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PLATEFORME FORMATION & EVALUATION

Institut National de l’Energie Solaire

Parc Technologique Savoie Technolac

73375 LE BOURGET DU LAC CEDEX

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Les clés de la réussite

d'un projet solaire thermique

PLATEFORME DE FORMATION

SOLAIRE & BATIMENT

[email protected] janvier 2015

Les 5 à 7 de l’écoconstruction

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Programme

� Principaux dysfonctionnements constatés et points t echniques

associés

� Schémas solaire thermique collectif et instrumentat ion

� Présentation INES

� Dispositif TéléSuiWeb et prestations d’AMO

� Questions et échanges





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INES : Plateforme « Recherche & Développement »

4

Formation professionnelle

ObservatoireSuivi et évaluation des

installations solaires

Centre de ressourcesnumériques

INES Recherche DéveloppementDépartement des Technologies Solaires du

CEA- LITEN et UDS - CNRS

INES: Plateforme « Formation & Evaluation »





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Un défaut sur la partie solaire passe facilement inaperçu car l’appoint

« fait son travail » : le besoin en eau chaude est toujours satisfait.

Bilan économique pénalisé :

� l’économie d’énergie est inférieure celle attendue

� le coût de remise en état de l’installation est d’autant plus

élevé que le défaut dure dans le temps (dégradation des

éléments sensibles : fluide caloporteur, raccords, …)

Importance du suivi

Pour s’assurer de détecter rapidement un défaut, un suivi dans la durée est nécessaire

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� Financement actuel

� Institutions publiques (ADEME, Région Rhône-Alpes)

� Contrats privés (notamment bailleurs sociaux)

� Objectifs

� Permettre un contrôle de bon fonctionnement des installations de toutes

tailles (comparaison entre l’énergie solaire utile réelle et théorique)

� Minimiser le coût de la maintenance préventive

� Obtenir des statistiques sur le fonctionnement et les économies d’énergie

réelles générées par ces systèmes

� Naissance du dispositif en 2007

� Partenaires = cofinanceurs des installations solaires de production d’eau

chaude : ADEME, Région Rhône-Alpes, Conseil Général de la Savoie





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Assistance à maîtrise d’ouvrage –Installations neuves

� Visite sur place :

� vérification de la bonne réalisation des travaux

� relevé des caractéristiques pour la mise en place du suivi

� formation à l’utilisation de TélésuiWeb

� En amont de la réalisation de l’installation :

� analyse des schémas de principe et du CCTP

� le cas échéant, préconisations d’actions correctrices pour le fonctionnement et

le suivi de l’installation

� validation du schéma installateur

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Diagnostic de dysfonctionnement –Installations existantes

� Elaboration d’un rapport technique présentant :

� le schéma de principe hydraulique et le descriptif de l’installation

� les recommandations hiérarchisées d’actions correctrices

� les recommandations pour la mise en place d’un suivi dans la durée

� Visite sur place :

� relevé du schéma hydraulique et des caractéristiques du matériel installé

� contrôle de l’état des différentes parties constitutives de l’installation

� relevé des paramètres de la régulation et des différents instruments de

contrôle

� En amont de la visite :

� analyse des documents techniques si existants





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SOCOL

� Outils :� Schématèque :

http://www.solaire-collectif.fr/upload/data/Bibliothèque schémas SOCOL janvier 2014.pdf

� Ratios de consommation d’eau chaude :

http://www.solaire-collectif.fr/upload/data/Fiche Ratios Besoins ECS juin 2014.pdf

� Guide d’intégration architecturale des capteurs solaires

http://www.solaire-collectif.fr/upload/data/Guide d’intégration architecturale.pdf

� Etc…

� Réseau social d’expertise - solaire collectif

� Porté par Enerplan – soutien ADEME et GrDF

� Ouvert à tous

� Groupes de travail thématiques

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Schéma standard : appoint séparé

Ballonsolaire

EF

ECS

Ballonappoint

Ballonsolaire

2 clapets indispensables





11

Prévention de la légionellose (arrêté du 15/12/2005)

Si volume de stockage total ≥ 400 l :

source : COSTIC11

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Schéma standard : appoint séparé

Ballonsolaire

EF

ECS

Ballonappoint

Ballonsolaire

2 clapets indispensables

LL

SIMPLICITÉ = FIABILITÉ

T

V C1T

Mesure de l’énergie solaire utile aisée : 1 seul compteur d’énergie





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Appoint intégré avec bouclage sanitaire

T

V

Ballon

bi-énergies

T

C1

C2

V

T

T

T

C3

T

ECSL

L

V

- Estimation de l’énergie solaire utile plus complexe et coûteuse : 3 compteurs d’énergie

EF

- Perturbation fréquente de la partie solaire par l’appoint

+ Pertes de bouclage pouvant être compensées par le solaire

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Appoint séparé - retour bouclage vers solaire

Ballonsolaire

EF

ECS

Ballonappoint

Ballonsolaire

LL

T

T

M

- Possibilité de condamner l’option (vanne d’arrêt)

- Sondes de température et retour bouclage bien placés

- Mesure spécifique (ATTENTION : C2 doit comporter un double index)

- Vanne Tout-Ou-Rien, et non proportionnelle

T

V

C1

T

V

C2

T





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Stockage solaire en eau technique

Ballonsolaire

EF

ECS

Ballonappoint

L

L

D

- Régulation délicate

+ Coût moins élevé du ballon de stockage solaire

- Matériel supplémentaire (pompe, vanne 3 voies, détecteur de débit, échangeur sanitaire) => perte de rendement et risques de pannes supplémentaires

+ Protection anti-légionelles assurée dans la partie solaire

T C1

TV

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TeleSuiWeb : Mesures et calculs

Paramètres à définir grâce aux mesures :

� Volume d’eau chaude consommé

� Energie utile issue du ou des ballons solaires

� Energie apportée par l’appoint s’il est intégré

� Pertes de bouclage s’il revient dans le ballon solaire

Besoins ECS

Energie solaire utile mesurée

Energie solaire utile théoriqueRatio de performance =

Energie solaire utile mesurée

Energie solaire utile théorique

� Paramètres de l’installation

� Besoins ECS mesurés

� Ensoleillement réel à la station météo la plus proche

Méthode SOLO





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TelesuiWeb : Page de saisie des mesures

18

TelesuiWeb : Page d’affichage des résultats





19

TéléSuiWeb : Taux de bon fonctionnement

Fonctionnement correct

Fonctionnement moyen

Fonctionnement mauvais

En moyenne, sur le parc suivi (450 installations),

les systèmes produisent près de 80% de l’énergie solaire attendue.

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Equilibrage circuit solaire

• Equilibrage hydraulique naturel : boucle de Tichelmann

� Simple et fiable

� Pour champs de capteurs identiques





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Equilibrage circuit solaire

• Equilibrage par :

� Vanne d’équilibrage (type TA) : efficace mais • Coût élevé• Valeurs de réglage rarement précisées• Appareil complexe et souvent spécifique pour lecture du

débit

� Débitmètres à lecture directe + vanne • Simple• Possibilité de retirer le bypass en bouchonnant

21

22

Purge / dégazage du circuit solaire





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Vase d’expansion du circuit solaire

� Attention : présence d’un dispositif d’isolement et de purge pour le

contrôle de la pression de gonflage à la maintenance.

� Pression de gonflage : environ 0,5 bar de

moins que la pression de service du circuit solaire

� Objectifs :

- Compenser la dilation dufluide caloporteur

- Compenser la rétractation dufluide caloporteur

- Absorber la vaporisation dufluide contenu dans lescapteurs solaires

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La présence de débitmètres et d’organes deréglage est indispensable sur les circuits solaireprimaire et secondaire.

Débit circuit primaire ≈ débit circuit secondaire

Débitmètres





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Affichage en chaufferie

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Les systèmes autovidangeables

Circulateur à l'arrêt Circulateur en fonctionnement

Niveau fluide

Source Tecsol





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Installation sous pression Installation autovidangeableVase d'expansion

Purgeurs éventuels

Réservoir de vidange

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Avantages Contraintes• Pas de problème de purge/dégazage

• Absence totale de risque de vaporisation (y compris si coupure de courant)

=> Bien adapté aux installations à utilisation intermittente.

• Suppression d'éléments sensibles (purgeurs, vase d'expansion, clapet AR,…)

• Diminution du risque de fuites (pression réduite)

• Coût de maintenance plus faible

• Utilisation de capteurs vidangeables

• Pas de point plus haut que le bas des capteurs dans le circuit solaire

• Hauteur manométrique au démarrage

Dimensionnement identique que pour un système sous pression

Source Tecsol






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Merci de votre attentionMerci de votre attention

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