Ce que comporte vraiment une mise à niveau des commandes CVC commerciales (et ce que vous pouvez éviter)

Un fournisseur de commandes visite votre immeuble, regarde le vieux panneau de la salle mécanique et vous soumet un prix pour une mise à niveau complète des commandes CVC. De nouveaux contrôleurs, de nouveaux capteurs, un nouveau câblage, une nouvelle interface d'exploitation, un calendrier de mise en service qui se compte en semaines. Le chiffre est élevé, et l'argument est simple : votre immeuble fonctionnera enfin comme il le devrait.

Une partie de cela est réelle. Une bonne partie, c'est un fournisseur qui vend tout le système alors qu'il vous fallait une poignée de résultats précis. Avant de signer, il est utile de savoir ce que comporte vraiment une mise à niveau des commandes CVC commerciales, d'où viennent les coûts et les perturbations, et lesquels de ces résultats vous pouvez obtenir sans recâbler l'immeuble.

Ce que comprend vraiment une mise à niveau des commandes CVC commerciales

Une mise à niveau conventionnelle des commandes CVC remplace ou complète le système qui pilote vos équipements mécaniques. En pratique, cela suppose des travaux sur la plupart de ces fronts :

• Contrôleurs de terrain et actionneurs. De nouveaux contrôleurs numériques directs sur les centrales de traitement d'air (CTA), les unités de toit (RTU) et les boîtes à volume d'air variable (VAV), ainsi que les actionneurs et les vannes qu'ils commandent.
• Capteurs. Capteurs de température, de pression, de débit et parfois de CO2, câblés jusqu'aux contrôleurs.
• Réseau et intégration. Une couche de supervision qui relie les contrôleurs entre eux, souvent en remplaçant ou en relayant un protocole plus ancien, et une nouvelle interface d'exploitation pour l'opérateur.
• Programmation et séquences. Les séquences de commande qui déterminent la réaction des équipements : logique d'économiseur, réinitialisation des points de consigne, étagement, horaires.
• Mise en service. Vérification point par point, validation des séquences et réglage pour que le système fasse ce que disent les plans.

Dans un grand immeuble doté d'un système d'air extérieur dédié (DOAS), de ventilo-convecteurs (FCU) ou d'un système à débit de frigorigène variable (VRF), la portée s'élargit en conséquence. Rien de tout cela n'est mauvais. La question est de savoir quelle part votre immeuble en a réellement besoin.

Pourquoi les mises à niveau de commandes câblées coûtent si cher et prennent si longtemps

La raison pour laquelle une mise à niveau des commandes est coûteuse et lente n'est pas les contrôleurs. C'est la façon dont on les installe.

Câbler, c'est tirer des conduits. Tirer des conduits, c'est faire venir des électriciens et, dans un immeuble occupé, travailler après les heures. Mettre en service un système complet, c'est des semaines de vérification point par point. Et la plupart du parc où cela se fait n'a pas été conçu pour cela : les trois quarts des immeubles commerciaux des États-Unis ont été construits avant 2000 (EIA CBECS, 2018), de sorte que l'entrepreneur en commandes installe de l'équipement numérique neuf dans un immeuble dont l'ossature lui est antérieure.

C'est aussi pourquoi la couverture des commandes s'arrête en général aux principaux équipements mécaniques. Un système d'automatisation du bâtiment conventionnel n'atteint de façon rentable qu'environ les 20 % supérieurs d'un immeuble, soit la centrale et les grandes centrales de traitement d'air. Prolonger la commande câblée jusqu'à chaque zone, chaque équipement auxiliaire, chaque circuit, est généralement hors de prix. La mise à niveau modernise donc les équipements que le système touchait déjà et laisse le reste là où il était.

Les résultats recherchés viennent de la visibilité, pas de nouveaux contrôleurs

Prenez du recul par rapport au matériel et regardez les résultats qu'on attend d'une mise à niveau des commandes. Presque toujours, la liste ressemble à ceci :

• Cesser de faire tourner les équipements dans un immeuble vide les nuits, les fins de semaine et les jours fériés.
• Freiner la surventilation et le surconditionnement d'espaces qui n'en ont pas besoin.
• Maintenir les points de consigne sans dérive causée par les dérogations manuelles.
• Repérer les défauts d'équipement avant qu'ils ne deviennent des pannes ou des gouffres d'énergie.
• Réduire les pointes de demande, qui comptent pour une large part de la facture d'énergie.

Voici ce que le prix de remplacement complet ne dit pas : l'essentiel de cette valeur vient de la visibilité et d'une commande ciblée à l'échelle de la zone, pas du remplacement des contrôleurs de votre centrale. Les immeubles gaspillent environ 30 % de l'énergie qu'ils consomment, selon une estimation de l'EPA citée par le département de l'Énergie des États-Unis, et le Laboratoire national Lawrence Berkeley rapporte des économies d'énergie médianes de 9 % à l'échelle de l'immeuble grâce aux logiciels de détection et de diagnostic de défauts. On ne peut rien capter de cela sans d'abord voir ce que font les équipements.

Mesurer d'abord, puis décider quoi recâbler

Une meilleure séquence que "soumettre la mise à niveau complète et mettre en service pendant un mois" consiste à mesurer l'immeuble, à corriger ce que les données révèlent, puis seulement à décider si le gros projet de commandes mérite son budget.

Cette démarche comporte trois gestes, et aucun n'exige de démonter l'immeuble :

1. Instrumentez avant de mettre à niveau. Des transformateurs de courant sans fil se fixent aux équipements et aux circuits, au panneau, sans conduits à tirer. Vous obtenez des données par intervalles sur ce que chaque charge importante tire réellement, sur le moment où elle fonctionne et sur l'origine du gaspillage. Souvent, l'idée que "il nous faut une mise à niveau complète des commandes" ne résiste pas au contact des données.
2. Ajoutez une commande ciblée là où elle rapporte. Des thermostats sans fil tenant compte des horaires réunissent l'occupation, la qualité de l'air intérieur et l'horaire pour éliminer le fonctionnement après les heures et la dérive des dérogations, zone par zone. Un suivi continu du CO2, des PM2.5 et de l'humidité fait de la ventilation une boucle pilotée par la demande, qui conditionne l'air extérieur seulement quand l'espace en a besoin, au lieu d'appliquer jour et nuit l'hypothèse de la journée de conception.
3. Vérifiez, puis cernez le reste. Avec une base de référence mesurée, vous pouvez prouver ce que les correctifs ciblés ont fait économiser et définir avec précision les travaux de commandes restants, sur les équipements où ils rapportent vraiment, plutôt qu'un remplacement général.

Rien de cela ne remplace le système de commande qui pilote votre centrale. Cela ajoute la visibilité que ce système n'a jamais eue, capte les gains d'exploitation qui n'exigent pas de nouveaux contrôleurs et fait de toute mise à niveau que vous approuverez une décision défendable, fondée sur des données, plutôt que la portée par défaut d'un fournisseur.

Pourquoi les commandes IoT sans fil sont la meilleure première mise à niveau

Si la soumission câblée est le choix par défaut, les commandes IoT sans fil sont la voie qui contourne son plus gros coût. Quatre éléments en font un bon premier geste :

• Elles évitent les conduits. Comme le dit la section sur les coûts plus haut, c'est l'installation qui concentre la dépense et les perturbations. Les appareils sans fil évitent les conduits à tirer, de sorte que le même budget peut atteindre une plus grande part de l'immeuble.
• Elles atteignent les zones. Des capteurs et des thermostats sans fil apportent le suivi et la commande aux zones et aux équipements qu'un système câblé a écartés à cause de son prix, et c'est de là que viennent la visibilité et la commande ciblée.
• Elles fonctionnent avec ce que vous avez déjà. E360 est une plateforme IoT indépendante des appareils qui s'intègre à divers équipements de surveillance et thermostats intelligents, de sorte qu'elle peut cohabiter avec votre système de commande existant plutôt que de le remplacer. Votre centrale continue de fonctionner comme aujourd'hui.
• Elles évoluent à votre rythme. Sans rien à câbler, vous pouvez commencer par les équipements et les zones que les données désignent et en ajouter à mesure que la base de référence montre où cela rapporte, plutôt que de vous engager d'emblée dans une seule grande portée.

Trois questions à poser avant d'approuver la soumission

Si une mise à niveau des commandes CVC commerciales se trouve sur votre bureau, trois questions valent la peine d'être résolues d'abord :

• Avez-vous des données par intervalles sur l'équipement en question, ou seulement les plans et la facture mensuelle ? Dans le second cas, vous établissez la portée à l'aveugle.
• Quelle part de la portée proposée vise la centrale plutôt que les zones ? Les résultats à l'échelle des zones sont souvent atteignables sans la mise à niveau câblée.
• À quoi mesurerez-vous la mise à niveau ? Sans base de référence, "ça fonctionne mieux maintenant" est une affirmation, pas un résultat.

Les immeubles qui se modernisent bien cette décennie ne sont pas ceux qui ont acheté le plus gros ensemble de commandes. Ce sont ceux qui ont mesuré d'abord, corrigé ce que les données montraient et investi le capital là où l'immeuble le méritait.

C'est la couche qu'ajoute E360 : une instrumentation sans fil sur les équipements et les zones qu'un système conventionnel n'a jamais atteints, plus une commande tenant compte des horaires et de la qualité de l'air intérieur là où elle rapporte, sans conduits à tirer. Avant d'approuver un remplacement complet, il vaut la peine de voir ce que fait réellement l'immeuble.