Résultats annuels

 

Résultats annuels

 

Cas actuels selon la configuration de la toiture

Dans un premier temps, nous avons simulé le cas réel, avec un taux d'occupation des lits de 100 %, une pluviométrie journalière basée sur des moyennes sur 10 ans (de 2000 à 2011), une récupération des eaux de la seule terrasse du bâtiment, un bâtiment à 3 étages, une cuve initialement vide et un remplissage effectué en 31 jours. Le point de comparaison se base sur la configuration de la toiture : terrasse plane recouverte de graviers, panneaux photovoltaïques sur l'ensemble du toit (1120 m²) ou panneaux photovoltaïques sur 1005 m² (soit 90 % de la surface comme préconisé par le binôme 1) et le reste en graviers.

 

Figure 1 : Taux de remplissage de la cuve selon la configuration de la toiture (cliquer sur l'image pour l'agrandir)

 

La figure 1 montre que l'utilisation de panneaux photovoltaïques est plus appropriée dans le cas de la récupération des eaux pluviales. En effet, le taux de remplissage de la cuve est plus intéressant que dans le cas d'une terrasse plane recouverte de graviers puisque le coefficient de restitution de l'eau pluviale sur les panneaux photovoltaïques est de 75 % au lieu de 60 % pour la terrasse couverte de graviers. La cuve est vide pendant 259 jours dans le cas de la terrasse plane recouverte de graviers et pendant 200 ou 206 jours seulement dans le cas des panneaux solaires sur 100 % ou 90 % respectivement de la surface. Durant ces journées, le recours à l'eau potable pour alimenter les sanitaires sera obligatoire. De plus, la cuve contenant toutes les eaux de pluie du mois de janvier se vide en 38 jours dans le cas des panneaux photovoltaïques présents sur 100 % de la terrasse, en 37 jours dans le cas des panneaux photovoltaïques présents sur 90 % de la terrasse et en 24 jours dans le cas de la terrasse plane en graviers. Un autre point intéressant réside dans le fait que la cuve ne peut se charger qu'à 83 % lors de son remplissage initial du mois de janvier dans le cas de la toiture en graviers. Ce problème est évité si des panneaux solaires sont mis en place. Néanmoins, leur comportement tout au long de l'année est assez semblable, notamment lors de l'été où la cuve est quasiment constamment vide.

Puisque le premier binôme, qui étudie la consommation énergétique du bâtiment hospitalier, préconise la mise en place de panneaux solaires sur la terrasse, et en raison des résultats satisfaisants de ces dispositifs, leur mise en place aurait un double effet positif. Dans la suite, on étudiera seulement les cas de toitures surmontées de panneaux photovoltaïques à 90 et 100 %.

 

Résultats sur la deuxième année

Nous avons simulé la deuxième année en donnant le niveau d'eau de la cuve au 1er janvier égal à celui obtenu pour le 31 décembre de la première année. La demande est présente tout au long de la deuxième année. Cette simulation prend en compte le cas d'une surface de récupération des eaux pluviales de 1005 m² en panneaux solaires.

Figure 2 : Charge dans la cuve sur la deuxième année dans le cas de panneaux solaires sur 1005 m² (cliquer sur l'image pour l'agrandir)

La figure 2 présente la charge dans la cuve. Il suffit de retrancher 13 (charge initiale, altitude de la cuve) pour avoir le niveau d'eau en mètres dans la cuve.

Il y a durant cette deuxième année 260 jours où la cuve est vide, au lieu de 206 jours pour la première année. Cette situation n'est pas la plus adéquate mais reste convenable.

 

Décharge de la cuve initialement remplie

Dans ce cas, la cuve est initialement remplie et le noeud 1 d'alimentation est supprimé. Cette situation ne prend pas en compte la pluviométrie ni la configuration de la toiture.

 

Figure 3 : Décharge de la cuve initialement remplie

 

La demande journalière étant invariable en fonction du temps, la décharge de la cuve en fonction du temps est une droite. La régression linéaire présente un bon coefficient de corrélation (R² = 0,9994) (les différences sont dues au plateau en fin de simulation) et l'équation de la droite est y = 0,0701 x + 1,496.

Le calcul théorique, avec une demande de 2,361 m3/jour donne une pente égale à 0,0707 m/jour. La différence minime de 0,8 % est due au manque de chiffres significatifs du logiciel EPANET. De plus, l'ordonnée à l'origine représente le niveau maximal de remplissage de la cuve, égal à 1,5 m en réalité.

 

 


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