Soutenance mémoire
Délestage par le groupe froid
Etude des installations électriques
Les groupes électrogènes : fonctionnement
Un groupe électrogène est un dispositif autonome capable de produire de l’électricité. La plupart des groupes sont constitués d’un moteur thermique qui transforme l’énergie thermique en énergie mécanique et un alternateur qui transforme l’énergie mécanique en électrique.Dans le CHU Hassan II deux groupes électrogènes de 1600 KVA sont installés au local technique, afin de pallier la coupure d’alimentation électrique. Ils sont utilisés pour alimenter les installations sensibles en cas de coupure de la source électrique normale fournit par la RADEEF. Ces groupes sont constitués d’un moteur thermique, sa vitesse de rotation égale à 1500tr /min, fournissant une tension triphasée égale à 400v, de fréquence égale à 50Hz. Ces deux groupes électrogènes doivent garder une température de 40°C Par des résistances chauffantes électriques, pour assurer son fonctionnement lors de son démarrage, afin que le groupe soit fonctionnel au moment de la coupure du réseau d’alimentation. La figure 4 montre une photo du groupe électrogène qui existe dans le CHU.
Les postes de transformations
Pour assurer la bonne répartition d’énergie électrique, l’hôpital possède 4 postes transformateurs de type immergés à huile alimentés en boucle sur le réseau HT.
Le nombre des transformateurs est de l’ordre de 11 transformateurs, avec un bilan de puissance total Pt=6930KVA (la puissance installée).
Poste 1 : 3 transformateurs de 630 KVA ;
Poste 2 : 2 transformateurs de 630 KVA ;
Poste 3 : 2 transformateurs de 630 KVA ;
Poste 4 : 4 transformateurs de 630 KVA ;
Poste de transformation 1 : équipements
Il est situé au niveau du sous-sol bâtiment A. Il assure l’alimentation en énergie électrique de l’hôpital des spécialités (Bâtiments : A, B, C, D, E et F). La figure 6 montre le schéma unifilaire du poste 1.
Figure 5 : Schéma unifilaire du poste 1
Les équipements du poste 1 sont montrés dans le tableau 1.
Poste de transformation 2 : équipements
Situé au niveau du sous-sol bâtiment G (Hôpital mère et enfant) Assure l’alimentation en énergie électrique pour le bâtiment G. La figure 7 montre le schéma unifilaire du poste 2.
Poste de transformation 4 : équipements
Situé à côté des locaux techniques (bâtiment T), il est destiné pour l’alimentation de toutes les installations techniques. La figure 8 montre le schéma unifilaire du poste 4.
Les équipements du poste 4 sont montrés dans le tableau 3.
Poste de transformation 3 : équipements
Situé près des locaux techniques (bâtiment T), réservé pour alimenter la 2ème tranche (Oncologie, Médecine Nucléaire, Administration, Maison de vie, Internat. La figure 9 montre le schéma unifilaire du poste 3.
Tableau général basse tension (TGBT)
L’armoire de distribution de type TGBT (Tableau Général Basse Tension) assure la fonction de distribution électrique alimentant les différents équipements de l’hôpital. Il pilote le démarrage ou l’arrêt des groupes électrogènes lorsqu’il détecte une absence ou présence de tension du réseau local en un temps très court grâce au système d’inverseurs normal/secours. la figure 10 représente une photo TGBT.Une panne dans l’armoire TGBT prive l’établissement de santé d’électricité. Il doit donc être protégé contre les foudres compte tenu de sa sensibilité. Le TGBT est composé de disjoncteurs de commande. Son exploitation et sa maintenance doivent être effectuées avec le minimum de perturbations pour les utilisateurs.
Les régimes de neutres
L’absence d’une liaison avec la prise de terre représente un danger ; pour cela la norme définit trois régimes de neutre qui sont cités dans le tableau 5.
L’installation électrique de l’hôpital CHU dispose de deux régimes de neutre :
Régime TN :
Ce régime de neutre signifie :
neutre à la terre coté transformateur de distribution (« T »).
masse reliée au neutre coté utilisateur (« N »).
Il existe 2 régimes TN :
TNC : Le neutre (N) et le conducteur de protection (PE) sont confondus comme le montre la figure 11. Ce régime est interdit pour des sections de câbles inférieures à 10 mm². En effet, la tension entre les extrémités du conducteur de protection doit rester aussi faible que possible.
TNS : Le neutre (N) et le conducteur de protection (PE) sont séparés.
Le régime TNC est le régime utilisé dans le CHU pour toutes les installations sauf les blocs opératoires.
Régime IT : (régime utilisé pour les blocs opératoires)
Ce régime de neutre signifie :
neutre isolé coté transformateur de distribution (« I »).
masse reliée à la terre coté utilisateur (2ème « T »).
Groupe froid : principe
La production du froid pour le besoin de l’hôpital nécessite l’utilisation d’un groupe capable d’extraire la chaleur du milieu à refroidir. Ce groupe est composé de 24 condenseurs à ventilation forcée, une sortie et une entrée d’eau. Au CHU il existe deux groupes froids. La figure 12 correspond à une photo du groupe froid.L’eau entrée est refroidi grâce au contact séparé avec le liquide frigorifique. Ce contact permet à l’eau de céder sa chaleur par l’évaporateur tout en garantissant l’équilibre thermique avec le liquide frigorifique. L’eau glacée délocalise vers les services à travers un circuit appelé circuit de sortie équipé d’un pressostat. Maintenant le liquide est dans l’état gazeux et il est en basse pression il passe ensuite dans le compresseur qui aspire et refoule toujours le réfrigérant en phase vapeur. Pour élever sa pression ce mécanisme de compression peut produire des impuretés nécessitant l’utilisation d’un séparateur d’huile. Pour rendre le gaz liquide, il doit forcément passer par un condenseur à ventilation forcée, ensuite le liquide frigorifique (haute pression) passe par le filtre d’eau pour séparer les gouttes d’eau produites lors de la condensation du liquide frigorifique. Le liquide n’est réutilisé que s’il est en basse pression grâce au détendeur. L’eau traitée est recyclé afin de garantir un refroidissement continu. Le cycle de refroidissement de l’eau est montré dans la figure 13.
Centrale de traitement d’air (CTA) : fonctionnement
L’air neuf est entré à travers les volets d’air, il passe par les filtres puis il se dirige vers les batteries ou les échangeurs thermiques, ces échangeurs permettent d’obtenir la température prescrite de l’air ambiant. Il existe deux types de batterie :
Batterie froide : elle est alimentée en eau froid d’où le refroidissement d’air.
Batterie chaude : elle est alimentée en eau chaud, elle assure le préchauffage de l’air par conduction ou convection en cas de besoin.
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Table des matières
Chapitre I :Présentation du CHU HASSAN II FES
1. Présentation générale du CHU
2. Fiche technique
3. Organigramme du CHU
4. Disposition architecturelle
Chapitre II :Etude des installations électriques
1. Les groupes électrogènes : fonctionnement
2. Les postes de transformations
2.1 Poste de transformation 1 : équipements
2.2 Poste de transformation 2 : équipements
2.3 Poste de transformation 4 : équipements
2.4 Poste de transformation 3 : équipements
3. Tableau général basse tension (TGBT)
4. Les régimes de neutres
5. Groupe froid : principe
6. Centrale de traitement d’air (CTA) : fonctionnement
7. Armoires recycleurs
Chapitre III :Bilan sur les factures MT
1. Mode de facturation MT GENERAL
1.1 Les éléments de la facture
1.2 Tarif général MT
1.2.1 Redevances de Consommation (RC)
1.2.2 Redevances de puissance (RP)
1.2.3 Dépassement des puissances souscrites
1.2.4 Majoration pour facteur de puissance inférieur à 0.8 (Maj. (cos ))
2. Analyse des factures (2012-2013-2014)
2.1 Tableaux récapitulatifs des consommations
2.2 Graphe d’évolution de la puissance appelée durant les années(2012, 2013,2014)
2.3 Analyse du facteur de puissance cos
2.3.1 Conséquence d’un faible facteur de puissance
2.3.2 Apport de l’amélioration du facteur de puissance
2.3.3 Le graphe d’évolution de cos durant les trois années (2012, 2013,2014)
3. Problème au niveau de la puissance souscrite
3.1 Modification de la puissance souscrite
Chapitre IV :Solutions proposées
1. Action sur les transformateurs
1.1 Principe
1.2 Tables des mesures
1.3 Analyse des données
1.3.1 Contrôle de la qualité de l’énergie électrique
1.3.2 Analyse des harmoniques
1.4 Minimisation des pertes énergétiques au niveau des transformateurs
2. Délestage par le groupe froid
2.1 Définition
2.2 Principe
3. Répartition des heures de travail
3.1 Appareil de mesure
3.2 Analyse des mesures
3.3 Cas d’étude possible
4. Optimisation énergétique au niveau de l’éclairage extérieure
5. Sensibilisation
Conclusion
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