Génie énergétique

P. DAL ZOTTOJ.-M. LARREA. MERLET

L. PICAU

extra

it

V

1. Lois générales en génie énergétique . . . . . . . . . . . . . .1

1.1. Unités de mesure du système international d’Unités . . . . . . . . . . . . . . .1

1.2. Lois générales en mécaniquedes fluides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.3. Lois générales en acoustique . . . . . . .51.4. Lois générales en électrotechnique . .71.4.1. Courant continu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71.4.2. Magnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81.4.3. Courant alternatif monophasé . . . . . . . . . . . . .91.4.4. Courant alternatif triphasé . . . . . . . . . . . . . . .101.4.5. Machines électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . .101.5. Erreurs et incertitudes . . . . . . . . . . . . .111.5.1. Problème de la mesure d’une grandeur . . . .111.5.2. Incertitude d’un résultat dépendant de diffé-

rentes mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

2. Propriétés des solides, des liquides et des gaz . . . . . . . . . . .13

2.1. Caractéristiques et comportements 132.2. Tableaux récapitulatifs . . . . . . . . . . . . .15

3. Schémas et représentations graphiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

3.1. Chauffage, froid et climatisation . . . .333.2. Régulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363.3. Électrotechnique . . . . . . . . . . . . . . . . . .373.3.1. Symboles élémentaires . . . . . . . . . . . . . . . . .373.3.2. Appareillage et dispositifs de commande

et de protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .413.3.3. Appareils de mesure, lampes et dispositifs

de signalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .433.3.4. Schémas et plans d’installation architecturaux

et topographiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443.3.5. Opérateurs logiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443.3.6. Schémas des installations électriques . . . . .45

4. Thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .494.1. Transferts thermiques . . . . . . . . . . . . .494.1.1. Rayonnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .494.1.2. Convection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514.1.3. Conduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534.1.4. Échange thermique mixte . . . . . . . . . . . . . . .544.1.5. Échangeurs de chaleur . . . . . . . . . . . . . . . . .574.2. Combustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .614.2.1. Grandeurs caractéristiques

de la combustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .614.2.2. Combustibles. Tableaux

des caractéristiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

5. Mécanique des fluides . . . . . . . . . . .715.1. Statique des fluides . . . . . . . . . . . . . . . .715.2. Dynamique des fluides . . . . . . . . . . . .735.3. Circuits hydrauliques . . . . . . . . . . . . . .835.3.1. Énergie fournie par la pompe au fluide . . . . .835.3.2. Énergie nécessaire pour la circulation

du fluide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .845.3.3. Point de fonctionnement d’une installation

hydraulique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .875.3.4. Cavitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .925.4. Circuits aérauliques . . . . . . . . . . . . . . .925.4.1. Énergie fournie par le ventilateur au fluide . .925.4.2. Énergie nécessaire pour la circulation

de l’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .955.4.3. Point de fonctionnement d’une installation

aéraulique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96

6. Thermodynamique, cycle frigori-fique, fluide frigorigène . . . . . . . . .101

6.1. Principales lois de thermodynamique . . . . . . . . . . . . .101

6.1.1. Définitions, généralités . . . . . . . . . . . . . . . .1016.1.2. Échanges entre système et milieu extérieur .1016.1.3. Équilibres thermodynamiques . . . . . . . . . .1016.1.4. Travail relatif à la dilatation d’un fluide (travail

des forces de pression, travail volumétrique) 1026.1.5. Travail total d’une machine . . . . . . . . . . . .1026.1.6. Chaleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1026.1.7. Énergie totale d’un système . . . . . . . . . . . .1026.1.8. Énergie interne d’un système . . . . . . . . . . .1026.1.9. Enthalpie d’un système . . . . . . . . . . . . . . .1036.1.10. Premier principe (principe de l’équivalence

ou principe de Mayer) . . . . . . . . . . . . . . . . .1036.1.11. Étude des gaz parfaits . . . . . . . . . . . . . . . .1036.1.12. Deuxième principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1086.2. Machine frigorifique à compression

monoétagée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1096.2.1. Production de froid . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1096.2.2. Cycles frigorifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1116.2.3. Caractéristiques d’une installation

frigorifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1126.2.4. Point de fonctionnement d’une installation

frigorifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1156.3. Fluides frigorigènes . . . . . . . . . . . . . .1176.3.1. Propriétés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1176.3.2. Désignation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1176.3.3. Protection de l’environnement . . . . . . . . . .1186.3.4. Réglementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1196.3.5. Remplacement des huiles. Remplacement

du R22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1216.3.6. Le CO2 : actualités et perspectives . . . . . .1236.3.7. Propriétés des fluides frigorigènes . . . . . . .123

SOMMAIRE

extra

it

VI

6.3.8. Récupération des fluides frigorigènes . . . .1246.3.9. Tables des caractéristiques

thermophysiques des fluides frigorifiques .1266.4. Manipulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147

7. Psychrographie. Traitement de l’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151

7.1. Caractérisation de l’air . . . . . . . . . . . . . .1517.1.1. Caractéristiques des gaz parfaits . . . . . . . .1517.1.2. Caractéristiques de l’air sec . . . . . . . . . . . .1517.1.3. Caractéristiques de la vapeur d’eau . . . . . .1517.1.4. Caractéristiques de l’air humide . . . . . . . . .1517.1.5. Grandeurs caractéristiques données

par le diagramme de l’air humide . . . . . . . .1527.2. Évolutions élémentaires . . . . . . . . . .1557.3. Angle d’évolution d’un traitement

de l’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1597.3.1. Détermination du point de soufflage . . . . . .1597.3.2. Cycles de base hiver . . . . . . . . . . . . . . . . .1617.3.3. Cycles de base été . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164

8. Acoustique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1698.1. Notions générales sur les phéno-

mènes sonores . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1698.2. Transmission du son . . . . . . . . . . . . .173

9. Électrotechnique . . . . . . . . . . . . . . . .1879.1. Production de l’énergie électrique .1879.1.1. Centrales électriques . . . . . . . . . . . . . . . . .1879.1.2. Les énergies renouvelables . . . . . . . . . . . .1889.1.3. Autres moyens de production . . . . . . . . . . .1899.2. Transport de l’énergie électrique . .1909.2.1. Alimentation des installations électriques . .1919.2.2. Types de schémas de distribution . . . . . . .1929.3. Protection des personnes contre

le risque électrique . . . . . . . . . . . . . . .1949.3.1. Analyse du risque électrique . . . . . . . . . . .1949.3.2. Choix des mesures de protection . . . . . . . .1979.3.3. Mesures de protection contre les contacts

indirects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2019.3.3.1. Dispositions constructives . . . . . . . . . . . . .2019.3.3.2. Mise à la terre des masses métalliques

et coupure automatique par dispositif différentiel résiduel (DDR) . . . . . . . . . . . . .203

9.3.4. Habilitation électrique . . . . . . . . . . . . . . . . .2059.4. Équipements électriques

des bâtiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2119.4.1. Les circuits électriques . . . . . . . . . . . . . . . .2119.4.2. Installation électrique . . . . . . . . . . . . . . . . .2129.4.3. Détermination de la section

des conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2159.4.4. Sélectivité des dispositifs de protection . . .2219.4.5. Protection contre la foudre . . . . . . . . . . . . .2239.5. La compatibilité

électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . .2259.6. Les moteurs électriques . . . . . . . . . .227

9.6.1. Moteurs asynchrones triphasés . . . . . . . . .2279.6.2. Moteurs monophasés . . . . . . . . . . . . . . . . .2319.6.3. Fonctionnement à régime variable . . . . . . .232

10. Régulation en génie énergétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235

10.1. Principe de la régulation . . . . . . . . . .23510.1.1. La boucle de régulation . . . . . . . . . . . . . . .23510.1.2. Mesure et contrôle des grandeurs

physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23810.2. Les modes de régulation . . . . . . . . .23910.2.1. La régulation « tout ou rien » (TOR) . . . . . .23910.2.2. La régulation proportionnelle (P) . . . . . . . .24010.2.3. Régulation proportionnelle en chauffage

et climatisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24110.2.4. La régulation proportionnelle, intégrale

et dérivée (PID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24210.2.5. Actions de sortie des régulateurs . . . . . . . .24310.3. Régulation du chauffage à eau

chaude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24510.4. Régulation des équipements

de climatisation . . . . . . . . . . . . . . . . . .24710.4.1. Évolution des grandeurs à régler . . . . . . . .24710.4.2. Régulation de température ambiante . . . . .24810.4.3. Régulation de température et d’humidité . .25010.5. Régulation des équipements de

chauffage électrique . . . . . . . . . . . . . .25210.6. Régulation des équipements de froid 254

11. Réglementation thermique et bilans énergétiques . . . . . . . . . .255

11.1. Réglementation thermique 2012 . .25511.1.1. Historique simplifié de la réglementation

thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25511.1.2. Indicateurs et exigences de la RT 2012 . . .25611.1.3. Calculs réglementaires de la RT 2012 . . . .25711.1.4. Application et contrôle de la RT 2012 . . . .25711.1.5. Quelques valeurs représentatives

de la RT 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25811.1.6. Extraits des 5 fascicules TH-U . . . . . . . . . .25911.1.7. Exemples d’applications . . . . . . . . . . . . . . .27911.2. Bilan de chauffage . . . . . . . . . . . . . . .28111.3. Bilan de climatisation . . . . . . . . . . . . .28411.4. Bilan frigorifique . . . . . . . . . . . . . . . . . .291

12. Équipements de chauffage . . . . .30312.1. Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30312.1.1. Chaudières fioul et gaz . . . . . . . . . . . . . . . .30312.1.2. Pompes à chaleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31312.2. Émission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31612.3. Eau chaude sanitaire . . . . . . . . . . . . .329

13. Équipements de froid . . . . . . . . . . .33313.1. Compresseurs frigorifiques . . . . . . .33313.2. Évaporateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .345

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VII

13.3. Condenseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35713.4. Détendeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36713.5. Réservoirs de liquide . . . . . . . . . . . . .371

14. Équipements de ventilation . . . . .375

15. Équipements de climatisation . .38715.1. Systèmes détente directe . . . . . . . . .38715.1.1. Climatiseurs individuels . . . . . . . . . . . . . . .38715.1.2. Armoires de climatisation . . . . . . . . . . . . . .39215.2. Système tout air . . . . . . . . . . . . . . . . . .39715.2.1. Système à débit d’air constant . . . . . . . . . .39715.2.2. Systèmes à débit d’air variable . . . . . . . . .40615.2.3. Systèmes à deux conduits . . . . . . . . . . . . .40615.3. Systèmes tout eau . . . . . . . . . . . . . . .40715.4. Modules de traitement d’air . . . . . . .41015.5. Pompes à chaleur réversibles

sur boucle d’eau . . . . . . . . . . . . . . . . .41315.6. Débit réfrigérant variable (DRV) . .416

16. Équipements de distribution des fluides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .421

16.1. Distribution de l’eau . . . . . . . . . . . . . .42216.1.1. Diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42216.1.2. Pompes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43016.1.3. Vannes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43916.1.4. Schémas et réglages hydrauliques . . . . . .44916.1.5. Systèmes d’expansion . . . . . . . . . . . . . . . .45716.1.6. Équipements divers . . . . . . . . . . . . . . . . . .46116.2. Distribution de l’air . . . . . . . . . . . . . . .46816.2.1. Diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46816.2.2. Ventilateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47816.2.3. Filtres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48516.2.4. Diffuseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49416.2.5. Équipements divers . . . . . . . . . . . . . . . . . .51616.3. Distribution de la vapeur . . . . . . . . . .51916.3.1. Diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52016.3.2. Équipements divers . . . . . . . . . . . . . . . . . .52416.4. Distribution des combustibles

liquides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52616.4.1. Diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52716.4.2. Équipements divers . . . . . . . . . . . . . . . . . .53116.5. Distribution des combustibles

gazeux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53316.5.1. Diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53416.5.2. Équipements divers . . . . . . . . . . . . . . . . . .53816.6. Distribution des fluides

frigorigènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54016.6.1. Diamètres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54116.6.2. Équipements divers . . . . . . . . . . . . . . . . . .551

17. Équipements d’électrotechnique . . . . . . . . . . .555

17.1. Mise en œuvre des installations électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .555

17.1.1. Mesures de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . .55517.1.2. Les conducteurs et les câbles . . . . . . . . . .55717.1.3. Les canalisations électriques . . . . . . . . . . .55917.2. Appareillages de protection

des circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56117.2.1. Commande et protection des départs . . . .56117.2.2. Protection contre la foudre . . . . . . . . . .56617.3. Détermination des caractéristiques

des circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56717.4. Équipements de chauffage

électrique des bâtiments . . . . . . . . . .56917.4.1. Chauffage direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56917.4.2. Chauffage rayonnant par le sol . . . . . . . . .57217.4.2.1.Chauffage direct par câble chauffant . . . . .57217.4.2.2.Chauffage mixte base + appoint . . . . . . . .57417.4.3. Appareils de chauffage à accumulation . . .57717.4.4. Chauffage par plafonds rayonnants . . . . . .57817.4.5. Chauffage par rayonnement infra-rouge . .58217.4.6. Préparation de l’eau chaude sanitaire . . . .58517.5. Équipements d’alimentation

des moteurs électriques . . . . . . . . . .58917.5.1. Les départs-moteurs . . . . . . . . . . . . . . . . .59017.5.2. Démarrage direct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59317.5.3. Démarrage étoile-triangle . . . . . . . . . . . . . .59517.5.4. Démarrage part-winding . . . . . . . . . . . . . . .59717.5.5. Moteurs à deux vitesses . . . . . . . . . . . . . . .59817.5.6. Contrôle des démarrages

par gradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59917.5.7. Moteurs monophasés . . . . . . . . . . . . . . . . .60017.6 Fonctionnement des moteurs

électriques à vitesse variable . . . . .60217.6.1. La vitesse variable en chauffage, ventilation

et climatisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60417.6.2. Choix des convertisseurs de fréquence . . . .60517.6.3. Pompes de circulation à débit variable . . . . .60717.7. Armoires d’équipements

de puissance et de commande . . .61017.7.1. Conception de l’équipement . . . . . . . . . . . .61017.7.2. Choix de l’armoire électrique . . . . . . . . . . . .61117.7.3. Transformateur d’équipement . . . . . . . . . . .61217.7.4. Appareillages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61317.7.5. Auxiliaires d’équipements . . . . . . . . . . . . . . .615

18. Équipements de régulation . . . . .61718.1. Équipements de régulation

pour le chauffage à eau chaude . .61718.1.1. Régulation de la température ambiante . . .61718.1.2. Régulation de la température de départ . . .61918.1.3. Fonctions de régulation en chauffage

à eau chaude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62218.1.4. Régulation de panneaux solaires . . . . . . . .62618.1.5. Commande des chaudières en cascade . .62718.1.6. Pompe à chaleur en relève de chaudière . .63018.2. Équipements de régulation pour

la climatisation et la ventilation . . . .63218.2.1. Centrales de traitement d’air . . . . . . . . . . .63218.2.2. Régulateurs communicants . . . . . . . . . . . .63418.2.3. Régulation d’unités terminales . . . . . . . . . .638

extra

it

VIII

18.3. Équipements de régulation pour installation de froid . . . . . . . . . .640

18.3.1. Régulation de la pression d’évaporation . .64018.3.2. Régulation de la pression d’aspiration au

démarrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64618.3.3. Régulation de la pression de condensation 65218.3.4. Régulation de la puissance frigorifique

du compresseur (piston et scroll) . . . . . . . .66018.3.5. Schéma d’une installation frigorifique . . . . .668

19. Gestion technique du bâtiment .66919.1. La gestion technique

en génie énergétique . . . . . . . . . . . . .66919.2. Conception d’une gestion technique

pour équipement CVC (chauffage,ventilation et climatisation) . . . . . . . .671

19.3. La tarification électrique . . . . . . . . . .67519.3.1. Fonctionnement du marché de l’électricité

en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67519.3.2. Les contraintes de production . . . . . . . . . .67619.3.3. Moyens de production . . . . . . . . . . . . . . . .67619.3.4. Coûts de production . . . . . . . . . . . . . . . . . .67719.3.5. Organisation générale de la tarification

EDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67719.3.6. Les tarifs réglementés de vente . . . . . . . . .68119.4. Gestion de l’énergie électrique . . .684

20. Équipements complémentaires .68920.1. Énergies renouvelables . . . . . . . . . .68920.2. Récupération de chaleur sur

une installation frigorifique . . . . . . . .69320.3. Tableau électrique de répartition . .69720.4. Gestion d’énergie électrique . . . . . .698

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .699

extra

it

5

Pression absolue Pression partielle

p = p i

Pa Pa

Puissance Débit massique Variationdu fluide frigo. d’enthalpie

P = qm ⋅ Dh

W

Puissance Débit massique Variationdu fluide frigo. d’enthalpie

P = qm ⋅ Dh

W

Puissance Débit Capacité calori- Températuremassique fique massique

P = qm ⋅ c (q2 – q1)

W K

Puissance Débit massique Chaleur latentechangement d’état changement d’état

P = qm ⋅ Lf

W

Puissance obtenueEfficacité =Puissance maximum possible

Puissance utiliséeRendement =Puissance absorbée

h =

Période Longueur d’onde Célérité

T = l ⋅

s m

edoiréPecneuqérF

f =

Hz snoitasluPecneuqérF

f =

Hz

rads

ω2π

1T

ms

1c

r 3 =

qm1⋅r1 + qm2

⋅r 2

qm1 + qm2

h3 =

qm1⋅h1 + qm2

⋅h2

qm 1 + qm 2

qm h2 – h1[ ]P

E =

θ2 – θ1θ3 – θ1

= r 2 – r1r 3 – r1

= h2 – h1h3 – h1

Jkg kg

s

Jkg ⋅K kgs

Jkg kgs

Jkg kgs

i = 1

n∑LOI DE DALTON

PUISSANCED’UN COMPRESSEUR

PUISSANCED’UN ÉCHANGEUR

PUISSANCE SENSIBLE

PUISSANCE LATENTE

EFFICACITÉD’UN ÉQUIPEMENT

RENDEMENTD’UN ÉQUIPEMENT

POINT DE MÉLANGEDE DEUX AIRS

PÉRIODE

FRÉQUENCE

Mélange de n gaz à la pression par-tielle pi

Dh = h2 – h1

Si c = constante pour q ∈ [q1, q2].

Voir évolutions élémentaires.

Voir chapitre 7.

1.3. LOIS GÉNÉRALES EN ACOUSTIQUE

1. Lois générales en génie énergétique

extra

it

6

Lois générales en acoustique

Célérité Température

c = 20 ⋅

K

Intensité Pression Masse Céléritéefficace volumique

I = pe2 ⋅

Pa

Puissance Intensité Distance

P = I ⋅ 4p r2

mW

Niveau de pression Pression efficace

LP =

dB Pa

Niveau d’intensité Intensité

LI =

dB

Niveau de puissance Puissance

LW =

dB WConstante Surface totale Aire

d’absorption des parois d’absorption

Rr =

m2 m2 m2

Aire Coef. Surface Volumed’absorption

A = S a i S i + 4m ⋅ V

m2 m2 m–1 m3

Niveau Niveau Constanted’intensité de puissance

LI = LW +

dB dB

Indice Fréquence Masse surfacique

R = (f ⋅ m) – 48

dB Hz

Taux de Intensité Intensitétransmission reçue émise

t = I2 ⋅

W

m2W

m2

1I1

kg

m2

10 log Q

4 π r2 +

4

Rρ

S ⋅AS – A

10 log

P

10−12

W

m2

10 log

I

10–12

10 log

pe

2⋅10–5

2

W

m2

ms

kg

m3

W

m2

1ρ ⋅c

ms

TCÉLÉRITÉ DU SONDANS L’AIR

INTENSITÉ ACOUSTIQUE

PUISSANCE ACOUSTIQUECHAMP LIBRE

NIVEAU DE PRESSIONACOUSTIQUE

NIVEAU D’INTENSITÉACOUSTIQUE

NIVEAU DE PUISSANCEACOUSTIQUE

CONSTANTE D’ABSORPTIONDU LOCAL

AIRE D’ABSORPTIONDU LOCAL

RELATION ENTRELI ET LW

INDICE D’AFFAIBLISSEMENTACOUSTIQUE

TAUX DE TRANSMISSIONACOUSTIQUE

Lg est le logarithme dans la base 10.

ai est le coefficient d’absorption.

Loi de Berger.20 lg

lg

lg

lg

lg

extra

it

7

1.4. LOIS GÉNÉRALES EN ÉLECTROTECHNIQUE

1.4.1. COURANT CONTINU

Quantité Intensité Temps

Q = I ⋅ t

C A s

Énergie Tension Quantité

W = U ⋅ Q

J V C

Énergie Tension Intensité Temps

W = U I t

J V A s

Énergie Puissance Temps

W = P t

J W s

Puissance Tension Intensité

P = U ⋅ I

W V A

Tension Résistance Intensité

U = R ⋅ I

V Ω A

Résistance Résistivité LongueurSection

R = r ⋅

Ω Ω⋅mm

m2

Résistance Résistance Coefficient Température

Rq = Ro (1 + a ⋅ q)

Ω Ω °C

Énergie Résistance Intensité Temps

W = R ⋅ I2 ⋅ t

J Ω A s

Charge Capacité Tension

Q = C ⋅ U

C F V

Énergie Capacité Tension

W = C ⋅ U 2

J F V

Tension Fem Résistance Intensité

U = E – r ⋅ I

V V Ω A

Tension Fcem Résistance Intensité

U = E ′ + r ⋅ I

V V Ω A

12

lS

QUANTITÉ D’ÉLECTRICITÉ

ÉNERGIE

PUISSANCE ABSORBÉEPAR UN RÉCEPTEUR

LOI D’OHM

RÉSISTANCE D’UN CONDUCTEUR

LOI DE JOULE

CONDENSATEUR

ÉNERGIE EMMAGASINÉEDANS UN CONDENSATEUR

TENSION AUX BORNESD’UN GÉNÉRATEUR

TENSION AUX BORNESD’UN RÉCEPTEUR

Unité hors système :ampère heure Ah.1 Ah = 3 600 C

Unité hors système :watt heure Wh.1 Wh = 3 600 J

r dépend de la nature du matériauconducteur.

Rq = résistance à la température q °C.Ro = résistance à 0 °C.a est le coefficient de température.

W est une énergie thermique.Unité hors système :calorie cal1 cal = 4,185 J

E est la force électromotrice du générateur.r est sa résistance interne.

E ′ est la force contre-électromotricedu récepteur de résistance interne r.ex

trait

8

Lois générales en électrotechnique

1.4.2. MAGNÉTISME

Champ Nombre de Intensitémagnétique spires Longueur

H = N ⋅

Am

Induction Perméabilité Champ

B = mo mr ⋅ H

T

Flux Induction Surface

f = B ⋅ S ⋅ cos a

Wb T m2

Force Induction Intensité Longueur

F = B ⋅ I ⋅ ⋅ sin a

N T A m

Travail Flux Intensité

W = f ⋅ I

J Wb A

Fem Induction Longueur Vitesse

e = B ⋅ ⋅ v

V T m

Force électromotrice Variation du fluxinduite Variation du temps

e = –

VWbs

Flux Inductance Intensité

f = L ⋅ I

Wb H A

Fem Inductance Variation intensitéauto-induction Variation du temps

e = – L ⋅

V HAs

Énergie Inductance Intensité

W = L ⋅ I 2

J H A

12

d idt

d ϕd t

ms

Am

Am

ICHAMP MAGNÉTIQUED’UN COURANT

INDUCTION MAGNÉTIQUE

FLUX D’INDUCTIONMAGNÉTIQUE

LOI DE LAPLACEFORCE ÉLECTROMAGNÉTIQUE

TRAVAIL DES FORCESÉLECTROMAGNÉTIQUES

FORCE ÉLECTROMOTRICEINDUITE

(FEM INDUITE)

LOI DE LENZ

INDUCTANCE D’UNE BOBINESANS NOYAU

FORCE ÉLECTROMOTRICED’AUTO-INDUCTION

ÉNERGIE EMMAGASINÉEDANS UNE INDUCTANCE

H est le champ magnétique produitpar un solénoïde (bobine) constituéde N spires.

mo est la perméabilité magnétique duvide : mo = 4π ⋅ 10–7.mr est la perméabilité relative dumatériau.

est la longueur d’un conducteurcoupant normalement une inductionB à la vitesse v.

B

S

α

1

B

F

α I 2= distance 1.2

extra

it

Fluides frigorigènes

Frigorigène Formule Massemolaire

Tébullition°C

Tcritique°C

PcritiqueMpa

Classe desécurité

Durée de vieans

ODP GWP 100 ans

Hydrocarbures

RC-270 CH2CH2CH2 (cyclopropane) 42,08 -33,5 125,2 5,58 0

R-290 CH3CH3CH3 (propane) 44,10 -42,1 96,7 4,25 A3 0 20R-600 CH3-CH2-CH2-CH3 (butane) 58,12 -0,5 152 3,80 A3 0 20R-600a CH(CH3)2-CH3 (isobutane) 58,12 -11,6 134,7 3,64 A3 0 20R-170 CH3CH3 (éthane) 30,07 -88,6 32,2 4,87 A3 0 20R-1270 CH3CH=CH2 (propylène) 42,08 -47,7 92,4 4,67 B3 0

Fluides inorganiques

R-718 H20 (eau) 18,02 100 374,2 22,10 A1 0 <1

R-744 C02 (dioxyde de carbone) 44,01 -78,4 31,1 7,38 A1 >50 0 1

R-717 NH3 (ammoniac) 17,03 -33,3 132,3 11,33 B2 0 <1

6.3.8. RÉCUPÉRATION DES FLUIDES FRIGORIGÈNES

EMBALLAGESDE

RÉCUPÉRATION

« À partir du 1er janvier 2010, l’utilisation d’hydrocholorofluorocarbures (HCFC) vierges estinterdite dans la maintenance et l’entretien des équipements de réfrigération et de conditionnementd’air existant à cette date ; l’ensemble des hydrochlorofluorocarbures sont interdits à compter du 1er janvier 2015. » Extrait du règlement européen 2037/2000 paru au JOCE du 29 juin 2000, article 5.Emballages spéciaux, systématiquement visités, nettoyés et tirés au vide.Ils sont équipés de deux robinets (double phase) :• 1 robinet phase gazeuse (niveau maximum de remplissage) ;

un emballage surrempli est très dangereux (les liquides ne sont pas compressibles) ;• 1 robinet phase liquide (équipé d’un tube plongeur) ;• 1 soupape de sécurité.

• Bouteille de récupération, bouteille de transfertLa bouteille de récupération est destinée à la récupération des fluides frigorigènes en vue de leurrégénération ou de leur destruction.La bouteille de transfert est utilisée pour la vidange temporaire des systèmes avant remise du fluidedans les installations.La masse totale de fluide frigorigène dans une bouteille occupe au maximum 80 % de son volume,les 20 % restants permettent la dilatation du liquide.Indications sur une bouteille :– la tare : masse de la bouteille vide ;– le volume de la bouteille (exemple 12 l, 27 l…) ;– la pression maximale d’utilisation : à ne pas dépasser (exemple 33, 45 bars) ;– la masse maximale du fluide frigorigène : indiquée sur une collerette attachée àla bouteille, en fonction du fluide.

TECHNIQUESDE

RÉCUPÉRATION

• Précautions :– Lorsque vous intervenez sur une installation, n’oubliez pas d’utiliser des gants et de porter des lunettes.– En cas de fuite, ouvrez les portes, les fenêtres et mettez la ventilation des locaux en service.

• Performances :– Préférez des flexibles, des voyants et des déshydrateurs de diamètre 3/8′′ (gain de débit d’environ40 % par rapport au diamètre 1/4′′).– Faites si possible un « pump down », afin d’accumuler le fluide frigorigène dans la bouteille réservoir.– Préférez une récupération en phase liquide à une récupération en phase gazeuse, car bien plusrapide ; mais n’oubliez pas qu’une récupération en phase gazeuse s’impose après celle en phaseliquide, afin de récupérer la totalité du fluide frigorigène. Doc. : Dehon Service

124

Pour vérifier la place disponible dans une bouteille, il faut la peser.Exemple : Sur une bouteille de récupération de 12,5 l, on lit : tare = 7,2 kg, masse deR134a = 10 kg. Tant que la masse de cette bouteille est inférieure à 17,2 kg(7,2 + 10), on peut y ajouter du R134a.ex

trait

6. Thermodynamique, cycle frigorifique, fluide frigorigène

125

extra

it

255

11. RÉGLEMENTATION THERMIQUEET BILANS ÉNERGÉTIQUES

11.1. RÉGLEMENTATION THERMIQUE 2012

11.1.1. HISTORIQUE SIMPLIFIÉ DE LA RÉGLEMENTATION THERMIQUE

ÉVOLUTION DE LA RT

DE 1958 À 2012

• L’évolution de la réglementation thermique au fil du temps a toujours eu pour objectifs de réduire lesconsommations énergétiques des bâtiments (chauffage, eau chaude sanitaire, ventilation, climatisa-tion, éclairage, auxiliaires, etc.), d’améliorer le confort des occupants et de lutter contre la pollution(limiter les gaz à effet de serre).

• 1958 :– Introduction du coefficient K (W/m2.K) permettant de définir les performances thermiques desmatériaux et des parois.

• 1974 : – Suite à la première crise pétrolière mondiale de 1973, naissance en France en 1974 de la premièreréglementation thermique afin de réduire la dépendance énergétique. – La réglementation thermique de 1974 a permis de réduire la consommation énergétique en Francede 25 % par rapport à la fin des années 1950.– Introduction des coefficients G et Gmax en W/m3.K permettant de définir les déperditions ther-miques des bâtiments résidentiels (G ≤ Gmax).

• 1982 : – Suite à la deuxième crise pétrolière mondiale de 1979, la réglementation thermique de 1982 a per-mis de réduire la consommation énergétique en France de 25 % par rapport à 1974.– Renforcement des coefficients G et Gmax en W/m3.K (G ≤ Gmax).– Introduction des coefficients B et Bmax en W/m3.K permettant de définir les besoins thermiquesdes bâtiments résidentiels en tenant compte des apports gratuits (ensoleillement, éclairage, per-sonnes, machines, etc.) analysés grâce à des dispositifs de régulation (B ≤ Bmax).

• 1988 : – La réglementation thermique de 1988 a permis de réduire la consommation énergétique en Francede 25 % par rapport à 1982.– Transformations des coefficients G en GV en W/K (GV ≤ GVmax) et des coefficients B en BV enW/K (B ≤ Bmax).– Introduction du coefficient C en W/K permettant de définir la consommation d’énergie annuelle enkWh/an de la production de chaleur pour chauffer les bâtiments (résidentiels et tertiaires) et produirel’eau chaude sanitaire en tenant compte des rendements des équipements.

• 2000 : – La réglementation thermique de 2000 basée sur un nouveau concept a permis de réduire laconsommation énergétique en France de 20 % dans le secteur résidentiel et de 40 % dans le secteurtertiaire par rapport à 1988.– Les calculs réglementaires sont réalisés avec les règles Th-C, Th-E, Th-Bât qui regroupent lesrègles Th-I, Th-U, Th-S.– Règles Th-C : calcul du coefficient C en kWhEP/an qui définit la consommation d’énergie primaireannuelle en utilisant les caractéristiques réelles du bâtiment et de ses équipements (économiesd’énergie avec C ≤ Créf). À noter que des performances minimales (valeurs garde-fous) sontrequises pour une série de composants (isolation, ventilation, chauffage, eau chaude sanitaire, etc.).– Règles Th-E : calcul de la température intérieure conventionnelle Tic (confort en été avec Tic ≤ Tic-réf).– Règles Th-I : calcul de l’inertie du bâtiment.– Règles Th-U : calcul du coefficient moyen de déperdition par transmission à travers les parois dubâtiment (amélioration de l’isolation avec Ubât ≤ Ubât-réf).– Règles Th-S : calcul du facteur solaire des parois du bâtiment.– À partir de 2000, les bâtiments neufs doivent avoir une consommation énergétique inférieure à190 kWhEP/(m2.an).ex

trait

256

Réglementation thermique 2012

ÉVOLUTION DE LA RT

DE 1958 À 2012

(suite)

• 2005 : – La réglementation thermique de 2005 s’inscrit dans la continuité de la réglementation thermique de2000 avec des objectifs encore plus ambitieux et a permis de réduire la consommation énergétiqueen France de 15 % par rapport à 2000.– Les calculs réglementaires sont réalisés avec les mêmes règles qu’en 2000 (Th-C, Th-E, Th-Bât)avec quelques modifications et compléments.– Calcul du coefficient C en kWhEP/(m2.an) qui définit désormais la consommation d’énergie primaireannuelle par m2 de surface pour une meilleure lisibilité des performances énergétiques (Cep ≤ Cep réf).– En résidentiel, des valeurs garde-fous sont exigées pour les consommations de chauffage, derefroidissement et de production d’eau chaude sanitaire des logements (Cep ≤ Cep max).– Prise en compte et valorisation de la conception bioclimatique tant pour diminuer les besoins dechauffage et de refroidissement que pour assurer un meilleur confort d’été.– Incitation au recours aux énergies renouvelables en particulier pour la production d’eau chaudesanitaire.– Limitation du recours à la climatisation avec une prise en compte dans les méthodes de calcul desconsommations de refroidissement.– À partir de 2005, les bâtiments neufs doivent avoir une consommation énergétique inférieure à150 kWhEP/(m2.an).

• 2012 : – Le Grenelle de l’environnement (loi Grenelle du 03 août 2009) prévoit de diviser par 3 les consom-mations énergétiques des bâtiments par rapport à 2005.– Le plafond de 50 kWhEP/(m2.an) qui correspond à une valeur moyenne du label BBC (Bâtiments BasseConsommation) de 2005 représente une référence pour les constructions neuves à partir de 2012.– La réglementation thermique 2012 est applicable à tous les permis de construire depuis le 1er jan-vier 2013 et permet d’envisager des bâtiments à énergie positive en 2020.

• Entre ces dates importantes de l’évolution de la réglementation thermique, différents labels ont étémis en place avec des primes de l’état pour inciter à dépasser les limites des différentes réglementa-tions en vigueur.

11.1.2. INDICATEURS ET EXIGENCES DE LA RT 2012

INDICES« BBIO »« CEP »« TIC »

• La RT 2012 comporte 3 exigences de résultats relatives à la performance des bâtiments qui sontexprimées en valeur absolue et non plus en valeur relative.

• « Bbio » :– L’exigence d’efficacité énergétique est exprimée par le Bbio qui permet de caractériser l’impact dela conception bioclimatique sur la performance énergétique du bâti du bâtiment considéré avecBbio ≤ Bbiomax.– Cette exigence fixe une limite du besoin cumulé en énergie pour les composantes dépendant de laconception du bâti (chauffage, refroidissement, éclairage artificiel).– Elle impose ainsi une optimisation du bâti indépendamment des systèmes énergétiques mis enœuvre.– Le Bbiomax est modulé en fonction du type de bâtiment, de sa localisation géographique, de sonaltitude et de sa surface moyenne.

• « Cep »– L’exigence de consommation conventionnelle maximale d’énergie primaire du bâti est expriméepar le « Cep » qui permet de caractériser la consommation d’énergie primaire du bâtiment considéréavec Cep ≤ Cepmax.– Cette exigence porte sur les consommations énergétiques conventionnelles en énergie primairesur 5 usages (chauffage, refroidissement, production d’eau chaude sanitaire, auxiliaires, éclairage),déduction faite de la production d’électricité à demeure.– Le Cepmax est modulé en fonction du type de bâtiment, de sa localisation géographique, de son alti-tude, de sa surface moyenne et de ses émissions de gaz à effet de serre des énergies utilisées.

• « Tic »– L’exigence relative au confort d’été est exprimée par le « Tic » qui permet de caractériser la tem-pérature intérieure conventionnelle du bâtiment considéré en été avec Tic ≤ Ticréf.– Des catégories de bâtiments dans lesquels il est possible d’assurer un bon niveau de confort en étésans avoir à recourir à un système actif de refroidissement sont définies et dépendent du typed’occupation et de la localisation (zone climatique, altitude, zone de bruit).– Pour ces bâtiments, la réglementation impose que la température la plus chaude atteinte dans leslocaux au cours d’une séquence de 5 jours très chauds d’été (Tic) n’excède pas une limite (Ticréf).

extra

it

257

11. Réglementation thermique et bilans énergétiques

11.1.3. CALCULS RÉGLEMENTAIRES DE LA RT 2012

RÈGLESDE LA

RT 2012

• La méthode de calcul Th-BCE est la nou-velle méthode utilisée dans le cadre de laréglementation thermique 2012 et est totale-ment différente de la précédente méthodeTh-CE utilisée en 2005.

• La méthode « Th-BCE » nécessite diffé-rentes informations d’entrée qui sont don-nées sous forme de règles de calcul ou devaleurs numériques.

• Bbio sans unité :– Exigence : Bbio ≤ Bbiomax,– Bbiomax = Bbiomax moyen × (Mb géo + Mb alt +Mb surf),– Bbiomax moyen : valeur moyenne du Bbiomaxdéfinie par type d’occupation du bâtiment etpar catégorie de bâtiments,– Mb géo : coefficient de modulation selon lalocalisation géographique,– Mb alt : coefficient de modulation selon l’al-titude,– Mb surf : coefficient de modulation selon lasurface moyenne des logements.

• Cep en kWhEP/(m2.an) :– Exigence : Cep ≤ Cepmax,– Cepmax = 50 × Mc type × (Mc géo + Mc alt +Mc surf + Mc GES),– Mc type : coefficient de modulation selon letype du bâtiment et sa catégorie,– Mc géo : coefficient de modulation selon lalocalisation géographique,– Mc alt : coefficient de modulation selon l’al-titude,– Mc surf : coefficient de modulation selon lasurface moyenne des logements,– Mc GES : coefficient de modulation selonles émissions de gaz à effet de serre desénergies utilisées.

• Tic en °C :– Exigence : Tic ≤ Tic réf.

• Règles Th-Bât : elles ont pour objet principal dedéterminer les données d’entrée relatives au bâti etsont composées des :– Règles Th-U : détermination des caractéristiquesthermiques utiles des éléments de construction pourle calcul des déperditions par transmission à traversles parois du bâtiment (5 fascicules),– Règles Th-I : détermination de l’inertie thermiquedu bâtiment,– Règles Th-S : détermination du facteur de trans-mission solaire des parois du bâtiment,– Règles Th-L : détermination du facteur de trans-mission lumineuse des parois du bâtiment,– Règles complémentaires : donnant les valeurstabulées des caractéristiques des parois vitrées etdes correctifs associés aux baies.

• Détails des règles Th-U : elles comportent 5 fasci-cules :– Fascicule 1/5 « Généralités » : il est commun aux4 autres fascicules et donne différentes informations(références, définitions, symboles, grandeurs phy-siques, unités, indices, conventions) et desméthodes de calcul (caractéristiques utiles desparois et ponts thermiques),– Fascicule 2/5 « Matériaux » : il donne les caracté-ristiques thermiques utiles des matériaux (conducti-vité thermique, capacité thermique massique et fac-teur de résistance à la vapeur d’eau),– Fascicule 3/5 « Parois vitrées » : il décrit le prin-cipe de calcul des caractéristiques thermiques utilesdes parois vitrées et fournit des valeurs par défautcalculées conformément aux normes correspon-dantes,– Fascicule 4/5 « Parois opaques » : il décrit le prin-cipe de calcul des caractéristiques thermiques utilesdes parois opaques et des lames d’air et fournit desvaleurs par défaut calculées conformément auxnormes correspondantes,– Fascicule 5/5 « Ponts thermiques » : il décrit leprincipe de calcul des ponts thermiques et fournit desvaleurs tabulées des liaisons les plus courantes cal-culées conformément aux normes correspondantes.

11.1.4. APPLICATION ET CONTRÔLE DE LA RT 2012

EXIGENCESDE MOYENS

ETCONTRÔLE

• L’application de la RT 2012 permettra demaîtriser les dépenses énergétiques desbâtiments en portant une attention particu-lière :– au traitement des ponts thermiques,– à l’étanchéité à l’air du bâtiment,– aux protections solaires,– au recours aux énergies renouvelables,– aux surfaces minimales des baies vitrées(1/6 de la surface habitable).

• Le contrôle de l’application de la RT 2012 se feragrâce aux dispositions suivantes :– L’établissement d’une attestation de prise encompte de la RT 2012 à la demande du permis deconstruire et à l’achèvement des travaux.– L’édition par les logiciels d’un récapitulatif standar-disé d’étude thermique (méthode de calcul Th BCE2012) qui pourra être exploité par le maître d’œuvre,le maître d’ouvrage, le diagnostiqueur de perfor-mance énergétique, les différents intervenants,l’agent assermenté de l’État en charge du CRC(contrôle des règles de construction). extra

it

675

19.3. LA TARIFICATION ÉLECTRIQUE

19.3.1. FONCTIONNEMENT DU MARCHÉ DE L’ÉLECTRICITÉ EN FRANCE

ORGANISA-TION DUMARCHÉ

Le marché de l’électricité est organisé autour de quatre grands pôles : la production, le transport, ladistribution et la commercialisation. Il est totalement ouvert à la concurrence depuis le 1er juillet2007.

La production d’électricitéLa production totale pour l’année2012 est de 541 TWh. EDF(Electricité de France) pour sapart en produit 90 % dont 82 %d’origine nucléaire. Le reste de laproduction est assuré par desproducteurs privés (entreprisesnon nationalisées).

Le transport de l’électricitéIl consiste à acheminer l’électricité jusqu’au lieu de distribution et à contrôler l’équilibre global du sys-tème électrique. RTE (Réseau de Transport d’Electricité) est le gestionnaire du réseau public encharge des infrastructures de transport.

La distribution de l’électricitéElle consiste à approvisionner les clients finals. ERDF (Electricité Réseau Distribution France) et lesentreprises locales de distribution (ELD) en sont les acteurs, sous le contrôle des collectivités localesorganisatrices de la distribution publique d’électricité. ERDF gère 95 % du réseau de distribution duterritoire métropolitain. CRE (Commission de Régulation de l’Energie) est chargé de s’assurer ducomportement transparent et non discriminatoire des gestionnaires des deux réseaux (transport etdistribution).

La commercialisation de l’électricitéElle consiste à vendre au détail aux clients finals, l’électricité produite ou achetée en gros de gré àgré ou sur la bourse de l’électricité Powernext.

19.3.2. LES CONTRAINTES DE PRODUCTION

PRODUCTION

L’offre et la demandePour faire face à la demande des utilisateurs, le distributeur d’énergie (EDF) fait appel à des moyensde production en fonction de l’heure et de la saison. La demande énergétique est caractérisée par l’ir-régularité de la consommation qui est :– supérieure le jour par rapport à la nuit ;– beaucoup plus importante l’hiver que l’été, et liée à l’évolution de la température extérieure.

Analyse de la production journalièreÉté : Nucléaire plus énergies renouvelables hydrauliques, éoliennes et solaires (photovoltaïque).Hiver : Tous les modes de production sont utilisés suivant leur disponibilité pour faire face à lademande des utilisateurs. Il est même parfois nécessaire d’acheter un complément d’énergie à despays voisins dont les pics de consommation ne sont pas simultanés aux nôtres.

Production Transport

Trading CommercialisationMarché de gros(gré à gré, Powernext…)

Distribution Clients finals

P

(GW)

Nuit JourRéservoirs

hydrauliques

Nucléaire

Renouvelable

Autres EnR

50

10

22 h 6 h 22 h0

ÉtéP

(GW)Nuit Jour

100

10

22 h 6 h 22 h0

Charbon

Réservoirshydrauliques

Nucléaire

RenouvelableAutres EnR

FioulTurbinagePompage

Hiver

extra

it

676

La tarification électrique

19.3.3. MOYENS DE PRODUCTION

SOURCE DEPRODUCTION

19.3.4. COÛTS DE PRODUCTION

MOYENS DEPRODUCTION

CENTRA-LISES

Analyse des coûts de production :– Nucléaire : c’est la filière laplus compétitive pour la pro-duction électrique de base.– CCG : Cycle Combiné Gaz– CPTF : Charbon Pulvériséavec Traitement des Fumées– TAC : Turbine à Combus-tion au fioul utilisée unique-ment pour les périodes depointe.

Durée annuelle d’appel– Nous pouvons comparer sur le graphique les coûts de production pour les trois types de centralesen fonction de la durée annuelle d’appel :• de 6000 h à 8760 h la production la plus compétitive est nucléaire.• de 4700 h à 6000 h le charbon présente le coût de production le plus faible.• de 2000 h à 4700 h l’option gaz est la plus intéressante.

PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉBILAN ÉNERGÉTIQUE

année 2012

Puissances installées

Énergies électriques produites Émissions

de CO2(Mt)

en France par EDF

(MW) (%) (TWh) (%) (TWh) (%)

Origine 128 660 100 541 100 500,4 100

75 % NUCLEAIRE 63 130 49 404,9 74,8 404,9 80,9 0

9 % THERMIQUE (combustible fossile) 27 808 21 47,9 8,8 33,5 6,7 26,4

dont

charbon 7 914 6 18,1 3,3 15,5 3,1 17,4

fioul 9 374 7 6,6 1,2 6 1,2 2,3

gaz 10 520 10 23,2 4,3 12 2,4 6,7

16 % RENOUVELABLE* 37 742 30 88,3 16,4 62 12,4 3,1

dont

hydraulique 25 388 20 63,8 11,8 40 8 0

éolien 7 449 6 14,9 2,8 15 3 0

photovoltaïque 3 515 3 4 0,7 5 1 0

autres EnR 1 390 1 5,6 1,1 2 0,4 3,1

*Obligation d’achat de l’électricité produite : – à partir des énergies renouvelables et de la cogénération jusqu’à une puissance de 12 MW– par EDF ou les distributeurs non nationalisés.

100

200

02 000 3 000 4 000 5 000 6 000

Durée annuelle d’appel (heures)

7 000 8 000 9 000

Indice 100 = référencenucléaire en base

Nucléaire

CCG hors CO2

CPTF hors CO2

100

200

0Nucléaire CCG CPTF

Coûts variables (exploitation,combustible, taxes, CO2 à 50 /t)

Coûts fixes (investissement,exploitation, taxes.)

extra

it

ISBN : 978-2-206-10018-0ISSN : 0986-4024

www.casteilla.fr

Véritable banque de données destinée aux étudiants (BAC PRO, BAC STI2D, BTS, DUT, Licences et écoles d’ingénieurs), le Mémotech Génie Énergétique regroupe les connaissances de base en thermique, mécanique des fl uides, froid, traitement de l’air, acoustique, électro-technique, régulation. Il présente en complément des applications industrielles à partir de documentations techniques constructeurs.

Cet ouvrage comporte également un index alphabétique, les lois générales énergétiques, les propriétés des solides, liquides et gaz ainsi que les principaux symboles utilisés dans la schématisation des installations thermiques.

Cette cinquième édition actualisée tient compte en particulier des dernières évolutions technologiques importantes dans le domaine énergétique. Elle aborde les nouvelles réglementations concernant la construction (RT 2012 applicable à tous les bâtiments depuis le 1er janvier 2013) et la manipulation des fl uides frigorigènes.