1.1. Chauffage, ventilation et climatisation (HVAC)

Le chauffage et la climatisation des bâtiments représentent une quantité importante de la consommation d’énergie des entreprises de transport public et des réductions potentielles importantes peuvent être réalisées dans ce domaine, en particulier dans les anciens dépôts, ateliers et stations.

Réglage du chauffage

Les dépôts et les ateliers sont nécessaires pour remiser les bus et véhicules ferrés et pour effectuer leur maintenance. Afin de garantir aux employés un certain niveau de confort, les dépôts et ateliers doivent être chauffés l’hiver et parfois climatisés en été. Le chauffage radiant au gaz est souvent utilisé, mais ces installations sont rarement optimisées pour ne fonctionner que durant les heures de travail. Un ajustement correct des systèmes de chauffage peut avoir un impact significatif sur la consommation d’énergie.

Les bureaux sont généralement mieux isolés mais leur consommation d’énergie peut également être réduite en optimisant les paramètres de chauffage. Le coût de cette opération est relativement faible et aucun investissement n’est nécessaire ; elle requiert simplement quelques heures de main-d’œuvre pour analyser le bâtiment, définir le fonctionnement propre du système de chauffage et effectuer des contrôles réguliers. Des campagnes de sensibilisation peuvent permettre d’obtenir des résultats optimaux (voir la section Influencer & Communiquer).

Contrôle de la ventilation

La ventilation est nécessaire dans les dépôts et les ateliers de bus pour garantir la bonne évacuation du gaz en dehors des bâtiments et éviter l’intoxication du person- nel. Ces installations sont généralement équipées d’un système de ventilation automatique qui comprend des ventilateurs contrôlés par des minuteries automatiques. Les plafonds peuvent également être équipés d’ouvertures manuelles pour pallier toute panne du système de ventilation. Malheureusement, les systèmes de ventilation sont souvent incorrectement configurés, ce qui peut provoquer d’importantes pertes de chaleur. Après avoir défini les plages horaires de travail durant lesquelles la ventilation doit être mise en marche, il est possible d’ajuster les paramètres du système.

Portes automatiques à fermeture rapide



Les véhicules de transport public rentrent dans les dépôts et les ateliers et en ressortent plusieurs fois par jour. La plupart du temps, les portes du bâtiment restent ouvertes une fois le véhicule sorti et doivent être refermées manuellement. L’installation de portes automatiques à fermeture rapide permet de réduire le temps nécessaire à l’ouverture et la fermeture des portes et ainsi réduire les pertes de chaleur. Un capteur détecte le véhicule devant les portes et les ouvre ou ferme automatiquement. En plus de réduire les besoins en chauffage et en climatisation, une telle initiative supprime les risques supplémentaires liés à l’actionnement manuel des portes.

Refroidissement adiabatique

La chaleur dégagée par les équipements informatiques augmente la température dans les locaux techniques de manière significative. Au-delà d’une certaine température, les équipements ne fonctionnent plus correctement. Les locaux techniques doivent donc être aérés et refroidis par une ventilation soit naturelle, soit mécanique. La ventilation requiert une maintenance coûteuse, augmente la consommation d’énergie et la température dans les locaux adjacents (une station de métro par exemple) et assèche l’air. Les systèmes de refroidissement utilisent des fluides frigorigènes qui peuvent provoquer des émissions de gaz à effet de serre en cas de fuite et sont souvent énergivores.

Le refroidissement adiabatique est un concept qui implique la réduction de la température par l’évaporation. Une pompe de circulation conduit l’eau au-dessus d’un filtre qui absorbe l’eau et donc s’humidifie. Un ventilateur fait ensuite passer l’air à travers le filtre, l’échange entre l’air et l’eau provoque l’évaporation et la température diminue. L’air sortant du système est plus froid et plus humide que l’air entrant.

Fig. 28 – Principe du refroidissement par évaporation


Lors de périodes de froid, le refroidissement ne fonctionne qu’avec une ventilation mécanique. Lors de périodes de chaleur, le système fonctionne grâce à un refroidissement adiabatique et les thermostats contrôlent l’ouverture de la valve d’arrivée d’eau et de la pompe de circulation d’eau.

L’utilisation d’un système de refroidissement adiabatique permet d’atteindre de nombreux objectifs:

  • Récupérer l’air extérieur chaud et sec pour rafraîchir les locaux techniques
  • Rafraîchir les locaux techniques sans libérer de chaleur dans les locaux adjacents
  • Réduire la consommation d’électricité
  • Réduire les émissions de gaz à effet de serre directes
  • Réduire la génération de poussière dans les locaux techniques
  • éduire la facture d’électricité et les coûts de maintenance.

Cogénération

La cogénération est une technique qui permet de générer simultanément de l’électricité et de la chaleur. La plupart des systèmes qui produisent de l’électricité génèrent également de la chaleur comme sous-produit ; cette chaleur est généralement perdue, ce qui réduit l’efficacité globale du système. La cogénération permet de récupérer cette chaleur. La chaleur ainsi recueillie peut être utilisée pour chauffer un dépôt ou des bureaux et pour fournir de l’eau chaude. Les dimensions du système doivent répondre aux besoins thermiques du bâtiment. Si le système produit plus d’énergie que nécessaire au bâtiment, l’électricité peut être redirigée vers le réseau électrique principal.

Le système comprend un moteur à gaz connecté à un alternateur qui génère de l’électricité. Afin de maximiser les gains, la chaleur produite par le système est récupérée à deux niveaux :

  • Récupération à travers un échangeur chauffant l’eau qui circule. Cette eau est dirigée vers les radiateurs et les réchauffeurs d’air du système de chauffage
  • Récupération de la chaleur des gaz d’échappement. Cette chaleur basse température est récupérée par condensation et redirigée vers le circuit de basse température. Elle est finalement envoyée vers les réchauffeurs d’air et l’échangeur à plaques pour la production domestique d’eau.


 

Fig. 29 – Principe de la cogénération d’électricité et de chaleur

Fig. 30 – Comparaison de l’efficacité entre un système traditionnel et un système de cogénération SOURCE : MINISTÈRE DE L’ÉNERGIE DES ÉTATS-UNIS


 
Le processus de cogénération améliore l’efficacité globale du système et permet de grandes économies car il consomme moins d’énergie primaire que la production séparée de chaleur et d’électricité. Par rapport aux cen- trales traditionnelles, les économies d’énergies liées à la cogénération varient entre 15 et 40%. Pour les entreprises de transports publics qui exploitent de grands bâtiments, la cogénération est fortement recommandée car le retour sur investissement est plus important que sur des locaux plus petits.

 

Toitures végétalisées

En été, lorsque les températures grimpent et que le soleil brille, les toits des bâtiments peuvent devenir très chauds et augmenter la température ambiante à l’intérieur. Le même phénomène se produit en hiver car le froid au niveau du toit a un impact sur la température intérieure du bâtiment. Une toiture végétalisée consiste en une couche de végétation plantée sur un toit ; elle procure de l’ombre et réduit la chaleur de l’air par évapotranspiration. Les toitures végétalisées peuvent être installées sur de nombreux types de bâtiments, des locaux industriels aux bureaux.

Bien que les coûts initiaux des toitures végé- talisées soient supérieurs à ceux des matériaux conventionnels, les entreprises sont en mesure de compenser la différence par la baisse de leur consommation d’énergie et la durée de vie de la toiture végétalisée, supérieure à celle des matériaux de couverture conventionnels. La mise en place de toitures végétalisées est recommandée pour le secteur des transports publics car nombre de ses bâtiments ont des toits étendus.