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L’énergie solaire thermique pour les besoins de la piscine de la ville de

Herstal

Bureau d’études Pierre Berger

Bureau d’architecture Arch & Tech Jean Lelotte

Installateur Henkens Frères

Alain Heeren, Viessmann

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Introduction Audit solaire

- Caractéristique de la piscine (consommations, …) - Pré-dimensionnent du système solaire en fonction des besoins en eau chaude - Calcul de l'optimum technico-économique

Synthèse des résultats de l’audit La conception de la chaufferie Bilan énergétique - Garantie sur Résultat : 2007 – 2008 - Analyse détaillée 2009

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• Piscine couverte, ouverte au public, aux écoles et aux clubs sportifs (natation et plongée) • Deux bassins

• Grand bassin de 25 m de long (375 m²) • Petit bassin de 15 m de long (150 m²)

• Cafétéria, conciergerie et un centre d'accueil • Produisent ECS de manière autonome • Consommations pas prises en compte dans le dimensionnement du

système solaire

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Introduction Audit solaire : Date 22/04/2002

- Caractéristique de la piscine sur Base de l’année 1998 (consommations,…)

- Pré-dimensionnent du système solaire en fonction des besoins en eau chaude - Calcul de l'optimum technico-économique

Synthèse des résultats de l’audit La conception de la chaufferie Bilan énergétique - Garantie sur Résultat

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128.900 nageurs/an Vacances scolaires et fermeture annuelle (les deux premières

semaines de juin) influencent fréquentation

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Fréquentation en 1998

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Consommation annuelle de 3.996 m³/an à 40 °C Profil annuel

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Besoins en ECS en 1998

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Consommation annuelle de 8.034 m³/an à 30 °C Profil annuel

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Consommations bassins 1998

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Eau chaude sanitaire - 31 litres à 40°C par nageur

Eau de renouvellement des bassins : - 62 litres à 30°C par nageur

Est plus élevé que le minimum conseillé de 30 l/nageur S’explique par lavage filtres, et renouvellement annuel de l'eau des

bassins

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Ratios calculés sur base des relevés de la fréquentation

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- Caractéristique de la piscine (consommations, …) - Pré-dimensionnent du système solaire en fonction des besoins en eau

chaude - Calcul de l'optimum technico-économique


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150 m² de capteurs 2.000 litres de stockage solaire + 2.000 litres stockage d’appoint Production solaire théorique : 63 498 kWh/an Rendement des capteurs : 423 kWh/m² Fraction d'énergie utile non fournie par l'appoint : 46 %

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Pré-dimensionnement ECS seulement

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150 m² de capteurs 2.000 litres de stockage solaire + 2.000 litres stockage d’appoint Echangeur externe pour assurer le préchauffage de l'eau des

bassins, fournit 92.000 kWh/an Energie fournie aux bassins : 54.000 kWh/an Energie fournie pour l’ECS : 38.000 kWh/an Rendement des capteurs solaires : 613 kWh/m² (423 kWh/m² dans

option ECS seule)

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Pré-dimensionnement ECS + Piscine

Système choisi : ECS + Piscine

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Coût du kWh solaire

L'optimisation du dimensionnement s'effectue selon une recherche du coût minimum du kWh solaire La surface installée de capteur est le facteur qui influence le plus largement les coûts

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Coût moyen du kWh solaire ECS + Piscine

Le surcoût pour le préchauffage de l'eau des bassins estimé entre 9.000 et 13.000 €, selon la taille du système

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Objectif fixé :

• Economiser 140.000 kWh/an • +/- 17.500 m³ de gaz/an • 46,5 tonnes de CO2/an

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26°C Gd Bassin : 375 m2 28°C Petit Bassin : 150 m2

Renouvellement Piscine : 8 034 m3 d'eau froide à 30°C

2 x 1000 L 2 x 1000 L

La Conception de la Chaufferie

2 blocs de 12 douches, éviers et robinets de nettoyage 13 250 l/j d'ECS à 40°C

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• 10 X 11 capteurs Plans vitrés = 253 m² optique • La priorité solaire est donnée au chauffage de l’eau de piscine • Le chauffage de cette eau se divise en :

• Grand bassin • Petit bassin

• L’énergie restante est allouée à l’eau chaude sanitaire. • ECS + Piscine = 144.000 Kwh = +/- 20 % de 714.057 kWh (ECS & Piscine)

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660 kW 787 kW

La conception de la Chaufferie

Puissance totale installée : 1440 kW

Puissance Remplacée : 1740 kW

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Installation avec Vitocrossal 300 et Vitoplex (avec Therm-Control) avec plusieurs circuits de chauffage et un circuit basse température

Réchauffeur Piscine 60/40 GP Hall des bassins 60/40

- Rad - GP Cafétaria - ECS


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La Conception de la Chaufferie : Variante Possible !

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Traitement de désinfection !!!

La Conception de la Chaufferie : Variante Possible !

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60°C

10°C 35°C

70°C

Ensemble échangeur de chaleur Chaudière

La Conception de la Chaufferie : PECS = Choix Semi – instantané !

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Avantage du Semi instantané en condensation !

pour 10°C ---> 60°C et température de soutirage 55°C, 6000 L/Jour

35 20 DT en K

35 60 Temp retour en °C

70 80 Temp départ en °C

74 kW 72 kW Puissance nécessaire

1 x Vitocell-L 100 de 750 l et Vitotrans 222 2 x Vitocell-V 100 de 500 l

Gain de rendement jusqu'à 8 %

eau chaude + 450,-€/a eau chaude Fourniture

env. 5750,- € env. 5300,- € investissement

env. 450,- €/a 0 correspond à

env. 10.000 kWh/a 0 Gain pour 6000l/jour

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Variante

Prise au vent / lestage / fixation / Ombrage

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Objectif fixé : 140.000 kWh/an - Économiser +/- 17.500 m³ de gaz/an - 46.500 kg de CO2/an

2007 : Production solaire de 162.000 kWh - Economie de +/- 20.250 m³ de gaz - 50.400 kg de CO2 évitées

2008 : Production solaire de 158.000 kWh - Economie de +/- 19.750 m³ de gaz - 49.200 kg de CO2 évitées

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Bilan d’exploitation

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Bilan énergie solaire pour ECS 21/06 au 8/10/07 54%

Bilan énergie solaire pour Bassin 21/06 /06 au 8/10/07 43%

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Synthèse des résultats de l’audit La conception de la chaufferie Bilan énergétique - Garantie sur Résultat : 2007 – 2008 - Analyse détaillée 2009

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La fréquentation de la piscine

La piscine d’Herstal accueille environ +/- 104.000 nageurs par an. C’est une piscine communale.

La piscine d’ Herstal a acceuilli 105.833 nageurs durant l’année 2009.

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Analyse des Besoins

Deux « anomalies » ont été relevées : • Sur-consommation d’Eau Chaude Sanitaire en juillet • Sous-consommation d’Eau Chaude Sanitaire en octobre

Pas de réel contrôle sur cette consommation qui dépend du type d’utilisateurs. Une surveillance d’éventuels gâchis peut toutefois être réalisée.

La consommation d’eau est également liée à la fréquentation comme nous pouvons le constater ci-dessous :

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• Signature énergétique solaire : production solaire un même ensoleillement • Productions 2008 et 2009 sont équivalentes

• 2008 meilleure en hiver • 2009 meilleure en été

• Saisons intermédiaires plus productifs durant 2009.

Analyse détaillée - 2009

De manière globale, le solaire a participé pour 39% au besoin thermique de la piscine pour 2009

(contre 33% en 2008)

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Analyse détaillée - 2009 Production solaire VS ensoleillement

• Production solaire et ensoleillement cohérent en 2009 • Moindre production durant le mois de juin et d’août ( fréquentation et climat favorable)

De manière générale, la production solaire a été satisfaisante durant l’année 2009

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3 mois de production solaire suffit à fournir l’énergie nécessaire au chauffage des bassins

Production Solaire Vs Solaire 2008

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