Charges thermiques internes pour les commerces

L’homme apporte chaleur sensible (par notre corps à 37 °C) et chaleur latente (par notre production de vapeur d’eau en respiration et transpiration).

Différentes valeurs sont données dans la littérature. La norme DIN 1946-2 (VDI-Lüftungsregeln) est intéressante dans le sens où, pour une plage de température qui correspond bien aux ambiances de zones de vente, elle donne des valeurs de chaleur sensible et latente et des apports d’eau des personnes pour des activités allant du repos au travail lourd.

En période froide

La personne présente à la caisse, pour une température de 21 °C fournit donc 95 Watts de chaleur gratuite au local. Par ailleurs, elle disperse 35  grammes d’eau dans l’ambiance chaque heure. Dans une certaine mesure, la contribution des apports des personnes dans le magasin peut être intéressante.

Par exemple, si on considère que 100 clients se trouvent présents dans une moyenne surface, on arrive, pour une activité légère (c’est le cas des clients qui se déplacent dans le magasin), à des apports de l’ordre de :

115 [W] x 100  = 11 500  [Watts]

En période chaude

La vapeur d’eau risque d’être condensée, sur la batterie froide du ventilo-convecteur ou sur l’évaporateur des meubles frigorifiques. La chaleur de condensation correspondante devra être comptabilisée dans le bilan thermique de la machine frigorifique. La chaleur de vaporisation/condensation étant de 2 500 kJ/kg environ, la correspondance est donnée pour un client évoluant dans une ambiance de 26 °C par :

(150 [g/h] x 2 500 [J/g] ) / 3 600 [s/h] = 105 [Watts]

En conclusion

• La présence d’un client apporte 115  Wh, chaque heure, en diminution des besoins de chauffage d’hiver dans un magasin à 21 °C.

• Le même client (fidélité oblige) augmente de 190 Wh, chaque heure, les besoins de refroidissement d’une zone de vente climatisé par la présence de froid alimentaire, dans un magasin maintenu à 26 °C.

Si la consommation des nouveaux appareils d’éclairage a été fortement réduite ces dernières années, par contre, celle due à la prolifération des équipements par usage a augmenté de manière spectaculaire.

La quantité totale de chaleur libérée par ce type d’équipement est déterminée par l’utilisation/allumage de l’équipement. Les charges moyennes réelles dépendent de la configuration et de l’occupation des zones de vente. Des campagnes de mesure dans certains magasins ont montré la contribution de ces apports internes à l’augmentation des consommations de climatisation ou de froid alimentaire.

La cuisson rapide, par exemple, s’est fortement développée que ce soit dans les commerces de détail comme dans les grandes et les moyennes surfaces.

Les sources l’ADEME en France nous permettent d’interpréter les appels de puissance dues aux appareils se trouvant dans la zone de vente et risquant de perturber le fonctionnement des meubles frigorifiques.

Source : ENERTECH, “Diagnostic électrique d’un supermarché de moyenne surface, avril 2001.

Dans cette étude très détaillée, on a tenté de dégager l’impact des apports internes sur le froid alimentaire. Le graphique suivant illustre la démarche :

Profil des consommations en période chaude (source ENERTECH).

Profil des consommations en période froide (source ENERTECH).

• à l’éclairage ;
• à l’occupation ;
• l’ouverture des portes ;
• les déperditions du bâtiment;
• …

Seule un essai réel dans des conditions identiques en combinant entre eux les différents apports internes permettrait d’identifier la contribution de chacun d’eux. C’est difficilement envisageable dans un commerce en exploitation.

Seule la simulation thermique dynamique peut nous aider.