUL DE LA CONTRIBUTION AUX IMPACTS DES CONSOMMATIONS D’ENERGIE
4.4 CALCUL DE LA CONTRIBUTION AUX IMPACTS DES CONSOMMATIONS ET REJETS D’EAU
4.5 CALCUL DE LA CONTRIBUTION AUX IMPACTS DU CHANTIER DE CONSTRUCTION
4.6 CALCUL DE LA CONTRIBUTION DE LA PARCELLE AUX IMPACTS
4.7 CALCUL DES BENEFICES ET CHARGES LIES A L’EXPORT D’ENERGIE
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5.1 INDICATEUR DE CONFORT D’ETE - CALCUL DE L’INDICATEUR DEGRESHEURES
5.2 INDICATEURS DE PERFORMANCE ENERGETIQUE - CALCUL DE L’INDICATEUR BBIO ET DES INDICATEURS CEP ET CEP,NR
5.3 INDICATEURS DE PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE
3.7 CALCUL DE LA PRODUCTION LOCALE ELECTRIQUE
Les productions locales d’énergie prises en compte dans la méthode de calcul sont :
•Les micro et mini-cogénérations.
•Les installations solaires photovoltaïques
3.7.1 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU MODELE DE COGENERATION.
Le modèle permet de différencier les micro-cogénérateurs standard et à condensation en termes d’évolution du rendement thermique en fonction de la température aval de fonctionnement.
Le calcul réalisé se base sur une priorité donnée à la satisfaction des besoins d’eau chaude sanitaire (lorsque le micro-cogénérateur est de type double service). Les performances sont alors déterminées en fonction du taux de charge du micro-cogénérateur, par interpolation entre les performances à charge maximale et minimale.
La cogénération d’électricité n’est possible que si le taux de charge est supérieur, sur le pas de temps, à la puissance thermique minimale de fonctionnement.
3.7.2 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU MODELE DE CAPTEURS PHOTOVOLTAÏQUES.
Les installations solaires photovoltaïques indépendantes ne sont pas prises en compte, la méthode de calcul ne vise que les installations photovoltaïques connectées au réseau électrique et qui sont prévues dans le permis de construire.
La quantité d’énergie annuelle produite par le système photovoltaïque est calculée au niveau du bâtiment, elle est le produit de l’énergie incidente annuelle dans le plan des modules photovoltaïques, de la puissance crête et de l’indice de performance.
L’énergie incidente annuelle dans le plan des modules est le produit de la valeur de cette énergie sur un plan horizontal définie par région et du facteur de transposition qui traduit la variation d’énergie incidente dans un plan incliné par rapport à l’énergie incidente dans un plan horizontal
L’indice de performance est un facteur de correction du rendement global des modules PV, il dépend de la température réelle de fonctionnement des modules et du type d’intégration des modules dans le bâtiment
La puissance réellement délivrée est également fonction des propriétés de l’onduleur placé après les modules : évolution du rendement de l’onduleur lié à la puissance produite par les modules en comparaison de la puissance maximale délivrable par l’onduleur ; extinction (protection) de l’onduleur si la puissance d’entrée dépasse de 15% la puissance nominale de l’onduleur.
Il est possible de décrire des capteurs photovoltaïques à deux niveaux :
•Au niveau bâtiment pour les installations supportées par le bâtiment ou par un élément constructif ayant une continuité physique structurelle avec le bâtiment faisant l’objet de l’étude.
•Au niveau projet pour les autres installations.
Répartition des productions électriques décrites au niveau bâtiment :
Toute production électrique par capteurs photovoltaïques décrite au niveau d’un bâtiment est affectée uniquement à ce bâtiment. Le taux d’autoconsommation de cette production est donc calculée également uniquement sur ce bâtiment.Répartition des productions électriques sur plusieurs bâtiments / répartition des productions électriques autoconsommées sur les postes de consommation :
Dans le cas d’une production électrique décrite au niveau projet, et qui peut donc être associée à plusieurs bâtiments, elle est répartie par bâtiment au prorata des consommations électriques horaires tous usages de chaque bâtiment par rapport aux consommations électriques horaires tous usages du projet.
La répartition de la production autoconsommée entre les différents postes de consommation d’énergie est réalisée heure par heure, au prorata de la consommation électrique des chacun de ces postes.
Taux d’autoconsommation, taux d’autoproduction :
Un calcul du taux d’autoconsommation de l’électricité produite par les systèmes de production électrique à demeure est réalisé dans le cadre de la présente méthode.
Il présente les impacts suivants sur les différents indicateurs :
•Cep et Cep,nr : la part autoconsommée de la production d’électricité vient en déduction des consommations d’énergie pour les usages concernés.
•Indicateur ICénergie : celui-ci ne tient compte que des énergies importées (donc déduction faite de la part autoconsommée pour le vecteur énergétique)
•Impact environnemental des installations de production d’électricité : celles-ci sont prises en compte à hauteur de la part de la production qui est autoconsommée (cf. paragraphe 4.2.1.1.5).
Son principe en est le suivant :
•Toutes les productions électriques du bâtiment (𝐸𝑒𝑙𝑒𝑐 _𝑡𝑜𝑡 ) sont comptabilisées (quel que 𝑏𝑎𝑡 _𝑝𝑟𝑜𝑑 soit le vecteur énergétique utilisé).
•Elles sont comparées heure par heure aux consommations électriques tous usages 𝑊𝑒𝑙𝑒𝑐_𝑡𝑜𝑢𝑠_𝑢𝑠𝑎𝑔𝑒𝑠 (usages intégrés dans les consommations conventionnnelles et autres usages 𝑏𝑎𝑡 spécifiques de l’électricité) du bâtiment selon la formule ci-dessous pour en déduire la part autoconsommée E𝑒𝑙𝑒𝑐_𝑝𝑟𝑜𝑑_𝐴𝐶 :𝑏𝑎𝑡
𝑬𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝑨𝑪 𝒃𝒂𝒕 (𝒉) = 𝑴𝑰𝑵(𝑬 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝒕𝒐𝒕 𝒃𝒂𝒕 (𝒉) ; 𝑾 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒕𝒐𝒖𝒔_𝒖𝒔𝒂𝒈𝒆𝒔 𝒃𝒂𝒕 (𝒉))(1)
•La valeur la plus petite est donc retenue comme étant autoconsommée
•
𝑒𝑙𝑒𝑐_𝑝𝑟𝑜𝑑_𝐴𝐶𝑏𝑎𝑡E𝑒𝑙𝑒𝑐_𝑝𝑟𝑜𝑑_𝑡𝑜𝑡𝑏𝑎𝑡𝐸Le taux d’autoconsommation au niveau du bâtiment, sur l’année 𝑻𝑨𝑪bat elec est déduit en divisant la part autoconsommée par la production électrique totale selon la formule ci-dessous :
𝑻𝑨𝑪 𝒆𝒍𝒆𝒄 𝒃𝒂𝒕 = 𝑬 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝑨𝑪_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒕 𝑬 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝒕𝒐𝒕_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒕(2)
Un taux d’autoproduction est également déterminé sur un schéma similaire, avec la variante suivante :
•Le taux d’autoproduction est déduit en divisant la part autoconsommée par la consommation électrique totale tous usages selon la formule ci-dessous :
𝑻𝑨𝑷 𝒆𝒍𝒆𝒄 𝒃𝒂𝒕 = 𝑬 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝑨𝑪_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒕 𝑾 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍_𝒕𝒐𝒖𝒔_𝒖𝒔𝒂𝒈𝒆𝒔 𝒃𝒂𝒕(3)
Enfin, pour les besoins des calculs réalisés lors de l’analse de cycle de vie (cf. 4.2.1.1.4), des taux d’autoconsommation complémentaires sont déterminés spécifiquement pour les installationsphotovoltaïques, et pour les modules de cogénération. Ils sont déterminés selon les formules ci-dessous ;
•Pour les installations photovoltaïques, on divise la part de la production de ces installations qui est autoconsommée par la production électrique de ces installations selon la formule ci-dessous :
𝑻𝑨𝑪_𝑷𝑽 𝒆𝒍𝒆𝒄 𝒃𝒂𝒕 = 𝑬 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝑷𝑽_𝑨𝑪_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒕 𝑾 𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍_𝒕𝒐𝒖𝒔_𝒖𝒔𝒂𝒈𝒆𝒔 𝒃𝒂𝒕(4)
•Pour les installations de cogénération, le but est d’obtenir un taux d’autoconsommation global de la chaleur fournie, et de l’électricité produite. Pour ce faire, on divise la part de la production de ces installations qui est autoconsommée (la chaleur produite est autoconsommée à 100%) par la production électrique de ces installations selon la formule ci-dessous :
𝑻𝑨𝑪_𝒄𝒐𝒈é𝒈𝒍𝒐𝒃𝒂𝒍 𝒃𝒂𝒕 = 𝑪𝒆𝒇 𝒄𝒐𝒎𝒃_𝒕𝒐𝒕 𝒄𝒐𝒈𝒆,𝒃𝒂𝒕 + 𝑬𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝒄𝒐𝒈𝒆_𝑨𝑪_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒕 𝑪𝒆𝒇 𝒄𝒐𝒎𝒃_𝒕𝒐𝒕 𝒄𝒐𝒈𝒆,𝒃𝒂𝒕 + 𝑬𝒆𝒍𝒆𝒄_𝒑𝒓𝒐𝒅_𝒄𝒐𝒈𝒆_𝒂𝒏𝒏𝒖𝒆𝒍 𝒃𝒂𝒕
(5)