pfeadilzahraoui

ECOLE NATIONALE DE L’INDUSTRIE MINERALE (E.N.I.M )

Rabat

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Présenté

En vue de l’obtention du titre :

INGENIEUR D’ETAT

Par

Sofiane HARIBE Adil ZAHRAOUI

Département

Génie des Procédés Industriels

Option : Systèmes Energétiques

Sujet :

Amélioration de l’efficacité énergétique des installations du

Club Med Marrakech : PALMERAIS & RIAD

Jury: M. C. BENQLILOU Directeur de projet (ENIM)

Mme. O.K.BOUHELAL Encadrant (ENIM)

M. M.ABDOUSSI Membre jury (ENIM)

M.HACHIMI Membre jury (ENIM)

M. F. BITAR Parain (CEGELEC Maroc)

Année 2008-2009

Amélioration de l’efficacité énergétique des installations de Club Med Marrakech

Projet de fin d’études 2



Remerciements

Il nous est agréable de s’acquitter d’une dette de reconnaissance auprès de toutes les personnes,

dont l’intervention au cours de ce projet, a favorisé son aboutissement.

Nous tenons à exprimer à travers ce document notre profonde gratitude au corps professoral de

l’Ecole Nationale de l’Industrie Minérale -ENIM- pour les bases techniques qui nous ont été

inculquées au cours de notre formation d’ingénieur et qui nous a permis d’avoir une approche

analytique beaucoup plus raffinée lors de notre travail de fin d’étude.

Nous remercions plus particulièrement, Mme. O.K.BOUHELAL et M.C.BENQLILOU nos

deux encadrant, pour leur encadrement précieux et leurs conseils constructifs, qu’ils trouvent

dans ce travail le modeste témoignage de notre haute considération et notre sincère

reconnaissance.

Nos remerciements vont également à M.F.BITAR Ingénieur Chargé d’Affaires Maintenance,

parrain du projet, pour ses conseils et pour la confiance qui nous a accordé et l’intérêt particulier

qu’il a porté à ce travail malgré ses préoccupations.

Encore nous tenons à remercier vivement tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la

réalisation de ce projet qu’ils trouvent ici l’expression de notre totale reconnaissance.



Résumé

La présente étude s’inscrit, dans le cadre de l’amélioration de l’efficacité énergétique du Club

Med Marrakech Palmeraie et Riad. Dans cette perspective, notre travail consiste dans un premier

lieu à analyser la consommation énergétique de l’installation du site, afin de pouvoir identifier

les secteurs les plus consommateurs d’énergie.

En second lieu, on a mené des audits sur les installations les plus gourmands en matière

d’énergie tels que la climatisation, l’éclairage et la chaufferie en vue de développer des solutions

et recommandations permettant la minimisation de cette consommation et d’améliorer leur

efficacité énergétique.

L’audit réalisé sur l’installation de climatisation a permis de constater une mauvaise répartition

et régulation des débits ainsi que des pertes de distribution élevées au niveau du circuit d’eau

glacée. La solution adoptée pour ce problème consiste à réguler le débit des circuits secondaires

par des vannes à trois voies, ainsi à doter le départ des groupes froids des pompes plus

performants permettant d’avoir un débit plus important, et faisant fonctionner les groupes dans

les conditions optimales, pour bénéficier du rendement de l’installation le plus élevé.

En matière d’éclairage, l’étude réalisée a montrée que le remplacement des sources de lumières

non performantes a fait diminuer considérablement l’énergie électrique consommée de l’ordre de

220,5 MWh/an et bénéficier d’une somme de 130 000 DH sur la facture électrique en évitant

l’émission de 191 tonnes de CO2.

An niveau de la chaufferie, l’installation d’une régulation cascade permet une réduction de la

consommation du propane de 8,8 tonnes par an, et d’avoir un gain de 68 000 DHS, en gérant

d’une manière efficace le fonctionnement des chaudières et en réduisant leurs temps d’arrêts,

tout en évitant une émission des gaz à effet de serre de l’ordre de 17 tonnes de CO2.

Par ailleurs, l’étude de l’installation solaire pour la production d’eau chaude sanitaire a permis,

de quantifier l’économie annuelle sur la consommation de propane qui s’élèvera de 91 tonnes, et

à éviter annuellement une émission équivalente de 177 tonnes de CO2.



Abstract

This study falls within the framework of improving the efficiency of Club Med Marrakech

Palmeraie and Riad. In this perspective, our work consists in first place to analyze the energy

consumption of the installation site in order to identify sectors that consume the most energy.

Secondly, we conducted audits of the facilities the most intensive energy such as air

conditioning, lighting and heating to develop solutions and recommendations for minimizing the

consumption and improve their energy efficiency.

The audit conducted on the installation of air conditioning showed a poor distribution and flow

regulation and distribution losses in high-level circuit of ice water. The solution to this problem

is to regulate the flow of the secondary circuit of three-way valves, thus providing the start of

cooling pumps more efficient to have a higher rate, and by operating groups under conditions

optimal benefit to the plant output is greater.

In lighting, the study has shown that alternative sources of inefficient light has reduced

considerably the power consumption of about 220.5 MWh / year and receive a $ 130 000 DH on

the electric bill by avoiding the emission of 191 tons of CO2.

An level of the boiler, installation of a regulatory cascade reduces the consumption of propane

from 8.8 tons per year, and a gain of 68 000 DHS, managing effectively functioning boilers and

reducing their downtime, while avoiding the emission of greenhouse gas emissions by around 17

tonnes of CO2.

Moreover, the study of solar installation for the production of hot water allowed to quantify the

annual savings on the consumption of propane amount of 91 tons, and to avoid an annual

emissions equivalent of 177 tonnes of CO2.



Liste des figures

Figure 0.1 : Démarche adoptée pour l’amélioration de l’efficacité énergétique du Club Med .................. 13

Figure 1.1 : Répartition du chiffre d’affaires du groupe CEGELEC par secteur d’activité ....................... 15

Figure 1.2 : les domaines d’intervention du groupe CEGELEC ................................................................ 15

Figure 1.3 : Implantation du groupe CEGELEC dans le monde ................................................................ 16

Figure 1.4 : Implantation de CEGELEC au Maroc .................................................................................... 16

Figure 1.5 : Répartition des secteurs d’activité de CEGELEC Maroc ....................................................... 17

Figure 1.6 : Organigramme de CEGELEC Maroc ..................................................................................... 18

Figure 1.7 : Répartition du chiffre d’affaire du Club Med par zone .......................................................... 18

Figure 1.8 : Vue globale du Club Med Palmeraie ...................................................................................... 19

Figure 2.1 : Démarche d’analyse de la performance énergétique du site ................................................... 21

Figure 2.2 : Historique de la consommation énergétique du Club Med ..................................................... 22

Figure 2.3 : Schéma simplifié de l’alimentation électrique du site ............................................................ 23

Figure 2.4 : Evolution de la puissance maximale appelée en 2008 ............................................................ 25

Figure 2.5 : Evolution des frais (RPS+RDPS) en fonction de la puissance souscrite choisie .................... 26

Figure 2.6 : Evolution du facteur de puissance au cours de l’année 2008.................................................. 27

Figure 2.7: Evolution de la consommation électrique mensuelle depuis 2006 .......................................... 28

Figure 2.8 : Répartition de la consommation électrique annuelle par poste horaire .................................. 29

Figure 2.9 : Ventilation de la facture électrique annuelle 2008 .................................................................. 29

Figure 2.10 : Evolution du taux de charge du Club .................................................................................... 31

Figure 2.11 : Evolution du taux de charge ................................................................................................. 32

Figure 2.12 : Analyseur de réseaux électrique ........................................................................................... 33

Figure 2.13 : Profil de la demande du Poste Finest : Transformateur 1 ..................................................... 33

Figure 2.14 : Profil de la demande du Poste Finest : Transformateur 2 ..................................................... 34

Figure 2.15 : Profil de la demande du Poste Club Med : Transformateur 1 ............................................... 35

Figure 2.16 : Profil de la demande du Poste Club Med : Transformateur 2 .............................................. 35

Figure 2.17 : Répartition de la consommation électrique par zone en 2008 .............................................. 36

Figure 2.18 : Contribution des charges dans la consommation électrique globale .................................... 38

Figure 2.19 : Schéma synoptique de la distribution de gaz au village palmeraie et Riad. ......................... 39

Figure 2.20 : Evolution de la consommation mensuelle moyenne du propane .......................................... 41

Figure 2.21 : Répartition de la consommation du propane ........................................................................ 43

Figure 3.1 : Diagramme enthalpique du cycle frigorifique ........................................................................ 48

Figure 3.2 : Schéma représentatif d’un Split System. ................................................................................ 50

Figure 3.3: Schéma de l’installation d’eau glacée ...................................................................................... 51

Figure 3.4 : Performances nominales des groupes frigorifiques ................................................................ 53

Figure 3.5 : Circuits secondaires régulés par vannes à 3 voies .................................................................. 55

Figure 3.6 : Courbe caractéristique de la pompe de départ actuelle ........................................................... 56

Figure 3.7 : Courbe caractéristique de la pompe de départ proposée ......................................................... 56

Figure 4.1 : Bilan de puissance des lampes utilisées au Club .................................................................... 60

Figure 4.2 : Indice de rendu des couleurs IRC ........................................................................................... 61

Figure 4.3: Température de couleur ........................................................................................................... 61

Figure 4.4: Les types de lampes visés par le changement .......................................................................... 62



Figure 5.1: Schéma synoptique de la chaufferie ........................................................................................ 67

Figure 5.2 : Régulation d’une chaudière par thermostat ............................................................................ 71

Figure 5.3 : régulation des 3 chaudières en cascade ................................................................................... 72

Figure 5.4 : Isolation hydraulique des chaudières à l'arrêt ......................................................................... 73

Figure 6.1 : Profil de la consommation de l’eau chaude ............................................................................ 77



Liste des tableaux

Tableau 2.1 : Consommation d’électricité et de propane du site ................................................................ 22

Tableau 2.2 : Puissance des transformateurs des postes MT/BT ............................................................... 24

Tableau 2.3 : Calcul des redevances de dépassement de la puissance souscrite ........................................ 26

Tableau 2.4 : Calcul du gain annuel pour différentes valeurs de la puissance souscrite ............................ 27

Tableau 2.5 : Frais et consommation d’électricité annuelle du club par poste horaire .............................. 28

Tableau 2.6 : Calcul du facteur de charge mensuel pour l’année 2008 ...................................................... 30

Tableau 2.7 : Bilan de puissance électrique du Club .................................................................................. 37

Tableau 2.8 : Caractéristiques techniques des citernes de gaz ................................................................... 38

Tableau 2.9 : Caractéristiques techniques des sèche-linges ....................................................................... 40

Tableau 2.10 : Consommation mensuelle de propane en litres depuis l’ouverture du club ....................... 41

Tableau 2.11 : Consommation horaire et journalière en gaz des sèche-linges du service buanderie ........ 42

Tableau 2.12 : Evaluation énergétique du Club Med ................................................................................. 45

Tableau 2.13 : Performances énergétiques normalisées des hôtels au Maroc en KWh par chambre occupée et par an ...................................................................................................................................................... 46

Tableau 3.1 : Caractéristiques nominales des pompes de départ ............................................................... 52

Tableau 3.2 : Caractéristiques nominales des pompes de retour ................................................................ 52

Tableau 3.3 : Besoins frigorifiques des différentes zones du club ............................................................. 52

Tableau 3.4 : Débits et hauteur manométrique des différentes pompes ..................................................... 55

Tableau 4.1 : Comparaison des caractéristiques techniques des lampes .................................................... 63

Tableau 4.2 : Calcul des coûts d’exploitation et gain annuel des lampes .................................................. 63

Tableau 4.3 : Investissement nécessaire et temps de retour ....................................................................... 64

Tableau 5.1 : Rendement de combustion des chaudières ........................................................................... 69

Tableau 5.2 : Prix d’achat des régulateurs cascade .................................................................................... 74

Tableau 6.1 : Rayonnement solaire quotidien : horizontal et incliné ......................................................... 78

Tableau 6.2 : Température extérieure et de l’eau ....................................................................................... 79

Tableau 6.3 : Résultats du dimensionnement solaire ................................................................................. 81



Table des matières Introduction

But et méthodologie du travail

CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE CEGELEC MAROC & CLUB M ED ............... 14

I. Présentation du GROUPE CEGELEC ......................................................................... 15

I.1. Introduction ........................................................................................................................... 15

I.2. Implantation dans le monde ................................................................................................. 16

II. Présentation de CEGELEC Maroc .............................................................................. 16

II.1. Présentation ........................................................................................................................... 16

II.2. Domaines d’intervention ....................................................................................................... 17

II.3. Organigramme de CEGELEC Maroc .................................................................................... 18

III. Présentation du Club Med .............................................................................................. 18

CHAPITRE 2 : EVALUATION & ANALYSE DE LA PERFORMANC E ENERGETIQUE DU SITE .......................................................................................... 20

I. Démarche d’analyse de la performance énergétique du site ....................................... 21

II. Consommation énergétique du Club Med .................................................................... 22

III. Analyse de la consommation électrique ........................................................................ 23

III.1 Le système de distribution d’électricité ................................................................................. 23

III.1.1 Schéma de postes de raccordement ...................................................................... 23

III.1.2 Poste de livraison MT ........................................................................................... 23

III.1.3 Postes MT/BT Club Med et Finest ....................................................................... 24

III.1.4 Niveaux de tension ............................................................................................... 24

III.2 Analyse de la facture électrique ............................................................................................ 24

III.2.1 La puissance souscrite .......................................................................................... 24

III.2.2 La puissance maximale appelée ........................................................................... 25

III.2.3 Le facteur de puissance ........................................................................................ 27

III.2.4 La consommation électrique du site ..................................................................... 28

III.2.5 Répartition de la facture ....................................................................................... 29

III.3 Gestion de la demande maximale .......................................................................................... 29

III.3.1 Taux ou facteur de charge .................................................................................... 30

III.3.2 Courbe de charge ou profils de la demande ......................................................... 31

III.3.2.1 Demande maximale mensuelle……………………………………………………………………31

III.3.2.2 Demande maximale quotidienne et horaire………………………………………………….32

III.4 Bilan de la consommation électrique .................................................................................... 36

III.4.1 Bilan de la consommation par secteur .................................................................. 36

III.4.2 Bilan d’énergie électrique de l’installation ........................................................... 37



III.4.3 Bilan de consommation par utilisation ................................................................. 38

IV. Analyse de la consommation du propane...................................................................... 38

IV.1 Système de distribution du propane ...................................................................................... 38

IV.1.1 Contrat et tarifs d’approvisionnement .................................................................. 38

IV.1.2 Identification de l’installation ............................................................................... 39

IV.2 Bilan de la consommation du propane .................................................................................. 41

IV.3 Bilan de la consommation par utilisation .............................................................................. 42

V. Evaluation de l’indice de performance énergétique .................................................... 43

V.1 L’indice de performance normalisé ....................................................................................... 43

V.2 Les étapes de calcul de l’indice de performance normalisé .................................................. 43

V.2.1 Conversion des différentes quantités d’énergie en KWh ...................................... 44

V.2.2 Calcul du taux d’occupation annuel ...................................................................... 44

V.2.3 Calcul de l’Indice de Performance Normalisé (I.P.N) .......................................... 44

V.2.4 Calcul de l’Indice de Coût Energétique (I.C.E) ..................................................... 45

V.3 La performance énergétique du club ..................................................................................... 45

V.4 Analyse comparative ............................................................................................................. 45

CHAPITRE 3 : AMELIORATION DE L’EFFICACITE ENERGETIQ UE DE LA CLIMATISATION ................................................................................................................. 47

I. Description des équipements de climatisation .............................................................. 48

I.1. Les groupes frigorifiques ....................................................................................................... 48

I.2. Les centrales de traitement d’air............................................................................................ 49

I.3. Le Split system ...................................................................................................................... 49

I.4. Les ventilo-convecteurs ......................................................................................................... 50

II. Evaluation de l’efficacité de la production d’eau glacée ............................................. 50

II.1. Diagnostic de l’installation .................................................................................................... 50

II.2. La performance énergétique du groupe frigorifique.............................................................. 52

II.2.1 Le coefficient de performance ............................................................................... 52

II.2.2 Les conditions nominales des groupes frigorifiques ............................................. 53

II.2.3 Bilan énergétique annuel ....................................................................................... 53

II.3. Diagnostic du circuit hydraulique ......................................................................................... 54

III. Amélioration de l’efficacité de la production d’eau glacée ......................................... 55

Chapitre 4 : AMELIORATION DE L’EFFICACITE ENERGETIQ UE DE L’ECLAIRAGE ...................................................................................................................... 58

I. Diagnostic du système d’éclairage du club ................................................................... 59

I.1. Inventaire des sources d’éclairage utilisées ........................................................................... 59

I.2. Paramètres déterminant dans le choix des lampes................................................................. 60



II. Remplacement des sources de lumière non performantes .......................................... 62

CHAPITRE 5 : AMELIORATION DE L’EFFICACITE ENERGETIQ UE DE LA PRODUCTION D’EAU CHAUDE SANITAIRE ............................................................... 65

I. Description de la chaufferie ............................................................................................ 66

II. Principe de fonctionnement de la chaufferie ................................................................ 67

III. Calcul du rendement de l’installation ........................................................................... 68

III.1 Rendement de combustion .................................................................................................... 68

III.2 Rendement annuel ................................................................................................................. 69

IV. Amélioration de la régulation des chaudières .............................................................. 70

IV.1 Régulation par thermostats .................................................................................................... 70

IV.2 Régulation en cascade ........................................................................................................... 71

CHAPITRE 6 : DIMENSIONNEMENT D’UNE INSTALLATION SOL AIRE DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE SANITAIRE ............................................................... 75

I. Production d’eau chaude sanitaire par l’énergie solaire thermique .......................... 76

I.1. Méthode de réalisation de l'audit solaire ............................................................................... 76

I.2. Profil de consommation d’eau chaude sanitaire .................................................................... 77

I.2.1 Consommation d’eau chaude sanitaire .................................................................. 77

I.2.2 Elaboration d’un profil type de consommation d’eau chaude ............................... 77

II. Dimensionnement de l’installation du chauffe-eau solaire.......................................... 77

II.1. Variables environnementales................................................................................................. 77

II.1.1 Rayonnement solaire sur un plan incliné ............................................................... 78

II.1.2 Température de l’eau froide .................................................................................. 78

II.1.3 Estimation des besoins en chauffage ..................................................................... 79

II.2. Capteurs vitrés ....................................................................................................................... 79

II.3. Surface proposée des capteurs solaires .................................................................................. 80

II.4. Résultats du pré-dimensionnement........................................................................................ 80

III. Impact du chauffe-eau solaire ........................................................................................ 81

III.1 Bilan énergétique ................................................................................................................... 81

III.2 Bilan économique .................................................................................................................. 81

III.3 Bilan environnemental .......................................................................................................... 81

Conclusions ............................................................................................................................. 83

Bibliographie ........................................................................................................................... 84



Introduction

L’énergie devient de plus en plus demandée à travers le monde. Elle est d’une nécessité

fondamentale pour le développement économique d’un pays et la garantie d’un niveau de vie

adéquat pour ses habitants.

Néanmoins, la limitation des sources d’énergie, influent considérablement sur les factures

énergétiques de l’Etat et par suite sur le consommateur, l’énergie devient donc de plus en plus

coûteuse, ce qui oblige à mettre en place des stratégies visant une gestion rationnelle. Car ce

n’est qu’ainsi que le consommateur devient plus conscient de la manière dont l’énergie doit être

utilisée, du coût réel de cette source, des méthodes et des équipements qui peuvent être mis en

œuvre pour contrôler et réduire les pertes d’énergie.

Toutefois, il faut savoir que la gestion de l’énergie ne signifie pas son élimination totale et

ne doit pas être conçue comme un arrêt d’approvisionnement en sources d’énergie. Il s’agit

plutôt de l’identification des zones de gaspillage et de mise en place de mesures visant à réduire

ou à éliminer complètement les pertes d’énergie. Le principe de base de cette gestion est donc la

rentabilité, c'est-à-dire, que toute mesure d’économie d’énergie ne doit être entreprise que

lorsqu’elle est financièrement justifiée, exactement comme n’importe quel autre projet

d’investissement. Elle nécessite donc une évaluation de la faisabilité aussi bien technique

qu’économique.

C’est dans ce cadre que s’inscrit ce présent projet, qui consiste à étudier les possibilités de

minimisation de la consommation énergétique et la réduction des émissions des gaz à effet de

serre, ainsi que la réduction des factures énergétique du site Club Med.



But et méthodologie du travail

L’objet du présent projet de fin d’études est la réalisation d’un diagnostic énergétique du site

Club Med. Les résultats de ce diagnostic serviront à dégager des solutions de rationalisation et

d’optimisation du bilan actuel des quantités et dépenses d’énergie.

Ce projet que Club Med a confié au centre d’activité Maintenance de CEGELEC, consiste à

effectuer les actions suivantes :

� Descriptif des équipements existants.

� Diagnostic des installations en vue de déceler toutes les défaillances qui s’opposent à

l’optimisation de la consommation.

� Proposition de solutions opportunes dont le but est d’améliorer la situation existante.

� Etude technico-économique des solutions proposées.

Figure 0.1 : Démarche adoptée pour l’amélioration de l’efficacité énergétique du Club Med

Analyse préliminaire de la performance énergétique

Diagnostic des installations énergivores

Etude des solutions pour l'amélioration de l'efficacité énergétique

Etude économique des solutions proposées



Chapitre 1

PRESENTATION DE CEGELEC MAROC & CLUB MED MARRAKECH



I. Présentation du GROUPE CEGELEC

I.1. Introduction

CEGELEC est un groupe mondial intégré de services technologiques aux entreprises et aux

collectivités. Le Groupe réalise 23 % de son chiffre d’affaire dans l’industrie, 30 % dans les

infrastructures, 20 % dans le tertiaire et 27 % dans la maintenance.

Figure 1.1 : Répartition du chiffre d’affaires du groupe CEGELEC par secteur d’activité

CEGELEC est présent sur tout le cycle du service au client, de la conception au sein de ses

bureaux d'études jusqu'à l'installation des équipements et des infrastructures et leur maintenance,

en s'appuyant sur ses propres équipes spécialisées.

CEGELEC intervient dans cinq grands domaines, comme illustré dans la figure suivante :

Figure 1.2 : les domaines d’intervention du groupe CEGELEC

Tertiaire

20%

Industrie

23%

Maintenance

27%

Infrastructures

30%

Energie,

Electricité

56%

Automatismes,

Instrumentation

et Contrôles

18%

Génie Climatique,

Mécanique,

Mécatronique

12%

NTIC

7%

Maintenances

et service

7%



I.2. Implantation dans le monde

CEGELEC est un leader européen et l’un des principaux acteurs mondiaux dans son

domaine avec une présence dans plus de 30 pays dont le Maroc.

Figure 1.3 : Implantation du groupe CEGELEC dans le monde

II. Présentation de CEGELEC Maroc

II.1. Présentation

Créée en 1946, la filiale marocaine de CEGELEC continue à accompagner le développement

économique et technologique du Royaume. Première filiale en dehors de l’Europe par son chiffre

d’affaires (plus de 120 Million d’Euros), CEGELEC au Maroc constitue aussi une des plus

grandes filiales du Groupe par sa taille avec un effectif de 2400 collaborateurs dont 170

ingénieurs et cadres.

Figure 1.4 : Implantation de CEGELEC au Maroc



Son domaine d’intervention est diversifié. En effet, la répartition des domaines d’activités est la

suivante :

Figure 1.5 : Répartition des secteurs d’activité de CEGELEC Maroc

La partie « Autres » englobe le tertiaire, la maintenance et automatisme. Notre sujet était au

sein du service maintenance puisque CEGELEC a un contrat de maintenance avec le Club Med

Palmeraie, Riad et Médina.

II.2. Domaines d’intervention

CEGELEC dispose d’un important savoir-faire au Maroc et peut également s’appuyer sur

les compétences détenues par l’ensemble du Groupe dans le monde.

L’offre de services au Maroc comprend notamment :

� Centrales de production d’électricité : thermique, diesel, hydraulique et éolienne

� Postes de transformation (THT/HT/MT) et d’interconnexion

� Lignes de transport d’énergie électrique (400 KV / 225 KV/ 60 KV)

� Distribution électrique MT/BT (électrification rurale, lotissements …)

� Electricité industrielle et tertiaire : courants forts et courants faibles

� Climatisation, ventilation et fluides

� Réseaux télécoms, téléphonie fixe et mobile

� Stations de pompage pour l'adduction d'eau potable l'irrigation et l'assainissement

� Instrumentation, automatisme

� Maintenance globale multi-technique

� Fabrication poteaux béton et pylônes métalliques

Energie

55%

Industrie

24%

Eau

10%

Transport

6%

Autres

5%



II.3. Organigramme de CEGELEC Maroc

Figure 1.6 : Organigramme de CEGELEC Maroc

NB : Voir Organigramme détaillé en Annexe N°1.

III. Présentation du Club Med

Implanté sous la marque Club Med dans 40 pays sur les cinq continents, c’est un leader

mondial et inventeur des vacances tout compris depuis 1950, il compte, sur des sites parmi les

plus beaux du monde, une centaine de villages, à la mer ou la montagne, des villas et bateaux de

croisière. Avec un chiffre d’affaires de 1 609 millions d’euros, 20 000 salariés, le Club

Méditerranée a accueilli près de 1.7 million de clients dans ses villages et hôtels Jet tours. La

répartition du chiffre d’affaire par zone est donnée comme suit :

Figure 1.7 : Répartition du chiffre d’affaire du Club Med par z one

France

36%

Reste Europe

20%

Amérique

15%

Asie

7%

Tour opérating

18%Autres

activités

4%

Administrateur Directeur Général

Secrétariat Général Département LRA Lignes, Réseaux, Ateliers

Département EAR Tertiaire/Génie climatique, Electrification

Rurale, Agences Régionales

Département AIM Automatisme, Industrielle & Maintenance

Département PPC Postes - Pompage - Centrales

Achats

Démarches de Progrès : Qualité, Sécurité,

Cegelec Pro…



Le Club Med possède trois villages à Marrakech, le village palmeraies, Riad et Médina. Notre

étude a ciblé le Palmeraies et le Riad. Ces deux villages sont voisins et ils s’étalent sur 34

hectares et sont constitués des éléments illustrés dans la figure suivante :

Figure 1.8 : Vue globale du Club Med Palmeraie

1- Hébergements 2- Bungalow 3- Restaurant 4- Buvette 5- Restaurant annexe 6- Amphithéâtre 7- Piscine 8- Club Med Spa 9- Tennis 10- Tire à l’arc 11- Golf



Chapitre 2

EVALUATION & ANALYSE DE LA PERFORMANCE ENERGETIQUE DU

CLUB MED



I. Démarche d’analyse de la performance énergétique du site

Figure 2.1 : Démarche d’analyse de la performance énergétique du site

Présentation du système de distribution d'électricité et du propane

Analyse de la facture électrique• Puissance souscrite• Puissance maximale appelée• Facteur de puissance• Taux de charge

Analyse de l'historique de la consommation énergétique par secteur

Bilan de puissance de l'installation électrique

Répartition de la consommation énergétique par type de charge

Calcul de l'indice de performance énergétique du site


Projet de fin d’études

II. Consommation énergétique du Club Med

L’énergie joue un rôle important dans les hôtels,

éclairage, eau chaude sanitaire, chauffage des piscines

que les services proposés au client

consommation d’énergie.

Au Club Med, l’énergie consacrée à ces différents services, sous forme d’achat de combustibles

(propane) et d’électricité, représente près de

représente une charge de 8,7 millions

Figure 2.2 : Historique de la consommation énergétique du Club Med

Les chiffres de la consommation d’énergie du Club Med indiquent une tendance à la hausse au

cours des dernières années

principalement à l’augmentation

consommation d’électricité (voir tableau 2.1).

Tableau 2.1

2005Électricité(MWh) 7343,62Propane(MWh) 3678,45

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

2005

Co

nso

mm

ati

on

en

MW

h

11 022

67 %

33 %


Consommation énergétique du Club Med

rôle important dans les hôtels, chauffage en hiver, air conditionné en été,

re, chauffage des piscines etc... Par ailleurs il est important de noter

les services proposés au client pour son confort sont directement proportionnelles à


(propane) et d’électricité, représente près de 11 834 MWh par an (2008)

8,7 millions de dirhams par an.

Historique de la consommation énergétique du Club Med


(voit figure 2.1) de l’ordre de 7,38 %.

à l’augmentation de la consommation de propane ainsi qu’une

(voir tableau 2.1).

1 : Consommation d’électricité et de propane du site

2005 2006 2007 2008 Taux d’augmentation7343,62 7289,68 7204,55 7142,41 3678,45 3802,37 4232,18 4692,14

2006 2007 2008

02211 834

11 43711 092

40 %37 %34 %

60 %63 %

66 %


22

chauffage en hiver, air conditionné en été,

Par ailleurs il est important de noter

ectement proportionnelles à la


(2008). Cette consommation

Historique de la consommation énergétique du Club Med


Cette hausse est due

de la consommation de propane ainsi qu’une diminution de la

site

Taux d’augmentation -2,74 %

+27,55 %

Eléctricité

Propane



III. Analyse de la consommation électrique

III.1 Le système de distribution d’électricité

La plupart des grands hôtels sont alimentés à partir du réseau moyen tension MT, de tension

nominale de 20 KV. Un même départ peut éventuellement alimenter plusieurs petits

consommateurs. Le poste de raccordement contient les instruments de mesure (compteurs KWh,

compteurs de KVARh et indicateurs de puissance maximale appelée) et l’appareillage de

protection nécessaire.

III.1.1 Schéma de postes de raccordement

L’alimentation en électricité du Club Med est assurée par un poste de livraison à cellules

préfabriquées sous enveloppe métallique. Ce poste est alimenté sous une tension de 20 KV, sans

transformation, alimentant un sous réseau MT sur lequel se trouvent raccordés deux postes

MT/BT à savoir : poste « Club Med » et « Finest ».

Figure 2.3 : Schéma simplifié de l’alimentation électrique du site

III.1.2 Poste de livraison MT

Ce poste comprend :

� Une cellule arrivée qui permet le raccordement du poste au réseau MT.

� Une cellule protection générale, connectée au jeu de barres, est équipée d’un interrupteur

associé à des fusibles MT, qui assure la mise hors tension de l’installation en cas de

défaut ou de travaux sur le circuit MT.

� Une cellule comptage MT qui mesure les quantités d’énergie livrée et la puissance

appelée selon les modalités du contrat tarifaire.



� Deux départs vers les deux postes MT/BT.

III.1.3 Postes MT/BT Club Med et Finest

Ces postes sont équipées, en outre les cellules citées ci-dessus (sans comptage), des

transformateurs MT/BT qui abaissent le niveau de tension de 20KV à 400 V.

Tableau 2.2 : Puissance des transformateurs des postes MT/BT

Poste MT/BT Puissance Transformateur en KVA Club Med 2×630

Finest 2×800

III.1.4 Niveaux de tension

Le choix des tensions d’une installation est une action très importante. En effet, un équipement

électrique ne fonctionne correctement que pour une tension donnée. Les installations du club

fonctionnent à une tension triphasé nominale de 400 V. la plupart des moteurs sont triphasés et

dimensionnés pour 400 V et 50 Hz. Les charges monophasées (éclairage, moteur de faible

puissance,…) sont alimentées en 220 V.

III.2 Analyse de la facture électrique

La première étape vers l’économie de l’énergie électrique d’une entreprise, réside dans le fait

d’analyser sa facture d’électricité. Cette analyse donne un aperçu global sur la gestion de la

demande électrique et permet d’aboutir à des solutions assez rapides et parfois peu coûteuses,

permettant de générer les premiers gains renouvelables sur la facture électrique.

La réalisation de cette économie suppose une familiarisation avec les divers éléments de la

facturation et les tarifs appliqués par la compagnie de distribution (RADEEMA) (voir

composantes de la facture électrique en annexe N°3).

L’analyse doit se porter principalement sur les composantes principales de la facture, à savoir :

� La puissance souscrite avec le distributeur

� La puissance maximale appelée

� Le facteur de puissance

� La consommation en énergie électrique

III.2.1 La puissance souscrite

C’est une puissance contractuelle auprès du distributeur de l’énergie électrique pour laquelle le

club s’engage à ne plus la dépasser sous peine de pénalités, elle constitue donc une redevance

fixe mensuelle.



La puissance souscrite actuellement avec la RADEEMA est de 1500 KVA (voir annexe N°4),

engendrant une redevance fixe annuelle de 436 455 DH avec un coût unitaire de 290,97

DH/KVA. Cette redevance représente en moyenne 7% de la facture totale annuelle. Le bon choix

de cette puissance permet de :

� Eviter des pénalités de dépassements de puissance souscrite, quand celle-ci est trop basse

par rapport à la demande électrique réelle.

� Eviter de payer un coût mensuel inutilement élevé, quand celle-ci est trop forte.

III.2.2 La puissance maximale appelée

La mesure de cette puissance est à la base de calcul de la puissance taxée qui est définie comme

la plus grande valeur entre la puissance souscrite et la puissance appelée en KVA.

Au cas où au cours d’un mois, il serait constaté que la puissance maximale appelée a dépassée la

valeur de la puissance souscrite pour le dit mois, une majoration de dépassement de la puissance

souscrite (RDPS : voir annexe N°3) de 50% sera compté sur la différence positive des deux

puissances.

L’évolution de la puissance maximale appelée par rapport à la puissance souscrite est représentée

sur la figure suivante :

Figure 2.4 : Evolution de la puissance maximale appelée en 2008

D’après ce graphe, la puissance maximale a enregistré une valeur moyenne de 1400 KVA, ainsi

que des dépassements enregistrés principalement pendant la période d’été, où la température

extérieure atteint son maximum engendrant le fonctionnement en plein charge des installations

de climatisation, ainsi que l’augmentation du nombre d’occupants. Les frais de ces dépassements

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pu

issa

nce

ap

pe

lée

en

KV

A

2008 2007 Puissance Souscrite



représentent entre 0,33% et 0,51% de la facture électrique annuelle. Les redevances engendrées

par ces dépassements au cours des deux dernières années sont présentées dans le tableau

suivant :

Tableau 2.3 : Calcul des redevances de dépassement de la puissance souscrite

Années Puissance maximale moyenne en KVA

Total des dépassements en KVA

RDPS en DH/an

2008 1362 555 20 186

2007 1442 894 32 504

Avant l’année 2007, la puissance souscrite avec le distributeur était de 2300 KVA, représentant

une redevance fixe de 630 435 DH, alors que la puissance appelée moyenne était de 1400 KVA,

avec une différence de 900 KVA en puissance payée et non utilisée.

Suite à ce constat, l’équipe de CEGELEC Maroc a procédé à un redimensionnement de la

puissance souscrite pour la ramener à une valeur de 1500 KVA, en novembre 2006, évitant ainsi

une perte financière de 193 980 DH. De notre part, nous avons procéder au même calcul pour

redimensionner la puissance souscrite, en se basant cette fois sur les données de la

consommation des années 2007 et 2008.

La figure suivante présente la variation des frais en fonction de la puissance souscrite.

Figure 2.5 : Evolution des frais (RPS+RDPS) en fonction de la puissance souscrite choisie

Selon la figure 2.4 la puissance souscrite optimale est 1300 KVA. La redéfinition de la puissance

souscrite en une valeur de 1300 KVA, permet d’économiser annuellement une valeur

approximative de 20 000 DH.

435000

440000

445000

450000

455000

460000

1000 1100 1200 1300 1400 1500

Re

de

va

nce

fix

e e

t d

e

dé

pa

sse

me

nt

en

DH

Puissance souscrite en KVA

Simulation des frais en fonction de la puissance souscrite



Le tableau 2.4 présente le calcul du gain pour plusi

Tableau 2.4 : Calcul du gain annuel pour différentes

Puissance Souscrite

RPS

RDPS

Total HT

Gain annuel HT

III.2.3 Le facteur de puissance

Le facteur de puissance traduit le déphasage qui existe entre le courant et la tension utilisée. Si ce

facteur de puissance est inférieur à 0,8, une pénalité de 2% d

consommation pour chaque centième d’insuffisance sera appliquée (voir annexe

une consommation excessive de l’énergie réactive.

Dans la pratique, il vaut mieux avoir un facteur de puissance proche de 1 pour

réactive consommée et les pertes dans les liaisons électriques.

Un suivi d’évolution du facteur de puissanc

courbe de la figure suivante :

Figure 2.6 : Evoluti

La figure 2.6 montre bien que le facteur de puissance reste très su

valeur moyenne calculée durant cette année est de 0,924

0,90

0,91

0,92

0,93

0,94

1 2 3


résente le calcul du gain pour plusieurs puissances souscrites

Calcul du gain annuel pour différentes valeurs de la puissance

Puissance Souscrite 1500 1400 1300

436455 407358 378261

21641 38299 59394

458096 445657 437655

Gain annuel HT 0 12439 20441

Le facteur de puissance


facteur de puissance est inférieur à 0,8, une pénalité de 2% du montant total des redevances de

consommation pour chaque centième d’insuffisance sera appliquée (voir annexe

une consommation excessive de l’énergie réactive.

, il vaut mieux avoir un facteur de puissance proche de 1 pour

réactive consommée et les pertes dans les liaisons électriques.

Un suivi d’évolution du facteur de puissance au cours de l’année 2008

Evolution du facteur de puissance au cours de l’année 2008

montre bien que le facteur de puissance reste très suffisant au sein du site

e durant cette année est de 0,924.

4 5 6 7 8 9 10cos ρ cos ρ moyen


27

eurs puissances souscrites :

valeurs de la puissance souscrite

1300 1200

378261 349164

59394 90819

437655 439983

20441 16658


u montant total des redevances de

consommation pour chaque centième d’insuffisance sera appliquée (voir annexe N°3), traduisant

, il vaut mieux avoir un facteur de puissance proche de 1 pour réduire l’énergie

e au cours de l’année 2008 a permis de tracer la

on du facteur de puissance au cours de l’année 2008

ffisant au sein du site. La

10 11 12

Mois



Ceci peut être expliqué principalement

niveau des postes de transformation.

III.2.4 La consommation électrique du site

A partir des factures électriques des trois dernières années, on a tracé l’évolution de la

consommation électrique annuelle globale

Figure 2.7: Evolution de la consommation électrique mensuelle depuis 2006

L’énergie électrique consommée par les différents services du club, représente en moyenne 6,7

Millions de kWh annuellement.

annuelles et par poste horaire à partir de l’année 2006.

Tableau 2.5 : Frais et consommation d’électricité annuelle du club par poste horaire

Années Cons. kwh H.pt kWh

2008 7 142 411 1 717 192

2007 6 587 562 1 306 361

2006 6 596 957 1 622 671

Selon le tableau 2.4, la grande partie d’énergie électriq

pleines avec un taux de 48%.

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1 2

Energie en kwh


principalement par l‘installation des compensateurs d’énergie réactive au

niveau des postes de transformation.

La consommation électrique du site


consommation électrique annuelle globale.

Evolution de la consommation électrique mensuelle depuis 2006


Millions de kWh annuellement. Le tableau suivant présente les consommations électriques

annuelles et par poste horaire à partir de l’année 2006.

Frais et consommation d’électricité annuelle du club par poste horaire

kWh H.pl kwh H.creuses kwh Frais cons717 192 3 429 126 1 996 093 4 895 626

306 361 2 580 799 1 477 264 3 687 034

622 671 3 193 789 1 780 497 4 547 256

, la grande partie d’énergie électrique est consommée pendant les heures

3 4 5 6 7 8 9 10 11


28

llation des compensateurs d’énergie réactive au


Evolution de la consommation électrique mensuelle depuis 2006


s consommations électriques

Frais et consommation d’électricité annuelle du club par poste horaire

Frais cons. DH % cons/facture 4 895 626 80

687 034 60

547 256 72

ue est consommée pendant les heures

11 12 Mois

2008



Figure 2.8 : Répartition de la consommation électrique annuelle par poste horaire

Les frais de la consommation électrique représent

III.2.5 Répartition de la facture

La figure 2.8 représente la contribution des différentes composantes citées ci

facture globale du Club. La consommation électrique reste la composante la plus importante

économiquement dans la facture électrique du Club.

Figure 2.9

III.3 Gestion de la demande maximale

La gestion de la demande, qui est la gestion et la commande des équipements électriques ou de la

charge pour réduire la consommation él

puissant pour réduire les frais d’électricité et compenser l’effet des prix croissants de l’énergie.

La réduction de la demande maximale ne réduit pas seulement les frais,

meilleure utilisation de la puissance installée. En plus, la réduction de

Club améliore l’utilisation de la puissance installée de la société de production.

Les étapes vers une gestion de la demande maximale sont :

� Calcul du taux de charge du club

� Etablissement des courbes de charge (mensuelle, quotidienne et horaire)

H.pointes kwh

H.creuses kwh

28%

RPS

7%

RDPS et

Autres frais

1%


Répartition de la consommation électrique annuelle par poste horaire

la consommation électrique représentent 80% de la facture annuelle

Répartition de la facture

représente la contribution des différentes composantes citées ci

La consommation électrique reste la composante la plus importante

ure électrique du Club.

9 : Ventilation de la facture électrique annuelle 2008

Gestion de la demande maximale


r réduire la consommation électrique et la demande maximale,


La réduction de la demande maximale ne réduit pas seulement les frais,

meilleure utilisation de la puissance installée. En plus, la réduction de la demande maximale du

améliore l’utilisation de la puissance installée de la société de production.

Les étapes vers une gestion de la demande maximale sont :

lcul du taux de charge du club

Etablissement des courbes de charge (mensuelle, quotidienne et horaire)

H.pointes kwh

24%

H.pleines kwh

48%

H.creuses kwh

28%

consommatio

n électrique

80%

RPS

7%

TVA

12%


29

Répartition de la consommation électrique annuelle par poste horaire

ent 80% de la facture annuelle de l’année 2008.

représente la contribution des différentes composantes citées ci-dessus dans la

La consommation électrique reste la composante la plus importante

2008


ectrique et la demande maximale, peut devenir un outil


La réduction de la demande maximale ne réduit pas seulement les frais, mais permet une

la demande maximale du

améliore l’utilisation de la puissance installée de la société de production.

Etablissement des courbes de charge (mensuelle, quotidienne et horaire)

H.pleines kwh

48%

consommatio

n électrique



� Identification des charges qui contribuent aux pointes de la demande et les charges qui

peuvent être arrêtées ou réduites pour éviter la pointe.

III.3.1 Taux ou facteur de charge

Un paramètre utile à la détermination de l’effet relatif de la demande maximale sur la facture

d’électricité et à l’évaluation des opportunités de réduction de la demande est le facteur de

charge de l’entreprise. Le facteur de charge est défini comme le rapport de la consommation

électrique effective mensuelle à la consommation électrique fictive correspondant à la demande

maximale du mois. Le facteur ou taux de charge peut être calculée mensuellement à partir de la

facture d’électricité ou calculé par une moyenne sur l’année.

Le taux de charge calculé sur la période de facturation est donné par l’équation suivante :

�� é� �� é�� é��

Un facteur de charge faible renseigne sur l’existence des possibilités de contrôle de la puissance

appelée par l’entreprise. Il est impossible d’obtenir un facteur de charge idéal (c’est-à-dire égale

à 1), mais un facteur de charge élevé correspond à une meilleure utilisation de la capacité de

l’entreprise et à un coût moyen d’énergie plus faible. Le calcul du facteur de charge du Club est

présenté dans le tableau suivant :

Tableau 2.6 : Calcul du facteur de charge mensuel pour l’année 2008

Consommation kwh Indic.de maximum en kW Facteur de charge Janvier 682641 1384 0,66 Février 585582 1216 0,69 Mars 463605 1037 0,60 Avril 468399 937 0,69 Mai 509406 1163 0,59 Juin 578623 1245 0,65

Juillet 762245 1658 0,62 Aout 788003 1615 0,66

Septembre 643357 1428 0,63 Octobre 440941 1073 0,55

Novembre 572308 1214 0,65 Décembre 647301 1356 0,66 TOTAL 7142411 1658 0,49

L’évolution du facteur de charge mensuel des trois dernières années est présentée sous forme

graphique comme suit :



Figure 2.10 : Evolution du taux de charge du Club

Le facteur de charge mensuel du club (voir figure 2.10) des 3 dernières années est entre 0,46 et

0,71. Ces valeurs nous renseigne sur la possibilité de contrôle de la puissance appelée par le club

surtout que le taux de charge annuel depuis 2006 ne dépasse plus 0,49.

III.3.2 Courbe de charge ou profils de la demande

Dés que le facteur de charge indique la possibilité de contrôle de la demande, les courbes de

charge peuvent être établies et examinées pour déterminer quand et par quelles charges se

produise la puissance maximale appelée.

Trois courbes de charges peuvent être établies :

� Demande maximale mensuelle (à partir des factures électriques)

� Demande maximale quotidienne (à partir des compteurs)

� La demande horaire enregistrée par un analyseur de réseaux

III.3.2.1 Demande maximale mensuelle

Le profil de la demande maximale mensuelle peut renseigner rapidement sur l’allure de la

demande sur l’année et indiquer quels sont les mois qui contribuent le plus à la demande

facturée.

L’évolution de la puissance maximale mensuelle du club est présentée comme suit :

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Taux de charge

Mois2008 2007 2006



Figure 2.11 : Evolution du taux de charge

L’allure de la demande maximale mensuelle présenté ci-dessus renseigne sut trois périodes de

demande différentes à savoir :

� La période d’été : où la température extérieure atteint son maximum engendrant le

fonctionnement en plein charge des installations de climatisation

� La période mi-saison : où les installations de climatisation sont arrêtées

� Et la période d’hiver : où le fonctionnement de l’installation de chauffage engendre une

consommation modérée.

III.3.2.2 Demande maximale quotidienne et horaire

L’établissement de la courbe de charge mensuelle n’est pas suffisant pour avoir une idée sur le

jour et l’heure où se produit la puissance maximale ainsi que les charges responsables, d’où La

nécessité d’établir une courbe de charge quotidienne et horaire.

La courbe de charge quotidienne indique les jours où se produisent les demandes les plus

élevées. Cette courbe n’est pas disponible en historique, car il n’y a aucun moyen de la mesurer.

La seule information dont on dispose est la puissance maximale durant le mois. Quand au profil

de la demande horaire, il indique les instants de la journée où se produisent les demandes

maximales.

Pour établir cette courbe, la mesure de la puissance appelée instantanée sur une période de 24

heures est indispensable pour tenir compte de tous les changements de la puissance consommée

durant une journée. La mesure est réalisée à l’aide d’un analyseur de réseaux (marque :

CHAUVIN ARNOUX, type CA 8350) qui permet d’enregistrer tous les paramètres électriques

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pui

ssan

ce a

ppel

ée e

n K

VA

2008 2007



de l’installation à savoir : la puissance appelée, la consommation active et réactive, le facteur de

puissance, la tension, le courant etc.….

Figure 2.12 : Analyseur de réseaux électrique

La mesure de la puissance appelée n’était pas possible sur le réseau moyenne tension, car

l’analyseur ne le permet pas, c’est pourquoi les mesures sont faites sur le réseau basse tension au

niveau du secondaire des quatre transformateurs de distribution.

Les figures 2.13 au 2.16 présentent les quatre profils de la demande au niveau des

transformateurs de distribution d’énergie électrique.

Figure 2.13 : Profil de la demande du Poste Finest : Transformateur 1



Figure 2.14 : Profil de la demande du Poste Finest : Transformateur 2



Figure 2.15 : Profil de la demande du Poste Club Med : Transformateur 1

Figure 2.16 : Profil de la demande du Poste Club Med : Transformateur 2

Même si que les courbes de charges n’ont pas été mesurées pendant le même jour, leurs profils

présentent la même allure avec un appel de puissance maximale pendant les heures de pointes,

moyenne pendant les heures pleines et faible pendant les heures creuses.

L’analyse du profil de la courbe de charge montre un grand potentiel d’étalement de la puissance

appelée pour un meilleur contrôle de la demande maximale.

Pour contrôler la demande maximale, on doit identifier deux types de charges électriques. Celle

du premier type correspondant aux équipements qui ont un effet négatif sur la pointe et qui

constituent la première cible pour le contrôle de la demande tels que les équipements de

climatisation et de chauffage. Plus souvent, une deuxième catégorie de charges est à identifier.

Ce sont les charges qui ne contribuent pas beaucoup à la pointe de la demande et qui peuvent

être mises hors tension ou délestées avec des effets négatifs moindres sur la pointe tels que les

équipements électroménagers et les équipements buanderie.



III.4 Bilan de la consommation électrique

L’objectif de cette partie est d’évaluer les secteurs ou les charges les plus consommateurs de

l’énergie électrique.

III.4.1 Bilan de la consommation par secteur

La répartition de la consommation électrique du club Med par zone de l’année 2008 est

représentée comme suit :

Figure 2.17 : Répartition de la consommation électrique par zone en 2008

Cette répartition a permis de savoir les zones les plus consommateurs d’énergie électrique,

classées comme suit :

� Les équipements de climatisation (GF, pompes) représente 25% de la consommation

électrique totale. (compteur Clim club Med + Clim Finest)

� Les zones restauration et cuisine contribue à hauteur de 17% de la consommation

électrique totale. (compteur Resto+cuisine+Resto Marocain)

� La zone buanderie consomme approximativement 12% de la consommation électrique

totale.

� L’hébergement avec 10%.

� Zone CMB avec 9%.

Les actions d’amélioration doivent être accentuées sur les zones citées ci-dessus, car ils

représentent plus de 83% de la consommation électrique globale.

CLIM CLUB MED

21%

Rest+Cuisine

13%

BUANDERIE

12%

Hebergement 10%

CMB 9%

REST MAROCAIN

4%

Bar 4%

CLIM FINEST 4%

Bureaux

Alliance

4%

STEP 2%Administrat° 2%

HAMMAM 2%

SPA 2%

GO 2%Piscine 2%

SPA technique 2%

Guérite 1% Porte principale

1%

Boutique

1%

Eclairage ext

1%

Divers 1%



La difficulté que présente cette répartition, est que chaque zone est constituée de plusieurs types

de charge, d’où la nécessité de savoir la contribution de celles-ci dans la consommation

électrique globale, et pour ce faire, un bilan de puissance et une estimation des durées de

fonctionnement sont nécessaires.

III.4.2 Bilan d’énergie électrique de l’installation

En se basant sur la gestion technique centralisée (GTC) et sur les visualisations et constations

qu’on a élaboré, on a relevé la durée de fonctionnement des différentes types des charges. Puis

en prenant en considération les puissances nominales, on calcule l’énergie moyenne journalière

consommée par chaque type de charge.

Tableau 2.7 : Bilan de puissance électrique du Club

Types de charges Puissance nominale

(KW) Ku

Puissance d’utilisation

(KW)

la durée de fonctionnement par jour (h)

Energie moy consommée par

jour (KWh)

Clim

atis

atio

n et

Ven

tilat

ion GF 678 0,75 508,50 6 3051,00

PAC 690,04 0,75 517,53 10 5175,30 CTA 76,44 0,75 57,33 10 573,30

Split System 64,13 0,75 48,10 10 480,98 Extracteurs 39,44 0,75 29,58 24 709,92

Ventilo- conv 41 0,75 30,75 18 553,50

Ecl

aira

ge Héberg. Palm 165,6 1 165,60 8 1324,80

Héberg. Riad 65,28 1 65,28 8 522,24 Héberg GO 27,69 1 27,69 8 221,52

Locaux Palm 202,76 1 202,76 18 3649,68 Locaux Riad 28,67 1 28,67 18 516,06

FOURS 131,22 1 131,22 10 1312,20 BUANDERIE 139,13 0,75 104,35 11,25 1173,91

POMPES 270,025 0,75 202,52 14 2835,26 CHAMBRES

FROIDES 29,16 0,75 21,87 20 437,40

SECHOIRS 526 1 526,00 1 526,00 EQUIPEMENT

CUISINES 415,768 0,75 311,83 10 3118,26

Totale 3590,35 ***** 2979,57 ***** 26181,33 KWh



III.4.3 Bilan de consommation par utilisation

Figure 2.18 : Contribution des charges dans la consommation électrique globale

L’analyse de la consommation globale montre que les installations de climatisation, chauffage,

ventilation et d’éclairage du Club représentent la majeure partie de la consommation (voir figure

2.17). C’est pour cette raison que les systèmes de climatisation, d´éclairage ainsi que les

équipements de cuisine et les pompes méritent un grand intérêt et une étude approfondie pour

améliorer leurs efficacités.

IV. Analyse de la consommation du propane

IV.1 Système de distribution du propane

IV.1.1 Contrat et tarifs d’approvisionnement

Pour se procurer du gaz, le club possède 8 citernes de propane qui sont remplies selon le besoin

par la société VITOGAZ. Les caractéristiques de ces citernes sont regroupées dans le tableau ci-

dessous :

Tableau 2.8 : Caractéristiques techniques des citernes de gaz

N° de citerne Pression Max (bar) Poids net (Kg) Volume (m3) 1 17 1200 4.47 2 17 1200 4.47 3 25.5 1500 7.48 4 25.5 1500 7.48 5 25.5 1500 7.48 6 25.5 1500 7.48 7 30 3600 11.3 8 30 3600 11.3

Climatisations et

Ventilation

40%

Eclairages

24%

Equipement

cuisines 12%

Pompes 11%Four 5%

Buanderie 4%

Séchoirs 2%

Chambres froides

2%



Les citernes numérotées de 1 à 6 sont souterraines tandis que celles portant les numéros 7 et 8

sont sur le sol.

D’après l’analyse des factures de gaz (voir annexe N°4), la tarification se fait en comptabilisant

le nombre de tonnes de gaz remplissant les citernes. En effet, le prix est donné par :

�� ! (Equation 2)

Avec :

M : Masse de propane rempli en tonnes. L’indicateur des citernes donne le pourcentage de

volume de gaz rempli, puis sachant que sa masse volumique est 530 Kg/m3, on en déduit la

masse correspondante.

Q : Prix unitaire d’une tonne de propane, qui varie entre 6719 et 8766 DHHT /tonne.

Il est à noter que le prix obtenu est hors taxe, pour inclure la taxe, 7% du montant calculé sera

ajouté.

IV.1.2 Identification de l’installation

Les citernes assurent l’approvisionnement de gaz vers deux collecteurs qui alimentent les

différentes charges selon le schéma synoptique suivant :

Figure 2.19 : Schéma synoptique de la distribution de gaz au village palmeraie et Riad.



D’après ce schéma synoptique, la consommation de gaz au club est assumée par la buanderie, la

chaufferie, la cuisine RIAD, et cuisines principale et Elkebir. D’autre part la cuisine est

alimentée par les citernes numéros 5 et 6 tandis que les autres citernes alimentent la chaufferie et

la buanderie. Dans ce qui va suivre on va s’arrêter sur les spécifications de ces consommateurs.

� La cuisine

Le club possède deux cuisines : une cuisine principale et une cuisine marocaine. La principale

occupe une large superficie. Elle possède un nombre important de chambres froides et de

machines. La consommation de gaz dans la cuisine principale est répartie entre les éléments

suivants : Four à gaz, Poly cuiseur, Grillade, Piano à 4 feux, Plaque de cuisson, Friteuse,

Sauteuse, Braisière basculante et Marmite.

La marocaine est une cuisine auxiliaire de superficie réduite. Elle possède un nombre limité

de chambres froides et de machines et elle s’approvisionne de la cuisine principale.

� La buanderie

La consommation de gaz à la buanderie est due à la présence de 5 machines sécheuses qui

utilisent le gaz comme combustible pour sécher le linge. Elles sont réparties comme suit :

Tableau 2.9 : Caractéristiques techniques des sèche-linges

Marque Modèle Puissance calorifique (Kcal/h) Nombre GIRBAU STI-12 23940 2 GIRBAU STI-30 44100 1 GIRBAU STI-45 94500 2

� La chaufferie

La chaufferie assure la fourniture de l’eau chaude sanitaire au Club. Le chauffage de l’eau se fait

à l’aide de trois chaudières identiques à gaz. (Les données techniques des chaudières et des

brûleurs associés sont en annexe N°5).

Il est important de signaler que l’éloignement des hébergements du local de la chaufferie

engendre des déperditions de chaleur au niveau des canalisations alimentant les chambres. Pour

remédier à cela, le club a installé des ballons près des hébergements qui reçoivent l’eau des

canalisations et lui donne un appoint de chaleur grâce à des résistances électriques chauffantes.



IV.2 Bilan de la consommation du propane

Pour contrôler la consommation de gaz, un technicien CEGELEC fait le relevé quotidien des

niveaux de remplissage des différentes citernes, en notant le pourcentage des volumes dans les

indicateurs.

Tableau 2.10 : Consommation mensuelle de propane en litres depuis l’ouverture du club

Mois Cons 2005 (L) Cons 2006 (L) Cons 2007 (L) Cons 2008 (L) Moyenne (L) Janvier 60548,30 76126,90 92218,40 78769,20 76915,7 Février 89903,50 69141,00 61837,70 73350,00 73558,05 Mars 68568,40 63006,50 55587,20 74333,10 65373,80 Avril 57126,80 54915,20 45603,40 63628,90 55318,57 Mai 38697,10 41885,80 73938,54 70864,60 56346,51 Juin 24042,70 29069,80 24626,46 26653,20 22387,05 Juillet 22453,70 27448,60 11159,00 31681,70 22853,12 Août 27235,20 25052,60 31201,70 36464,70 28028,82 Septembre 12823,90 24715,90 32674,80 29000,30 23989,22 Octobre 6630,80 36565,10 49658,90 60728,60 36738,94 Novembre 61026,80 44613,50 68191,05 63491,90 57375,65 Décembre 74015,40 68827,00 78127,00 83763,60 76305,88

La moyenne des consommations mensuelles est présentée sous forme graphique comme suit :

Figure 2.20 : Evolution de la consommation mensuelle moyenne du propane

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

con

som

ma

tio

n e

n L

itre

s

MoisConsommation du propane



On constate que la consommation de gaz atteint son maximum pendant la période d’hiver, et

commence à chuter pour atteindre son minimum en été. Cette chute est due à l’arrêt du chauffage

des piscines ainsi que la baisse des taux temporaires de fonctionnement des chaudières vu que la

température de l’eau potable a subit une augmentation avec les variations climatiques.

Dans ce qui va suivre, on se propose de déterminer la contribution de chaque charge dans la

consommation globale.

IV.3 Bilan de la consommation par utilisation

Conformément au schéma synoptique, pour calculer la part de la cuisine dans la consommation

globale, il suffit de sommer le volume de gaz consommé dans les citernes numéros 5 et 6.

Les autres citernes assurent l’alimentation de la chaufferie et la buanderie. Il n’y a pas de

compteur pour départager la consommation entre ces deux charges. Pour remédier à cela on a eu

recours aux pouvoirs calorifiques des machines sécheuses présentes dans la buanderie.

En effet prenons par exemple le modèle STI-12, sa puissance calorifique est 23 940 Kcal/h.

Or le gaz utilisé est le propane dont le pouvoir calorifique est 6259 Kcal/L. Donc la

consommation de gaz pour cette machine sera donnée par :

"#$%#&&'()#$ *+ ,'- //+01+ � 20)%%'$3+ 3'4#1)5)60+2#07#)1 3'4#1)5)60+ *0 81#8'$+

Soit une consommation de : 3,82 L/h.

En suivant la même démarche pour les autres modèles, et sachant que ces machines fonctionnent

en moyenne 10 heures par jour, alors on peut dégager la consommation de la buanderie :

Tableau 2.11 : Consommation horaire et journalière en gaz des sèche-linges du service buanderie

Modèle Nombre Puissance calorifique (Kcal/h)

Consommation horaire (l)

Consommation journalière (l)

Frais en DHS/jour

STI-12 2 23940 3.83 76,6 312,6 STI-30 1 44100 7.05 70,5 287,7 STI-45 2 94500 15.1 302 1 232,46

D’après le tableau 2.10, la consommation journalière totale de la buanderie en gaz est estimée

de 449,1 litres.



Connaissant la part de consommation de la buanderie, on peut déduire la part de consommation

de la chaufferie.

Figure 2.21 : Répartition de la consommation du propane

D’après ce graphe on constate que :

� La part de consommation de la chaufferie dépasse la moitié de la consommation globale.

� La consommation de la chaufferie combinée avec celle de la buanderie est de 84% de la

consommation globale.

Ces constatations montrent que les actions d’optimisation doivent toucher essentiellement la

chaufferie et la buanderie.

V. Evaluation de l’indice de performance énergétique

V.1 L’indice de performance normalisé

L’indice de performance normalisé est un moyen simple pour comparer les performances

énergétiques d’un hôtel, à celles des hôtels de la même catégorie. L’indice de performance

normalisé est calculé à partir des données disponibles des consommations de chaque type

d’énergie.

V.2 Les étapes de calcul de l’indice de performance normalisé

La procédure de calcul de cet indice est basée sur les quatre étapes suivantes :

� Etape 1 : Convertir les différentes quantités d’énergie dans la même unité (KWh).

� Etape 2 : Calculer le taux d’occupation annuel du site.

� Etape 3 : Calculer l’Indice de Performance Normalisé (I.P.N).

� Etape 4 : Calculer l’Indice de Coût Energétique (I.C.E)

Chaufferie

54%Buanderie

30%

Cuisine

16%



V.2.1 Conversion des différentes quantités d’énergie en KWh

Les deux formes d’énergie (électricité et propane) sont exprimées dans des unités qui ne

permettent pas de les additionner. Il est donc nécessaire de les convertir dans une unité

énergétique commune, à savoir le kilowattheure. La seule quantité à convertir est celle du

propane, car sa consommation est exprimée en litre.

La conversion de la consommation du propane du litre au kilowattheure se fait au moyen de son

pouvoir calorifique inférieur (PCI) comme suit :

9�� 9�� : ;<� �= > � �9?�� @�� <�= A

(Equation 3)

Avec :

� B : Masse volumique du propane 0,53 GH I⁄

� KLMNOPNQRS : Pouvoir Calorifique Inférieur du propane 12,78 XYZ GH⁄

V.2.2 Calcul du taux d’occupation annuel

Le calcul du taux d’occupation annuel se base sur les données du remplissage de l’hôtel qui sont

exprimées soit en fonction des chambres soit en fonction des nuitées.

Le suivi du remplissage au niveau du site Club Med s’effectue en fonction des nuitées ou ce qui

est appelé par la direction du club « Journée Hôtelière Payante » (JHP).

Alors, le taux d’occupation annuel se calcul comme suit :

�[ � \]��é�\]��

Avec : _ : Taux d’occupation annuel en %

`aKSROSbcdeOéS : Journée hôtelière payante ou nuitées enregistrées pendant l’année

`aKPNecfQgS : La capacité maximale annuelle de l’hôtel en nuitées

V.2.3 Calcul de l’Indice de Performance Normalisé (I.P.N)

L’I.P.N s’obtient en sommant les consommations d’électricité et du propane en KWh, ensuite de

les diviser sur le nombre de chambres occupées pendant l’année.



?� � 9�� é�� hô�� [

V.2.4 Calcul de l’Indice de Coût Energétique (I.C.E)

Pour juger de la valeur de l’énergie utilisée et d’en tenir compte dans l’analyse de la performance

de l’hôtel, il est important de calculer le coût moyen de l’ensemble des énergies consommées. Ce

coût est défini comme étant la somme du produit du pourcentage de la consommation de chaque

énergie, par rapport au total consommé, par le coût moyen réel payé par KWh, comme suit :

?9j � �%��é�� 9é�� l m%�� 9��n

Avec : ICE : Indice de Coût Energétique en DH KWh⁄

%KWhéwxy : Part de la consommation électrique par rapport au total en %

%KWhz{|z}~x : Part de la consommation du propane par rapport au total en %

Céwxy : Coût moyen d’un KWh électrique

Cz{|z}~x : Coût moyen d’un KWh propane

V.3 La performance énergétique du club

L’année prise comme référence dans ce calcul est 2008. La consommation énergétique du site

Club Med Marrakech de cette année, était de l’ordre de 11 835 MWh, dont 60% d’électricité et

40% de propane, qui correspond à une facture de 8,94 Millions de dirhams avec un coût moyen

de 0,696 DH/KWh. Le site a connu pendant cette année un taux d’occupation de 70%, ce qui a

permis d’avoir un indice de consommation de 46 754 KWh /chambre occupée.an.

Le tableau suivant présente un résumé des résultats de calcul :

Tableau 2.12 : Evaluation énergétique du Club Med

Année de référence (de calcul) 2008 Consommation énergétique annuelle

Electricité & Propane 11 834 447 KWh/an

Taux de remplissage annuel 70 % Indice de Performance Normalisé 46 754,20 KWh/an. chambre occupée

Indice de Coût Energétique 0,6962 DH/KWh Remarque : les calculs détaillés des indices sont présentés à l’annexe N°2.

V.4 Analyse comparative

L’analyse comparative consiste à comparer l’indice de consommation d’énergie du club avec

ceux d’établissements similaires au Maroc. Cette analyse donne un aperçu de la performance



énergétique même si des facteurs tels que l’âge du bâtiment et le nombre de degrés jours sont

différents.

Dans le cadre du projet GEM -gestion de l’énergie dans les entreprises marocaines-, réalisé par

le ministère de l’Energie et des Mines en collaboration avec l’Agence Américaine pour le

Développement International (USAID), les hôtels au Maroc sont classés énergétiquement en

trois catégories :

� Non prioritaire : les hôtels qui se trouvent dans cette catégorie sont soit des hôtels de

faible consommation énergétique, soit des hôtels considérés comme performants.

� Moyen : les hôtels de cette catégorie ont une performance énergétique moyenne. Ces

hôtels peuvent cependant espérer améliorer leur performance énergétique, sans cela

revête un caractère prioritaire.

� Prioritaire : les hôtels de cette catégorie sont ceux dont la consommation d’énergie

semble anormalement élevée et peuvent donc espérer tirer un grand bénéfice d’un

programme de gestion de l’énergie.

Le tableau suivant présente le classement des hôtels au Maroc selon leurs indices de

performances énergétique :

Tableau 2.13 : Performances énergétiques normalisées des hôtels au Maroc en KWh par chambre occupée et par an

Non prioritaire Moyen Prioritaire Hôtels 5 étoiles < 32 000 Entre 32 000 & 42 000 � 42 000

La comparaison de l’indice de performance du Club par rapport au classement ci-dessus montre

que le site est rangé parmi les hôtels qui ont une consommation énergétique élevée et qu’il doit

prioritairement instaurer un programme de gestion de l’énergie adéquat selon lequel des audits

énergétiques doivent être réalisés.



CHAPITRE 3

AMELIORATION DE L’EFFICACITE ENERGETIQUE DES INSTALLATIONS DE

CLIMATISATION



I. Description des équipements de climatisation

Comme la montre la figure 2.17 de la contribution des charges dans la consommation globale, la

part importante en énergie électrique est attribuée à la charge de la climatisation, d’où la

nécessité d’accordé une priorité à l’analyse de ce système. La climatisation au niveau du club est

assurée par un système centralisé alimentant les chambres d’hébergement et un autre

décentralisé. Le système centralisé comprend

� Une unité de production d’énergie constituée de groupes frigorifiques à eau glacée

� Un réseau hydraulique de distribution

� Des équipements de traitement de l’air : Ventilo-convecteurs et Centrales de Traitement

d’Air (CTA).

Quand au système décentralisé est constitué par des unités Pompes A Chaleur (PAC) et des

splits.

I.1. Les groupes frigorifiques

Dans les installations de climatisation, la machine frigorifique permet d'évacuer vers l'extérieur

la chaleur excédentaire des locaux. En pratique, elle prépare de l'eau glacée, qui par la suite

alimente les ventilo-convecteurs et les centrales de traitement d’air, pour compenser les apports

de chaleur du soleil, des équipements de bureautique, des occupants,... de telle sorte que le bilan

chaud-froid soit à l'équilibre et que la température de consigne soit maintenue dans les locaux.

Le transfert de chaleur, entre intérieur et extérieur, ne peut se faire que si un équipement

rehausse le niveau de température entre le milieu où la chaleur est prise (air ou eau) et le milieu

où la chaleur est évacuée (air extérieur) : c'est le rôle de la machine frigorifique. Elle se compose

au minimum des 4 éléments suivants : Evaporateur, Condenseur, Compresseur, Organe de

détente

Figure 3.1 : Diagramme enthalpique du cycle frigorifique



L’installation du Club comprend quatre groupes frigorifiques, deux pour la Palmerais et deux

pour le Riad.

Ceux de Palmerais sont équipées de quatre compresseurs à vis, avec des circuits séparés, et d’une

puissance de 500 KW frigorifique pour chaque groupe, tandis que ceux du Riad sont équipées

seulement de deux compresseurs du même type et ayant une puissance de 130 KW frigorifique

pour chaque groupe. (Voir leurs caractéristiques techniques en annexe N°9).

Ces groupes assurent, en plus de la climatisation en été, du chauffage en hiver, grâce à son

système réversible, même si leur appellation fait montrer juste sa fonction frigorifique.

I.2. Les centrales de traitement d’air

Les centrales de traitement d’air sont des unités qui permettent de traiter l’air au niveau de la

température, de l’humidité, du débit et des particules en suspension. Elles sont fabriquées en

tôles d’acier galvanisé, de forte épaisseur soit en châssis de profilé garni de panneaux bacs

indépendants.

Les éléments constitutifs d’une CTA sont :

� Caisson de mélange.

� Filtres à air.

� Batterie à eau glacée.

� Batterie à eau chaude.

� Ventilateur centrifuge.

Les centrales de traitement d’air possèdent deux entrées, une de l’air repris de la salle et

l’autre de l’air neuf. Le ventilateur permet l’aspiration de l’air à partir de ces deux ouvertures.

L’air repris se mélange avec celui neuf au sein du caisson de mélange et après passage dans les

filtres, l’air passe par la batterie où s’effectue le transfert de chaleur avec l’eau provenant des

groupes frigorifiques d’eau froide /eau chaude, depuis il sera refoulé à travers une ouverture de

refoulement. L’humidificateur, quant à lui contrôle le niveau d’humidité de l’air.

I.3. Le Split system

Le Split system est le moyen adapté aux habitations et aux petits locaux par excellence

concernant la climatisation, grâce à sa facilité d’installation, son esthétique amélioré depuis

quelques années, son niveau sonore correct et le confort qu'il procure. Il est composé de deux

parties :



Figure 3.

� Le groupe (la partie extérieure), comprenant le compresseur qui distribue le fluide dans

l’ ensemble du circuit, le condenseur qui transforme le gaz en liquide par échange avec l'air

extérieur, l’organe de détente

sécurité.

� L'élément intérieur comprenant l'évaporateur qui distribue l'

du ventilateur de soufflage, puis les organes de commande souvent électroniques qui assurent

la transmission des ordres donnés. La liaison est effectuée en tube frigorifique isolé et câble

électrique.

I.4. Les ventilo-conve

Les ventilo-convecteurs sont installés uniquement dans les hébergements, ils sont constitués d'un

échangeur à circulation d'eau (et non de fluide frigorigène). L'air de la pièce est filtré par le

ventilo-convecteur, puis chauffé ou rafraîchi avant

permet de contrôler et d'ajuster la température de chaque pièce.

Remarque : Les caractéristiques techniques

présentées à l’annexe N°8 & 9

II. Evaluation de l’efficacité

II.1. Diagnostic de l’installation

L’eau glacée produite par les groupes frigorifiques

est distribuée à l’aide de pompes

secondaires qui alimentent les différentes zones du club.

circuler l’eau via le collecteur de retour vers les groupes frigorifiques. Les collecteurs de départ

et de retour sont séparés.

La figure 3.3 présente le schéma de


Figure 3.2 : Schéma représentatif d’un Split System.

Le groupe (la partie extérieure), comprenant le compresseur qui distribue le fluide dans

ensemble du circuit, le condenseur qui transforme le gaz en liquide par échange avec l'air

ieur, l’organe de détente et tout ceci est complété par les éléments de régulation et

L'élément intérieur comprenant l'évaporateur qui distribue l'air traité dans la pièce par le biais



convecteurs

convecteurs sont installés uniquement dans les hébergements, ils sont constitués d'un


convecteur, puis chauffé ou rafraîchi avant d'être diffusé. Un thermostat d'ambiance

permet de contrôler et d'ajuster la température de chaque pièce.

caractéristiques techniques des différents équipements de climatisation sont

8 & 9.

Evaluation de l’efficacité de la production d’eau glacée

Diagnostic de l’installation

L’eau glacée produite par les groupes frigorifiques au circuit primaire, qui est en boucle ouverte,

à l’aide de pompes via un collecteur de départ duquel partent plusieurs circuits

econdaires qui alimentent les différentes zones du club. Autres pompes dites de retour font


présente le schéma de l’installation d’eau glacée.


50

Le groupe (la partie extérieure), comprenant le compresseur qui distribue le fluide dans

ensemble du circuit, le condenseur qui transforme le gaz en liquide par échange avec l'air

et tout ceci est complété par les éléments de régulation et de

air traité dans la pièce par le biais



convecteurs sont installés uniquement dans les hébergements, ils sont constitués d'un


d'être diffusé. Un thermostat d'ambiance

différents équipements de climatisation sont

au circuit primaire, qui est en boucle ouverte,

duquel partent plusieurs circuits

Autres pompes dites de retour font




Figure 3.3: Schéma de l’installation d’eau glacée



Les caractéristiques des pompes du circuit hydraulique sont présentées dans les tableaux

suivants :

Tableau 3.1 : Caractéristiques nominales des pompes de départ

Groupe froid N°1 Groupe froid N°2

Pompes de départ 2 pompes de Type TP65-

180/2 Marque GRUNDFOS

D= 30 m3/h Hmt = 10 mCE

2 pompes de Type TP65-180/2 Marque GRUNDFOS

D= 30 m3/h Hmt = 10 mCE

Tableau 3.2 : Caractéristiques nominales des pompes de retour

Circuit HB2 HH2 HB3 HH1 HB1 GO GOF SPA Buffet

Type TPD50-

240 TPD50-

240 TPD50-

240 TPD50-

240 TPD65-

260 TPD50-

240 TPD50-

190 TPD50-

240 TPD65-

260

Débit 20,9 20,9 20,9 20,9 36,9 20,9 18,7 20,9 36,9

Hmt 18,5 18,5 18,5 18,5 12,4 18,5 18,7 18,5 12,4

Cette installation permet d’alimenter des ventilo-convecteurs de six zones d’hébergement, et de

dix centrales de traitement d’air. Le tableau suivant présente le besoin frigorifique ainsi que le

débit de chaque zone.

Tableau 3.3 : Besoins frigorifiques des différentes zones du club

Zone HB2 HH2 HB3 HH1 HB1 GO 10 CTA TOTAL

Besoin KW 130 122 100 122 100 120 690 1384

Débit Q(m3/h) 18,6 17,5 14,3 17,5 14,3 17,2 76,6 176

II.2. La performance énergétique du groupe frigorifique

II.2.1 Le coefficient de performance

Le coefficient de performance du groupe frigorifique est le rapport entre la quantité de chaleur

absorbée par l'évaporateur et la quantité d'énergie électrique totale absorbée par l'installation, soit

principalement le compresseur mais également les équipements annexes (ventilateurs, pompes de

circulation d'eau, ...).

Évaluer l'efficacité frigorifique d'un tel appareil, c'est établir le rapport entre énergie frigorifique

fournie et énergie électrique absorbée par le compresseur.



II.2.2 Les conditions nominales des groupes frigorifiques

A priori, le catalogue du fabricant permet d'évaluer ce coefficient dans les conditions nominales.

L’évolution du coefficient de performance du groupe frigorifique en fonction de la température

extérieure et du régime de température de départ d’eau glacée est présentée dans la figure 3.4 :

Figure 3.4 : Performances nominales des groupes frigorifiques

Plus la température de départ d’eau glacée augmente, à température extérieure constante, plus la

machine frigorifique fonctionne avec un coefficient de performance élevé, et plus la température

extérieure augmente, le coefficient de performance de la machine chute.

II.2.3 Bilan énergétique annuel

L’énergie nécessaire pour la production de l’eau glacée est consommée par :

� le compresseur Cc,

� les auxiliaires permanents Cp (ventilateurs, pompes, etc.),

� les auxiliaires non permanents Cnp (résistances de carter, etc.),

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

25 30 35 40 45

CO

P G

rou

pe

fri

go

rifi

qu

e

Tenpérature éxtérieure

Température de départ

d'eau glacée

6

7

8

9

1

0

1

1



� le dégivrage éventuel Cd (notons qu'il augmente aussi les besoins de froid en produisant

de la chaleur à l'évaporateur qu'il faudra compenser par un fonctionnement

supplémentaire du compresseur en cycle froid),

� les pertes en réseau qui augmentent les besoins de froid, donc la durée de fonctionnement

du compresseur (consommation intégrée dans cc).

La consommation globale annuelle de l'installation est :

C = cc + Cp + Cnp + Cd (kWh)

Pour évaluer ces consommations, il ne suffit pas, de multiplier la puissance des consommateurs

par leur temps de fonctionnement. En effet, la puissance du compresseur est fonction de ses

conditions d'utilisation, donc des besoins de froid réels au cours d'une saison. A tout besoin de

froid correspond une condition de fonctionnement de l'installation (température d'évaporation,

température de condensation) et la chose se complique lorsque le fluide de refroidissement du

condenseur n'a pas une température constante tout au long de la saison (ce qui est quasiment

toujours le cas).

Pour déterminer la consommation d'énergie d'une installation, il est donc nécessaire d'intégrer

tout au long de l'année les puissances absorbées à chaque régime de marche de tous les éléments

consommant de l'énergie. Pour cela, il faut déterminer la variation des besoins de froid et le

nombre d'heures correspondant à chacun de ses besoins; ceux-ci seront spécifiques à chaque

installation, le calcul est donc complexe. En pratique, c'est un compteur électrique qui pourra

totaliser les consommations, et l'historique du régulateur numérique qui pourra établir le

fonctionnement sur une saison.

Le compteur électrique du local technique qui abrite les groupes frigorifiques ainsi que les

pompes du circuit hydraulique, permet de totaliser la consommation sur une année. Au cours de

l’année 2008, la consommation durant la saison d’hiver et d’été, était de l’ordre de 1354693

KWh.

II.3. Diagnostic du circuit hydraulique

Le fonctionnement du circuit hydraulique fait révéler quelques points à améliorer :

� Quelque soit le besoin thermique, l’eau glacée produite par les groupes frigorifiques

circule tout au long des conduites, en passant par les ventilo-convecteurs, ce qui

augmente les pertes de distribution.



� La régulation du besoin thermique au niveau des chambres est réalisée par le thermostat

d’ambiance qui agit seulement sur la vitesse du ventilateur.

� Le débit de fonctionnement d’eau glacée est loin de la valeur optimale conseillé par le

constructeur du groupe frigorifique.

� Une mauvaise répartition des débits d’eau glacée entre les différentes zones.

Tableau 3.4 : Débits et hauteur manométrique des différentes pompes

Pompe Débit m3/h H en m Pompe Débit m3/h H en m

Secteur HB3 18 21 Secteur HB2 18 21

Secteur HB1 37 23 Secteur HH2 26 16,5

Secteur GOF 55 8 Secteur HH1 26 18

Secteur Buffet 42 21 Secteur GO 32 13

Secteur SPA 26 19

III. Amélioration de l’efficacité de la production d’eau glacée

Pour réduire les pertes de distribution du circuit d’eau glacée, et pour satisfaire avec une

précision les besoins thermiques de chaque zone et de chaque ventilo-convecteur, Chaque circuit

doit être équipé dune vanne à 3 voies motorisée et d'une pompe commandés par la gestion

technique centralisée GTC comme dans le cas des centrales de traitement d’air.

La GTC reçoit les informations d’une sonde extérieure de chaque zone. Les sondes de

température extérieure seront au nombre de 4 afin de couvrir l'orientation des zones desservies.

Figure 3.5 : Circuits secondaires régulés par vannes à 3 voies

En présence de circuits secondaires avec vannes à 3 voies, le débit dans le circuit primaire doit

être au moins égale au débit des circuits secondaires pour satisfaire les besoins thermiques



maximales des utilisateurs. C’est pour cela une augmentation du débit d’eau glacée est

indispensable pour satisfaire les besoins thermiques des différentes zones.

Les circuits secondaires nécessitent un débit de 176 m3/h alors que la somme des débits du

circuit primaire ne dépasse pas les 96 m3/h, avec un débit au niveau de chaque groupe de 48

m3/h. ceci est justifié par les conditions de fonctionnement conseillés par le constructeur dans ces

catalogues qui prévoit un débit d’eau glacée entre 77 et 104 m3/h pour un régime de

fonctionnement 7/12 et une température extérieure allant de 25 à 46°C.

La solution donc consiste à remplacer les pompes de départ par d’autres plus performant, en se

basant sur une hauteur manométrique du circuit de 4m CE, et en sélectionnant à l’aide des

courbes caractéristiques du constructeur celles qui donnent un débit de 92 m3/h.

Figure 3.6 : Courbe caractéristique de la pompe de départ actuelle

Figure 3.7 : Courbe caractéristique de la pompe de départ proposée



L’installation d’une pompe de type TPE 100-120/2 (voir figure 3.7) permet de garantir sous une

hauteur manométrique du circuit de 4m CE le débit nominal, en profitant du fonctionnement

optimal des groupes froid.

La mesure des débits a montré aussi la non correspondance des débits réels des différents départs

par rapport à ce qui est conçu par le bureau d’études, ce qui explique une mauvaise répartition de

la puissance thermique entre les zones du club.

Pour améliorer la distribution thermique, il faut imposer sur chaque départ son débit nominal, en

modifiant les pertes de charges de chaque zone par la manipulation des vannes d’isolement.



Chapitre 4

Bien que l’éclairage représente une fraction réduite de la charge électrique totale dans l’industrie, sa contribution peut représenter jusqu’à 30% dans les hôtels. Au Club Med, l’éclairage représente approximativement (24%) de la consommation électrique globale annuelle.

L’éclairage est aussi une branche dans laquelle les économies peuvent être réalisées rapidement et avec un coût minimal. Ce chapitre présente les sources d’éclairage utilisées au niveau du site et quelques recommandations pour la conservation d’énergie.

AMELIORATION DE L’EFFICACITE ENERGETIQUE DE L’ECLAIRAGE



I. Diagnostic du système d’éclairage du club

I.1. Inventaire des sources d’éclairage utilisées

Le club utilise plusieurs types d´éclairage, on trouve surtout :

� Eclairage par des lampes fluorescentes :

� Lampes de 60W : chambres du Riad.

� Lampes de 36W : hangars, magasins et locaux techniques.

� Lampes de 18W : la cuisine et pour la circulation intérieure.

� Lampes de 15W : les chambres du personnel.

� Lampes de 14W : hébergements et pour l’éclairage extérieur.

� Eclairage par des lampes à incandescences:

� Lampes de 25W : théâtre et aux hébergements Riad.

� Lampes de 40W : buffet, restaurants, la réception, chambre Riad, Chambres GO

ainsi que pour l’éclairage extérieur.

� Lampes de 75W : les restaurants, aux toilettes et dans les piscines.

� Eclairage par des lampes à halogène :

� Lampes de 120W : théâtre.

� Lampes de 80W : théâtre.

� Lampes de 50W : restaurant marocain.

� Eclairage par des spots:

� Lampes de 250W : utilisées au buffet.

� Lampes de 50W : utilisées dans la salle à manger du personnel.

� Lampes de 40W : utilisées au buffet et au bar.

Les luminaires sont des appareils utilisés pour la répartition judicieuse de la lumière émise par

les lampes. Le rendement d´un appareil d´éclairage varie selon les modes d’éclairage. Au club on

trouve tout les modes d´éclairage (directe, indirecte, semi directe) et ceci en fonction des

caractéristiques et des spécificités de l’endroit éclairé.



Les différents types de lampes utilisées sont présentés dans la répartition suivante

Figure 4.1

I.2. Paramètres déterminant dans le choix des lam

� Flux lumineux : C'est la puissance lumineuse émise par une lampe, exprimée en lumens

(lm). Il permet de comparer l'efficacité lumineuse des différentes lampes, exprimée en

lumens émis par watt de puissance électr

� L'efficacité lumineuse des lampes

efficacité lumineuse (en lm/W) définie comme le rap

électrique absorbée. A partir des catalogues de fourni

exactement l'efficacité lumineuse d'une lampe.

L'ambiance lumineuse ressentie par les occupants dépend de deux paramètres indépendants

� Indice de rendu des couleurs IRC

les couleurs présentes dans l'environnement (parois du local, objets, personnes, affiches,

L’IRC est compris entre 0

les nuances de couleur et 0

5 points sera perceptible par

TUBE NEON 18W

6%

LAMPE E27 14W

6%

Ampoule E27 60w

6%

HALOTONE 400W

4%

Halogene 300W

4%

LINOLITE 60W

3%

A BROCHE 50W

2%

Neon 120 cm 36w

2%

PAR 38 flood 80w

2%


Les différents types de lampes utilisées sont présentés dans la répartition suivante

1 : Bilan de puissance des lampes utilisées au Club

ètres déterminant dans le choix des lampes

C'est la puissance lumineuse émise par une lampe, exprimée en lumens


lumens émis par watt de puissance électrique consommée (lm/W).

L'efficacité lumineuse des lampes : On évalue la qualité énergétique d'une lampe par son

efficacité lumineuse (en lm/W) définie comme le rapport du flux lumineux

. A partir des catalogues de fournisseurs, il est possible de connaître

exactement l'efficacité lumineuse d'une lampe.

L'ambiance lumineuse ressentie par les occupants dépend de deux paramètres indépendants

Indice de rendu des couleurs IRC : c’est la capacité d’une lampe à restituer corre

les couleurs présentes dans l'environnement (parois du local, objets, personnes, affiches,

L’IRC est compris entre 0 et 100, 100 étant l’IRC de la lumière naturelle qui restitue toutes

les nuances de couleur et 0 étant l’absence de couleur reconnaissable. Une différence d

points sera perceptible par l'œil humain.

Lampe HALOGENE

Ampoule dulux

D26w 6%

Ampoule E14 40w

6%

TUBE NEON 18W

6%

PAR 38 flood 80w


60

Les différents types de lampes utilisées sont présentés dans la répartition suivante :

utilisées au Club

C'est la puissance lumineuse émise par une lampe, exprimée en lumens


évalue la qualité énergétique d'une lampe par son

port du flux lumineux par la puissance

sseurs, il est possible de connaître

L'ambiance lumineuse ressentie par les occupants dépend de deux paramètres indépendants :

c’est la capacité d’une lampe à restituer correctement

les couleurs présentes dans l'environnement (parois du local, objets, personnes, affiches, ...).

100 étant l’IRC de la lumière naturelle qui restitue toutes

connaissable. Une différence de

Lampe HALOGENE

12V 50W

42%

Ampoule dulux

D26w 6%



IRC = 100 IRC=25

Figure 4.2 : Indice de rendu des couleurs IRC

� Température de couleur : La température de couleur (exprimée en Kelvins) : cela

représente la couleur de la lumière émise par une lampe. On parlera généralement de teinte

chaude (température de couleur < 3 000 K) ou froide (température de couleur > 3 000 K). La

couleur apparente de la source a des effets psychologiques agréables ou désagréables mais

n’influence nullement les performances visuelles.

Couleur chaude > 3000K Couleur froide < 3000K

Figure 4.3: Température de couleur

� La durée de vie moyenne d'un lot de lampes est le nombre d'heures pendant lesquelles ces

lampes ont fonctionné jusqu'au moment où 50 % d'entre elles ne fonctionnent plus.

� La durée de vie utile d'un lot de lampes est le nombre d'heures après lequel elles n'émettent

plus que 80 % du flux lumineux d'origine. La perte de 20 % du flux lumineux provient d'une

part de la diminution progressive du flux des lampes et d'autre part de l'arrêt de

fonctionnement d'un certain nombre de lampes.

Elle correspond également à la durée de service, c'est-à-dire la durée après laquelle les lampes

doivent être remplacées.



II. Remplacement des sources de lumière non performantes

Le rendement de plusieurs systèmes d’éclairage existants peut être considérablement amélioré

par le simple fait de veiller à ce que toute la lumière payée a été utilisée.

Les recommandations, citées ci-dessous, constituent une première étape dans les économies

d’énergie et de coût.

Le remplacement des lampes à incandescences par les lampes fluorescentes normales ou

compactes doit être la première action à étudier dans tout établissement où les lampes à

incandescences sont encore utilisées. La répartition d’éclairage par type de lampe (voir figure

4.1) a fait révéler que plus de 70% de la charge totale d’éclairage est absorbé par trois types de

lampes : halogène, sphérique et flamme à incandescence.

Le remplacement doit essentiellement toucher les lampes halogènes et celles à incandescence,

présentées ci-dessous, tout en respectant les effets décoratifs et de couleur.

Lampe halogène 12V – 50W Sphérique E27 60W Flamme E14 40W

Figure 4.4: Les types de lampes visés par le changement

Certains paramètres, comme le décor et la couleur, peuvent être difficile à respecter si on a

adopte des lampes de types fluorescentes surtout dans un établissement comme les hôtels où les

aspects décoration et apparence de l’éclairage sont importants pour mieux satisfaire les clients.

C’est pour cette raison qu’on a commencé à chercher des lampes de même type, pour respecter

les paramètres de décor et de couleur, mais ayant un meilleur rendement, ce qui permet de garder

la même intensité lumineuse en consommant moins de puissance.

Les lampes halogènes 12V 50W représentent 42% de la puissance totale d’éclairage avec un

total de 4063 lampes totalisant une puissance de 203 KW (voir figure 4.1).



70% de ces lampes sont utilisées principalement dans les chambres clients (hébergements), et

sont utilisées pendant les heures de pointes engendrant une consommation à coût élevé.

La solution proposée consiste à remplacer les trois lampes (voir figure 4.4), par celles de même

type et consommant moins au même effet lumière et décoration.

Ce nouveau produit est caractérisé par les avantages suivantes :

� Une efficacité lumineuse accrue qui réduit la consommation d'énergie tout en maintenant

la même intensité limuneuse.

� Le revêtement du brûleur à l'intérieur de la lampe renvoie la chaleur sur le filament, d'où

une économie d'énergie de l’ordre de 30% .

� Jusqu'à 40% de chaleur en moins.

� 60% de durée de vie en plus (durée de vie moyenne = 5000 heures) par rapport aux

dichroïques halogènes standard (2000 heures/50W)

� Réduction des émissions d'UV (d'une lampe MR16), d'où une meilleure stabilité des

couleurs dans le temps

NB : Voir fiches techniques des lampes en annexe N°12.

Le tableau suivant présente les principales caractéristiques techniques des lampes :

Tableau 4.1 : Comparaison des caractéristiques techniques des lampes

Puissance en W Economie en % Flux lumineux en Lm Durée de vie en h Lampe

halogène Existante 50 ------ 750 2000 proposée 35 30% 750 5000

Lampe sphérique

Existante 60 ------ 640 1000 proposée 12 80% 640 8000

Lampe flamme

Existante 40 ------ 410 1000 proposée 8 80% 410 8000

Le remplacement de ces lampes permet d’économiser annuellement 220 525 KWh, et dimunier

le coût d’exploitation annuel de 130 000 DH.(voir fiche de calcul en annexe N°13).

Tableau 4.2 : Calcul des coûts d’exploitation et gain annuel des lampes

Type de lampe Situation actuelle DH/an Situation future DH/an Gain annuel DH/an holgène 333 436 270 777 62 656 flamme 46 551,32 12 983,03 33 568

sphérique 45 417,93 11 673,56 33 744 TOTAL 425 405 295 433 129 971

Le tableau suivant présente l’investissement nécessaire pour chaque type de lampe ainsi que le

temps de retour correspondant.



Tableau 4.3 : Investissement nécessaire et temps de retour

Type de lampe Gain annuel DH Investissement DH Temps de retour POT holgène 62 656 162 520 31 mois flamme 33 568 18 150 6,5 mois

sphérique 33 744 12 350 4,4 mois TOTAL 129 971 193 020 1,5 ans



Chapitre 5

AMELIORATION DE L’EFFICACITE ENERGETIQUE DE LA PRODUCTION

D’EAU CHAUDE SANITAIRE (ECS)



I. Description de la chaufferie

La production d’eau chaude sanitaire du Club est centralisée au niveau d’une chaufferie qui

alimente tous les secteurs d’hébergements et les locaux communs en eau chaude sanitaire.

Cette chaufferie, fonctionnant au propane, comprend les principaux éléments constitutifs

suivants :

� 3 chaudières à eau chaude de marque CHAPPEE de type TECHNIS EASY 2 - 500 – de

puissance unitaire 500 kW, équipées de brûleurs à propane de marque SICMA modèle G

558 de 680 kW à 115 kW,

� 4 ballons de stockage d’eau chaude sanitaire de marque CHAROT de 3000 litres chacun,

équipés chacun d’un échangeur de chaleur à plaques de même marque de puissance

unitaire de 300 kW,

� un ensemble de circulateurs (pompes) du circuit primaire et du circuit secondaire et de

retour d’eau chaude sanitaire,

� 4 échangeurs de chaleur à plaques de récupération des calories sur les groupes de

production d’eau glacée, de marque CHAROT, de puissance unitaire 300 kW,

� 3 vases d’expansion fermés sous pression d’azote de marque REFLEX de 500 litres

chacun

� 2 adoucisseurs d’eau en cascade de marque PEVASA,

� un surpresseur d’eau froide composé de 3 pompes verticales multicellulaires avec une

pompe Jockey de marque WILO, avec un vase d’expansion fermé sous pression d’azote

de marque CIMM de 500 litres.

Le besoin en eau chaude sanitaire est répartit au niveau du club comme suit :

� les chambres d’hébergement

� le fitness : saunas, hammams, …

� la cuisine principale et les bars,

� la buanderie,

� les douches du personnel qui se douche quotidiennement au Club

� chauffage des piscines du club.



II. Principe de fonctionnement de la chaufferie

Un schéma synoptique simplifié de la chaufferie est donné comme suit :

Figure 5.1: Schéma synoptique de la chaufferie

Le système de chauffage est constitué d’un circuit fermé primaire d’eau, qui circule des

chaudières (1) vers les échangeurs (3) puis retourne aux chaudières, et d’un circuit secondaire

d’eau qui est dirigée vers la consommation (voir figure 5.1). Le principe de chauffage est le

suivant :

� L’eau du circuit primaire entre dans les chaudières. Cette eau provient d’un collecteur

appelé collecteur de retour (collecteur à droite dans la figure 5.1).

� Après être chauffée, l’eau sort des chaudières et se dirige vers un collecteur appelé

collecteur de départ (collecteur à gauche dans la figure 5.1).

� Ce collecteur possède 6 dérivations de tirage, 4 dérivations sont dirigées vers les

échangeurs. Ces échangeurs sont à plaques. Ils permettent l’échange de chaleur entre

l’eau provenant du collecteur de départ et l’eau présente dans les ballons de stockage (2).

Les deux autres dérivations sont dirigées vers d’autres échangeurs à plaques, se trouvant

dans les locaux techniques des piscines, afin de chauffer l’eau de piscine. Un départ se

dirige vers l’échangeur de la piscine principale avec une autre dérivation vers l’échangeur

de la piscine calme. L’autre départ se dirige vers l’échangeur de la piscine du Riad.

� Après échange thermique, l’eau du circuit primaire retourne vers le collecteur de retour et

le cycle recommence.



L’eau ainsi chauffée sera tirée vers la consommation à partir des ballons de stockage. Ces

ballons ont une capacité de stockage de 3000 litres chacune et ils sont remplis selon la demande

par l’eau sanitaire froide qui est passée au préalable par des adoucisseurs afin d’éliminer le

calcaire.

III. Calcul du rendement de l’installation

Lorsque l'on caractérise les performances d'une chaudière, il faut distinguer le rendement de

la chaudière lorsque le brûleur est en fonctionnement, c'est le rendement nominal ou utile et le

rendement global sur toute la période de chauffe, c'est le rendement annuel. Ce dernier prend en

compte non seulement les performances pendant les périodes de marche, mais aussi pendant les

périodes d'arrêt du brûleur.

III.1 Rendement de combustion

Le rendement de combustion est l'image de la qualité de la combustion et de l'échange thermique

entre les fumées et le fluide caloporteur. Le rendement de combustion est le plus souvent calculé

par rapport au pouvoir calorifique inférieur du combustible.

Le rendement de combustion se définit comme :

�3#&� � �2' � 2+1(+% 50&é+%�2'

(Equation 4)

Avec 2' puissance contenue dans le combustible.

Les pertes par les fumées proviennent :

� De la chaleur sensible contenue dans les fumées qui sont nettement plus chaudes que l'air

aspiré dans la chaufferie.

� De la chaleur latente, si la vapeur d'eau contenue dans les fumées n'est pas entièrement

condensée. Cette perte est prise en compte dans le rendement chiffré si on compare

l'énergie fournie au Pouvoir Calorifique Supérieur.

� Des imbrûlés issus d'un mauvais mélange entre l'air et le combustible, provoquant la

production de CO au lieu de CO2.

En pratique, on exprime souvent le rendement de combustion par la formule de Siegert :



�3#&� � �� 5 � ��50&&é+% � �'&��"��%

(Equation 5)

Où :

� �50&&é+% est la température des fumées à la sortie de la chaudière [°C]

� �'&� température ambiante de la chaufferie [°C]

� "��% la teneur en CO2 des fumées [%]

� f = facteur dépendant principalement du type de combustible (propane : f = 0,5)

L’équipe de CEGELEC prévoit chaque année un entretien préventif de la chaudière en

examinant tous les paramètres de combustion par une société spécialisée à l’aide d’un analyseur

de fumées. (Voir résultats détaillées de l’entretien en annexe N°6).

Le tableau suivant présente le rendement calculé des trois chaudières :

Tableau 5.1 : Rendement de combustion des chaudières

Chaudière N°1 Chaudière N°2 Chaudière N°3

1ère Allure 2ème Allure 1ère Allure 2ème Allure 1ère Allure 2ème Allure CO2 % 11,2 5,8 6,8 5,9 5,3 5,4 �50&&é+%°" 128 160,4 150,9 150,9 159,8 160,4 �3#&� % 95,6 90 90 92 90 89,9

III.2 Rendement annuel

Le rendement annuel est le rapport entre l'énergie totale transmise à l'eau de chauffage durant

toute la période de chauffe �0 et l'énergie contenue dans le combustible consommé durant cette

période �' :

�'$$0+4 � �0�' (Equation 6)

C'est ce rendement qui permet de chiffrer les performances globales des chaudières. La

consommation en combustible est directement liée à celui-ci. On peut exprimer le rendement

annuel d'une chaudière par la formule de Dittrich :

(Equation 7)

Avec :

�� l ��



� ��Pf� : rendement utile (quand le brûleur fonctionne)

� nt : nombre total d'heures de la période de chauffe [h]

� nb : nombre d'heure de fonctionnement du brûleur durant l'année [h]

� nt/nb : temps de fonctionnement du brûleur / temps d'utilisation de la chaudière, est aussi

appelé facteur de charge de la chaudière

� qe : les pertes à l’arrête en (%)

Le rendement annuel augmente :

� quand le réglage de la combustion est optimal (augmentation du rendement de

combustion),

� quand la température de l'eau diminue (augmentation de l'échange entre les fumées et

l'eau et diminution des pertes à l'arrêt),

� quand la puissance du brûleur est la plus proche possible des besoins (augmentation du

facteur de charge et diminution des temps d'arrêt de la chaudière).

La consommation annuelle du Club est de 367.103 Kg de propane. Le temps de fonctionnement

des brûleurs est donc de :

367 000 [Kg/an] x 12,78 [kWh/Kg] / 1500[kW] = 3127 [h/an]

La production de l’eau chaude sanitaire se fait sur toute l’année, soit une période de chauffe de

8760 h/an. Le rendement annuel des trois chaudières est donc estimé à :

��

� l ��, ��

� ��, �%

Ce calcul est fait en se basant sur des pertes par parois estimées à 1% et les pertes à l’arrêt à 2%.

IV. Amélioration de la régulation des chaudières

IV.1 Régulation par thermostats

Afin de contrôler les températures, on signale la présence de thermostats de régulation dans les

échangeurs et les chaudières. Dans les échangeurs, ces thermostats contrôlent la température de

l’eau dans les ballons avec une température de consigne de 60°C. Si la température dépasse cette

valeur, une électrovanne à 3 voies évite le passage de l’eau du circuit primaire par les



échangeurs. Tandis que dans les chaudières, ces thermostats contrôlent la température de l’eau

qui circule à l’intérieur des chaudières. Cette eau a une température de consigne de 80°C et si la

température dépasse cette valeur les chaudières s’arrêtent.

Figure 5.2 : Régulation d’une chaudière par thermostat

Avec ce mode de régulation simplifié, la température des chaudières et du circuit primaire reste

constante toute l'année. Le mode de fonctionnement des bruleurs sont des bruleurs 1, 2 allures,

En cas de demande de chaleur, le brûleur est enclenché en première allure (qui représente 60 %

de la puissance nominale) par le premier thermostat. Après, le brûleur passe à pleine puissance si

le deuxième thermostat signale ce besoin.

Lorsque le brûleur fonctionne en deuxième allure, il est possible que le thermostat estime que la

pleine puissance n'est plus requise et le brûleur repasse en première allure. Si la puissance

requise est inférieure à la puissance en allure réduite, le brûleur s'arrête. Dans le cas inverse, il

repasse en deuxième allure.

Le brûleur 2 allures présentent des avantages énergétiques indéniables :

� L'adaptation de la puissance aux besoins allonge le temps de fonctionnement du brûleur

et diminue le nombre de cycles d'allumage sources d'imbrûlés et d'émissions polluantes.

� Les temps d'arrêt des chaudières et donc les pertes du même nom sont moindres.

� La diminution de la puissance du brûleur par rapport à la puissance de la chaudière

augmente le rendement de combustion. En effet, la taille de l'échangeur augmente par

rapport à la puissance de la flamme et donc les fumées sortent plus froides de la

chaudière. Un gain de rendement de combustion de 2 à 2,5 % est ainsi possible entre la

petite allure (60 % de la puissance nominale) et la grande allure.

IV.2 Régulation en cascade

La régulation en cascade s'applique à des installations équipées de plusieurs chaudières ou de

brûleurs à deux allures, c'est-à-dire à des installations dont la puissance totale est fractionnée en

plusieurs unités. Le fonctionnement de la cascade peut être géré par un régulateur digital du

même type de la chaudière et qui permet de gérer trois chaudiéres, avec action 2 allures et

pilotage cascade. (voir fiche technique du régulateur en annexe N°).



IV.2.1 Principe de fonctionnement

Figure 5.3 : régulation des 3 chaudières en cascade

Ici la cascade se fait suivant le principe "première allumée - première arrêtée" qui permet

d'équilibrer naturellement les temps de fonctionnement de chaque chaudière.

Au démarrage, le premier étage de puissance s'enclenche (première allure du brûleur). Si après

un certain temps programmable, la consigne de température n'est pas atteinte, un deuxième étage

de puissance vient en complément (deuxième allure du brûleur), puis un troisième si nécessaire.

Lorsque la température de consigne est dépassée, un premier étage de puissance s'arrête (par

exemple, le premier allumé). Si après un certain temps, la consigne est toujours dépassée, un

deuxième étage s'arrête également. Si la température descend en dessous de la consigne, un étage

complémentaire est réenclenché.

IV.2.2 Intérêt de la régulation cascade

L'intérêt de la régulation en cascade se situe au niveau de :

� L'adaptation au plus juste de la puissance mise en œuvre aux besoins thermiques du club,

de manière à obtenir un temps de fonctionnement des brûleurs les plus longs possibles.

En effet, plus le temps de fonctionnement d'un brûleur est long par rapport au temps

d'utilisation d'une chaudière meilleur sera son rendement (diminution du temps d'attente

de la chaudière et donc de ses pertes à l'arrêt (augmentation du facteur de charge) et

diminution des émissions polluantes associées au démarrage des brûleurs).



� Dans le cas de plusieurs chaudières régulées en cascade : l'élimination des pertes à l'arrêt

des chaudières non nécessaires en arrêtant leur irrigation à l'arrêt du brûleur par fermeture

automatique d'une électrovanne et l'arrêt du circulateur de la chaudière.

IV.2.3 Isolation hydraulique des chaudières à l'arrêt

Le principal intérêt de la cascade repose sur l'élimination des pertes à l'arrêt des chaudières non

nécessaires. Pour cela, l'irrigation de ces chaudières doit être stoppée au moyen d'une vanne

d'isolement motorisée (2 ou 3 voies). Si chaque chaudière possède son propre circulateur de

charge, l'arrêt de celui-ci n'est pas suffisant. En effet, il ne faut pas négliger le débit qui peut

circuler au travers d'un circulateur à l'arrêt, du fait de la pression différentielle présente dans

l'installation. Une vanne d'isolement motorisée ou un clapet anti-retour complémentaire est donc

nécessaire.

Figure 5.4 : Isolation hydraulique des chaudières à l'arrêt

L'arrêt de la circulation dans les chaudières à l'arrêt a également un intérêt au niveau du bon

fonctionnement de l'installation. En effet, si on maintient "ouvertes" les chaudières à l'arrêt, de

l'eau de retour transitent par celles-ci et puis se mélange à l'eau chaude de départ, ce qui perturbe

la régulation puisque l'on n'atteint plus la température désirée.

IV.2.4 Calcul du gain

La régulation cascade permet de réduire les pertes au démarrage et à l’arrêt fréquents des

bruleurs. Les pertes à l’arrêt dans tel situation sont estimées à 0,5%.

Le gain associé par cette régulation sur le rendement annuel est comme suit :



��

� l ��, ��

� ��, �%

Un gain en rendement de 2,4% sur la consommation annuelle, ce qui présente 8,8 tonnes de

propane, tout en réduisant sa facture de 68 000 DHS par an.

L’investissement dans la régulation cascade se base sur l’achat d’un régulateur de marque

Arizona ECO 7E Maître et de deux régulateur ECO 8E Suiveur.

Le prix d’achat de ces régulateurs est présenté dans le tableau suivant :

Tableau 5.2 : Prix d’achat des régulateurs cascade

Régulateur Prix en DHS ECO 7E Maître : chaudière 1 10 204 ECO 8E Suiveur : chaudière 2 9 800 ECO 8E Suiveur : chaudière 3 9 800

TOTAL 29 804

L’investissement nécessaire sera majoré de 30% comme frais d’installation et d’essais, ce qui

donne un investissement de l’ordre de 38 750 DHS.

Le temps de retour de l’investissement initial est de :

OSeP�O �38 75068 000 � 0,56 ��

Ce qui correspond à peu prés 7 mois.



Chapitre 6

DIMENSIONNEMENT D’UNE INSTALLATION SOLAIRE DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE

SANITAIRE



I. Production d’eau chaude sanitaire par l’énergie solaire thermique

I.1. Méthode de réalisation de l'audit solaire

L'étude de préfaisabilité d’un grand chauffe-eau solaire au Club Med a pour objectif d'évaluer

l'intégration technique du chauffe-eau solaire dans le système de chauffage existant, de

caractériser le système technique recommandé et d’en estimer l'impact énergétique, économique

et environnemental.

L'intégration technique consiste à déterminer si, en fonction des caractéristiques de

l'établissement (profil de demande en eau chaude, contraintes techniques et/ou architecturales,

équipements existants, …), l'installation d'un chauffe-eau solaire dans l’établissement considéré

est envisageable. Les aménagements annexes éventuellement nécessaires seront pris en compte

et inclus dans le calcul de la rentabilité.

Caractériser le système technique recommandé consiste à :

� dresser la liste des composants techniques à mettre en œuvre et décrire brièvement la

configuration recommandée;

� déterminer la surface du champ de capteurs et le volume du stockage de chaleur

correspondant à l'optimum économique

Les performances du chauffe-eau solaire sont déterminées par simulation informatique en

utilisant le logiciel RETScreen réalisé par l’office de l’efficacité énergétique de Canada (voir

bibliographie Réf N° 9). L’ensemble de l’installation de production de chaleur est modélisé au

moyen de ce logiciel.

On évalue de cette manière, pour différentes tailles d’installation (caractérisées par une

superficie de capteurs solaires et un volume de ballons de stockage), la quantité de chaleur utile

produite et la quantité de combustible économisée.

Pour arriver à ces résultats, le logiciel évaluera donc tant les pertes de stockage que les pertes de

distribution de la chaleur. Le coût de production de l’eau chaude est ensuite calculé en fonction

d’un coût indicatif des composants, de la maintenance et de l’installation du chauffe-eau solaire.

L’étude d'impact de l’installation d’un chauffe-eau solaire passe par le calcul des bilans

énergétique, économique et environnemental du projet.



I.2. Profil de consommation d’eau chaude sanitaire

I.2.1 Consommation d’eau chaude sanitaire

A partir de Mai 2009, un compteur eau chaude sanitaire a été installé au

consommation de cette utilité.

C’est pour cette raison, on devra attendre l’enregistrement au moins d’un mois pour qu’on puisse

ramener cette consommation par nombre d’occupants, ensuite avoir une estimation de

consommation annuelle qui est une donnée indispensable pour le dimensionnement de

l’installation solaire.

La consommation en eau chaude sanitaire

raison de 70 m3 /jour, pour un nombre total de nuitées de 28

I.2.2 Elaboration d’un profil type de consommation d’eau chaude

Sur ces bases, on élabore un profil de consommation nette de l’eau chaude sanitaire, pr

dans la figure 6.1.

Figure 6.

II. Dimensionnement de l’installation

II.1. Variables environnementales

Plusieurs variables environnementales doivent être calculées en fonction de données

météorologiques fournies par l’

� la moyenne mensuelle de l’ensoleillement quotidien dans le plan du c

utilisée pour calculer le rendement du capteur sola

0

500

1000

1500

2000

2500

Co

nso

mm

ati

on

d'E

CS

en

m3


Profil de consommation d’eau chaude sanitaire

Consommation d’eau chaude sanitaire

compteur eau chaude sanitaire a été installé au

utilité.

ette raison, on devra attendre l’enregistrement au moins d’un mois pour qu’on puisse

ramener cette consommation par nombre d’occupants, ensuite avoir une estimation de

qui est une donnée indispensable pour le dimensionnement de

La consommation en eau chaude sanitaire, durant le mois de Mai, était de l’ordre de 2248 m3, en

raison de 70 m3 /jour, pour un nombre total de nuitées de 28 100.

Elaboration d’un profil type de consommation d’eau chaude

s, on élabore un profil de consommation nette de l’eau chaude sanitaire, pr

Figure 6.1 : Profil de la consommation de l’eau chaude

nement de l’installation du chauffe-eau solaire

nvironnementales


fournies par l’utilisateur. Les valeurs calculées sont les suivantes :

la moyenne mensuelle de l’ensoleillement quotidien dans le plan du c

utilisée pour calculer le rendement du capteur solaire et l’énergie solaire captée.


77

compteur eau chaude sanitaire a été installé au club pour suivre la

ette raison, on devra attendre l’enregistrement au moins d’un mois pour qu’on puisse

ramener cette consommation par nombre d’occupants, ensuite avoir une estimation de la

qui est une donnée indispensable pour le dimensionnement de

, durant le mois de Mai, était de l’ordre de 2248 m3, en

Elaboration d’un profil type de consommation d’eau chaude

s, on élabore un profil de consommation nette de l’eau chaude sanitaire, présenté


Les valeurs calculées sont les suivantes :

la moyenne mensuelle de l’ensoleillement quotidien dans le plan du capteur solaire,

ire et l’énergie solaire captée.



� la température de l’eau froide fournie par le réseau municipal, utilisée pour calculer la

charge énergétique qui doit être assurée par le système; et

II.1.1 Rayonnement solaire sur un plan incliné

Le rayonnement solaire dans le plan du capteur doit être connu pour évaluer le potentiel de

production thermique du capteur solaire et la quantité d’énergie solaire effectivement captée.

Le tableau 6.1 présente les valeurs du rayonnement solaire quotidien sur un plan incliné de 30°

par rapport à l’horizontal.

Tableau 6.1 : Rayonnement solaire quotidien : horizontal et incliné

Mois

Rayonnement solaire quotidien - horizontal

kWh/m²/j

Rayonnem ent solaire quotidien - incliné

kWh/m²/j

Janvier 3,40 4,94

Février 4,20 5,34 Mars 5,20 5,90

Avril 6,00 6,06

Mai 6,70 6,22

Juin 7,30 6,49

Juillet 7,60 6,86

Août 7,00 6,83 Septembre 5,90 6,43

Octobre 4,60 5,70

Novembre 3,60 5,07

Décembre 3,20 4,85

Annuel 5,40 5,90

Les valeurs du rayonnement horizontal utilisé dans le calcul sont prises des bases de données

météorologiques de RETScreen de la ville de Marrakech.

II.1.2 Température de l’eau froide

La température de l’eau froide fournie par le réseau municipal permet de calculer les besoins

d’énergie pour chauffer à la température désirée la quantité d’eau chaude voulue. Il y a deux

façons de la calculer. Dans la première option, la température d’eau froide est calculée

automatiquement à partir des valeurs mensuelles de température ambiante. Dans la seconde

option, la température est calculée à partir des valeurs minimales et maximales spécifiées par

l’utilisateur.

Rayonnement solaire annuel - horizontal 1,97 MWh/m²

Rayonnement solaire annuel - incliné 2,15 MWh/m²



Tableau 6.2 : Température extérieure et de l’eau

Mois Janv Fév Mars Avril Mai Juin Juillet Août Sep Oct Nov déc

Température extérieure 11.1 12.6 14.0 13.7 17.6 24.0 24.7 28.9 23.3 19.1 14.6 13.1

Température de l’eau 14.6 15.3 16.0 15.9 17.8 21.0 21.4 23.5 20.7 18.6 16.3 15.6

II.1.3 Estimation des besoins en chauffage

Les besoins d’énergie pour chauffer l’eau doivent être déterminés dans les modèles de

production d’eau chaude sanitaire.

Pour calculer les quantités d’énergie nécessaires à la production d’eau chaude sanitaire, il faut

d’abord connaître les volumes d’eau chaude à produire. La quantité réelle d’énergie nécessaire

pour produire l’eau chaude sanitaire est calculée comme étant la quantité d’énergie nécessaire

pour chauffer ce volume d’eau de la température de l’eau froide jusqu’à la température

demandée.

�� 9� � : � �� m�� n

Où Cp est la capacité calorifique de l’eau (4 200 (J/kg)/°C), ρ sa masse volumique (1 kg/L), S�

la température d’eau chaude, et S� est la température de l’eau froide.

Le besoin annuel pour chauffer l’eau à la température de 60° est égale à 1219,9 MWh. (voir

page de calcul RETScreen en Annexe N°17).

II.2. Capteurs vitrés

Les capteurs solaires vitrés sont décrits par l’équation suivante :

�� ¡� � �� ¢£ � ∆��

Où ¥�QNe est l’énergie captée par m2 de capteur solaire et par unité de temps, ¦§ est un facteur

caractérisant les pertes thermiques du capteur, τ est la transmissivité du vitrage, α l’absorptivité

de l’absorbeur dans le spectre visible, G est l’ensoleillement global incident dans le plan du

capteur solaire, © est le coefficient global de déperdition thermique du capteur, et ∆T est l’écart

de température entre le fluide à l’entrée du capteur et la température ambiante extérieure.

Les valeurs de ¦§�ª«� et ¦§¨© sont spécifiées par l’utilisateur ou choisies parmi les capteurs

solaires sélectionnés dans la base de données de produits RETScreen. Pour les capteurs vitrés,

¦§�ª«� et ¦§¨© sont indépendants du vent.



II.3. Surface proposée des capteurs solaires

La surface proposée des capteurs solaires dépend des besoins d’énergie, du type de système et du

type de capteur solaire. Pour la production d’eau chaude sanitaire avec stockage, la charge de

chauffage considérée mensuellement est la charge de chauffage mensuelle incluant les pertes

dans les tuyaux et le réservoir.

La surface proposée de capteur solaire est basée sur la méthode du potentiel d’utilisation. De

manière optimale, pour chaque mois la quantité d’énergie utile doit être égale à la charge

considérée pour le dimensionnement.

Cela donne alors 12 valeurs mensuelles de surfaces de capteurs solaires proposées. Ensuite, le

modèle prend la plus faible des valeurs mensuelles.

Le nombre de capteurs solaires est calculé en fonction de la surface de capteurs proposée, divisée

par la surface d’un capteur individuel, arrondie à la valeur entière la plus proche.

II.4. Résultats du pré-dimensionnement

Les résultats de simulation par le logiciel RETScreen sont données somme suit :

� Consommation estimative d’ECS moyenne annuelle : 24 080 m3/an

� Besoins énergétiques estimatifs annuels : 1219,9 MWh /an pour la production d’ECS

� Consommation en propane : 198 tonnes/an

� Coûts estimatifs en propane moyens annuels : 1 524 600 DH /an

� Apports énergétiques solaires estimatifs annuels : 563 900 kWh/an

� Taux estimatifs de couverture énergétiques solaire : 46 %

Ce calcul estimatif basé sur les données suivantes :

� le coût de la tonne de propane est de 7700 DH, ce prix varie entre 6700 DH et même

parfois 8700 DH

� le rendement de la chaufferie est de 70%

� le rendement des échangeurs à plaques est de 90%

� le Kg de propane produit environ 12,78 KWh

Conformément aux simulations sur le logiciel de calcul RETScreen, pour des capteurs solaires

classiques avec un coefficient ¦§�ª«� de 0,71 et un coefficient ¦§¨© de 4,91 W/m2. °C,

l’apport énergétique à Marrakech des capteurs solaires thermiques, orientés plein Sud et inclinés

à 30° est de prés de : 770 KWh/an/m2

Ces valeurs indicatives, notamment celles se rapportant aux apports énergétiques solaires, seront

affinées une fois les données des facteurs ¦§�ª«� et ¦§¨©du capteur solaire sont connues, y

compris les résultats des simulations à réaliser avec le logiciel de calcul RETScreen.



Tableau 6.3 : Résultats du dimensionnement solaire

CAPTEURS SOLAIRE Surface Inclinaison Orientation Coefficient FR (τα) Coefficient FR Ul 733 m2 30°/Horizontal 0°/sud 0,71 4.91 W/m². °C

STOCKAGE D’EAU CHAUDE SANITAIRE Température ECS Volume de stockage Type d’installation

60°C 24000 Litres Circulation forcée, échangeur séparé

III. Impact du chauffe-eau solaire

III.1 Bilan énergétique

L’installation solaire dimensionnée permet d’économiser 91 tonnes de propane par an avec un

taux d’économie de 46 %.

III.2 Bilan économique

� Coûts estimatifs des installations solaires thermiques : 3,66 MDH basés sur un coût de

5000 DH/m2.

� Coûts estimatifs en propane moyens annuels : 1,52 MDH /an

� Economies estimatives en propane moyens annuels : 700 700 DH/an

� Temps de retour brut : 5 ans et 3 mois.

� Coût du KWh solaire : 0.325 DH/KWh. Investissement / (durée de vie* apport solaire

annuel).

� Durée de vie du système solaire : 20 ans.

L'avantage économique majeur du système de production d’eau chaude sanitaire par énergie

solaire proposé réside dans le fait que le coût du kWh solaire restera constant et que l’installation

ne peut qu’encourager les adeptes de l’écologie et des énergies renouvelables à fréquenter

d’avantage ce type de Club . En revanche, le coût du gaz propane ne peut qu’être prévu qu’à la

hausse.

III.3 Bilan environnemental

L’économie de combustible détaillée ci-dessus peut le cas échéant être convertie en économie

d’énergie primaire. En effet, chaque kWh de propane acheté par l'utilisateur final correspond à

une consommation nettement plus élevée de ressources énergétiques lorsqu’on prend en compte

l’énergie nécessaire à l'extraction, au traitement et au transport du combustible ainsi que les

pertes de distribution.

Les émissions de CO2 ont un impact négatif sur l'équilibre climatique de la planète. Connaissant

les répercussions d'un tel bouleversement, tels qu'inondations, sécheresses, tornades, élévation du



niveau de la mer, extension géographique des maladies infectieuses, pollution des réserves d'eau

potable. il est primordial de tout mettre en œuvre pour réduire au plus vite les émissions de

CO2. Le recours accru à l'énergie solaire permet de réduire ces émissions de manière

significative.

Les émissions de CO2 évitées grâce au chauffe-eau solaire dimensionné seront de l’ordre de 177

tonnes de CO2 annuellement, ce qui correspond à 3 540 tonnes à éviter durant la durée de vie de

l’installation.



Conclusions

Ce rapport présente une étude d’amélioration de l’efficacité énergétique du site Club Med

Marrakech. Dans cette perspective, nous avons adopté une démarche consistant en première

étape à positionner le niveau énergétique du club par rapport aux établissements de son genre.

Puis à réaliser un audit approfondi des secteurs qui présentent une surconsommation, permettant

de déceler les possibilités d’optimisation et d’amélioration.

Ensuite, étudier techniquement et économiquement la faisabilité de ces solutions, afin de faciliter

leur mise en œuvre.

Et pour réussir la mise en œuvre de ces solutions, un plan d’action doit être établi par la direction

du club en collaboration avec l’équipe CEGELEC, afin de réserver les moyens financier,

humains et techniques.

Après la phase d’analyse et de mise en œuvre, vient la phase de mesure, de contrôle et de suivi

qui permet de vérifier l’amélioration d’une manière pratique des installations du club.



Bibliographie

[1] : Projet GEM – Gestion de l’Energie dans les Entreprises Marocaines -, Ministère de

l’Energie et des Mines, Agence Américaine pour le Développement International (USAID),

Guide Pratique de la Gestion d’Energie dans les Hôtels au Maroc.

[2] : Projet GEM, l’Efficacité Energétique dans les Systèmes Electriques.

[3] : Projet GEM, Amélioration des Performances Energétiques des Chaudières.

[4] : Mr Mernissi, Professeur ENIM, cours Utilisation rationnelle de l’énergie électrique.

[5] : Ressources naturelles Canada, Efficacité énergétique.

[6] : Ressources naturelles Canada, Guide de référence de l’éclairage.

[7] : Centre d’Aide à la Décision sur les Energies Propres, Analyse de projets d’énergies propres,

manuel d’ingénierie et d’études de cas RETScreen.

[8] : Soltherm, Ministère de la Région wallonne, Direction Générale des Technologies, de la

recherche et de l’Energie – DGTRE, Guidance énergétique pour les grand systèmes de chauffe-

eau solaire.

[9] : Sites web officiel de :

- Office de l’Efficacité énergétique de Canada, www.oee.nrcan.gc.ca.

- RETScreen® International, www.retscreen.net

- Ministère de la Région wallonne de Belgique, http://energie.wallonie.be

Tableau des Annexes

Annexe 1 : Organigramme détaillé de CEGELEC Maroc ...................................................................... 2

Annexe 2 : Calcul détaillé de l’Indice de Performance Normalisé ......................................................... 4

Annexe 3 : Composantes de la facture électrique.................................................................................... 5

Annexe 4 : Exemples de facture d’électricité et du propane du site Club Med ....................................... 6

Annexe 5 : Données techniques des chaudières ...................................................................................... 8

Annexe 6 : Mesures des rendements des chaudières ............................................................................... 9

Annexe 7 : Schéma synoptique du circuit de la climatisation ............................................................... 12

Annexe 8 : Caractéristiques techniques des CTA et PAC ..................................................................... 14

Annexe 9 : Caractéristiques techniques des GF .................................................................................... 15

Annexe 10 : Courbes caractéristiques des pompes ................................................................................ 18

Annexe 11 : Bilan de puissance des sources lumineuses ...................................................................... 21

Annexe 12 : Fiches Techniques des sources de lumières à remplacer .................................................. 22

Annexe 13 : Fiche de calcul de remplacement des sources lumineuses ................................................ 25

Annexe 14 : Schéma technique de la chaufferie.................................................................................... 26

Annexe 15 : Fiche technique des régulateurs cascade ........................................................................... 27

Annexe 17 : Fiche de calcul RETScreen ............................................................................................... 28

Annexe 18 : MODÈLE RETSCREEN POUR PROJETS DE CHAUFFAGE SOLAIRE DE L’EAU . 29

2

Annexe 1 : Organigramme détaillé de CEGELEC Maroc

3

Annexe 1 : Organigramme détaillé de CEGELEC Maroc (suite)

4

Annexe 2 : Calcul détaillé de l’Indice de Performance Normalisé Année de référence 2008

Nombre de chambres 360

Mois Électricité en KWh Propane en L Nuitées

Janvier 682641 78769 13352

Février 585582 73350 14700

Mars 463605 74333 19636

Avril 468399 63629 19939

Mai 509406 70865 17963

Juin 578623 26653 15510

Juillet 762245 31682 16019

Août 788003 36465 19273

Septembre 643357 29000 16044

Octobre 440941 60729 19095

Novembre 572308 63492 18126

Décembre 647301 83764 13900

TOTAL 7142411 692730 203557

� Etape 1 : Convertir les différentes quantités d'énergie au KWh

Masse volumique 585 Kg/m3

0,530 kg/l

PCI propane 12,78 Kwh/kg

Consommation totale du propane 692730 Litres

Consommation totale du propane 367147 Kg A

Facteur multiplicatif du propane 12,78 Kwh/kg B

Consommation totale du propane A*B 4692136 Kwh/an

� Etape 2 : Calcul du taux de remplissage

Nombres totales de lits 791,00 Lits X

Nombre de lits occupés par an 203557,00 lit/an Y

Taux de remplissage Y/(X*366) 70,31 % Z

� Etape 3 : Calcul de l'indice de consommation par chambre occupée

Consommation totale du propane 4692136,03 Kwh/an C

Eléctricité en KWh 7142411,00 Kwh/an D

TOTAL consommation énergie 11834547,03 Kwh/an E

Indice de consommation E/(Z*N°chambre) 46754,20 Kwh/an. chambre occupé

Etape 4 : Calcul de l'indice de Coût Energétique

% consommation Electricité 0,6035 % F

% consommation Propane 0,3965 % H

Coût unitaire du kwh électrique 0,7030 DH/KWh K

Coût unitaire du kwh propane 0,6859 DH/KWh L

Indice de coût énergétique (I.C.E) M=(F*K)+(H*L)

0,6962 DH/KWh M

5

Annexe 3 : Composantes de la facture électrique

La facture relative au tarif général comprend les éléments suivants :

� Redevance de consommation (RC)

Cette redevance est égale à la somme des consommations dans chaque poste horaire après application de l’option tarifaire concernée.

RC = pHP x Cons HP + pHPL x Cons HPL + pHC x Cons HC

pHP Prix du kWh du poste heures de pointe pHPL Prix du kWh du poste heures pleines pHC Prix du kWh du poste heures creuses Cons Energie active consommée durant un poste horaire donné

� Redevance de puissance (RP)

La redevance de puissance est facturée en fonction de la puissance souscrite annuellement. La redevance de puissance (RP) est calculée pour l’année et est facturée mensuellement par douzième ; son montant est déterminé par la formule suivante :

RP = Pf/12 x PS

Pf Prime fixe PS Puissance souscrite

� Redevance de dépassement de la puissance souscrite (RDPS)

Si au cours d'un mois donné de l'année la puissance enregistrée a dépassé la valeur de la puissance souscrite, la différence positive des deux puissances sera passible d'une redevance dite de dépassement de puissance souscrite (RDPS) déterminée comme suit :

RDPS = 1,5 x Pf/12 x (PA - PS)

PA puissance maximale appelée pendant le mois

� Majoration pour facteur de puissance inférieur au minimum contractuel fixé à 0,8 (Maj. (cos phi))

Si au cours d’un mois de facturation, la quantité d’énergie réactive consommée par le client est telle que le facteur de puissance moyen mensuel correspondant est inférieur à 0,8, le montant total des redevances dues par le client au titre de sa consommation mensuelle (redevance de puissance, redevance de dépassement de la puissance souscrite et redevance de consommation) sera majoré de 2% pour chaque centième d’insuffisance du facteur de puissance constatée.

Maj. (cos phi) = 2 x (0,8 - (cos phi)) x (RC + RP+ RDPS)

8

Annexe 5 : Données techniques des chaudières

Venting Ømm 300

Nominal power Kw 500

Heat output Kw 545,9

Gaz smoke discharge Kg/h 816

Gaz smok volume m3/h 612

Oil flow rate Kg/h 46

Oil smoke discharge Kg/h 743

oil smok volume m3/h 619

Volume of the circuit for exit gases L 326

Exit gas resistance mbar 2,62

Smoke temperature (Tf-Ta) °C 158

Load efficiency 100% and 70°C % 91,6

Output 30% and 50°C % 90,6

Stoppage losses ∆T=30°C W 545,9

Nominal flow rate of water at rated capacity m3/h ∆T=20°C

m3/h 21

∆P Boilier pressure at nominal flow rate mbar 23

Water content L 434

Maximum operating pressure (primary) Bar 5

Reference of lab.test record n° N° 163038

14

Annexe 8 : Caractéristiques techniques des CTA et PAC

Type de climatiseur lieu Nbre P nom (KW) P totale (KW)

CT

A Centrale avec

reprise

Zone Buffet 2 6,98 13,96 Restaurant 1 1 6,98 6,98 Restaurant 2 1 6,98 6,98 Restaurant 3 1 6,98 6,98 Restaurant 4 1 6,98 6,98 Bassin SPA 1 4,92 4,92

Administration Riad 1 4,92 4,92 Accueil Riad 1 4,92 4,92

Bibliothèque Riad 1 4,92 4,92 Centrale d’air

neuf Buffet 2 6,98 13,96

Bassin Spa 1 0,92 0,92 Somme des puissances totales (KW) 76,44

lieu Nombre P nom (KW) P totale (KW)

PA

C

Salle spectacle CMB THEAT 3

32,4 259,2 Salle Mogador CMB THEATRE 2

Cuisine Principale CUISINE 2 Bar Riad 1

Bar pacha BAR 3 32,4 162 Salle Mogador 1

Cuisine marocaine 1 Salles Marocaine 5

15,4 107,8 Boutique 1 Salle Gym 1

La Réception GUERITE PORTE PPALE 1 22,2 22,2 Salles CMB 5 8,1 40,5

La scène THEATRE 1

9,64 57,84

La famille CUISINE 1 Buffet Restaurant Elkebir 2

Salon cheminée 1

L'administration 1

Café maure BAR 2 8,1 16,2

Stoke magasin 1 8,1 8,1

Comptoir Bar pacha BAR 1 8,1 8,1

Comptoir Bar pacha 1 8,1 8,1

Somme des puissances totales (KW) 690,04

58

Courbes de performance DN 502 pôles

TP(D), TPE(D) 50-XX/2

TM0

2 5

02

1 0

504

TM0

2 5

02

2 0

504

0 4 8 12 16 20 24 28 32 Q [m³/h]

0

4

8

12

16

20

24

28

H[m]

TP, TPE 5050 Hz

-290/2

-240/2

-190/2

-160/2

-180/2

-120/2

-60/2

0 4 8 12 16 20 24 28 32 Q [m³/h]

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

P2[kW]

-290/2

-240/2

-190/2

-160/2

-180/2-120/2

-60/2

0 4 8 12 16 20 24 28 32 Q [m³/h]

0

2

4

6

8

10

[m]NPSH

-160/2, -190/2, 240/2, -290/2

-180/2

-120/2

-60/2

0 4 8 12 16 20 24 28 32 Q [m³/h]

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

Eta[%]

0 2 4 6 8 10 Q [l/s]

0 1 2 3 4 v [m/s]

-290/2-240/2

-190/2

-160/2

-180/2

-120/2

-60/2

0 10 20 30 40 50 60 70 Q [m³/h]

20

30

40

50

60

70

80

90

H[m]

TP, TPE 5050 Hz

-360/2

-430/2

-440/2

-570/2

-710/2

-830/2

-900/2

0 10 20 30 40 50 60 70 Q [m³/h]

0

4

8

12

16

20

24

P2[kW]

-360/2-430/2

-440/2

-570/2

-710/2

-830/2

-900/2

0 10 20 30 40 50 60 70 Q [m³/h]

0

2

4

6

8

10

12

14[m]

NPSH

0 10 20 30 40 50 60 70 Q [m³/h]

30

35

40

45

50

55

60

65

70

Eta[%]

0 5 10 15 20 Q [l/s]

0 2 4 6 8 v [m/s]

-360/2

-430/2

-440/2 -570/2

-710/2 -830/2

-900/2

62



TM0

2 5

02

3 0

504

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Q [m³/h]

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

H[m]

TP, TPE 6550 Hz

-260/2

-230/2

-190/2

-180/2

-120/2

-60/2

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Q [m³/h]

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

P2[kW]

-260/2

-230/2

-190/2

-180/2

-120/2

-60/2

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Q [m³/h]

0

1

2

3

4

5

[m]NPSH

-190/2, -230/2, -260/2

-180/2

-120/2

-60/2

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Q [m³/h]

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Eta[%]

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0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 v [m/s]

-260/2

-230/2-190/2

-180/2

-120/2

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26

H[m]

TP, TPE 10050 Hz

-240/2

-200/2

-160/2

-120/2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 Q [m³/h]

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P2[kW]

-240/2

-200/2

-160/2

-120/2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 Q [m³/h]

0

2

4

6

8

10

12

[m]NPSH

-200/2, -240/2-160/2

-120/2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 Q [m³/h]

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45

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65

70

75

80

Eta[%]

0 5 10 15 20 25 30 Q [l/s]

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 v [m/s]

-240/2

-200/2

-160/2

-120/2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180200 Q [m³/h]

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H[m]

TP, TPE 10050 Hz-480/2

-390/2

-360/2

-310/2

-250/2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180200 Q [m³/h]

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16

20

24

28

32

P2[kW]

-480/2

-390/2

-360/2

-310/2

-250/2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180200 Q [m³/h]

0

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4

6

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12

14

[m]NPSH

-480/2

360/2,-390/2

-250/2, -310/2

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180200 Q [m³/h]

40

45

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55

60

65

70

75

80

85

Eta[%]

0 10 20 30 40 50 60 Q [l/s]

0 1 2 3 4 5 6 7 v [m/s]

-480/2

-390/2

-360/2

-310/2

-250/2

21

Annexe 11 : Bilan de puissance des sources lumineuses

Type de lampe Puissance en w Quantité Puissance totale en kW

Exemple lampe halogène 300W 300 56 16,8

ampoule E27 60w 60 494 29,64

ampoule E14 40w 40 726 29,04

néon 120 cm 36w 36 305 10,98

ampoule dulux D 26w 26 1129 29,354

ampoule halopar 50w GU10 50 18 0,9

globe Osram 20w éco 20 8 0,16

ampoule PAR 38 flood 230v 80w 80 113 9,04

LAMPE E27 14W éco 220/240v 14 2020 28,28

lampe radium 35 62 2,17

LAMPE R50 50 86 4,3

LAMPE ECO E27 8W PHILIPS 8 345 2,76

LAMPE HALOSTAR STARLITE 12V 50 51 2,55

LAMPE halopar E27 230v/ES 75W 75 47 3,525

LAMPE B22 75W 75 57 4,275

LAMPE E14 5W PHILIPS 5 985 4,925

LAMPE PAR 20 E27 50W 50 61 3,05

LAMPE HALOGENE 12V 20W 20 24 0,48



SPOT R80 E27 100W 100 31 3,1

LAMPE 2D 21W 21 320 6,72

LAMPE IR250 E27 250W 250 4 1

LAMPE LINOLITE 60W T37 60 214 12,84

TUBE NEON 18W 18 1595 28,71

TUBE NEON 36W TLD /54 PHILIPS 36 70 2,52

LAMPE TUE MOUCHE 18 21 0,378

TUBE NEON 13w Osram 13 15 0,195

TUBE NEON 30w PHILIPS 30 6 0,18

LAMPE A BROCHE 220V 50W 50 235 11,75

LAMPE HALOTONE 150W 150 32 4,8

LAMPE HALOTONE W300 300 13 3,9

LAMPE HALOTONE W400 400 48 19,2

lampe classique A E27/ES 75 76 5,7

Somme des puissances totales (KW) 13392 490

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25

Annexe 13 : Fiche de calcul de remplacement des sources lumineuses

Situation actuelle

Types de lampes spot flamme sphérique Unités

Nombre de lampes A 4063 726 494 lampes

Durée de marche par an B *2044 2044 2044 h/an

Prix du kwh (moyen) C 0,703 0,703 0,703 DH/kwh

Puissance unitaire D 50 40 60 W

Durée de vie E 2000 1000 1000 h

Prix d’achat F 10 3,25 2,8 DH

lampes consommées par applique G=B/E 1,022 2,044 2,044 lampe/applique/an

Consommation annuelle électrique H=A×D×B 415 239 59 358 60 584 kwh/an

consommation électrique K=H×C 291 912,74 41 728,51 42 590,66 DH/an

lampes achetées par an L=A×G 4152 1483,944 1009,736 lampes/an

Dépense d’achat M=L×F 41 524 4 823 2 827 DH/an

Coût total annuel d’exploitation R=K+M 333 436 46 551,32 45 417,93 DH/an

Situation future

Types de lampes spot flamme sphérique Unités

Nombre de lampes A 4063 726 494 lampes

Durée de marche par an B 2044 2044 2044 h/an

Prix du kwh (moyen) C 0,703 0,703 0,703 DH/kwh

Puissance unitaire D 35 8 12 W

Durée de vie E 5000 8000 8000 h

Prix d’achat F 40 25 25 DH

lampes consommées par applique G=B/E 0,4088 0,2555 0,2555 lampe/applique/an

Consommation annuelle électrique H=A×D×B 290 667 11 872 12 117 kwh/an

Consommation électrique K=H×C 204 338,92 8 345,70 8 518,13 DH/an

Nombre de lampes achetées par an L=A×G 1660,9544 185,493 126,217 lampes/an

Dépense d’achat M=L×F 66 438 4 637 3 155 DH/an

Coût total annuel d’exploitation R=K+M 270 777,09 12 983,03 11 673,56 DH/an

53Pri

x hors

TVA

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52LI

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12

34

56

78

Projet de production de chaleurTechnologieCaractéristiques de la chargeApplication Piscine

Eau chaude

Unité Cas de référence Cas proposé

Type de charge Hôtel/MotelNombre d'unités Unité 460Taux d'occupation % 70%Besoins quotidiens d'eau chaude - estimé L/j 24 408Besoins quotidiens d'eau chaude L/j 70 000 70 000Température °C 60 60Nb. de jours d'opération par semaine j 7 7

Portion d'utilisation dans le mois Mois

Méthode d'évaluation de température d'eau froide Défini par l'utilisateurTempérature de l'eau - minimum °C 14,6Température de l'eau - maximum °C 23,5

Unité Cas de référence Cas proposé Énergie économiséeSurcoûts à

l'investissementChaleur MWh 1 219,9 1 219,9 0% -$

Évaluation des ressourcesSystème de positionnement solaire Fixe Inclinaison ˚ 30,0Azimut ˚ 0,0

Afficher informationRayonnement solaire quotidien - horizontal

Rayonnement solaire quotidien -

incliné

Mois kWh/m²/j kWh/m²/jJanvier 3,40 4,94Février 4,20 5,34

Mars 5,20 5,90Avril 6,00 6,06Mai 6,70 6,22Juin 7,30 6,49

Juillet 7,60 6,86Août 7,00 6,83

Septembre 5,90 6,43Octobre 4,60 5,70

Novembre 3,60 5,07Décembre 3,20 4,85

Annuel 5,40 5,90

Rayonnement solaire annuel - horizontal MWh/m² 1,97Rayonnement solaire annuel - incliné MWh/m² 2,15

Chauffe-eau solaireType 3 500 000$ Voir la note technique

Fabricant Voir la Base de données de produits

Modèle

Chauffe-eau solaire

Alternate Energy AE-21

à vitrageAlternate Energy Technologies

Modèle énergétique RETScreen - Projet de production de chaleur

ModèleSurface brute par capteur solaire m² 1,93Surface de captage par capteur solaire m² 1,78Coefficient Fr (tau alpha) 0,71Coefficient Fr UL (W/m²)/°C 4,91Coefficient de température de Fr UL (W/m²)/°C² 0Nombre de capteurs 380 380Surface du capteur solaire m² 733,78Capacité kW 474,28Pertes diverses % 5,0%

Infrastructures connexes et diversStockage OuiVolume de stockage / surface du capteur solaire L/m² 40Volume de stockage L 27 101,6Échangeur de chaleur oui/non OuiEfficacité de l'échangeur de chaleur % 90,0%Pertes diverses % 5,0%Puissance de pompe / surface du capteur solaire W/m² 15,00Prix de l'électricité $/kWh 0,800

SommaireÉlectricité - pompe MWh 22,0Chaleur fournie MWh 570,8Taux de recouvrement de la charge % 47%

Système de production de chaleurVérification du projet Cas de référence Cas proposé Énergie économiséeType de combustible Propane - L Propane - LRendement saisonnier 80% 80% -$ Consommation de combustible - annuelle L 223 812,9 119 093,0 LPrix du combustible $/L 7,000 7,000 $/LCoût en combustible $ 1 566 690 833 651

Alternate Energy AE-21

Dimensionnement installation solaireClub Med Marrakech

02/07/2009RETScreen4-1

MODÈLE RETSCREEN POUR PROJETS

DE CHAUFFAGE SOLAIRE DE L’EAU

I. Modèle RETSCREEN pour projets de chauffage solaire de l’eau Le modèle RETScreen pour projets de chauffage solaire de l’eau permet d’évaluer des projets

de chauffage solaire de l’eau partout dans le monde, allant des petits chauffe-eau résidentiels

ou piscines à usage saisonnier, jusqu’aux grands systèmes pour eau chaude de procédés

industriels. Il y a trois applications de base qui peuvent être évaluées avec le modèle

RETScreen :

eau chaude domestique

procédés industriels

chauffage de piscines (intérieures et extérieures)

Calcul des variables environnementales incluant le

rayonnement solaire sur les capteurs dans un plan incliné

Calcul de l'énergie solaire qui peut être captée

Méthode f-Chart Méthode du potentiel

d’utilisation Calcul des besoins de chauffage de la piscine

Autres calculs : surface des capteurs proposée, énergie de

pompage, etc.

Production d'eau chaude sanitaire avec

stockage

Production d'eau chaude sanitaire sans stockage

Cas des piscines

II. Méthode de dimensionnement d’une installation de production d'eau chaude

sanitaire avec stockage avec RETScreen International

L’utilisateur crée un nouveau projet RETScreen en remplissant la fenêtre « Démarrer » qui contient deux sections :

II.1 Information sur le projet

Dans cette partie, l’utilisateur fournit quelques informations concernant le projet tels que : le

nom, le lieu et le type du projet, la technologie utilisée ainsi que le pouvoir calorifique de

référence.

L’utilisateur peut aussi voir des exemples de projets réalisés par le logiciel en cliquant sur le

lien « voir la base de données de projets ».

II.2 Conditions de référence du site

Dans cette partie, l’utilisateur indique le lieu des données climatiques en utilisant la base de données accessible en cliquant sur le lien « choisir le lieu des données climatiques ».

Données climatiques de la ville de Marrakech

II.3 Modèle énergétique

La feuille « Modèle énergétique » est constitué de trois parties, à savoir :

Projet de production de chaleur

Analyse des émissions

Analyse financière

II.3.1 Projet de production de chaleur

Caractéristiques de la charge

Dans cette partie, on fournit quelques informations tels que : l’application d’eau chaude, le

type de charge, le nombre de chambres, le taux d’occupation, le besoin en eau chaude, la

température de consigne, ainsi que les températures min et max de l’eau froide.

En se basant sur ces informations, le logiciel calcul le besoin thermique de l’installation en

eau chaude sanitaire.

Évaluation des ressources

Donc cette partie, l’utilisateur fournit le type de système de positionnement solaire ainsi que

l’inclinaison et l’azimut.

Après, le logiciel calcul le rayonnement solaire quotidien sur un plan horizontal et incliné, en

fonction des bases de données climatiques.

Chauffe-eau solaire

Dans cette partie, en fonction des caractéristiques techniques des capteurs vitrées choisies

dans la base de données, le logiciel calcul la surface le nombre de capteurs.

Infrastructures connexes et divers

Sommaire

Le logiciel calcul la chaleur fournie par l’ensemble de capteur ainsi que le taux de

recouvrement optimale de la charge.

II.3.2 Analyse des émissions

Le logiciel quantifie les émissions des gaz à effet de serre à éviter, par l’installation des

capteurs solaires pour la production d’eau chaude.

pfeadilzahraoui

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