Showroom moto rafraîchi par 2 rooftops adiabatiques à Chenôve (21)

Quelques années après avoir repris la concession BMW de Chenôve, Régis Harduin, président de Savy 21, décide de valoriser ses produits haut de gamme dans des showrooms modernes et accueillants. À cet effet, il confie à Archi Concept la conception et la réalisation d’un bâtiment de 5000 m². 

Ouverte depuis avril 2012, la concession est organisée en trois univers : BMW (automobiles), Mini et BMW Motorrad (motos). Chaque showroom a été équipé d’une installation climatique adaptée à ses caractéristiques (surface, volume, aménagement, etc.). D’une surface d’environ 300 m² avec une hauteur sous plafond de 4 m, le hall motos était adapté à la mise en œuvre d’une solution rooftop gaz naturel à rafraîchissement adiabatique.

Le hall moto a donc été équipé de deux rooftops adiabatiques d’une puissance de 50 kW chaud chacun (modèle REV 50 d’Australair), placés sur la toiture-terrasse.

Le chauffage de l’air (90 % d’air recyclé et 10 % d’air neuf) est assuré par une rampe gaz (rendement supérieur à 92 % sur PCI). Le fonctionnement du rafraîchisseur adiabatique est alors arrêté. 

L’air chaud extérieur traverse un média en permanence humidifié. L’air qui entre dans le rooftop est refroidi par le phénomène d’évaporation ; il est ainsi rafraîchi et humidifié puis envoyé dans l’espace d’exposition. L’air rafraîchi injecté met le bâtiment en légère surpression, évacuant ainsi l’air chaud vers l’extérieur.

Le rafraîchissement est réalisé avec 100 % d’air neuf, ce qui permet une consommation d’électricité particulièrement faible limitée aux auxiliaires. Cette technique permet de rafraîchir un grand volume à un coût maîtrisé. Dans les conditions de température et d’humidité de référence des zones RT, cette technique permet un delta T de 6 à 7°C. Une campagne de mesures, réalisée à l’été 2010, a montré que la consigne de température de rafraîchissement pouvait être atteinte dans 95 % des cas.
 

Une douzaine de bouches de soufflage ont été aisément intégrées au plafond. Les débits d’air sont modulés entre 1 000 et 10 000 m3/heure (huit vitesses de soufflage en mode rafraîchissement, trois vitesses de soufflage en mode chauffage), ce qui évite l’installation de déstratificateurs supplémentaires pour assurer le brassage en période de chauffage. Une grille de reprise de l’air à recycler, en hiver, est placée en dessous de chaque rooftop (volets motorisés fermés en été). Le showroom est équipé d’une sonde de température et d’hygrométrie (utilisée en mode rafraîchissement) qui pilote en temps réel les consignes de régulation des rooftops en fonction des besoins en rafraîchissement. L’humidité relative doit toujours être inférieure à 70 %. Si le taux d’hygrométrie approche ces 70 %, la régulation gère la pompe de recyclage et l’humidification des médias pour ne pas dépasser cette valeur.

Le rooftop gaz naturel à rafraîchissement adiabatique est une solution technique bien adaptée aux locaux tertiaires de grand volume, tel que ce showroom. Les bénéfices de la réalisation de Chenôve sont d’ordre économique, environnemental et sanitaire :

Régis Harduin a rapidement constaté que les factures n’étaient pas plus élevées que dans l’ancien bâtiment qui était deux fois plus petit (5000 m2 pour l’ensemble actuellement contre 2 600 m²pour  l’ancien site). En l’absence de compresseur, la consommation électrique en période d’été est extrêmement réduite : la turbine centrifuge équipée d’un moteur brusless monophasé d’une puissance maximale de 1 500 W est à alimenter. Elle consomme en moyenne 5 kWh par jour/appareil.

La consommation d’eau est aussi maîtrisée grâce au recyclage et à la performance des médias : 60 litres par jour en moyenne. Cela représente un coût d’exploitation de 0,65 euro par jour et par appareil.

Les résultats de l’instrumentation de Chenôve permettent de valider les performances et consommations annoncées par le fabricant. Cette instrumentation met également en évidence que cette technologie permet de rafraichir un bâtiment de grand volume, sans fluide frigorigène, sans une forte consommation électrique (Energy Efficiency Ratio – EER – de 30) et sans gaspiller d’eau. Le rooftop adiabatique est donc une réelle alternative aux solutions conventionnelles.

1/ Bilan Eau

Une instrumentation menée en 2014 par GRDF et l’Ademe a montré que la consommation d’eau mesurée sur la période estivale (15 mai au 30 septembre) était de 15 232 litres. Sur ce hall de 300 m² et 4 m de hauteur sous plafond, elle a donc été en moyenne de 115 L/jour soit l’équivalent de deux douches.

2/ Bilan chauffage
 

Le rendement saisonnier de l’installation en chauffage était de 87 %. Les rooftops ont fonctionné à charge très partielle tout le temps, du fait d’un surdimensionnement de l’installation en mode chauffage. Cette installation a été dimensionnée sur les besoins de froid. Cependant, comme l’illustre le tableau ci-après, le confort était au rendez-vous vu que la consigne de chauffage a été respectée 98 % du temps.

Comme le montre le graphe ci-dessous, cette instrumentation a également mis en évidence qu’une optimisation simple de l’installation pouvait permettre de réduire la consommation de chauffage de ce site par 2 :

• Aucun réduit n’a été mis en place le dimanche alors que la concession est fermée.
• Un fonctionnement à plus fort taux de charge améliorera de quelques points le rendement du brûleur.
• Une temporisation de la mise en route du rooftop 2 permettra de l’empêcher de fonctionner à charge très réduite, ce qui limitera les pertes à l’arrêt de son brûleur.
• Enfin un abaissement, si le client l’accepte, de la température de consigne. L’instrumentation ayant en effet montrée une température du hall en permanence 2°C au-dessus de sa consigne.

3/ Bilan rafraichissement
 

Bien que cette technologie ne soit pas censée toujours garantir une température de consigne, la température intérieure du hall n’a dépassé les 26°C que 169 h sur la saison estivale. A cette période, la température extérieure affichait plus de 36°C. Même au plus fort de l’été, un écart de 10°C a été maintenu entre l’intérieur et l’extérieur assurant le confort des visiteurs.

Les deux rooftops adiabatiques ont été aisément installés sur le toit et nécessitent peu de maintenance. Ils font l’objet de deux visites annuelles par un professionnel qualifié qui nettoie les lignes air/gaz, les médias, les bacs et les canaux de distribution. Cette opération de maintenance revient à environ 150 euros pour la partie gaz et 200 euros pour la partie froid, contre environ 2 000 à 2 500 euros pour un rooftop électrique.

Cette installation ne présente pas de risque de prolifération de légionnelles, car il n’émet pas de micro gouttelettes et le bac de récupération et de recyclage de l’eau fonctionne avec un système de vidange programmable et une sonde de surveillance permanente de qualité de l’eau.