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Rapport de stage mené au sein de de l'hôpital principal d'instruction de Tunis, portant sur l'optimisation de la consommation énergétique

( Télécharger le fichier original )
par Emna Rajhi
Ecole supérieure des sciences et techniques de Tunis  - diplôme de physique 2003
  

Disponible en mode multipage

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    I. Dédicaces

    A ceux qui ont fait preuve de soutiens, et qui m'ont donné une motivation sans prix

    A mon Père,

    A celui qui a attendu avec patience les fruits de sa bonne éducation....

    A ma Mère,

    A celle qui m'a comblé d'amour et de tendresse

    A mes frères,

    A ceux auprès de qui j'ai trouvé un soutien sans complaisance et des

    encouragements sincères.

    A mes amies Amira, Amira

    A tous ceux qui de près ou de loin, directement ou indirectement m'ont

    apporté leur soutien multiforme.

    Que ceux qui n'ont pas été énumérés ici, trouvent également l'expression

    de ma totale reconnaissance.

    Avant Propos

    Avant tout développement sur cette expérience professionnelle, je tiens à

    Remercier vivement mes encadreurs Mr Abed razzak ouerthi l'ingénieur principale qui a accepté de m'accueillir en tant que stagiaire et pour ses conseils et son encouragement .Aussi je voudrais remercier Mr Mouldi

    Ben Fradj mon encadreur à l'ENSIT pour son aide appréciable et son suivi durant ce stage.

    Ces remerciements s'adressent aussi à Mr kamel qui m'a formé et accompagné tout au long de cette expérience avec beaucoup de patience et de pédagogie.

    Qu'il me soit permis d'exprimer mes profondes gratitudes et mes

    sincères remerciements à tous les membres de service technique surtout Mr Rahmouni, Mr sa7beni pour leur

    disponibilité, le soutien et le conseil qu'ils ont pu me prodiguer au cours de ces

    mois.

    Enfin je voudrais saisir la même occasion pour remercier l'ENSIT, qui m'a donné la possibilité de faire ce stage important et qui m'a éclaircie une idée sur ma future vie professionnelle

    Liste des figures

    Figure 1 : Organigramme de la division technique

    Figure 2 : Synoptique de la distribution

    Figure 3 : Régime IT

    Figure 4: Régime TT

    Figure 5 : Synoptique d'une installation électrique interne à l'hôpital militaire

    Figure 6 : Comparatif des coûts de l'électricité par tranche horaire

    Figure 7 : Evolution de l'énergie à facturer

    Figure 8: Evolution de la puissance consommée par tranche horaire

    Figure 9: Evolution de la puissance consommée par tranche horaire pendant l'été

    Figure 10 : Evolution mensuelle de la consommation d'électricité en dinars

    Figure 11 : Evolution de la puissance souscrite et atteinte pendant le jour

    Figure 12: Evolution de la puissance souscrite et atteinte pendant les trois tranches horaires pointe été, pointe hiver et soir

    Figure 13: Evolution de la pénalité

    Figure 14 : Evolution de la puissance atteinte et souscrite au jour

    Figure 15 : Evolution de la puissance appelée et souscrite pendant la pointe hiver

    Figure 16 : Evolution de la puissance appelée pendant le soir

    Figure 17 : Evolution de la puissance appelée au pointe été

    Figure 18 : Evolution de la pénalité de dépassement après la modification

    Introduction générale .....................................................................

    CHAPITRE 1 : Présentation de l'hôpital militaire ..................................

    1-Introduction...............................................................................

    2-structure interne..........................................................................

    3-Division technique .....................................................................

    4-Conclusion...............................................................................

    CHAPITRE 2 : Etude des installations électriques de l'hôpital .................

    1-Introduction.............................................................................

    2-Présentation général de l'alimentation électrique...............................

    2.1/Etude de poste de transformation MT/BT.................................

    2.2/Tableau général basse tension TGBT..........................................

    2.3/Groupe électrogène...............................................................

    2.4/Processus de comptage............................................................

    3- Régime du neutre.....................................................................

    3.1 Régime IT...........................................................................

    3.2Régime TT............................................................

    4- Conclusion ..............................................................................

    CHAPITRE 3 : Etude de la facture moyenne tension...............................

    1-Introduction ........................................................................

    2- Mode de facturation des abonnés MT..........................................

    2.1 / Type de comptage............................................................

    2.2/ Politique tarifaire actuelle...................................................

    2.3/ Eléments de la facture.............................................

    2.3.1/ La Consommation facturée.......................................

    2.3.2/ Le facteur de puissance................................................

    2.3.3 / Le prix..................................................................

    2.3.4/ Les dépassements.............................................

    3-Conclusion ..............................................................................

    CHAPITRE 3 : Etude de la consommation électrique de l'hôpital militaire...

    1-Introduction ........................................................................

    2. Maitrise de pics de consommation d'électricité.................................

    2.1/ Qu'est-ce que la pointe ?............................................................................

    2.2/ La pointe saisonnière .........................................................

    2.3/La pointe journalière............................................................

    2.3.1/ commentaire............................................................

    2.3.3/Commentaire...........................................................................

    2.3.2 / Commentaire........................................................................

    3. Origine de hausse consommation d'électricité ........................

    4-Conclusion ..............................................................................

    CHAPITRE 4 :L'optimisation de la facture d'électricité 

    1-Introduction

    2- Gérer pour diminuer la facture...................................................

    3- Réduire les consommations des équipements ....................................

    4- Réduire les consommations pendant les plages tarifaires aux coûts de l'énergie élevée............................................................................

    5- Augmenter la puissance souscrite...................................................

    6- Amélioration du facteur de puissance ................................................

    7- conclusion...........................................................................

    Conclusion générale.....................................................................

    1-Introduction générale

    L'école supérieure des sciences et techniques de Tunis offre l'occasion à ses étudiants en troisième année physique appliqué pour effectuer un stage industriel d'une durée trois mois dans une entreprise .Ce stage constitue un complément indispensable à nos formation, nous donne la possibilité de mettre au point et de tester nos facultés d'analyse et de synthèse.

    J'ai effectué mon stage de 15/01/2012 au 14/04/2013 au sein de l'hôpital

    principal d'instruction de Tunis.

    L'électricité est l'une des verrous du développement, elle est définie comme une matière première ou un produit de base. Pour cela, le droit à l'énergie est un droit fondamental, et qu'à l'instar de l'accès aux soins médicaux, la légitimité de ce droit à l'énergie, devrait figurer parmi les droits fondamentaux de l'homme, qui pose par la suite plusieurs problèmes, notamment de gestion pour les pouvoirs publics.

    Je me suis intéressé à la consommation électrique de l'hôpital durant l'année 2012 et l'optimisation de la puissance souscrite afin de diminuer les pénalités de son dépassement.

    Chapitre 1 :

    Présentation

    de l'hôpital militaire 

    1-Introduction 

    L'hôpital militaire est un établissement public et universitaire il a été crée en

    Mars 1989 dans son local actuel Mont fleuri. Il dispense des soins hautement

    spécialisés, on y trouve tous les services hospitaliers. Il participe aux travaux de

    recherche, et aux actions de prévention et d'éducation sanitaire. Plus de 1000

    salariés y travaillent dans les différentes disciplines .Il a une capacité supérieure

    à 800 lits il renferme aussi plusieurs services médicaux avec un bloc opératoire

    comprenant plusieurs salles à différentes spécialités un autre bloc pour la

    chirurgie cardio-vasculaire

    2-structure interne

    Ø 2éme sous-sol :

    · Service d'urgence

    Ø 1er sous-sol :

    · Pharmacie externe

    · consultation

    1. Médecine interne

    2. Ophtalmologie

    3. ORL

    4. Psychiatrie

    Ø Retz de chaussée

    · Unité de résonance magnétique

    · Administration

    · Pharmacie interne

    · Urgence et consultation interne et pédiatrie

    · Bureau d'hospitalisation et des soins externes

    Ø 1er étage

    · Sc.de médecine dentaire

    · Néonatalogie

    · Sc .de gynécologie obstétrique

    · Consultation externe

    1. Médecine des personnels

    2. Chirurgie générale

    3. Neurochirurgie

    4. Chirurgie vasculaire et transplantation d'organes

    5. Chirurgie cardiaux-thoracique

    6. Maladies cardio-vasculaires

    7. Endocrinologie et diabétologie

    8. Gastro-entérologie

    9. Orthopédie

    Ø 2éme étage

    · SC. hygiène

    · Sc. Technique

    · Sc. Rééducation et réadaptation fonctionnelle

    · Bureau d'internet

    · Lab. de microbiologie

    · Lab. de biochimie

    · Lab. de d'anatomie pathologique

    Ø 3éme étage

    · Bloc opératoire central

    · Bloc des urgences

    · Bloc de Chirurgie cardio-vasculaire

    · Consultation de pré-anesthésie

    · Lab.d'hématologie immunologie

    · Sc. D'hémodialyse

    · Sc.de radiologie

    1. Sc.de radio générale

    2. Radio spécialisée

    3. Mammographie

    4. Uiv

    5. Angiographie

    6. Echographie

    7. Scanner

    Ø 4éme étage

    · Exploration fonctionnelle respiration

    · Exploration cardiaque

    · Consultation

    1. Pneumo allergologie

    2. Dermatologie et vénérologie

    3. Cellule de l'aptitude au service de l'armée

    Ø 5éme étage

    · Unité de greffe d'organes

    · Sc.de réanimation et anesthésie

    · Sc.de pédiatrie

    Ø 6éme étage

    · Sc.de chirurgie cardiaux-thoracique

    · Sc.de chirurgie vasculaire et transplantation d'organe

    · Sc.de maladies cardio-vasculaires

    · Unité de chirurgie vasculaire

    Ø 7éme étage

    · Sc. Ophtalmologie

    · Sc. D'urologie

    · Sc.de chirurgie orthopédie traumatologie

    Ø 8éme étage

    · Sc. D'oto-rhino-laryngologie

    · SC. de chirurgie viscérale

    Ø 9éme étage

    · Gastro-entérologie

    · Sc.de pneumologie

    · Unité d'endoscopie digestive

    Ø 10éme étage

    · Sc.de dermatologie

    · Unité de médecine interne

    Ø 11émeétage

    · Sc. endocrinologie diabétologie

    · Sc.de psychiatrie

    · Sc. neurochirurgie

    3-division technique 

    La division technique situé au deuxième étage a pour mission d'assurer la distribution de l'électricité au sein de l'hôpital elle comprend :

    Conclusion

    Mon stage est effectué au sein de la division technique, qui est le coeur

    battant de l'hôpital, qui alimente les différentes unités à partir des infrastructures

    permettant d'acheminer l'énergie électrique de centre de production (centrales

    électriques) vers les consommateurs d'électricité.

    Chapitre 2

    Etude des installations électriques

    de l'hôpital militaire

    1-Introduction

    Dans les établissements de santé, la dépendance électrique est extrême. Compte tenu de sa dangerosité ainsi que des dégâts matériels et humains. Ainsi, l'étude de l'installation consiste à déterminer les canalisations et leurs protections électriques 

    2-Présentation générale de l'alimentation électrique 

    2.1/ Etude du poste de transformation MT/BT 

     Le raccordement entre le réseau de distribution électrique local et l'hôpital est réalisée généralement par l'installation de trois principaux éléments :

    - une cellule d'arrivée

    - une cellule de protection qui renferme les fusibles à percutions

    - quatre transformateurs abaisseurs servent à transformer la moyenne tension de 10 kV en basse tension 380v d'une puissance égale à 1250kw

    Le terme «moyenne tension» est habituellement utilisé pour désigner des

    réseaux de distribution de tension supérieure à 10 kV et allant généralement jusqu'à 52 kV. L'exploitation de ce réseau nécessite un transformateur d'abaissement de la tension pour alimenter des réseaux BT

    Local haute tension (STEG)

    Transport et distribution

    Cellule de protection et de comptage

    AGBT

    TGBT

    Tr1(1250kv)

    Tr2 (1250kv)

    Tr3 (1250kv)

    Tr4 (1250kv)

    Armoire

    secondaire

    G.E

    Figure 4 : Schéma synoptique général de l'installation électrique interne de l'hôpital

    2.2/ 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 et 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.  

    Figure 2 : Schéma synoptique de la distribution

    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.

    2.3/ Groupe électrogène 

    L'hôpital militaire dispose de trois groupes électrogènes qui servent à

    produire de l'électricité. Ils sont utilisés pour alimenter les installations

    sensibles en cas de coupure de la source électrique normale. 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 et de

    puissance égale à 500KVA .Il est constitué d'une partie mécanique formé par

    un moteur à combustion interne pour produire une énergie mécanique et une

    partie électrique présentée par un alternateur qui convertit cette énergie

    mécanique en une énergie électrique.

    Le Groupe électrogène doit être maintenu toujours à une température de

    plus que 40°C par des résistances chauffantes électriques, afin que le groupe soit

    fonctionnel au moment de la coupure du réseau d'alimentation. kjjkafa

    Groupe électrogène de l'hôpital militaire

    2.4/ Processus de comptage 

    Le processus de comptage d'énergie permet d'assurer les fonctions de

    connexion, de comptage, de limitation de courant, de protection d'interface

    homme/machine .La solution adoptée actuellement par la STEG pour le

    comptage d'énergie est le tableau de comptage : c'est un tableau électrique

    fournit sans câblage et dont les fonctions sont assurées par des appareillages

    fixés sur une planchette.

    La composition du tableau de comptage dépend du type d'abonnement

    attribué au client. Notre étude s'intéresse particulièrement aux abonnés MT

    qui sont alimentés sur le réseau MT à partir de leur propre poste on adopte un

    comptage MT avec un tarif soit à poste horaire soit uniforme tout en contrôlant

    l'énergie réactive.

    2-Régime du neutre 

    L'absence d'une liaison avec la prise de terre représente un danger, pour cela

    la norme définit trois régimes de neutre qui sont par définition les liaisons

    entre le conducteur neutre, les masses et la terre caractérisés par deux

    lettres où le premier désigne la situation du neutre de l'alimentation par

    rapport à la terre tandis que le deuxième désigne la situation des masses de

    l'installation par rapport à la terre.

    Le choix d'un régime du neutre d'un réseau d'énergie électrique s'inscrit

    dans le cadre le plus général de la recherche de la performance. Lorsqu'il s'agit

    de choisir un régime de neutre il convient de prendre en compte la qualité du

    produit, la sécurité des biens et des personnes, la maitrise des coûts

    d'investissement et d'exploitation.

    L'installation électrique de l'hôpital militaire est disposée de deux régimes de neutre :

    v le régime IT :

    - Le neutre isolé coté transformateur «  I »

    - La masse reliée à la terre coté utilisateur « T »

    C'est un régime relié à la terre par une assez forte impédance (1500 à 2200 ohm) le premier défaut ne présente pas de danger : le courant de défaut phase- masse est très faible et aucune tension dangereuse n'est à craindre mais il doit être signalé et recherché pour être éliminé, la coupure est obligatoire au deuxième défaut figure 2.

    .

    Figure 2: Régime IT

    v Le régime TT :

    - le neutre de la source de l'alimentation est mis à la terre « T »

    - les masses des installations sont mises à la terre « T »

    Figure 3: Régime TT

    3-Conclusion

    Le distributeur de l'électricité et le gaz a toujours le souci de couvrir les besoins des consommateurs, en quantité et qualité suffisantes. Il a aussi le souci de veiller à la bonne gestion et à la perfection de toutes les infrastructures concourant l'approvisionnement en énergie.

    Chapitre2 

    Etude de la facture

    moyenne tension

    1-Introduction :

    Dans un environnement marqué par la mondialisation, l'évolution, la

    concurrence, la complexité et la rapidité des exigences du marché, les

    entreprises doivent faire preuve de dynamisme pour s'adapter rapidement et

    en souplesse aux nouvelles exigences et savoir saisir les opportunités. Soucieux

    d'améliorer la qualité des produits, d'optimiser le potentiel de production, de

    réduire les coûts, de moderniser les installations, de conforter sa position sur le

    marché et de répondre aux besoins des clients, l'hôpital militaire mène en

    continue plusieurs projets de modernisation et de développement pour

    s'engager dans une démarche d'optimisation énergétique globale, dont

    l'objectif est de rationaliser la consommation, maîtriser la facture énergétique

    et par la suite diminuer les coûts et éviter les pénalités sur le dépassement

    de la puissance souscrite.

    Ainsi, l'objectif de ce travail s'inscrit dans l'analyse du profil de

    consommation annuelle de l'énergie électrique en faisant des simulations

    numériques pour pouvoir définir les valeurs optimales des pics de

    consommation.

    Ce stage est effectué au sein de la division technique, qui est le coeur

    battant de l'hôpital, qui alimente les différentes unités en utilité (

    électricité, eau glacé, air comprimé...).

    Le travail consiste en premier lieu à étudier la facturation énergétique. 

    1-Mode de facturation  des abonnées MT 

    La facturation moyenne tension couvre l'ensemble des opérations effectuées,

    en vue de l'établissement des factures MT correspondantes à une période

    mensuelle de consommation d'électricité. La facture est basée sur le relevé

    mensuel des compteurs numériques. Ces compteurs sont programmés pour

    mémoriser les index anciens et nouveaux.

    Ainsi la période de lecture est stable et la même pour tous les clients

    M.T. Le calcul de la facture M.T est détaillée ci-dessous.

    1.1/Type de comptage 

    Il existe trois types de comptage :

    · compteur installé avant le transformateur qui relève toutes les énergies

    consommées sans tenir compte de pertes

    · compteur installé sans condensateur après le transformateur, il faut ajouter à la lecture du compteur les pertes réactive et active

    · compteur installé avec condensateur après le transformateur on ne compte que les pertes actives

    Le compteur de l'abonné doit être lu périodiquement. Les nouveaux

    compteurs électroniques offrent des fonctions supplémentaires pour

    une meilleure analyse :

    - la détermination de grandeurs électriques telles que : énergie active et réactive réparties par poste tarifaire, intensité maximale atteinte, puissance instantanée

    - la transmission d'informations entre le compteur et le fournisseur d'énergie électrique pour effectuer le relevé, la programmation de la nouvelle tarification applicable, la modification de l'heure et/ou de la date....

    - des informations par tranches tarifaires comme : le calcul du nombre de dépassements, de quantité d'énergie consommée sur la période de dépassement

    N.B : Le choix du type de comptage dépend de la puissance installée ou

    du nombre de transformateurs du client.

    Pour le premier type, le compteur relève toutes les énergies consommées

    Pour le deuxième, il faut ajouter à la lecture des compteurs les pertes réactives et actives.

    Pour le troisième, on ne compte que les pertes actives vu que les condensateurs compensent les pertes réactives.

    1.2 /La politique tarifaire actuelle 

    Bien que la politique d'économie d'énergie rentre dans un cadre national,

    la STEG pour sa part, contribue à cet objectif par la généralisation des tarifs à

    postes horaires et par la vente de l'énergie à son coût réel à partir de 1974 pour

    les clients MT. De ce fait, le prix deviendra le seul garant de l'économie

    d'énergie. Ceci incitera d'avantage les abonnés à l'utilisation rationnelle de

    l'énergie.

    La tarification de la STEG est définie dans le cadre de la politique

    énergétique nationale, elle doit englober toutes les charges d'investissement et

    d'exploitations relatives à la production de l'électricité .Cette tarification

    actuelle présente trois tranches horaires durant neuf mois (de Septembre à Mai)

    en ajoutant la quatrième tranche pendant les trois mois d'été.

    Les tranches horaires soutenues de premier septembre au 31 Mai 

    Désignation

    Période

    Prix en dinars

    Jour

    De 7 h à 18 h

    0.123

    Pointe été

    De 18h à 21h

    0.185

    Nuit

    21h à 7h

    0.94

    Les tranches horaires soutenues de premier juin au 31 Août

    Désignation

    Période

    Prix en dinars

    Jour

    De 6h30 à 8h30 et 13h30 à 19h

    0.123

    Pointe été

    De 8h à 13h30

    0.185

    Soir

    De 19h à 22h

    0.147

    Nuit

    De 22h à 6h30

    0.94

    Figure 4 : comparatif des coûts de l'électricité par tranche horaire

    1.3/ Elément de la facture 

    Le montant à facturer à chaque client Moyenne Tension pour ses

    consommations mensuelles d'électricité, est la somme des redevances

    calculées en fonction des éléments suivants :

    · le prix de vente du kWh

    · La consommation de l'électricité

    · l'option tarifaire

    · les puissances souscrites

    · les puissances appelées

    · le facteur de puissance

    · les redevances de comptages

    1.3.1/ La consommation facturée 

    Pour le comptage de type 1 la consommation facturée est égale à la

    consommation lue soit (nouvel index- ancien index) multiplié par le coefficient de lecture.

    Pour les comptages de type 2 et 3, elle est égale à la consommation citée

    ci-dessus plus les pertes.

    NB : coefficient de lecture = (total d'énergie enregistrée par le compteur

    triphasé) / (total d'énergie enregistrée par le compteur triphasé)

    1.3.2/ Facteur de puissance 

    Le cos ? est une grandeur fondamentale pour une installation électrique. C'est le quotient de la puissance active consommée par l'installation sur la puissance apparente fournie à l'installation. Un bon fonctionnement correspond à un cos ? proche de 1.

    .Cos ? = cos (Arc Tang (puissance réactive/puissance active))

    3-Prix et coût de la consommation

    Le prix est calculé comme suit :

    v Total 1 est calculé suivant la formule suivante :

    Coût de consommation= consommation lue *prix unitaire (chaque période

    horaire à part)

    Consommation enregistré pendant le jour*123 +consommation enregistré

    pendant la pointe*185 +consommation enregistré pendant le soir*147

    +consommation enregistré pendant la nuit *94

    v Total 2 est calculé en prenant le prix d'un KVA qui est de l'ordre de 4000

    multipliée par la puissance réduite.

    Or la puissance réduite correspond à la puissance souscrite en heures de

    pointes multipliée par un coefficient de puissance plus la somme

    des différences de puissance souscrite dans les autres périodes tarifaires

    multipliée chacune par un coefficient de puissance réduite, selon la formule suivante :

    PR =PH*0,4+ PE *0,3 + PJ* 0 ,2 + PS *0,1

    Avec :

    PH : puissance d'hiver

    PE : puissance d'été

    PJ : puissance de jour

    PS : puissance de soir

    v Total 3 est calculée en additionnant les TVA, la surtaxe et la contribution

    · Pour la redevance, la TVA est de 18% de total 2

    · Pour la consommation et les redevances de puissance, la TVA était de 18% de total 1

    · La contribution RTT, est fixée sur 3500 millimes

    · La surtaxe municipale est égale à 0.005*la consommation totale à facturer

    4 -Les dépassements 

    La puissance appelée par l'hôpital ne doit pas dépasser la puissance souscrite,

    faute de dépassement de cette puissance l'hôpital paye une pénalité.

    · Calcul du montant du dépassement de la puissance souscrite :

    Lorsque que l'on dépasse la puissance souscrite, la STEG continue de

    nous fournir ce surplus de puissance en le facturant à un tarif plus élevé.

    Pendant un mois, les puissances maximales atteintes sont enregistrées

    par les dispositifs de comptage de la STEG

    Le montant du dépassement est égal au prix du KW de dépassement (4000

    Mill)*4*(réduite appelée - réduite souscrite)*0.9

    · Calcul du montant du dépassement de l'énergie réactive 

    L'énergie fournie à l'entreprise peut être décomposée en 

    - Energie active (kWh)

    - Energie réactive (kVARh)

    A ces énergies correspondent :

    P active (kw)

    Q réactive (kVAR)

    S apparente (KVA)

    Tg fi = Q/P

    Un mauvais facteur de puissance augmente les pertes dans les conducteurs

    (S et Q augmentent) ce qui entraîne des coûts supplémentaires.

    Lorsque le facteur de puissance sera inférieur à 0,80 le prix de l'énergie

    active sera augmenté de :

    0.5% par centième de cos phi compris entre 0.79 et 0.75

    1% par centième de cos phi compris entre 0.74 et 0.70

    1.5% par centième de cos phi compris entre 0.69 et 0.60

    2% par centième de cos phi inférieur à 0.6

    En tout état de cause, la STEG informera le Client et lui demandera de

    prendre les mesures nécessaires pour redresser son facteur de puissance.

    Si le facteur de puissance est régulièrement inférieur à 0,80 pendant trois

    mois, la STEG met le client en demeure de le modifier dans un

    délai maximum de trois mois sous peine d'interruption de la fourniture.

    Les points importants d'une facture sont illustrés ci -dessous :

    Puissance période tarifaire coef de la puissance réduite taux de prime fixe

    Montant de la prime fixe mensuelle

    Puissance souscrite

    Puissance réduite

    demandée par

    l'hôpitalQuantité d'énergie réactive

    Montant total

    Prix du KW de dépassement

    Montant du dépassement de puissance souscrite

    Valeur de KW de dépassement

    Montant de dépassement ou bonification d'énergie réactive

    Montant de la consommation active

    Prix de kWh

    Les TVA

    1. Généralités

    2. Présentation de l'hôpital militaire

    3. Etude d'installation électrique

    4. Facturation : Comment ça marche ?

    5. Comment diminuer mes factures ?

    Energie consommée

    3. Conclusion 

    L'industrialisation et la croissance de la population sont les premiers facteurs de l'augmentation régulière de la consommation de l'énergie électrique Ainsi, nous devons faire face à cette augmentation par l'économie d'énergie

    Chapitre 3

    Etude de la consommation

    électrique de l'hôpital

    militaire

    1. Introduction

    Ce chapitre vise à apprécier les niveaux réels de consommation

    d'électricité, déterminer les causes qui ont favorisé la hausse de la

    consommation d'énergies à l'hôpital.

    1. La maîtrise des pics de consommation électrique

    1.1/ la pointe de consommation

    Les pointes de consommation d'électricité sont par définition les périodes où la

    demande électrique est la plus élevée. Il existe plusieurs types de « pointes » de consommation d'électricité. En effet, elle dépend avant tout de la période, pointe journalière et pointe saisonnière.

    1.2/La pointe saisonnière

    La figure 6 illustre la part de consommation électrique qui a été analysée sur les 12 mois sur la période 2012/2013.

    Figure 6:l'évolution de l'énergie à facturer

    1.2.1/ Commentaire 

    L'évolution mensuelle de la consommation d'électricité enregistre des pics

    de consommation pendant les mois juin, juillet et Août. Par ailleurs, pendant

    les mois d'hiver la consommation électrique accuse une baisse relativement importante par rapport à la demande en été. Ceci est expliqué par la hausse des températures et donc par l'utilisation continue et massive de la climatisation.

    1.3/ La pointe journalière

    La pointe journalière correspond au moment où la consommation électrique

    totale est la plus importante de la journée. Elle se caractérise par une hausse

    importante de la consommation pendant quelques heures.

    Figure 7: évolution de la puissance consommée par tranche horaire

    1.3.1/ Commentaire :

    En hiver, la pointe est observée à 19h traduit une baisse de degré des

    températures et la mise en service simultané de plusieurs appareils électriques

    de chauffage. On observe également une pointe journalière le matin.

     La consommation d'électricité est fortement contrastée entre l'hiver et l'été comme le montre la figure 7.

    Figure 8: évolution de la puissance consommée par tranche horaire pendant l'été

    1.3.2/Commentaire 

    Pendant la saison estivale, la puissance appelée dépassant la moyenne est

    enregistrée aux heures de pointe. Dans cette plage horaire une seule pointe

    est enregistrée, peut impliquer une utilisation excessive de la climatisation.

    Parallèlement, une chute de la consommation est observée aux heures de pointe

    hiver intégrant le minimum de charge.

    Le coût de la production d'électricité ne cesse d'augmenter au fur et à mesure

    que la consommation augmente ceci est montré par la figure 8.

    Figure 9: évolution mensuelle de la consommation d'électricité en dinar

    1.3.3 / Commentaire :

    La pointe de consommation électrique s'accompagne de pics de prix très importants.

    2. Origine de la hausse de la consommation d'électricité

    D'après les structures ci-dessous qui relèvent un pic d'utilisation à la pointe

    d'été, il s'avère que l'utilisation intense des appareils de climatisation, plus

    particulièrement, le groupe eau glacé est à l'origine de la hausse continue de la

    consommation de l'électricité pendant les mois les plus chauds.

    Parmi les problèmes qui préoccupent l'hôpital, le groupe eau glacé retient

    particulièrement l'attention.

    2. Conclusion 

    Pour obtenir de la fraîcheur pendant les mois les plus chauds, il est nécessaire

    d'utiliser un système de climatisation. Dans ce cas, l'enjeu est de l'utiliser de

    manière optimisée en considérant que le coût du kWh consommé diffère d'un

    poste à l'autre. Il est plus coûteux pendant les heures de pointe, est ainsi

    susceptible d'être déplacée vers le poste hors pointe. Et lui donner la possibilité

    de mieux gérer la courbe de charge en transférant quand c'est possible des

    charges coûteuses dans le but de diminuer sa facture d'électricité et de réaliser

    des économies de combustible en orientant la consommation vers des périodes

    creuses.

    Chapitre 4

    L'optimisation de la facture

    d'électricité

    1. Introduction 

    Le chapitre précédent traite le niveau réel de consommation d'électricité

    dans l'hôpital (chauffage, eau chaude/froid, éclairage ...) .Le présent chapitre

    traite des moyens et des mesures à mettre en oeuvre pour obtenir des gains

    par une gestion des consommations électriques de l'hôpital.

    2. Gérer mieux pour diminuer la facture

     Un contrat mal adapté a des conséquences multiples :

    - un tarif mal adapté aux puissances appelées entraine un surcoût du kWh consommé, ou un surcoût de la prime fixe

    - des puissances souscrites surévaluées entrainent un surcoût de la prime fixe

    - des puissances souscrites sous-évaluées entrainent des pénalités de

    Dépassement.

    Pour cette raison l'hôpital a tout intérêt à déterminer avec le plus de précision

    possible ses besoins réels. Il est donc recommandé de faire des simulations

    afin de choisir le contrat le plus adapté et réaliser un audit énergétique pour

    connaitre les principales actions à mettre en oeuvre pour diminuer la

    consommation d'énergie.

    Pour réduire la facture d'énergie électrique il est nécessaire de prendre en

    compte les mesures nécessaires pour répondre à l'objectif : 

    - Les consommations effectives

    - Compensation de l'énergie réactive

    - La puissance souscrite

    - Les coûts en fonction des tranches horaires

    Les interventions porteront sur les points suivants.

    3. Réduire les consommations des équipements

    L'abonné s'engage à limiter les puissances appelées par son installation,

    aux valeurs indiquées aux dispositions particulières. Les premières mesures

    pour réduire les consommations consistent à :

    - Améliorer l'efficacité énergétique des appareils

    - Programmer la marche aux moments utiles grâce aux automatismes

    - Les programmateurs horaires permettent l'arrêt automatique du fonctionnement des installations ou l'abaissement de leur niveau de marche durant certaines périodes de la journée

    - Remplacer les anciens équipements par des matériels plus

    performants, ayant un meilleur rendement ou une efficacité supérieure

    (éclairage, chauffe-eau...) après détection de surconsommations anormales

    - Installer des détecteurs d'ouverture de fenêtres dans les salles dont l'objectif est d'éviter le gaspillage d'énergie sur l'ouverture d'une fenêtre

    4 .Réduire les consommations pendant les plages tarifaires aux coûts de l'énergie élevée

    Pour adapter les consommations aux plages tarifaires, les interventions

    majeurs sont les suivantes :

    - Interdire ou réduire le fonctionnement de certains appareils pendant les heures de pointes

    - Installer des délesteurs commandés par des signaux de l'horloge tarifaire

    (Ils permettent l'arrêt automatique du fonctionnement des installations ou

    l'abaissement de leur consigne de marche durant certaines périodes de la

    journée).

    Le délestage doit agir en premier lieu sur les installations de chauffage et d'eau chaude, la climatisation et certains équipements de cuisine.

    5. Augmenter la puissance souscrite

    La puissance souscrite correspond à la puissance mise à la disposition par le

    distributeur en accord avec le client afin de répondre aux besoins réels de

    l'utilisateur ( machines, chauffage, éclairage...) elle est exprimée en kW.

    Dans le cas où la puissance atteinte est inférieure à la puissance souscrite, et

    que le fait est confirmé sur plusieurs années il convient de diminuer la

    puissance souscrite.

    Dans le cas contraire, lorsque la puissance atteinte est supérieure à la

    puissance souscrite , il faut calculer si l'augmentation de la puissance souscrite

    jusqu'au niveau du dépassement ne coûte pas moins cher que le dépassement

    de puissance facturée. Si le dépassement ne se produit qu'une fois et qu'il n'est

    pas très important, la pénalité est la plus avantageuse des solutions.

    Ø Situation initiale :

    Montant total en dinars

    Pénalité en dinars

    Redevance en dinars

    1 037 392.828

    58 116.60

    33 060.00

    · Présence de dépassement de puissance souscrite

    · Présence de pénalité de dépassement de la puissance souscrite

    Pointe hiver

    Pointe Soir

    Pointe été

    Jour

     

    700

    700

    700

    1000

    puissance souscrite

    Une hausse de la consommation énergétique, en raison d'augmentation des températures qui marquent la saison estivale, entraine le dépassement de la puissance souscrite qui est illustré dans les figures suivantes :

    Figure 10 : évolution de la puissance souscrite et atteinte pendant le jour

    Figure 11: évolution de la puissance souscrite et atteinte pendant les trois tranches horaires pointe été, pointe hiver et soir

    Le dépassement de la puissance souscrite donne lieu à une facturation supplémentaire ce qui est illustré dans la figure 12.

    Figure12: évolution de la pénalité

    Ø Solution d'optimisation :

    · Relever la puissance maximale atteinte au cours de l'année

    · Relever la puissance souscrite optimale pour chaque poste horaire

    · Modifier la puissance souscrite actuelle par la valeur relevée

    Une augmentation de puissance peut avoir lieu n'importe quand pendant la durée du contrat. Il est possible d'affiner la puissance souscrite par plage tarifaire.

    Nous procéderons, dans ce qui suit, à modifier la puissance souscrite.

    Pointe hiver

    Pointe Soir

    Pointe été

    Jour

     

    1000

    100

    100

    2000

    Puissance souscrite

    Après la modification de la puissance souscrite, l'évolution de la puissance souscrite et atteinte deviendra comme suit :


    Figure 13: évolution de la puissance atteinte et souscrite au jour

    Figure 14:évolution de la puissance appelée et souscrite pendant la pointe hiver

    Figure 15: évolution de la puissance appelée pendant le soir

    Figure 16: évolution de la puissance appelée au pointe été

    La variation de la pénalité actuelle deviendra comme suit :

    Figure 17: évolution de la pénalité de dépassement après la modification

    On se propose de calculer la facturation annuelle, pénalité et redevance après la modification :

    Montant total

    Pénalité

    Redevance

    1  010 941.240

    28 807.20

    36 540.00

    L'amélioration de la puissance souscrite a permis de réaliser une réduction de

    25% de la facture.

    6. Amélioration du facteur de puissance

    Vérifier ici que la valeur de cos phi ne soit pas inférieure à 0,8.

    Au-delà l'énergie réactive est facturée. On tentera de retrouver quels appareils

    sont à l'origine du défaut pour les remplacer ou pour améliorer leur cosinus

    Ø Solution d'optimisation :


    ·Installation de batteries de condensateurs pour abaisser l'énergie réactive

    Consommée

    7. conclusion

    L'optimisation des économies d'énergie suppose de faire les bons choix à plusieurs niveaux. En effet, les économies sont en fonction de l'architecture, des matériaux, des équipements électriques mais aussi et surtout de bien choisir le contrat d'abonnement MT.

    Conclusion générale

    Notre étude consacrée à la mode de calcul de la facture moyenne tension en tenir compte à la politique tarifaire adoptée par la STEG. En signalant au client que le coût du KWh consommé diffère d'un poste à un autre et qu'il est plus coûteux pendant les heures des pointes.

    Toutefois la politique tarifaire vise à répondre à certains intérêts et à la réalisation de certains objectifs mais, le fait d'être dans un environnement variables régi par la flambée du prix de pétrole et la tendance des usagers vers une utilisation excessives et parfois irrationnelles, ce que mène à la surconsommation par la suite à la paye des pénalités, et enfin dans le but de réaliser l'économie énergétique nous recourons à donner quelques solutions d'optimisation à partir des différentes simulations.

    Ce stage m'a permis d'avoir des contacts très enrichissants avec le personnel travaillant qui malgré les exigences du métier s `est prêté avec beaucoup d'enthousiasme à la réussite de mon stage en m'intégrant et en mettant à ma disposition les informations nécessaires à la rédaction de ce rapport. Au terme de ce stage qui a consacré mes premiers contacts avec le monde de l'entreprise, je retiendrai qu'il existe une différence fondamentale entre le monde universitaire et la vie professionnelle et que la motivation et le savoir faire sont deux éléments déterminants dans l'épanouissement de l'individu au sein de l'entreprise.

    Bibliographie :

    Bibliothèque de l'hôpital

    -Rapport annuel 2011

    -






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"Il faut répondre au mal par la rectitude, au bien par le bien."   Confucius