Grâce à un concept énergétique complexe et global, la Vaudoise aréna de Lausanne fonctionne avec une efficacité énergétique maximale. Pour ce faire, les rejets thermiques issus de la production de froid sont utilisés pour les besoins en chauffage. Fortes de leurs expériences précédentes sur des projets similaires, nos équipes spécialisées disposent d’un solide savoir-faire en matière de planification et de réalisation de solutions de chauffage/froid.
L’imposant centre sportif situé à Lausanne Malley comporte trois nouvelles patinoires ainsi que quatre bassins de natation, allant de la pataugeoire pour les petits au bassin olympique d’une longueur de 50 mètres. Pour le développement et la réalisation de la solution énergétique, les Services industriels de Lausanne (SiL) et les solutions énergétiques d’ewz ont créé leur propre société sous le nom de LaZur Energie SA (LaZur pour Lausanne Zurich). LaZur prend en charge le financement, la construction et l’exploitation des installations qui alimentent le nouveau stade en chaleur et en froid. Les deux entreprises ont uni leurs compétences pour créer la nouvelle société LaZur: tandis que les SiL coordonnent les aspects juridiques et administratifs, nous apportons notre savoir-faire technique pour des solutions énergétiques sophistiquées.
Exploiter les rejets thermiques au lieu de les voir partir en fumée
Les patinoires et le grand hall, pouvant accueillir jusqu’à 10 000 spectatrices et spectateurs, constituent le cœur de la Vaudoise aréna. Une grande quantité de froid est nécessaire à la production de glace et pour réussir à maintenir la surface de patinage à une température maximum de -6 °C. «Dès que l’on produit du froid, on génère des rejets thermiques», explique notre responsable de projet Catherine Martin-Robert. «En même temps, nous avons aussi besoin d’une très grande quantité de chaleur pour les autres installations. Cette combinaison rend possible une solution énergétique d’une très grande efficacité», poursuit Mme Martin-Robert.
Dans la centrale énergétique, cinq machines réfrigérantes produisent du froid. «Les rejets thermiques qui en découlent sont généralement rejetés dans l’environnement par les refroidisseurs situés sur le toit, sans être utilisés. Ici, la situation est tout autre», ajoute notre responsable de projet. La chaleur occasionnée est en effet très utile ailleurs dans le stade. Une partie des rejets thermiques est directement utilisée pour le chauffage des locaux. Une autre partie contribue au fonctionnement des deux pompes à chaleur qui se trouvent également dans la centrale. Avec la température déjà élevée des rejets thermiques, les pompes à chaleur peuvent fonctionner de manière extrêmement efficace. Les installations sont si performantes qu’il suffit d’une petite quantité d’électricité issue d’énergies renouvelables pour chauffer l’air de la piscine au niveau requis de 55 °C (haute température). Les quelque 45 000 litres d’eau chaude utilisés au quotidien, notamment pour les douches, doivent être chauffés à une température de 60 °C.
Un chauffage urbain pour couvrir les pics
En cas de pics de charge, le chauffage urbain distribué par le réseau local entre en jeu. De même, si l’eau des bassins doit être remplacée, le chauffage urbain est mis à contribution. Cela a lieu une à deux fois par an. L’eau fraîche doit alors arriver en 72 heures à la température normale de fonctionnement – pour le bassin olympique, il s’agit en règle générale d’une température comprise entre 25 et 28 °C. Selon les calculs, les besoins en chauffage urbain sont d’environ 2100 MWh par an. L’utilisation des rejets thermiques (directement ou indirectement par le biais des pompes à chaleur) s’élève à environ 4600 MWh. Selon Catherine Martin-Robert, notre concept bien pensé permet de couvrir près de 70% de la totalité des besoins en chaleur; le reste l’est par le chauffage urbain.
20 km de conduites de glycol sous chaque patinoire
Le système présente également un intérêt pour la production de glace. Afin d’intégrer de manière optimale l’ensemble de la production de froid dans le concept énergétique, LaZur est également responsable de la construction des conduites pour le réseau de glycol, des isolations et des tubages. Les machines réfrigérantes fonctionnant à l’ammoniac alimentent en froid un dense réseau de conduites de glycol d’une longueur totale de plus de 60 kilomètres et maintiennent à la température souhaitée les patinoires de 60 mètres sur 30. C’est le maître de glace qui est responsable de l’entretien de la glace. Les jours de pointe où plusieurs compétitions ont lieu, il a besoin d’un volume pouvant atteindre 30 000 litres d’eau tiède pour nettoyer les trois patinoires.
Déshumidification
Lorsque beaucoup de personnes se tiennent dans un espace, cela crée de l’humidité, susceptible de se transformer en une brume désagréable. Pour déshumidifier l’aréna, un air froid à 4 °C est soufflé dans la pièce. Selon Catherine Martin-Robert, le défi consistait à trouver le bon équilibre entre le froid et la chaleur afin que les visiteurs et visiteuses bénéficient d’un confort thermique maximal sans sentir de courant d’air.
De l’électricité faite maison
Une partie de l’électricité pour le nouveau stade provient des deux installations photovoltaïques qui se trouvent sur les toits de la piscine et de l’aréna. Le prestataire LaZur dispose de 190 kWc pour la production d’énergie: près de 20% de la totalité des besoins en électricité de la centrale énergétique sont ainsi couverts. 500 kWc de puissance sont prévus pour les consommateurs restants, tels que la ventilation ou l’éclairage. Si les installations produisent moins d’électricité qu’il n’en est nécessaire, de l’énergie issue de sources renouvelables est prélevée du réseau. Environ 80% de l’énergie requise pour la chaleur est produite à partir de sources renouvelables ou de rejets thermiques. Grâce à la production de froid à 100% neutre en CO₂, ce sont environ 1230 tonnes de CO₂ qui sont économisées par an.
Un fonctionnement optimal
Après la mise en service, notre équipe spécialisée vérifie les installations au moyen d’un monitoring tout en continuant à optimiser ces dernières. «Chaque pompe et chaque machine sera contrôlée dans les moindres détails et dans des conditions réelles pour maintenir la consommation d’énergie au niveau le plus bas possible», déclare Catherine Martin-Robert. L’objectif est de prélever le moins de chauffage urbain possible et de ne rejeter dans l’environnement qu’un minimum absolu de chaleur résiduelle inutilisée. LaZur est responsable de l’optimisation, de la maintenance, de l’exploitation et de l’entretien des installations énergétiques pour une durée de 30 ans.
- Planification, réalisation, financement
- Solution de chaleur pour basse et haute température
- Solution de froid pour le confort et la production de glace
- Solution photovoltaïque
- Exploitation des installations énergétiques
- 3,2 GWh de besoins calorifiques haute température par an
- 3,4 GWh de besoins calorifiques basse température par an
- 4,1 GWh de besoins frigorifiques au total par an
- 690 kWc de puissance PV pour la consommation propre
- 1230 tonnes d’économies de CO₂ par an
