Organismes Internationaux

Description :

Le bâtiment, construit au milieu des années 90 abrite le Haut Commissariat des Nations Unies pour les réfugiés. Situé aux abords de la place des Nations, entre l’avenue de France et l’avenue Montbrillant, il abrite 750 places de travail pour une surface SRE de 20’369 m² dont 12’000 m² de surface nette de bureaux.

Prestations Eth :

La FIPOI a pris la décision de rénover les installations CVCS principalement pour les 3 raisons suivantes :

• Afin de diminuer l’empreinte environnementale du bâtiment notamment en le raccordant sur le réseau GLN.
• Une partie des installations CVC arrivait en fin de vie, en particulier la régulation MCR STAEFA (dont la maintenance n’était plus assurée), la production de froid, les bacs à glace, le froid commercial, etc…
• La consommation d’énergie électrique des installations CVCS était beaucoup trop importante pour un bâtiment de cette taille.

Production de froid (2011 – 2012)

Les travaux sur les installations de froid ont été réalisés en 2 étapes :

Etape GLN (2011) :

• Intégration du réseau GLN dans le réseau d’eau glacée par 2 échangeurs de 500 kW nominal chacun (redondance 100 %).
• Nouvelles pompes primaires de distribution (1 petite pompe hiver et 1 grande pompe été) avec convertisseurs de fréquence.
• Suppression de la machine de froid pour l’eau glacée du réseau informatique et technique ainsi que du collecteur de production d’eau glacée.
• Suppression des 6 bacs à glace.

Etape MF (2012) :

• Remplacement du groupe froid à vis par 2 petites machines, avec chacune 4 compresseurs scroll, ne fonctionnant qu’en hiver (pseudo mode PAC) ou lors d’une panne ou de l’arrêt de GLN.
• Nouvelles pompes de circulation avec moteurs à aimants permanents et convertisseurs de fréquence, soit :
  • Pour l’eau glacée et la condensation des machines de froid, avec variation du débit en fonction du nombre de compresseurs en service.
  • Pour les divers groupes de consommation d’eau glacée, afin de varier le débit selon la température extérieure.
• Maintien des aéroréfrigérants existants pour le secours.
• Température d’eau glacée variable en fonction des conditions extérieures.

L’économie d’électricité sur les installations de froid (477 MW h/a) se répartit comme suit :

– 60 %, respectivement 287 MWh_el/a = Raccordement sur le réseau GLN.

– 15 %, respectivement 73 MWh_el/a = Assainissement des réseaux de froid.

– 25%, respectivement 117 MWh_el/a = Remplacement des pompes de distribution et modulation du débit d’eau glacée.

Avant la rénovation, les pertes de veille des réseaux de distribution de froid (notamment des bacs à glace) étaient de 186 MWh_fr/a, ce qui représentait 18 % de la production de froid du bâtiment.

Ventilation (2010 – 2011) :

Les travaux sur les ventilations ont été réalisés en deux étapes :

Etape 1 – Batteries d’eau glacée (2010) :

• Remplacement des batteries de température 6/12°C, par des batteries de température 13/20°C, pour permettre un soutirage efficient sur GLN,

Etape 2 – MCR (2010 – 2011) :

• Maintien des monoblocs existants.
• Ajout de convertisseurs de fréquence et de sondes de CO₂ sur pratiquement tous les monoblocs du bâtiment.
• Variation du débit d’air spécifique des bureaux en fonction des demandes de chaud et de froid en 6 paliers, avec limitation des minimas et des maximas en fonction des conditions extérieures.
• Ajout de sondes d’ambiance dans les bureaux afin de réguler les installations CVC selon les besoins du bâtiment et non plus seulement en fonction des conditions extérieures.
• Pilotage des volets d’offre et de demande en fonction du CO₂ moyen mesuré dans les reprises d’air des bureaux.
• Ajout de réchauffage et de refroidissement nocturne des bureaux en fonction des températures ambiantes.
• Ajout de détecteurs de présence dans les 4 salles de conférence.
• Rénovation du système d’analyse des gaz du parking, optimisation du renouvellement d’air selon les besoins effectifs ambiants.

L’étape 1 n’a pas engendré d’économies d’électricité à proprement parler mais était essentielle au raccordement sur GLN. L’étape 2 a permis de diviser par 3 la consommation électrique du transport de l’air, ce qui représente une économie de 246 MWh_el/a (les 2 monoblocs des bureaux représentant le 50 % de cette économie).

Chauffage (2012) :

Les travaux suivants ont été réalisés sur la partie chauffage :

• Récupération de chaleur sur les machines de froid en hiver.
• Remplacement des chaudières existantes en fonte, par 1 nouvelle chaudière à condensation à gaz et par 1 chaudière à mazout (gaz = prioritaire, mazout = redondance sécurité quasi 100 %).
• Suppression des collecteurs de production et de récupération de chaleur, ainsi que des accumulateurs de 29 m³.
• Nouvelle pompes primaires et secondaires avec moteurs à aimants permanents et convertisseurs de fréquence.
• Maintien de tous les réseaux de distribution de chauffage.
• Modification du réseau de production d’ECS.

La rénovation des installations CVC a permis d’économiser 8’600 m³ de gaz et 13’500 litres de mazout par an.

Le remplacement des pompes de circulation a divisé par 3.5 la consommation d’électricité pour le transport de la chaleur, ce qui représente une économie d’électricité d’environ 12 MWh/a.

Sanitaire (2012) :

• Suppression des 2 bouilleurs de 2’000 litres pour l’ECS « Restaurant ».
• Suppression des 4 échangeurs à plaques pour la production ECS.
• Réunification et simplification du réseau production et distribution ECS « Restaurant » et « Immeuble ».
• Modification du raccordement du réseau de récupération de chaleur sur Froid Commercial.

Froid commercial (2012 – 2013) :

• Remplacement des productions de froid commercial positives et négatives. Nouvelle récupération de chaleur sur les productions de froid commercial positives et négatives. Remplacement de toute la distribution de froid positive et négative (conduites, évaporateurs, périphériques, etc.…).
• La rénovation des productions de froid commercial a permis d’économiser environ 35 MW h/a d’électricité.
• La récupération de chaleur sur la production de froid commercial a permis de couvrir environ 1/3 de la consommation de chaleur nécessaire au chauffage de l’ECS.

Mandant :

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Description :

Diminution de l’empreinte environnementale et de l’énergie électrique des installations de production de froid. Intégrée dans les volumes construits attenants à l’immeuble administratif de Varembé (IAV), la centrale thermique alimente deux entités en refroidissement, à savoir le Centre International de Conférences de Genève (CICG) et l’IAV, le gros consommateur de froid étant le CICG.

Avant les travaux, la production de froid climatique était assurée par 3 compresseurs à vis York de 730 kW par unité. La puissance maximale était de 2’190 kW. A noter qu’une telle puissance n’est nécessaire que lors d’années caniculaires comme en 2003. Lors d’un été normal, deux machines suffisent à couvrir les besoins.

Le réseau d’eau du lac GLN – Genève Lac Nations – permet d’alimenter en froid direct les deux bâtiments CICG + IAV via deux échangeurs de chaleur et donc de renoncer à tout ou partie du froid produit précédemment par les compresseurs, ce qui permet une très notable réduction de la consommation d’énergie électrique, de la consommation d’eau des tours de refroidissement et de facto des émissions de CO₂.

Prestations Eth :

Insertion du réseau GLN dans les circuits existants. Cette opération présente un certain nombre de difficultés techniques qu’il ne faut pas sous-estimer, sous peine de se retrouver avec un système peu efficace, voir carrément inopérant. Il faut en particulier tenir compte que :

• L’eau du lac étant pompée à seulement 37 mètres de profondeur, au fond du « petit lac », sa température augmente au cours de la saison et peut subir en été-automne des élévations brusques en cas de bise (phénomène d’inversion). S’il est donc facile d’assurer tous les besoins de froid en hiver et au printemps par le réseau GLN, la situation est plus délicate en été et automne où un recours au froid mécanique peut s’avérer momentanément nécessaire. Il faut donc trouver une solution pour faire cohabiter les productions de froid GLN et mécaniques existantes, ce qui nécessite des adaptations hydrauliques qui vont malgré tout au-delà d’un simple « greffage » des échangeurs GLN dans le circuit de production de froid.

• Dans les anciennes installations de refroidissement climatique, la température de départ d’eau glacée est usuellement fixée à 6°C, ce que ne produit pas le réseau GLN qui délivre une température moyenne de 10°C, sauf à la fin de l’hiver où l’eau du lac peut momentanément descendre jusque vers 5°C. Par chance, les anciennes installations étant surdimensionnées, il y a une certaine marge de manœuvre à exploiter pour tirer parti du réseau GLN, en prévoyant une température de départ d’eau glacée variable en fonction des conditions extérieures.

• Les tarifs GLN étant liés à la température de retour – plus cette dernière est élevée plus le tarif est favorable – il est impératif de limiter le débit d’eau en circulation pour augmenter la température de retour, en privilégiant un circuit de distribution d’eau glacée à débit variable, au contraire des anciens réseaux qui sont en général à débit constant.

Dans le cas de la centrale, les adaptations suivantes ont été réalisées :

• Modification du réseau de distribution d’eau glacée pour le faire fonctionner en débit variable avec vannes à 2 voies chez les consommateurs.

• Nouvelles pompes de distribution à haute performance avec convertisseurs de fréquence, avec une petite pompe pour les fonctions nuit et hiver et d’une grande pompe pour l’été avec pompe réserve.

• Adjonction d’un vase tampon de 10 m³ pour permettre aux grosses machines de froid existantes de fonctionner à faible charge (30 %).

• Création d’un circuit interne d’eau glacée entre machines froid et vase tampon à débit constant.

• Nouvelle pompe d’eau glacée pour les machines de froid.

• Insertion d’un échangeur de chaleur résiduelle GLN dans le circuit de condensation afin de diminuer la température de condensation des machines et d’assurer un meilleur COP, ainsi que de limiter l’utilisation des tours de refroidissement existantes (consommation d’eau et d’électricité).

• Rénovation complète de la régulation y relative.

Les modifications font cohabiter les 2 systèmes (production GLN et mécanique), mais ne permettront de tirer le maximum du GLN, que lorsque tous les consommateurs seront en mesure de fonctionner avec de l’eau glacée à 13°C plutôt que 6°C. Cette adaptation sera possible au gré des assainissements des installations, sans être prioritaire actuellement comme le montrent les résultats obtenus sur la première année d’exploitation 2010 – 2011.

Le réseau GLN a suffi à couvrir le 95 % des besoins de froid des deux bâtiments CICG & IAV. Le froid mécanique a seulement pallié les pannes du réseau GLN et les demandes de pointe dans le cas simultané d’une forte occupation au CICG et de températures extérieures élevées.

Mandant :

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Description :

Diminution drastique des consommations et de la pollution intégrée dans les volumes construits attenants à l’Immeuble Administratif de Varembé (IAV). La centrale thermique alimente cinq entités, le Centre International de Conférence et l’IAV et les immeubles de l’Union Internationale des Télécommunications qui prennent à eux seuls 60 % de la chaleur produite.

Prestations Eth :

• Abaissement de la puissance et changement de combustible.

• Optimisation des installations par le remplacement des trois chaudières existantes à mazout modulantes (2x 2.9 MW + 1x 1.8 MW) par des appareils de dernière génération, soit :

  • 2 grandes chaudières de 2.5 MW avec brûleurs mixtes mazout-gaz modulants.

  • 1 petite chaudière de 1 MW avec brûleur à gaz modulant.

La petite chaudière est appelée à fonctionner prioritairement la nuit et les week-ends, ainsi que pendant les heures de bureau de début et de fin de saison de chauffe.

Par temps froid, en semaine, ce sont une ou les deux grandes chaudières qui fonctionnent. La puissance maximum mise en ligne en hiver est de 5 MW.

Mandant :

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