Projets d’innovation – IDÉE

Hydro-Québec est fière d'encourager l'initiative de ses partenaires tant résidentiels que des secteurs commercial, institutionnel et industriel (petite ou moyenne entreprise) en appuyant des projets pilotes d'expérimentation et de démonstration pour des technologies en émergence non éprouvées ou de commercialisation de technologies efficaces éprouvées. Voici quelques-uns des projets qu'elle a appuyés.
 

Éclairage à induction

Une démonstration lumineuse

La firme Réonac est, entre autres, active dans le domaine de l'éclairage à induction. Récemment, elle a fait appel au programme IDÉE d’Hydro-Québec pour évaluer la technologie des luminaires à induction et déterminer s'il existe un potentiel d'économie d'énergie pour son utilisation dans des applications de hauts plafonds.

Une technologie particulière

Maintien du flux lumineux dans le temps

Le luminaire à induction représente une technologie particulière et il faut en comprendre les caractéristiques pour l’utiliser à bon escient :

• La lampe à induction produit moins de lumens que la lampe aux halogénures métalliques (HM).
• Le maintien de son flux lumineux est plus uniforme dans le temps. Sa dégradation est comparable à celle du flux lumineux des fluorescents, ce qui est meilleur que les autres types d'éclairage comme les HM et les SHP (sodium haute pression). Ceci permet d'en réduire la puissance installée.
• Par ailleurs, l’indice de rendu des couleurs (IRC) de cette lampe à induction serait 25 % supérieur à celui de la technologie HM. Dans l’application visée par les essais en situation réelle, le niveau d'éclairement au sol demeure dans les limites permises selon les standards de l'industrie.

Durée de vie de plus de 100 000 heures

Un avantage notable de l'éclairage à induction est la très longue durée de vie qu'offre cette technologie, soit plus de 100 000 heures comparativement à 20 000 ou 30 000 heures pour les systèmes concurrents.

Démonstration théorique et pratique

Avant - après

Pour évaluer sa technologie, Réonac a réalisé des tests avec l’aide du laboratoire Spectralux, un laboratoire commercial indépendant homologué, ainsi que des simulations numériques. Pour le côté pratique, la firme a réalisé un projet de démonstration d'une conversion d'un système d'éclairage aux halogénures métalliques (HM) de 400 W par un système à induction de 200 W. Cet essai a été effectué en situation réelle dans un entrepôt.

En éclairage, il y a plusieurs manières de réduire la consommation d'énergie. On peut

• réduire le niveau d’éclairement, tout en le maintenant suffisant pour le type d’application;
• prendre des mesures pour maintenir le flux lumineux plus uniforme au fil du temps;
• augmenter l’efficacité lumineuse du système; et/ou
• ajouter des mécanismes de contrôle automatique.

L'éclairage à induction permet de réaliser ces différentes économies. Cependant, chaque cas de conversion doit être étudié séparément afin d'assurer le respect des normes du marché.

Des applications bien spécifiques

Économies reconnues : jusqu’à 25 %

Grâce à ce projet, la fiabilité de cette technologie a été démontrée, même s’il faut noter qu’elle s'applique à des niches spécifiques du marché, en particulier les applications pour hauts plafonds dans les entrepôts. C'est pourquoi Hydro-Québec a maintenant intégré cette technologie de luminaire à induction à son programme d'efficacité énergétique pour les bâtiments commerciaux et institutionnels et reconnaît jusqu'à 25 % d'économie d'énergie pour les projets de conversion des lampes HM par cette technologie de lampes à induction.

Hydro-Québec est fière de s’associer aux partenaires québécois en efficacité énergétique pour mettre en valeur des technologies innovatrices qui permettent une utilisation responsable de nos ressources collectives.

Capteurs solaires

Capteurs solaires : Le défi de la rentabilité

Le marché québécois offre des capteurs solaires à haute efficacité pour des applications résidentielles, commerciales, industrielles et institutionnelles. Dans le cadre du programme IDÉE, les experts ont été appelés à évaluer en laboratoire un capteur solaire fabriqué au Québec.

Validation des performances d'un capteur solaire

Les objectifs du projet :

• Déterminer de façon rigoureuse les performances thermiques du capteur;
• Évaluer les bénéfices potentiels d'une installation.

Pour réaliser ce projet, le laboratoire Exova a procédé à des tests de conformité technique du capteur, selon les procédures établies par la norme de l'industrie CAN/CSA-F378-87 et celles du SRCC (Solar Rating & Certification Corporation) et le LTE d'Hydro-Québec a évalué les retombées énergétiques potentielles associées à l'implantation d'un tel capteur.

Un produit fabriqué au Québec

Le capteur évalué est un capteur thermique à air servant au chauffage de l'air d'un bâtiment résidentiel ou commercial. Il est constitué d'une plaque absorbante, située sous une plaque de verre trempé, chauffée par le rayonnement solaire. L'air intérieur extrait du bâtiment circule au sein du capteur et s'échauffe au contact de la plaque absorbante. Il est ensuite soufflé vers la zone chauffée à l'aide d'un ventilateur contrôlé par un thermostat.

Conçu pour être installé sur un mur orienté vers le sud ou sur un toit dont la pente est d'au moins 45 degrés, ce capteur pourrait, selon le fabricant, fournir jusqu'à 20 % de l'énergie requise pour chauffer environ 100 mètres carrés de plancher.

Des essais normalisés de performance thermique

Diagramme de fonctionnement

Le laboratoire Exova a réalisé les essais de l'ACNOR, qui comprennent les étapes suivantes :

1. Inspection générale en début d'essai
2. Essai de fuite en pression statique
3. Essai de surchauffe en exposant le capteur au rayonnement en l'absence d'écoulement d'air
4. Essais de performance, incluant :
   1. la constante de temps du capteur – soit le temps de réponse du capteur sous une charge thermique
   2. l'efficacité du capteur – soit le taux de conversion de l'énergie solaire en énergie thermique
   3. la sensibilité du capteur par rapport à l'angle d'inclinaison du rayonnement incident
5. Deuxième essai de fuite en pression statique
6. Inspection finale du capteur

Ces performances ont été intégrées dans un outil de modélisation pour évaluer les bénéfices potentiels du produit. La robustesse et la durée de vie des capteurs n'ont pas été évaluées.

Parmi les plus efficaces

Les résultats des essais ACNOR ont démontré que le capteur solaire visé par le projet satisfait toutes les exigences normatives. En fait, ce capteur est parmi les meilleurs sur le marché, si on compare son efficacité de conversion à celle d'autres capteurs testés selon la même méthode.

Les conclusions

Pas de rentabilité à l'horizon

Les simulations effectuées au Laboratoire des technologies de l'énergie (LTÉ) d'Hydro-Québec permettent de conclure que les capteurs solaires de ce type ne sont actuellement pas rentables, puisqu'il y a un net décalage entre la disponibilité du rayonnement solaire (le jour) et le besoin accru de chauffage (la nuit). Sans tenir compte des pertes dans les conduits et de la charge électrique du ventilateur de circulation, la période de retour sur l'investissement dépasse largement la durée de vie espérée de l'appareil. À moins d'offrir des capteurs solaires à des prix beaucoup moins élevés que ceux exigés présentement, conjointement à un système permettant de stocker l'énergie excédentaire, les capteurs solaires ne constituent pas une option rentable.

L’avenir

Une importante baisse des prix et l'émergence éventuelle de systèmes de stockage de chaleur à très faible coût pourraient réduire la période de retour sur l'investissement.

Hydro-Québec est heureuse de collaborer avec des partenaires innovateurs en vue de promouvoir des technologies énergétiques qui assureront une meilleure utilisation de nos ressources collectives.