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 Solution technique - Mai 2017

N°93 - Mesure des consommations d’éclairage


On sait, depuis longtemps, mesurer les consommations électriques dans le tertiaire ; mais à l’instar des appels d’offres, l’éclairage est noyé dans le lot « électricité ». Des systèmes se mettent en place aujourd’hui, proposant plusieurs technologies.


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Si la RT 2012 a imposé le comptage des consommations dans le tertiaire, elle ne fait toutefois pas mention d’obligation de distinguer les usages au sein d’une même énergie.
Rappelons aussi quelques textes de référence :
– arrêté du 26 octobre 2010 relatif aux caractéristiques thermiques et aux exigences de performance énergétique des bâtiments nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments – L’article 31 stipule que les bâtiments ou parties de bâtiment à usage autre que d’habitation doivent être équipés de systèmes permettant de mesurer ou de calculer la consommation d’énergie « pour l’éclairage : par tranche de 500 m² de SURT (surface utile au sens de la RT) concernée ou par tableau électrique, ou par étage » ;
– arrêté du 13 juin 2008 relatif à la performance énergétique des bâtiments existants de surface supérieure à 1000 mètres carrés, lorsqu’ils font l’objet de travaux de rénovation importants – L’article 83 indique que « pour les bâtiments à usage autre que d’habitation, si la surface éclairée dépasse 1000 m², un ou des dispositifs doivent permettre de suivre les consommations d’éclairage, sauf dans le cas où le réseau électrique n’est pas modifié et ne permet pas la mise en place du comptage ».
Jusqu’à maintenant, en ce qui concerne l’éclairage, le calcul s’effectuait en additionnant les puissances des appareils d’éclairage et des auxiliaires d’alimentation qu’on multipliait par les durées d’allumage pour obtenir approximativement la consommation globale de l’éclairage. Ce calcul ne tient pas compte des systèmes de gestion qui permettent, par exemple, la détection de présence ou de lumière du jour. Néanmoins, une GTB communiquant avec une armoire installée selon les règles de l’art et respectant la réglementation permet de satisfaire au besoin de mesure par usage. Mais, ce n’est pas la règle actuelle sur l’ensemble du parc de bâtiments du tertiaire.
Nous avons retenu trois types de technologies existantes pour la mesure de l’éclairage : technologie par décomposition d’un signal qui permet de se substituer au sous-comptage déployé dans le bâtiment, par pinces ampèremétriques, par sticks. Les méthodes évoquées n’ont pas toutes la même finesse d’analyse, et l’utilisateur doit choisir sa technologie en fonction de ses objectifs.

Mesure par décomposition d’un signal
Plusieurs fabricants développent aujourd’hui également des systèmes de comptage par usage à travers différentes technologies. L’une d’entre elles consiste à mettre en œuvre un analyseur de réseau (compteur électrique) qui fournit la répartition de la consommation de chaque famille de matériels dans un bâtiment. Il s’agit d’une décomposition du signal électrique qui permet de reconnaître leurs signatures afin de faire ressortir les usages. Cela nécessite d’identifier l’ensemble des appareils qui ont une signature différente.
Ces solutions exigent un inventaire très fin des matériels qui contribuent à la consommation d’électricité sur le site mesuré, ce qui peut rendre la procédure plus complexe.

Mesure par pinces ampèremétriques
Dans un immeuble de bureaux, nous avons observé une expérimentation mettant en œuvre deux systèmes de comptage des consommations d’éclairage réelles. Le test est toujours en cours et permettra de comparer les résultats des deux principes de mesures instantanées mis en œuvre.
Dans une armoire électrique correctement installée, des grandes familles d’usage sont identifiées comme suit : lumière, zone de protection générale prise 1, zone de protection générale prise 2, zone de protection générale climatisation, etc.
La technologie par pinces ampèremétriques requiert de la place pour positionner ces pinces et a donc nécessité d’enlever le plastron de l’armoire électrique comme le montre la photo en ouverture. Le principe est le suivant : les pinces ampèremétriques enserrent les fils électriques de l’installation en triphasé, l’information est convertie en signal et in fine en consommation. Cette information est stockée dans un boîtier mémoire ou transmise par Internet.
Comment identifier l’usage de l’intensité mesurée ?
– soit la pince entoure un fil (une phase) dont on sait ce qu’il alimente, les disjoncteurs principaux étant généralement sectorisés (éclairage, climatisation, prises) ;
– soit le système permet d’aller sur le disjoncteur secondaire lui-même. Il faut bien entendu savoir ce que protège le disjoncteur par rapport à l’usage à mesurer.

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Mesure par sticks

Dans le deuxième système, des pinces ampèremétriques ne sont que peu utilisées. Des capteurs miniatures, les sticks, sont clipsés entre eux et collés sur les disjoncteurs du tableau électrique. Les sticks sont reliés à un fil, lui-même raccordé à un concentrateur qui récupère l’information toutes les deux secondes ; celle-ci est ensuite envoyée vers une plateforme informatique. Les données ainsi collectées sont transformées en kilowattheures. La restitution de cette information s’effectue toutes les dix minutes pour chacun des sticks et par usage.
Le premier capteur est raccordé à un datalogger connecté à Internet. Des serveurs sécurisés traitent les données grâce à un algorithme avant de les restituer.
Les consommations d’électricité du tableau électrique sont visibles en temps réel ou sur un historique. L’affichage des consommations s’effectue par circuit, par usage, individuellement ou cumulées et, est accessible depuis un Smartphone, une tablette, un PC, par simple connexion à un compte sur la plateforme. L’alerte est donnée en temps réel des dépassements de consommations et des coupures de circuit.
Les rapports de consommations détaillées permettent ainsi d’analyser et de détecter les gisements d’économies pour réduire les consommations et les rejets de gaz à effet de serre induits.
Les données recueillies, notamment pour l’éclairage, permettent de visualiser très précisément :
– les consommations par zone pour la journée ;
– les consommations par mois, pour chaque zone, sur une année ;
– les consommations globales de l’éclairage sur deux mois ;
– la part, en pourcentage, des consommations par zone (sur un mois ou sur l’année).
Il est également possible de ne sélectionner que certaines zones d’éclairage, par exemple, accueil et circulation, pour affiner encore l’analyse. Chaque visuel peut être transposé en fichier Excel afin d’obtenir des valeurs précises de consommation pour chaque catégorie.

Isabelle Arnaud

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