LE SOLAIRE THERMIQUE Stéphane Barbier

Service Facilitateur du Bâtiment Durable

Séminaire Chauffage dans les immeubles à appartements

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●  Le solaire thermique ►  Marché ►  L’installation ST ►  Dimensionnement ►  Rentabilité ►  Primes ►  Outils

Plan de l’exposé

●  Effet de la nébulosité

Variation de l’énergie solaire

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●  En dehors de l’atmosphère terrestre, le rayonnement énergétique est à peu près constant et égale 1370 W/m2

●  Les rayons solaires traversent l’atmosphère, en plein soleil une surface horizontale reçoit maximum 1000 W/m²

Energie solaire disponible

●  Le gisement solaire moyen en Belgique

●  Une surface exposée reçoit du rayonnement direct et diffus.

●  L’ensoleillement annuel en Belgique est en moyenne de 1000 kWh/m2

Source: Energieplus: http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16759#01 4

Le marché solaire thermique

Source : Apere, Smartguide, 2014

(Source : Estif.org Solar thermal market in Europe

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L’installation solaire thermique : technologie

•  Types de capteurs solaires

6 Source : Energieplus, http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16760

L’installation solaire thermique :orientation

Orientation et inclinaison

Source: Energieplus: http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16760 7

L’installation solaire thermique : technologie

•  Rendement des capteurs solaires R

ende

men

t

Différence de température entre le capteur et le milieu ambiant [°C]

Capteur plat Capteur de vide

Absorbeur de piscine 0 – 20 °C Chauffage de piscine 20 – 100 °C Eau chaude et chauffage

> 100 °C Chaleur de processus 8

Source : Energieplus, http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16760

L’installation solaire thermique

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Oui… mais moins rentable

n  10 à 30 m² de capteurs

n  Ballon de 1000 à 3000 litres

n  Régulation plus complexe

n  Économie:

n  ~80% sur l’ECS

n  20…50% sur le chauffage

Chauffage + ECS via le solaire thermique?

Source : Solarpraxis.com

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Les installations combinées Solaire Thermique ECS et Chauffage ne bénéficient pas de la prime !!!

●  Ratio de consommation ECS ►  ~45 l à 45°C par jour par personne en moyenne ►  Soit 1,16 kWh/(m³.K) * 0,045 m³/(j.p) * 365 j/an * (45-10)°C = 670 kWhth/(p.an)

●  Superficie de panneaux ►  Fraction solaire de 50…70%, soit besoin de 350 à 600 kWhth/(p.an) ►  ~400 à 450 kWhth/m²panneau à 0,9 à 1,5 m²panneau/p ►  Or ~2 m²/panneau

›  si 2p : 1 panneau est trop juste à 2 panneaux soit ~4 m² ›  Relation m²/besoins non linéaire !

●  Stockage ►  1,3 à 1,7 x conso journalière ou 50 à 80 l par m² de capteur

Dimensionnement

Source : Guide pratique bâtiment durable, IBGE 11

Dimensionnement

Nomogramme de calcul de la taille d'un système de chauffe-eau solaire (Source : www.groene-energiewinkel.nl)

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●  Ratio de consommation ECS (très variable & moins précis qu’une mesure) ►  Centres d’accueil pour personnes handicapées: 80 l/j/pers à 60°C ►  Hôpitaux 65 l/j/lit à 60°C ►  Maisons de repos 50 l/j/lit à 60°C ►  Maisons de repos et de soins 85 l/j/lit à 60°C ►  Grands immeubles à appartements 35 l/j/pers. à 60°C ►  Logement social : 25 l/j/pers. à 60°C

Dimensionnement : besoins en litres?

Attention aux chiffres par défaut! (Source : CSTC, Production centralisée d’ECS dans les immeubles à appartements: débits de pointe et dimensionnement, Contact 2013/3)

Placer déjà MAINTENANT un débitmètre Mesurer = Savoir

Dimensionnement – besoins en litres?

Quick Scan Solaire Thermique >20 m², Collectif !

►  Calculateur Excel téléchargeable en ligne sur le site de BE ►  Fonction : pré-dimensionnement d’installations solaires

thermique de production d’eau chaude ►  Application : Production ECS pour bâtiments tertiaires,

structures d’accueil et logements collectifs (>300m³/an) ►  Objectif : évaluer la faisabilité technique, économique et

environnementale de l’installation ►  Résultats ð Ordres de grandeur

›  surface de capteurs, volume de stockage, ›  coûts d’investissement, économies d'énergie, ›  émissions de CO2 évitées

►  Utilisateurs : architecte, bureau d’études, conseiller PEB, installateur, gestionnaire de bâtiments, responsable énergie, maître d’ouvrage, syndic,…

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Quick Scan ST : limites d’utilisation ●  Pas adapté au dimensionnement de chauffe-eau solaires < 20 m² ●  Pas prévu pour d’autres applications que la production d’ECS

►  Préchauffage de l’eau de bassin ►  Soutien de chauffage ►  Refroidissement solaire assisté ►  … è Logiciels de dimensionnement spécifiques : T*sol, Polysun,…

●  Ne considère pas les contraintes techniques propres au bâtiment ►  ombrage du champ de capteur ►  accessibilité des locaux techniques ►  place disponible pour le stockage ►  …

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Quick Scan Solaire Thermique

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Voir le site web de Bruxelles Environnement Ø  Prime IBGE

Prime en RBC

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Prime en RBC

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Prime en RBC

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Conditions techniques primes ►  Le système solaire thermique doit contenir un compteur intégrateur de chaleur

« Le compteur d’énergie doit permettre de vérifier la performance du système et de déceler d’éventuelles anomalies »

►  L’installateur devra fournir une garantie de fonctionnement de 2 ans minimum. Cette garantie DOIT être complétée par une "garantie de résultat solaire" (GRS) mais que… si > 50 m2

Points d’attention ●  Orientation, inclinaison, ombrage

●  Capacité portante toiture

●  Isolation ballon de stockage !

●  Permis urbanisme ? ►  Non

›  si invisible de l’espace public ›  ou si dans le plan de la toiture

–  incorporé dans la toiture (l’idéal énergétique!) –  en surimposition à <30cm du plan de la toiture

►  Oui ›  Si bâtiment classé ›  Si dérogation au plan d’affectation du sol, au règlement urbanisme ou au permis de lotir

●  Etanchéité toiture et sous-toiture

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Points d’attention ●  Monitoring et bon suivi des performances

►  Des petits défauts peuvent avoir de grands impacts sur les performances

›  Défaut à la pompe de circulation ›  Senseur de température déconnecté (ballon par exemple) ›  Régulation mal programmée

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Informations générales et conclusion

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●  IBGE: ►  Solaire thermique ►  http://www.bruxellesenvironnement.be/Templates/Professionnels/informer.aspx?id=32603

►  Apere ►  www.apere.org ►  www.smartguide.be

●  Brugel ●  www.brugel.be

●  Rescert (formation) ●  www.rescert.be

Outils, sites internet, etc… intéressants :

Références Guide Bâtiment Durable : ●  http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be

●  Fiches : ►  G_ENE08 Choisir le meilleur mode de production et de stockage pour le

chauffage et l'eau chaude sanitaire ►  G_ENE11 Intégrer des installations pour la production d'électricité

renouvelable

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Stéphane Barbier Chef de projets

Cenergie

(  : 02.513.96.13 E-mail : info@cenergie.be