Laboratoires de systèmes intégrés d'énergie

CanmetÉNERGIE travaille avec l’industrie dans ses Laboratoires de systèmes intégrés d’énergie (LSIE) dans le but de mettre au point une technologie de pointe se rapportant aux éléments suivants :

• des procédés de combustion à haut rendement énergétique et à faibles émissions servant à des applications dans les bâtiments résidentiels et commerciaux
• des réseaux répartis de production d’électricité à petite échelle
• des réseaux communautaires d’énergie et de chauffage de quartier

Les activités réalisées dans le domaine résidentiel visent à accroître l’efficacité liée à la consommation réelle et totale d’énergie (notamment de l’électricité) dans le cas des chaudières de chauffage, des chauffe-eau alimentés par énergies de remplacement, des systèmes de chauffage des espaces, des foyers à haut rendement et des dispositifs de distribution optimale de chaleur. En fait, notre group se penche sur la mise au point d’équipements fonctionnant grâce à une source double d’approvisionnement en énergie ou à divers combustibles tels que le gaz naturel, le mazout numéro 2, le bois, ainsi que des biocombustibles comprenant les produits alcoolisés.

Un des domaines qui suscitent un grand intérêt est la réalisation de dispositifs combinant plusieurs fonctions à partir d’une source unique d’énergie. Dans ce créneau, on retrouve les systèmes ēKOCONFORT  la nouvelle génération de dispositifs à ultra haut rendement énergétique qui regroupent chauffage des espaces et de l’eau, de même que ventilation.

De nouvelles découvertes permettent la production d’électricité à l’aide de dispositifs révolutionnaires comme des systèmes thermophotovoltaïques ou thermo-électriques, des moteurs sterling, des piles à combustible et des appareils d’éclairage au gaz. Plusieurs de ces dispositifs fonctionnent grâce à des stratégies de contrôle perfectionnées fondées sur l’apprentissage.

Il existe, dans le cas des grands bâtiments, d’importantes possibilités d’accroître l’efficacité énergétique des systèmes de combustion. Des activités sont en cours pour procéder à la caractérisation des conditions de fonctionnement, élaborer des méthodes d'essai adéquates concernant l'efficacité énergétique saisonnière et orienter le développement d'un équipement à haut rendement, le tout en mettant l'accent sur les appareils de chauffage, les appareils de chauffage par infrarouge, les chaudières installées sur le toit et les chaudières à condensation.

L'efficacité énergétique et la conception des procédés de production combinée de chaleur et d'électricité, les applications liées aux gaz résiduels et les microturbines font également l'objet de mises à l'essai en rapport avec diverses utilisations, tant dans les endroits éloignés que dans le centre des villes.

En ce qui concerne les systèmes énergétiques dans les collectivités, la simulation à petite échelle d'un réseau de chauffage de quartier au sein des LSIE permet de mettre à l'épreuve des modèles de centrales pour les transferts d'énergie. Une boucle d'essai rend possible l'examen des additifs de réduction de la friction à l'intérieur des réseaux de chauffage central à eau chaude.

Outre le fait de développer et d'accroître le rendement de l'équipement, les membres des LSIE travaillent à l'élaboration de normes sur le rendement efficace des divers types d'appareils. D'autre part, ces personnes ont rédigé un grand nombre de guides de l'usager relativement à l'équipement résidentiel de combustion.

Capacités de mesure

Au chapitre des capacités de mesure des gaz de carneau, on compte l'évaluation en continu du CO₂, du CO, de l'O₂, du NOx, et du SO₂, ainsi que des particules, des métaux-traces, des éléments organiques lourds, sans compter la détermination des espèces. Toutes ces activités englobent également le dosage des volumes gazeux et liquides, du débit massique et des températures. Des consignateurs de données en continu, de pair avec des systèmes informatiques à haute vitesse, sont utilisés pour cueillir et analyser les données expérimentales. Des systèmes de contrôle automatisés permettent le fonctionnement précis de cycles opérationnels complexes, tant standard que non standard, ayant trait à l'équipement utilisé afin d'établir les possibilités et les occasions de rendement réel pour l'optimalisation de l'appareillage.

Géré par CanmetÉNERGIE au centre de recherche d'Ottawa (Ontario).