Les nouvelles directives de conformité du Département de l'Énergie des États-Unis (DOE), décrites comme la « norme d'économie d'énergie la plus importante de l'histoire », auront un impact officiel sur le secteur du chauffage et de la climatisation commerciaux.
Les nouvelles normes, annoncées en 2015, devraient entrer en vigueur le 1er janvier 2018 et modifieront la façon dont les fabricants conçoivent les climatiseurs, les pompes à chaleur et les systèmes de chauffage d'air commerciaux installés sur les toits des bâtiments de faible hauteur, tels que les commerces de détail, les établissements d'enseignement et les hôpitaux de taille moyenne.
Pourquoi ? Cette nouvelle norme vise à améliorer l'efficacité des unités de traitement d'air (UTA) et à réduire la consommation et le gaspillage d'énergie. On prévoit que ces changements permettront aux propriétaires de réaliser d'importantes économies à long terme. Toutefois, les exigences de 2018 posent certains défis aux acteurs de l'ensemble du secteur du CVC.
Examinons quelques-uns des domaines où l'industrie du CVC ressentira l'impact de ces changements :
Codes du bâtiment/structure – Les entrepreneurs en bâtiment devront adapter les plans d'étage et les modèles structurels pour se conformer aux nouvelles normes.
Les codes différeront d'un État à l'autre – la géographie, le climat, les lois en vigueur et la topographie influenceront tous la manière dont chaque État adoptera les codes.
Réduction des émissions et de l'empreinte carbone – Le ministère de l'Énergie estime que ces normes permettront de réduire la pollution par le carbone de 885 millions de tonnes métriques.
Les propriétaires d'immeubles doivent moderniser leurs installations – Les coûts initiaux seront compensés par des économies de 3 700 $ par unité terminale distante (UTD) lorsque le propriétaire remplacera ou modernisera l'ancien équipement.
Les nouveaux modèles pourraient ne pas se ressembler – les progrès en matière d'efficacité énergétique se traduiront par de nouvelles conceptions pour les unités de traitement d'air.
Augmentation des ventes pour les entrepreneurs/distributeurs de systèmes CVC – Les entrepreneurs et les distributeurs peuvent s'attendre à une augmentation de 45 % de leurs ventes grâce à la modernisation ou à la mise en œuvre des nouvelles unités de traitement d'air (UTA) sur les bâtiments commerciaux.
Il faut reconnaître que le secteur se mobilise. Voyons comment.
Un système biphasé pour les entrepreneurs en CVC
Le ministère de l'Énergie (DOE) publiera les nouvelles normes en deux phases. La première phase vise à améliorer l'efficacité énergétique de tous les systèmes de climatisation de 10 % à compter du 1er janvier 2018. La deuxième phase, prévue pour 2023, portera ces améliorations à 30 % et inclura également les systèmes de chauffage à air pulsé.
Le ministère de l'Énergie américain estime que l'amélioration de l'efficacité énergétique permettra de réduire la consommation de chauffage et de climatisation des bâtiments commerciaux de 1 700 milliards de kWh au cours des trente prochaines années. Cette réduction considérable de la consommation d'énergie permettra aux propriétaires de bâtiments d'économiser entre 4 200 et 10 000 dollars sur la durée de vie moyenne d'un climatiseur de toiture standard.
« Cette norme particulière a été négociée avec les parties prenantes concernées, notamment les fabricants de climatiseurs commerciaux, les principales organisations industrielles, les services publics et les organismes d'efficacité énergétique, afin de la finaliser », a déclaré Katie Arberg, responsable de la communication sur l'efficacité énergétique et les énergies renouvelables (EERE) au sein du ministère de l'Énergie, à la presse.
Les professionnels du CVC s'efforcent de suivre le rythme des changements.
Les personnes les plus susceptibles d'être prises au dépourvu par la nouvelle réglementation sont les installateurs et les professionnels du CVC (chauffage, ventilation et climatisation) chargés de l'installation et de l'entretien des nouveaux équipements. Bien qu'il soit toujours de la responsabilité d'un professionnel du CVC de se tenir informé des évolutions et des tendances du secteur, les fabricants devront consacrer du temps à expliquer les normes du ministère de l'Énergie et leurs conséquences sur le travail de terrain.
« Tout en saluant les efforts déployés pour réduire les émissions, nous comprenons les inquiétudes que suscitera cette nouvelle réglementation chez les propriétaires d'immeubles commerciaux », a déclaré Carl Godwin, responsable CVC commercial chez CroppMetcalfe. « Nous avons collaboré étroitement avec les fabricants de systèmes CVC commerciaux et avons consacré beaucoup de temps à former nos techniciens les plus qualifiés aux nouvelles normes et pratiques qui entreront en vigueur le 1er janvier. Nous invitons les propriétaires d'immeubles commerciaux à nous contacter pour toute question. »
De nouvelles unités de climatisation sur les toits sont prévues.
La réglementation modifie la conception des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) afin de répondre aux exigences accrues en matière d'efficacité. À deux mois de l'entrée en vigueur de ces nouvelles normes, les fabricants de systèmes de chauffage et de climatisation sont-ils prêts ?
La réponse est oui. Les principaux fabricants de systèmes de chauffage et de climatisation ont intégré ces changements.
« Nous pouvons créer de la valeur ajoutée en suivant ces tendances, dans le cadre de nos efforts pour nous conformer à ces réglementations », a déclaré Jeff Moe, responsable des produits pour la division Unités de climatisation unitaire en Amérique du Nord chez Trane, à ACHR News. « Nous avons notamment étudié la notion de “conformité au-delà”. Par exemple, nous examinerons les nouvelles normes minimales d’efficacité énergétique de 2018, modifierons les produits existants et améliorerons leur rendement afin qu’ils soient conformes à la nouvelle réglementation. Nous intégrerons également des modifications supplémentaires à nos produits, en fonction des besoins de nos clients et des tendances actuelles, afin d’apporter une valeur ajoutée supérieure aux gains d’efficacité. »
Les ingénieurs en CVC ont également pris des mesures importantes pour se conformer aux directives du DOE, reconnaissant qu'ils doivent avoir une compréhension claire de la conformité aux nouvelles exigences et créer de nouveaux modèles de produits pour respecter ou dépasser toutes les nouvelles normes.
Coût initial plus élevé, coût d'exploitation plus faible
Le principal défi pour les fabricants est de concevoir des unités de traitement d'air (UTA) répondant aux nouvelles exigences sans engendrer de surcoûts initiaux. Les systèmes à coefficient d'efficacité énergétique intégré (IEER) plus élevé nécessiteront des surfaces d'échange thermique plus importantes, une utilisation accrue de compresseurs à spirale modulés et à vitesse variable, ainsi que des ajustements de la vitesse des ventilateurs.
« Lorsqu’une réglementation importante est modifiée, la principale préoccupation des fabricants, comme Rheem, est de savoir comment repenser le produit », a indiqué Karen Meyers, vice-présidente des affaires gouvernementales chez Rheem Mfg. Co., lors d’une interview en début d’année. « Comment les changements proposés seront-ils appliqués sur le terrain ? Le produit restera-t-il avantageux pour l’utilisateur final ? Et quelles formations doivent être dispensées aux entrepreneurs et installateurs ? »
Analyse détaillée
Le Département de l'Énergie (DOE) privilégie l'IEER pour évaluer l'efficacité énergétique. Le coefficient d'efficacité énergétique saisonnier (SEER) évalue la performance énergétique d'une machine en fonction des journées les plus chaudes ou les plus froides de l'année, tandis que l'IEER évalue son efficacité sur l'ensemble de la saison. Cela permet au DOE d'obtenir une mesure plus précise et d'attribuer à chaque appareil une note plus juste.
Ce nouveau niveau d'homogénéité devrait aider les fabricants à concevoir des unités de chauffage, de ventilation et de climatisation conformes aux nouvelles normes.
« L’une des mesures essentielles pour se préparer à 2018 est d’anticiper le changement de l’indicateur de performance du Département de l’Énergie (DOE) qui adoptera l’IEER. Il faudra donc informer les clients de ce changement et de ses implications », a déclaré Darren Sheehan, directeur des produits commerciaux légers chez Daikin North America LLC, à la journaliste Samantha Sine. « Sur le plan technologique, différents types de ventilateurs d’insufflation et de compresseurs à capacité variable pourraient être envisagés. »
L'American Society of Heating, Refrigeration, and Air Conditioning Engineers (ASHRAE) ajuste également ses normes conformément à la nouvelle réglementation du Département de l'Énergie des États-Unis (DOE). Les dernières modifications apportées aux normes de l'ASHRAE remontent à 2015.
Bien que l'on ignore encore précisément à quoi ressembleront ces normes, les experts font les prédictions suivantes :
Ventilateur à deux vitesses sur les unités de refroidissement de 65 000 BTU/h ou plus
Deux étages de refroidissement mécanique sur les unités de 65 000 BTU/h ou plus
Les unités VAV pourraient devoir comporter trois niveaux de refroidissement mécanique de 65 000 BTU/h à 240 000 BTU/h.
Les unités VAV pourraient devoir comporter quatre étages de refroidissement mécanique pour les unités d'une puissance supérieure à 240 000 BTU/s.
Les réglementations du DOE et de l'ASHRAE varient d'un État à l'autre. Les professionnels du CVC souhaitant se tenir informés des nouvelles normes en vigueur dans leur État peuvent consulter le site energycodes.gov/compliance.
Nouvelle réglementation sur les fluides frigorigènes pour l'installation de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation commerciaux
Les directives du Département de l'Énergie (DOE) relatives aux systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) incluront également des paramètres définis pour l'utilisation des fluides frigorigènes aux États-Unis, en lien avec la certification des systèmes CVC. L'utilisation des hydrofluorocarbures (HFC) par l'industrie a été progressivement abandonnée en 2017 en raison de leurs émissions de carbone dangereuses. Plus tôt cette année, le DOE a limité les quotas d'achat de substances appauvrissant la couche d'ozone (SAO) aux recycleurs et techniciens certifiés. Cette limitation concerne notamment les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), les chlorofluorocarbures (CFC) et désormais les HFC.
Quoi de neuf en 2018 ? Les techniciens souhaitant manipuler des fluides frigorigènes classés comme substances appauvrissant la couche d'ozone (SAO) devront posséder une certification en CVC avec une spécialisation dans l'utilisation des SAO. Cette certification est valable trois ans. La réglementation du Département de l'Énergie (DOE) exigera que tous les techniciens manipulant des SAO tiennent un registre d'élimination des SAO utilisées dans les équipements contenant 2,27 kg (5 livres) ou plus de fluide frigorigène.
Les dossiers doivent comprendre les informations suivantes :
Type de réfrigérant
Lieu et date d'élimination
La quantité de réfrigérant usagé extraite d'une unité de CVC
Nom du destinataire du transfert de réfrigérant
De nouvelles normes relatives aux fluides frigorigènes des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) entreront en vigueur en 2019. Les techniciens doivent s'attendre à un nouveau tableau des taux de fuite et à des inspections trimestrielles ou annuelles des fuites sur tous les équipements. Ces inspections doivent porter sur 30 % des systèmes de réfrigération industrielle utilisant plus de 227 kg de fluide frigorigène, 20 % des systèmes de refroidissement commerciaux utilisant entre 22,7 et 227 kg de fluide frigorigène, et 10 % des systèmes de climatisation de confort dans les immeubles de bureaux et les bâtiments résidentiels.
Comment les changements apportés au système de chauffage, de ventilation et de climatisation affecteront-ils les consommateurs ?
Naturellement, les améliorations apportées aux systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) à haute efficacité énergétique auront un impact considérable sur l'ensemble du secteur. À long terme, les entreprises et les particuliers bénéficieront des normes strictes du ministère de l'Énergie américain au cours des 30 prochaines années.
Les distributeurs, les installateurs et les consommateurs de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) souhaitent savoir comment ces changements affecteront le coût initial des produits et de leur installation. L'efficacité a un prix. La première vague d'innovations technologiques devrait entraîner une hausse des prix.
Les fabricants de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation restent néanmoins optimistes quant au fait que ces nouveaux systèmes seront perçus comme un investissement judicieux car ils répondront aux besoins à court et à long terme des chefs d'entreprise.
« Nous poursuivons nos échanges concernant les réglementations du Département de l'Énergie (DOE) relatives à l'efficacité énergétique des toitures, prévues pour 2018 et 2023, qui auront un impact sur notre secteur », a déclaré David Hules, directeur marketing de la climatisation commerciale chez Emerson Climate Technologies Inc., en janvier dernier. « Plus précisément, nous avons consulté nos clients afin de comprendre leurs besoins et comment nos solutions de modulation, notamment nos solutions de compression à deux étages, peuvent les aider à atteindre une efficacité accrue tout en améliorant leur confort. »
La refonte complète des unités de production pour atteindre les nouveaux niveaux d'efficacité a représenté un travail considérable pour les fabricants, même si beaucoup s'efforcent d'y parvenir à temps.
« Ce sont les fabricants qui seront le plus touchés, car ils devront s’assurer que tous leurs produits respectent les niveaux d’efficacité minimaux », a déclaré Michael Deru, responsable de l’ingénierie au Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL). « Les fournisseurs d’énergie seront également fortement impactés, car ils devront adapter leurs programmes et leurs calculs d’économies. Il leur devient plus difficile de développer de nouveaux programmes d’efficacité et de démontrer les économies réalisées lorsque les exigences minimales en matière d’efficacité augmentent constamment. »
Date de publication : 17 avril 2019
