Chauffe-eau solaire à circulation forcée. Vu pour enregistrement le 18 juillet 2006
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- Michele Bureau
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1 Avis Technique 14/ Chauffe-eau solaire à circulation forcée Chauffe-eau solaire Solar water-heater Sonnenboiler Ne peuvent se prévaloir du présent Avis Technique que les productions qui, d'une part, font l'objet d'un suivi annuel des conditions de leur fabrication et des contrôle associés, et d'autre part, sont équipés de capteurs solaires bénéficiant d'un Certificat CSTBat dont la liste à jour est consultable sur Internet à l adresse : ALLIANTZ modèles AS 200, AS300, AS400 et AS500 Titulaire : APPROSUD ENVIRONNEMENT 27 avenue de Toulouse F Narbonne Tél. : Fax : contact@approsud.com internet : rubrique : Produits de la Construction Certification Procédés solaires Coission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969) Groupe Spécialisé n 14 Installations de Génie Climatique et Installations Sanitaires Vu pour enregistrement le 18 juillet 2006 Secrétariat de la coission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, F Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : Fax : Internet : Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site Internet du CSTB ( CSTB 2006
2 Le Groupe Spécialisé n 14 "Installations de Génie Climatique et Installations Sanitaires" de la Coission chargée de formuler les Avis Techniques a examiné, le 28 juin 2005, les chauffe-eau solaires ALLIANTZ modèles AS200, AS300, AS400, et AS500 présentés par la société APPROSUD ENVIRONNEMENT, 27 avenue de Toulouse NARBONNE. Il a formulé, concernant ces équipements, l'avis Technique ci-après. Cet Avis ne vaut que pour les procédés qui, d'une part font l'objet, d'un suivi annuel des conditions de leur fabrication et des contrôle associés, et d'autre part, sont équipés de capteurs solaires bénéficiant d'un Certificat CSTBat attaché à l'avis Technique relatif à ces capteurs, délivré par le CSTB. 1. Définition succincte 1.1 Description succincte Les chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS" sont des équipements individuels destinés à la préparation d'eau chaude sanitaire utilisant en priorité l'énergie solaire. Ils forment des ensembles comprenant : un ou plusieurs capteurs solaires de type ALLIANTZ, objets de l Avis Technique 14+5/03-809*04 Ext, extension coerciale à l Avis Technique 14+5/ relatif au capteur FK 7200 fabriqué par la société GREENoneTEC Solar Industrie GmbH, un préparateur solaire constitué d'un réservoir de stockage de l'eau chaude sanitaire équipé dans sa partie inférieure d'un échangeur hydraulique relié au circuit capteurs solaires, nécessitant un appoint externe (par chaudière ou ballon) placé en aval du préparateur et en série, un préparateur solaire constitué d'un réservoir de stockage de l'eau chaude sanitaire équipé dans sa partie inférieure d'un échangeur hydraulique relié au circuit capteurs solaires, et équipé dans sa partie supérieure d'un second échangeur hydraulique relié à une source d'appoint thermique et / ou d'une résistance d'appoint électrique, une pompe de circulation constituant avec les capteurs et l'échangeur solaire le circuit primaire du procédé permettant le transfert du fluide chauffé dans les capteurs solaires vers l'échangeur solaire du préparateur, un système de régulation gérant les fonctions chauffage par l'énergie solaire et par l'appoint de l'eau chaude sanitaire. Les capteurs solaires peuvent être installés de manière dite "intégrée en toiture" sur des versants de pente comprise entre 47 % (25 ) et 215 % (65 ), ou de manière dite indépendante sur supports, au sol, sur une paroi verticale, sur toitures-terrasses ou toitures inclinées. Caractéristiques générales (cf. tableau 1). 1.2 Identification Le fabricant appose sur chaque appareil un marquage indélébile permanent comprenant les informations telles que définies au paragraphe ci-après. Chaque colisage est accompagné d'une notice de montage, de mise en œuvre et d'entretien. 2. AVIS 2.1 Domaine d'emploi accepté Procédé destiné à la réalisation d'installations individuelles de production d'eau chaude sanitaire. Utilisation en France métropolitaine et dans les Départements et Territoires d'outre-mer (DOM TOM). L'implantation des capteurs sera conforme au domaine d'emploi accepté de l'avis Technique 14+5/03-809*04 Ext relatif aux capteurs solaires "ALLIANTZ". L Avis ne vise pas l emploi du procédé : lorsque les capteurs équipant les chauffe-eau solaires sont intégrés à la toiture en climat de montagne caractérisé par une altitude supérieure à 900 m, lorsque les capteurs équipant les chauffe-eau solaires sont intégrés à la toiture dans les Départements et Territoires d'outre-mer (DOM TOM). 2.2 Appréciation sur le procédé 2.21 Satisfaction aux lois et règlements en vigueur et aptitude à l'emploi Thermique a) Les chauffe-eau solaires individuels "ALLIANTZ modèles AS" permettent de satisfaire au respect des exigences telles que définies dans le règlement en vigueur relatif aux caractéristiques thermiques des bâtiments nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments. b) Limitation de température L'utilisation des chauffe-eau solaires individuels "ALLIANTZ modèles AS" ne fait pas obstacle au respect des dispositions de l'article 36 de l'arrêté interministériel du 23 juin 1978 modifié. A cet effet un dispositif de réglage de la température de l'eau distribuée aux points de puisage doit être à la disposition de l'utilisateur Sécurité électrique Le marquage CE apposé sur les équipements électriques (ballon de stockage incluant l'appoint électrique, circulateur, dispositif de régulation et de gestion) utilisés pour la confection des chauffe-eau solaires atteste de la conformité de ces équipements à la directive Européenne n 93/68/CEE du 22 juillet 1993, dite "directive basse tension" Aptitude à l'emploi Stabilité La tenue mécanique des vitrages et le maintien en place des capteurs solaires " ALLIANTZ ", eu égard aux charges climatiques (vent et neige), peuvent être considérés coe normalement assurés (cf. Avis Technique 14+5/03-809*04 Ext). Le maintien en place des cuves de stockage d eau chaude peut être considéré coe normalement assuré compte tenu de la conception des supports et de l expérience acquise en ce domaine. Sécurité feu Dans le cas d'ensemble de chauffe-eau équipés de capteurs solaires dont la plus grande dimension est supérieure à 4 m et couvrant plus de 50 % de la surface de la toiture, les valeurs des caractéristiques de la couverture à considérer pour la protection des bâtiments contre l'incendie sont : indice : i = 3 classe : capteur sur plan horizontal (terrasse) : sans objet, autres implantations : T5 Dans les autres cas, les caractéristiques à considérer sont les caractéristiques propres de la couverture. Projection de fluide surchauffé La réglementation relative aux appareils à vapeur (décret du 02 avril 1926) n'est pas applicable, la conception du chauffe-eau étant de nature à éviter la vaporisation d'eau sanitaire. Matériaux en contact avec des eaux destinées à l'alimentation humaine Les matériaux constitutifs de la cuve du préparateur d'eau chaude sanitaire sont inertes vis-à-vis de l'eau sanitaire. Les autres matériaux constitutifs du chauffe-eau n'appellent pas de remarques particulières. Le procédé permet de satisfaire au Règlement Sanitaire Départemental type. 2 14/
3 Résistance à la pression La résistance à la pression est normalement assurée, dès lors que la pression maximale de service est limitée à celle indiquée au Tableau 1 du Dossier Technique établi par le demandeur. Raccordements hydrauliques Les accessoires hydrauliques et de sécurité pour le raccordement au circuit de distribution d'eau sanitaire ne font pas partie de la fourniture. Autres informations utiles Résistance aux efforts d arrachement de la couverture transparente des capteurs solaires "ALLIANTZ : cf. Avis Technique 14+5/03-809*04 Ext. Performances thermiques des capteurs solaires "ALLIANTZ" : cf. Avis Technique 14+5/03-809*04 Ext Durabilité - Entretien La nature, la compatibilité et la disposition des constituants du chauffe-eau ainsi que les dispositions prévues pour le traitement des condensats permettent de préjuger favorablement de la durabilité du procédé dans le domaine d'emploi accepté. L entretien des chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS" ne pose pas de difficultés particulières dès lors que les préconisations définies au Dossier Technique et dans la notice d'installation établis par le demandeur, complétées par le Cahier des Prescriptions Techniques, sont respectées Fabrication et contrôle La fabrication des chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS" fait l'objet d'un autocontrôle systématique régulièrement surveillé (annuellement) par le CSTB, permettant d'assurer une constance convenable de la qualité. De plus, le fabricant se prévalant du présent Avis Technique doit être en mesure d'apporter la preuve que les capteurs solaires équipant les chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS" font l'objet d'une certification CSTBat délivrée par le CSTB attestant la régularité et le résultat satisfaisant de l'autocontrôle relatif à la fabrication de ces capteurs solaires, complété par les essais et vérifications effectuées par le CSTB sur des capteurs solaires prélevés en cours d'audit. Les capteurs solaires certifiés sont identifiables par la présence sur les produits et leur emballage du logo CSTBat suivi du numéro de certificat 2.25 Mise en œuvre La mise en œuvre des chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS" relève nécessairement d'entreprises ayant les compétences requises en génie climatique, en plomberie et en couverture. L installation des chauffe-eau est réalisée et contrôlée et le service après-vente est assuré par les installateurs avertis des particularités du procédé, ayant reçu une formation à ces techniques de pose, et opérant avec l assistance technique de la société APPROSUD ENVIRONNEMENT. Les supports et dispositifs de fixation ainsi qu'une notice de mise en œuvre font partie de la livraison. 2.3 Cahier des Prescriptions Techniques 2.31 Prescriptions counes Les prescriptions à caractère général relatives aux capteurs solaires équipant les chauffe-eau solaires individuels ainsi qu'a leur mise en œuvre sont définies dans les Avis Techniques les concernant. Les travaux de plomberie tant pour la réalisation du réseau primaire incluant les capteurs, la pompe de circulation et l'échangeur solaire du préparateur que le raccordement du préparateur solaire au réseau d'alimentation en eau froide et au réseau de distribution d'eau chaude sanitaire seront exécutés en respectant les préconisations définies dans les normes : NF P (DTU 60.5) (septembre 1987, mai 1993, janvier 1999, octobre 2000) : Canalisations en cuivre - Distribution d'eau froide et d'eau chaude sanitaire, évacuation d'eaux usées, d'eaux pluviales, installations de génie climatique Cahier des clauses techniques + Amendements A1, A2. NF P (DTU 60.1) (mai 1993, janvier 1999, octobre 2000) : Plomberie sanitaire pour bâtiments à usage d'habitation - Cahier des charges + Amendements A1, A2. NF P40-201/ADD1 (DTU 60.1) (juillet 1969) : Plomberie sanitaire pour bâtiments à usage d'habitation - Mise en œuvre des canalisations traversées des planchers, murs et cloisons - Additif 1. NF P40-201/ADD4 (DTU 60.1/ADD4) (février 1977) : Plomberie sanitaire pour bâtiments à usage d'habitation - Installations de distribution d'eau en tubes d'acier à l'intérieur des bâtiments - Additif 4. NF P40-201/ADD4/CCS (DTU 60.1/ADD4/CCS) (février 1977) : Plomberie sanitaire pour bâtiments à usage d'habitation - Cahier des clauses spéciales de l'additif 4. NF P40-201/ADD4/MEM (DTU 60.1/ADD4/MEM) : Plomberie sanitaire pour bâtiments à usage d'habitation - Mémento de l'additif Prescriptions techniques particulières Conditions de fabrication et de contrôle Le fabricant est tenu d'exercer sur sa fabrication et sur les produits faisant l'objet d'une sous-traitance un autocontrôle permanent. Ce contrôle porte notaent sur la tenue de chaque cuve du préparateur solaire et de chaque absorbeur des capteurs solaires à une pression minimale d'essai égale à 1,5 fois la pression de service déclarée pour chacun de ces composants par le fabricant Marquage Le fabricant est tenu d'apposer à minima : sur chaque préparateur un marquage indélébile permanent comprenant : - les coordonnées du fabricant, - le nom coercial de l'appareil, - la superficie d entrée de capteur, A (m 2 ), - le volume du réservoir de stockage, V (litres), - le volume chauffé par l'appoint (l) - le numéro d'avis Technique, - la pression maximale de service (bars), - la date de fabrication, - le numéro de série. Sur chaque capteur équipant les chauffe-eau : - le nom et l'adresse du fabricant, - la marque coerciale du capteur, - la marque CSTBat suivie du numéro de Certificat rappelant le repère de l'usine productrice, - le numéro d'avis Technique, - les caractéristiques certifiées : surface d'entrée du capteur, (m²), performance thermique déterminée selon les modalités de la norme NF EN et exprimée par la valeur des coefficients ŋ 0, a1 et a2 rapportés au m² de la superficie d'entrée, - les mentions suivantes : température de stagnation du capteur, pression maximale de service exprimée en bar, date de fabrication, numéro de série Mise en œuvre Capteurs solaires L installation des capteurs solaires doit être réalisée à l aide des supports et des accessoires de raccordement à la couverture fournis par le fabricant ou répondant aux spécifications du fabricant du chauffe-eau telles que définies dans l'avis Technique du capteur, dans le Dossier Technique et dans la notice d installation fournie avec les chauffe-eau lors de leur livraison. Circuit primaire solaire Les liaisons en matériaux synthétiques ou en acier galvanisé sont interdites. Préparateur solaire Le préparateur solaire et ses accessoires doivent être installés dans des locaux à l'abri des intempéries et hors gel. En complément des prescriptions définies dans le Dossier Technique et dans la notice d installation du chauffe-eau, l installateur ou 14/
4 le bureau d étude devra réaliser une étude de dimensionnement de l installation tenant compte, notaent, des points suivants : s assurer de l accessibilité du local où est installé le préparateur solaire afin de faciliter d une part les opérations d installation, et d autre part permettre les opérations de vérifications et de maintenance ultérieurement à cette installation, vérifier que la surcharge occasionnée par l installation de ce préparateur n est pas de nature à affaiblir la stabilité des ouvrages porteurs. L installateur devra, le cas échéant, procéder au renforcement de la structure porteuse avant mise en place du ballon de stockage sur son support, prévoir des pénétrations dans la toiture des canalisations de liaisons entre capteurs et ballon de stockage qui soient réalisées à l aide d éléments de type chatières ou passe-barre. Ces pénétrations sont réservées exclusivement au passage de ces canalisations. En aucun cas elles ne peuvent être utilisées pour le passage de câbles électriques ou autres (télévision, téléphone, ). Installation électrique L'installation électrique doit être réalisée conformément aux prescriptions de la norme NF C Le circuit alimentant les composants électriques du chauffe-eau doit être protégé par un dispositif à courant différentiel résiduel haute sensibilité 30 ma maxi. Fluide caloporteur La marque coerciale du fluide caloporteur utilisé dans le circuit primaire du chauffe-eau solaire doit figurer de manière lisible et indélébile sur l'installation de telle façon qu'elle ne puisse être soustraite à la vue des occupants. Protection anodique Dans le cas où une anode à courant imposé est mise en œuvre, son alimentation doit être réalisée de manière à éviter sa déconnexion accidentelle. Un branchement par l'intermédiaire d'une prise débrochable manuellement est de ce fait proscrit. De plus, un système permettant de s'assurer que l'anode est correctement alimentée (voyant) devra être mis en place. Appoint séparé Dans le cas où l'appoint est effectué à l'aide d'un équipement non intégré au chauffe-eau solaire (ballon complémentaire, chaudière ) la canalisation de liaison entre le chauffe-eau et l'organe d'appoint devra être isolée et le volume de cette conduite ne devra pas excéder 3 litres Protection contre les brûlures Afin de se prémunir contre les risques de brûlure et compte tenu de la capacité du système à produire de l'eau chaude sanitaire à une température bien supérieure aux limites autorisées par la réglementation en vigueur, un dispositif permettant de limiter la température de l'eau en sortie du préparateur a une valeur compatible avec les dispositions réglementaires, doit obligatoirement être installé sur le réseau de distribution d'eau chaude sanitaire. Ce dispositif doit faire partie de la fourniture Sécurité sanitaire L'installateur et / ou le fabricant du chauffe-eau solaire doivent être en mesure d'apporter la preuve que le liquide caloporteur utilisé dans le circuit solaire a reçu de la Direction Générale de la Santé (DGS) l'approbation pour son classement en liste "A" des fluides caloporteurs pouvant être utilisés dans les installations de traitement thermique des eaux destinées à la consoation humaine (cf. circulaire du 2 juillet 1985), après avis de l'agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA) Conditions d'entretien Il doit être effectué un contrôle annuel (de préférence en automne) du fluide caloporteur du circuit primaire afin de vérifier le maintien de ses qualités en termes de protection contre le gel et la corrosion. Si besoin, ce fluide doit être remplacé. Il doit être effectué un contrôle périodique (tous les 2 ans au maximum) de l'anode en magnésium constituant la protection du préparateur solaire. Conclusions Appréciation globale Pour les fabrications qui, d'une part font l'objet, d'un suivi annuel des conditions de leur fabrication et des contrôle associés, et d'autre part, sont équipés de capteurs solaires bénéficiant d'un Certificat CSTBat, l'utilisation des chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS" dans le domaine d'emploi accepté, complété par le Cahier des Prescriptions Techniques est appréciée favorablement. Validité Jusqu au 31 octobre Pour le Groupe Spécialisé n 14 Le Président A. DUIGOU 3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé Dans le cas particulier des chauffe-eau à appoint électrique (appelés aussi électrosolaires), l'attention du lecteur est attirée sur le dimensionnement de la résistance d'appoint électrique. Aussi on veillera à ce que la puissance de cette résistance ne soit pas la cause d'une augmentation conséquente de la puissance souscrite par l'utilisateur et donc de la prime fixe de son contrat d'abonnement. Il est donc recoandé de limiter cette puissance aux valeurs habituellement préconisées pour un chauffe-eau électrique à accumulation couraent installés dans les logements. Dans le cas des chauffe-eau solaires à appoint mixte (électrique et hydraulique), la gestion de ces chauffe-eau doit rendre impossible le fonctionnement simultané des deux appoints. Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n 14 Jean-Pierre DORMEAU 4 14/
5 Tableau 1 - Caractéristiques des chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS200, AS300, AS400 et AS500" Chauffe-eau ALLIANTZ modèle AS simple échangeur sans appoint AS200/1-1 AS200/2-1 AS300/2-1 AS300/3-1 AS400/3-1 AS500/3-1 Nombre de capteurs Superficie hors tout du capteur (m²) 2,12 4,24 4,24 6,36 6,36 6,36 Superficie d'entrée du capteur (m 2 ) 1,88 3,76 3,76 5,64 5,64 5,64 Type d'appoint sans sans sans sans sans sans Pression maximale de service échangeur solaire (bars) V n (1) (litres) V ap (2) Appoint électrique (litres) V ap (2) Appoint hydraulique (litres) V es 40 (3) (litres) Chauffe-eau ALLIANTZ modèle AS simple échangeur avec appoint électrique AS200/1-1E AS200/2-1E AS300/2-1E AS300/3-1E AS400/3-1E AS500/3-1E Nombre de capteurs Superficie hors tout du capteur (m²) 2,12 4,24 4,24 6,36 6,36 6,36 Superficie d'entrée du capteur (m 2 ) 1,88 3,76 3,76 5,64 5,64 5,64 Type d'appoint électrique électrique électrique électrique électrique électrique Pression maximale de service échangeur solaire (bars) V n (1) (litres) V ap (2) Appoint électrique (litres) V ap (2) Appoint hydraulique (litres) V es 40 (3) (litres) Chauffe-eau ALLIANTZ modèle AS double échangeur avec appoint hydraulique AS300/2-2 AS300/3-2 AS400/3-2 AS500/3-2 Nombre de capteurs Superficie hors tout du capteur (m²) 4,24 6,36 6,36 6,36 Superficie d'entrée du capteur (m 2 ) 3,76 5,64 5,64 5,64 Type d'appoint hydraulique hydraulique hydraulique hydraulique Pression maximale de service échangeur solaire (bars) V n (1) (litres) V ap (2) Appoint électrique (litres) V ap (2) Appoint hydraulique (litres) V es 40 (3) (litres) Chauffe-eau ALLIANTZ modèle AS double échangeur avec appoint mixte AS300/2-2E AS300/3-2E AS400/3-2E AS500/3-2E Nombre de capteurs Superficie hors tout du capteur (m²) 4,24 6,36 6,36 6,36 Superficie d'entrée du capteur (m 2 ) 3,76 5,64 5,64 5,64 Type d'appoint mixte mixte mixte mixte Pression maximale de service échangeur solaire (bars) V n (1) (litres) V ap (2) Appoint électrique (litres) V ap (2) Appoint hydraulique (litres) V es 40 (3) (litres) (1) V n est le volume d eau nominal total (litres) (2) V ap est le volume d eau comprise entre le point le plus bas des éléments actifs de l appoint (hydraulique et/ou électrique) et le haut du ballon. (3) V es 40 est le volume d eau chaude à 40 C maximale que peut produire quotidiennement l appoint électrique seul (en absence d ensoleillement), après une unique mise en température stabilisée à 65 C du volume chauffé par l'appoint (Vap) et pour une température d'eau froide à 15 C. 14/
6 Dossier Technique établi par le demandeur A. Description 1. Généralités 1.1 Identification du demandeur Société : APPROSUD ENVIRONNEMENT Adresse : 27, avenue de Toulouse NARBONNE Tél. : Fax : contact@approsud.com Web : Dénomination coerciale du procédé L'Avis Technique est demandé pour un chauffe-eau solaire individuel avec capteurs solaires plans, de dénomination coerciale "ALLIANTZ modèles AS200, AS300, AS400 et AS500". 1.3 Domaine d'emploi Les chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS200, AS300, AS400 et AS500" sont conçus pour le chauffage direct d eau chaude sanitaire par un fluide caloporteur à circulation forcée à travers un échangeur de type serpentin intégré dans la partie basse du préparateur solaire. La zone géographique pour laquelle l Avis Technique est demandé est la France métropolitaine et les Départements et Territoires d'outre-mer (DOM TOM). Les systèmes de montage des chauffe-eau solaire permettent : - d intégrer les capteurs dans des toitures de pente comprise entre 47 % (25 ) et 215 % (65 ) dans le même domaine d emploi que celui défini dans l'avis Technique (14+5/03-809), - d installer les capteurs de manière dite indépendants sur supports au sol, sur une paroi verticale, en toiture terrasse ou toitures inclinées, - d installer les préparateurs solaires dans le volume habitable d'une habitation ou dans un local annexe, hors volume habitable. L installation du préparateur en dehors d un local est proscrite. 2. Description des chauffe-eau Les chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS200, AS300, AS400 et AS500 sont à circulation forcée avec échangeurs intégrés au préparateur solaire avec possibilité d appoint hydraulique par échangeur intégré et/ou électrique par thermoplongeur. Ils sont fournis en éléments séparés appelés à être raccordés sur chantiers par un installateur agréé. Les chauffe-eau solaires "ALLIANTZ modèles AS se différencient de la manière suivante : avec préparateur simple échangeur disposant d'un appoint intégré par résistance électrique, avec préparateur simple échangeur ne disposant pas de résistance électrique mais nécessitant un appoint externe (par chaudière ou ballon) placé en aval et en série, avec préparateur double échangeur avec ou sans appoint électrique. Tous ces chauffe-eau sont constitués : de capteurs solaires plans à circulation de liquide de type Alliantz tels que décrits dans l Avis Technique 14+5/03-809*04 Ext, d'un préparateur solaire vertical de type ERM (simple échangeur) ou ERMR (double échangeur) d'une capacité comprise entre 200 et 500 litres. Type de préparateur Contenances (l) ERM 200 / 300 / 400 / 500 ERMR 300 / 400 / 500 d'un bloc de transfert intégrant les fonctions pompe, soupape de sécurité, clapet anti-retour, débitmètre et affichage de la température des circuits départ/retour solaire, d'une régulation électronique à différentiel de température permettant la coande de l installation solaire, d'un vase d expansion, d un fluide caloporteur adapté. 3. Caractéristiques générales 3.1 Principales caractéristiques des kits "ALLIANTZ modèles AS cf. tableau Éléments constitutifs 4.1 Capteurs solaires Capteurs solaires plans ALLIANTZ tels que décrits dans l'avis Technique 14+5/03-809*04 Ext. Capteurs Solaire ALLIANTZ Superficie hors tout (m²) 2,12 Superficie d entrée (m²) 1,88 Superficie d absorbeur (m²) 1,81 Pression de service (bars) 9 Poids à vide (kg) 39 Contenance en eau de l absorbeur (l) 1,4 Dimensions hors tout l x L () 4.2 Préparateurs solaires 4.21 Réservoir de stockage 2039x1039x91 Les préparateurs des systèmes "ALLIANTZ modèles AS200, AS300, AS300, AS400 et AS500" sont réalisés à partir de ballons verticaux équipés en partie basse d'un échangeur solaire avec possibilité d'appoint par échangeur hydraulique et/ou par résistance électrique placée dans la partie supérieure du ballon. Ces préparateurs sont en acier émaillé et comportent une protection contre la corrosion grâce à une anode magnésium. Réservoir de stockage Capacité nominale (l) Pression maximale de service (bars) Poids total à vide (kg) Poids total en charge (kg) Encombrement : D x H () Dimension de bascule () HT 200 ERM HT 300 ERM HT 400 ERM HT 500 ERM x x x x /
7 Les réservoirs sont équipés d un thermomètre en partie haute. Ils sont posés au sol sur des pieds réglables en hauteur (jusqu à 40 ) Echangeur de chaleur solaire intégré dans le réservoir de stockage, type : échangeur à serpentin, matériau constitutif : acier émaillé, matériau en contact avec l'eau sanitaire : émail, superficie d'échange : cf. figures 2 et 3, contenance en fluide caloporteur pour un volume de réservoir de : l : 6 litres l : 8,9 litres l : 11,5 litres l : 12,6 litres nature physico-chimique du fluide caloporteur autorisé par le demandeur, marque coerciale et caractéristiques : TYFOCOR L de marque TYFO Enveloppe extérieure L enveloppe des ballons est en matière plastique semi souple, à poser une fois le ballon en place, dans son lieu de destination finale. Son épaisseur est de 3, et son classement au feu est B Isolation L isolant du ballon est assuré par de la mousse de polyuréthane sans CFC. Son épaisseur est de 50 et sa densité est de 48 à 52 kg/m 3. La conductivité thermique de l isolation est de 0,03 W/m.K. Le classement au feu est de type est B Piquages hydrauliques Les piquages hydrauliques sur les ballons sont en acier émaillé Protection contre la corrosion intérieure Les ballons solaires ALLIANTZ, sont pourvus d une anode en magnésium dont la dimension figure sur le tableau ci-après. Type de ballon Anode en HT 200 ERM Ø 33 x 430 HT 300 ERM Ø 33 x 480 HT 400 ERM Ø 33 x 600 HT 500 ERM et HT 300 ERMR Ø 33 x 700 HT 400 ERMR Ø 33 x 750 HT 500 ERMR Ø 33 x 850 Cette anode doit être contrôlée tous les deux ans Dimensions cf. figures 1 et Appoint Les préparateurs solaires proposés sont fournis avec un simple échangeur (type ERM), ou avec un double échangeur (type ERMR). Les deux ballons peuvent bénéficier en option d un thermoplongeur électrique Appoint électrique L appoint électrique est assuré grâce à un thermoplongeur alimenté en courant monophasé. Il est équipé d un régulateur et d un limiteur de température réglé en usine à 60 C (plage réglable entre 9 et 75 C) Tension d'alimentation : 230 VAC. Puissance nominale : 2, 2,5 et 3 kw. Marque et référence coerciale : Austria AG, modèles SH 2,0 ; modèles SH 2,5 ; modèles SH 3. Conformité aux normes : EN et 2. Nature de la résistance électrique : thermoplongeur. Position de la résistance dans le ballon : voir figure 1. Type : Incoloy. Indice de protection : IP 44. La protection contre les surchauffes est assurée par le thermoplongeur équipé d une sécurité de surchauffe (réglé à la température de 110 C) Gestion de l appoint électrique L appoint électrique est géré par le thermostat intégré au bloc résistance (température de 60 C), ou réglable manuellement par un thermostat dans une plage allant de 15 C à 75 C. Mais afin de favoriser la production solaire, cette température ne devra pas être inférieure à 55 C. Volume chauffé par l appoint : ballon de 200 litres : 90 litres ballon de 300 litres : 135 litres ballon de 400 litres : 180 litres ballon de 500 litres : 225 litres 4.32 Appoint hydraulique Description Intégré dans le réservoir de stockage Type échangeur : serpentin Matériau constitutif : acier émaillé Matériau en contact avec l'eau sanitaire : émail Pertes de charge : cf. tableau ci-après Type HT300 ERMR HT400 ERMR HT500 ERMR Débit (l/h) Perte de charge (mbar) Perte de charge (mbar) Perte de charge (mbar) Contenance en fluide caloporteur : - ballon de 300 l : 5.9 litres, - ballon de 400 l : 5.9 litres, - ballon de 500 l : 6.2 litres. La protection contre les surchauffes est assurée par la régulation de la chaudière Volume chauffé par l appoint : - ballon de 300 litres: 102 litres - ballon de 400 litres: 136 litres - ballon de 500 litres: 170 litres Gestion de l appoint hydraulique La gestion de l'appoint hydraulique est indépendante de la régulation solaire. Elle est assurée par la régulation de la chaudière. Si la température au niveau de l échangeur hydraulique est inférieure à la valeur préprograée sur la régulation (réglage d'usine à 60 C), la pompe de charge du circuit chaudière est enclenchée et alimente le circuit appoint. Si la consigne est dépassée la pompe de charge s'arrête. 4.4 Bloc de transfert Le bloc de transfert noé ALLIANTZ est équipé : d'un groupe de sécurité, avec une soupape de sécurité tarée à 6 bars avec affichage de la pression du réseau solaire, robinets d isolement du circuit panneaux et raccord pour le vase d expansion, d une pompe de circulation de type Wilo Star ST20/6, (ou ST20/9, ST20/11 pour des installations d hauteur manométrique supérieure à 8 mètres), d un débitmètre réglable avec écran de lisibilité du débit, d un dégazeur (air-stop) pour la purge du circuit solaire, de deux clapets anti-retour et vannes d arrêt, d'un affichage de la température des circuits départ/retour solaire. 14/
8 Le raccordement hydraulique se fait par quatre raccords de diamètre standard 3/4. L ensemble est monté à l intérieur d une coque isolante. 4.5 Régulation solaire 4.51 Description La régulation solaire TR0301 est livrée entièrement préréglée pour montage mural. C est une régulation électronique à différentiel de température pour production d eau chaude sanitaire. Elle possède un schéma de fonctionnement animé à l écran et fournit un affichage numérique des températures au niveau des capteurs et du ballon de stockage, Il est de plus possible de visualiser une surchauffe au niveau des capteurs, et mettre en fonctionnement une fonction vacances Les sondes utilisées par la régulation sont des sondes de type Pt Fonctionnement Production d eau chaude sanitaire à l énergie solaire Si une différence de température supérieure au différentiel de température d enclenchement (réglage d'usine : 8 K) est mesurée entre la sonde capteurs et la sonde eau sanitaire installée en sortie de l'échangeur solaire, le circulateur du circuit solaire est enclenché et alimente le préparateur. Lorsque la différence de température est inférieure au différentiel de température d arrêt (réglage d'usine : 4 K), la pompe est arrêtée. Lorsque le préparateur solaire atteint au niveau de la sonde inférieure la température maximum fixée (réglage usine 60 C), la pompe s arrête. Un nouveau chargement est possible à partir d une température de 4K en dessous de la température maximum du ballon Fonctionnement de l'appoint (cf ci avant) Fonctions spéciales Fonction de gestion des surchauffes au niveau des capteurs solaires Aucun dispositif de gestion des surchauffes au niveau des capteurs solaires n est prévu Fonction vacances La fonction vacances est une fonction qui permet de faire baisser la température du ballon de stockage lorsqu il n y a pas de consoations d eau chaude. Ce mode doit être enclenché lors de longues absences. Si tel est le cas, la pompe solaire est mise en route lorsque le ballon a dépassé une consigne de température de 10 K inférieure à sa température maximale prograée (usine 60 C) et que la différence de température entre les capteurs et le bas du ballon est inférieure à 8 K (la nuit par exemple). La pompe tourne jusqu à arriver à une consigne de température voulue dans le bas du ballon solaire (usine 35 C). La pompe s arrête lorsque cette température est atteinte ou lorsque la différence de température capteurs ballon n est plus que de 4K. 4.6 Liaisons hydrauliques D une manière générale les liaisons hydrauliques doivent êtres réalisées selon les règles de l'art en vigueur (DTU, ) et répondre à nos instructions d installation et de montage Circuit solaire Il est préconisé d utiliser du cuivre isolé avec de l isolant haute température (type armaflex HT), ou de l inox pré isolé (Type Armaflex Duo solar). Généralement en inox (ou cuivre) ce produit conçu spécialement pour ce type d application se compose de deux tubes (DN16 ou 20 pour l inox) pré isolés avec de l Armaflex HT et avec un câble de sonde de température résistant à 250 C intégré à l isolant Circuit eau sanitaire La mise en place d un mitigeur thermostatique en sortie du préparateur solaire est indispensable. 4.7 Purgeurs Au point le plus élevé de l installation un purgeur d air (raccord fileté à écrou avec purgeur d air) est à implanter. 4.8 Liquide caloporteur Le fluide caloporteur est un produit antigel et anticorrosion prêt à l emploi. La dénomination de ce fluide est TYFOCOR L et la marque est TYFO. 5. Fabrication 5.1 Processus de fabrication Le processus de fabrication est déposé au secrétariat de la Coission chargée de délivrer des Avis Techniques. Cette fabrication est régulièrement contrôlée dans le cadre de la certification CSTBat des procédés solaires, par le CSTB. La société APPROSUD ENVIRONNEMENT a déposé au secrétariat de la Coission chargée de délivrer des Avis Techniques, la liste de ses usines, de ses fournisseurs et de ses sous-traitants Capteurs solaires cf. Avis Technique 14+5/03-809*04 Ext Ballons solaires Les préparateurs d'eau chaude sanitaire du procédé sont fabriqués par la société AUSTRIA . Date de mise en fabrication du procédé : 1960 Capacité de production des ballons : 450 à 600 pièces/jour Nombre de personnes affectées à la fabrication : Etiquetage Les informations portées sur l étiquette d identification des chauffe-eau sont : Capteurs solaires : - identification de l assembleur, - n de série, - superficie (hors tout, entrée, absorbeur), - contenance en liquide caloporteur (litres), Poids (kg), température de stagnation ( C), Pression max de fonctionnement (bars). Préparateur solaire : - type, volume nominal, - pression de service et de test pour l eau sanitaire et l échangeur, - température maximum pour eau sanitaire et primaire, - puissance calorifique, - intervalle de contrôle de l anode, - normes d émaillage. 5.3 Conditionnement et stockage Pour le transport, les capteurs sont emballés individuellement avec protections aux angles et thermo filmage. Les ballons sont conditionnés sur palette protégée et filmée. Les autres accessoires sont conditionnés dans un carton portant la référence des produits. 6. Installation - mise en œuvre 6.1 Généralités Les capteurs seront orientés au sud dans l hémisphère nord. Pour obtenir les meilleurs résultats, si possible ne pas dépasser 45 par rapport au sud. 6.2 Circuit primaire solaire Les composants employés devront être d une parfaite tenue au fluide caloporteur. La pression maximale de service est de 10 bars dans les capteurs. Elle est assurée par une soupape 6 bars livrés avec le groupe de transfert. La pression minimum est de 1.5 bars au niveau des capteurs à froid. A chaud, la pression de l installation est de 2 bars. Les liaisons hydrauliques capteur ballon ne sont pas livrées de série avec les chauffe-eau solaires ALLIANTZ. Cependant, nous préconisons l utilisation de l ARMAFLEX DUO SOLAR, produit spécifique à cette utilisation, et plus particulièrement des liaisons en acier inox de 16 intérieur. 8 14/
9 Le cas échéant, les installateurs pourront raccorder les chauffe-eau solaires avec du cuivre traditionnel, selon les diamètres suivants : Surface Longueur aller + retour capteur 10ml 15ml 20ml 35ml 40ml 50ml 2 m² 12/14 14/16 14/16 14/16 14/16 14/16 4 m² 14/16 14/16 14/16 14/16 16/18 16/18 6 m² 14/16 14/16 16/18 16/18 16/18 18/20 Le réglage du débit massique recoandé en fonction du nombre de capteurs est le suivant : Nombre de capteurs Débit massique 1,3 l/min ,5 l/min 3,8 l/min 5,1 l/min 6,3 l/min 7,6 l/min Choix du vase d expansion à membrane (en association avec une soupape de sécurité tarée à 6 bars). La capacité du vase d expansion préconisé et fourni est de 18 litres. Le vase fourni est de couleur blanche et spécial solaire, de marque ZILMET. Soupape de sécurité La pression de tarage de la soupape de sécurité est la pression maximale de l installation + 10 %. Les conduites de décharge et d écoulement devront déboucher dans un réservoir ouvert en mesure de recevoir la totalité du fluide contenu dans les capteurs. Le groupe de transfert est équipé d une soupape de sécurité prévue pour 6 bars et 120 C. Dans le cas d'un remplacement de la soupape, on ne devra employer que des soupapes de sécurité dimensionnées pour 6 bars et 120 C. 6.3 Capteurs solaires cf. Avis Technique 14+5/03-809*04 Ext. 6.4 Préparateur solaire Prévoir un dégagement minimal de 500 pour pouvoir sortir et rentrer l anode au magnésium. 6.5 Réseau de distribution d'eau chaude sanitaire Un mitigeur thermostatique permettant de limiter la température de l'eau en sortie du préparateur sera installé sur le réseau de distribution d'eau chaude sanitaire. Ce dispositif fait partie de la fourniture. 6.6 Utilisation et entretien, SAV Une notice complète et détaillée est envoyée avec chaque élément du kit constitutif du CESI (ballon, supports capteurs, régulation, groupe de transfert, vase d expansion). Par ailleurs est également joint un manuel technique reprenant les éléments de montage de ces différents éléments ensembles ainsi que le détail concernant le SAV et un bon de garantie en double exemplaire. Contrôle du niveau du liquide caloporteur dans le circuit primaire Le niveau du liquide dans le circuit fermé doit être vérifié chaque année. Le circuit fermé doit être rempli avec le liquide caloporteur Tyfocor uniquement. Contrôle du ph du liquide caloporteur La valeur ph doit être vérifiée au moins une fois par an. Contrôle de la protection antigel Le pouvoir antigel du liquide caloporteur doit être vérifié au moins une fois par an de préférence en automne. Contrôle de l'anode dans le ballon solaire Pour empêcher la corrosion du ballon solaire émaillé, on emploie des anodes magnésium. Celles-ci doivent être dévissées tout les 2 ans et faire l'objet d'un contrôle visuel. En les remontant il faut faire attention à utiliser un nouveau joint d'étanchéité. Les capteurs et ballons sont garantis 5 ans, tous les autres éléments (la régulation, le groupe de transfert ) sont garantis 2 ans. Le SAV est assuré par la société APPROSUD ENVIRONNEMENT. B. Résultats expérimentaux Performances thermiques des capteurs solaires cf. Avis Techniques 14+5/ et 14+5/ Ext. Résistance de la couverture transparente aux efforts d arrachement cf. Avis Techniques 14+5/ et 14+5/ Ext. Vieillissement des capteurs solaires en exposition naturelle d un an cf. Avis Techniques 14+5/ et 14+5/ Ext. C. Références Les chauffe-eau solaires ALLIANTZ sont distribués en France depuis le début Une liste de références d'emploi est déposée au secrétariat de la coission. 14/
10 Tableaux et figures du Dossier Technique Tableau 1 - Modèles de chauffe-eau solaires individuels "ALLIANTZ modèles AS200, AS300, AS400, AS500" Modèles Volume du ballon (litres) Surface hors tout des capteurs (m 2 ) Superficie d entrée des capteurs (m 2 ) Nombre de capteurs Alliantz FK7200 Nombre d échangeur (s) Appoint électrique Poids total (kg) AS200/ ,12 1, N 187 AS200/1-1E 200 2,12 1, O 187 AS200/ ,24 3, N 226 AS200/2-1E 200 4,24 3, O 226 AS300/ ,24 3, N 253 AS300/2-1E 300 4,24 3, O 253 AS300/ ,24 3, N 269 AS300/2-2E 300 4,24 3, O 269 AS300/ ,36 5, N 292 AS300/3-1E 300 6,36 5, O 292 AS300/ ,36 5, N 308 AS300/3-2E 300 6,36 5, O 308 AS400/ ,36 5, N 323 AS400/3-1E 400 6,36 5, O 323 AS400/ ,36 5, N 335 AS400/3-2E 400 6,36 5, O 335 AS500/ ,36 5, N 337 AS500/3-1E 500 6,36 5, O 337 AS500/ ,36 5, N 349 AS500/3-2E 500 6,36 5, O 349 Tableau 2 Nomenclature des kits ALLIANTZ modèles AS Intégré dans le kit CESI ALLIANTZ Ballon livré isolé, avec thermomètre en partie haute, anode en magnésium, et bouchon sur la connexion de l appoint électrique Capteur, livré avec joint spécial pour connexion de plusieurs éléments Support capteur (fonction du type de pose), livré avec visserie Groupe de transfert comprenant : 2 thermomètres, 1 pompe de circulation, 2 vannes de remplissage/vidange, 1 dégazeur, 1 manomètre, 1 débitmètre, 4 connexions de sortie, visserie comprise Vase d expansion solaire de 18L avec support et clapet pour démontage facile. Tuyau raccordant le vase d expansion au groupe de transfert, avec joints haute température Régulation différentielle STECA TR0301, livrée dans des boîtiers, prête à être fixée, visserie comprise, 2 sondes de température PT1000 sont incluses. Bidon de 20L d antigel TYFOCOR L prêt à l emploi (dilution 40%). Groupe de sécurité NF pour l arrivée d eau froide sur ballon Raccords et bouchons en ¾ pour sorties capteur (s) Jacquette extérieure du ballon solaire Mitigeur thermostatique Notices de montage, d installation et d utilisation En option Résistance électrique Tubes de raccordements rapides Groupe de transfert - ballon Tubes Duo solar Purgeur manuel ou automatique 10 14/
11 A : sortie échangeur solaire B : entrée échangeur solaire C : Doigt de gant (RM) D : diamètre du ballon E : bouclage de recirculation (Z) F : trappe de visite G : Appoint électrique (EH) H : hauteur du ballon I : affichage thermomètre (TH) Type Ballon A B C ØD E F G H I Anode Dimension de bascule Poids kg ETE 1) ETF 2) HT 200 ERM Ø33x HT 300 ERM Ø33x HT 400 ERM Ø33x HT 500 ERM Ø33x ¹ ) profondeur de montage de la résistance électrique, diamètre 1 1/2 ² ) profondeur de montage de l isolation Température entrée primaire Température eau chaude Température eau froide Surface d'échange 3) Chiffre Puissance échangeur en kw respectivement l/h N L 70 C 70 C 70 C 80 C 80 C 80 C 70 C 70 C 70 C 80 C 80 C 80 C 80 C 45 C 45 C 45 C 45 C 45 C 45 C 60 C 60 C 60 C 60 C 60 C 60 C 60 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C Débit contenu 1m³/h 2m³/h 3m³/h 1m³/h 2m³/h 3m³/h 1m³/h 2m³/h 3m³/h 1m³/h 2m³/h 3m³/h 3m³/h HT 200 ERM 1,0 m² 17, ,8 23,8 29,1 31,6 12, ,8 19,3 23,4 25 1,8 3, HT 300 ERM 1,5 m² 26 32,5 35, ,8 18,3 21,8 23,3 27,1 34,3 38,2 2,2 7, HT 400 ERM 1,8 m² 27, ,6 35,8 46,1 51,8 20,8 26,1 28,1 29,8 37,8 42 2,5 10, HT 500 ERM 2,0 m² 30,6 40,2 45,5 39,4 52, ,5 28,1 30,3 32, ,4 2,7 13, , Figure 1 - Caractéristiques techniques des ballons de stockage simple échangeur ERM 14/
12 Type Ballon HT 300 ERMR HT 400 ERMR HT 500 ERMR A B C ØD E F G H I ¹ ) profondeur de montage de la résistance électrique, diamètre 1 1/2 ² ) profondeur de montage de l isolation J Anode Dimen sion de bascule Poids kg Registre Contenu I en haut/en bas ETE 1) ETF 2) Ø33x ,9/8, Ø33x ,9/11, Ø33x ,2/12, Température entrée primaire Température eau chaude Température eau froide Surface d'échange 3) Chiffre Puissance échangeur en kw respectivement l/h N L 70 C 70 C 70 C 80 C 80 C 80 C 70 C 70 C 70 C 80 C 80 C 80 C 80 C 45 C 45 C 45 C 45 C 45 C 45 C 60 C 60 C 60 C 60 C 60 C 60 C 60 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C 10 C Débit contenu 1m³/h 2m³/h 3m³/h 1m³/h 2m³/h 3m³/h 1m³/h 2m³/h 3m³/h 1m³/h 2m³/h 3m³/h 3m³/h HT 300 ERMR 1,5 m² 26 32,5 35, ,8 18,3 21,8 23,3 27,1 34,3 38,2 2,3 7,4 en bas HT 300 ERMR 1,0 m² 19, , , ,7 16,6 17, ,3 28,3 2,3 1,95 en haut HT 400 ERMR 1,8 m² 27, ,6 35,8 46,1 51,8 20,8 26,1 28,1 29,8 37,8 42 2,5 10,5 en bas HT 400 ERMR 1,0 m² 18,5 23,9 26,1 24,7 31,8 35, ,7 16,7 18, ,9 2,5 3,25 en haut HT 500 ERMR 2,0 m² 30,6 40,2 45,5 39,4 52, ,5 28,1 30,3 32, ,4 2,8 13,7 en bas HT 500 ERMR 1,0 m² 17,5 22,6 24,7 23,4 30,1 33,4 12,3 14,9 15, ,8 25,4 2,8 4,5 en haut Figure 2 - Caractéristiques techniques des ballons de stockage double échangeur ERMR 12 14/
13 Figure 3 - Groupe de transfert Profondeur d installation à partir du joint : SH SH SH Figure 4 - Thermoplongeur électrique Figure 5 - Synoptique du CESI Alliantz avec ballon simple échangeur et appoint électrique 14/
14 Figure 6 - Synoptique du CESI Alliantz avec ballon simple échangeur en série avec une chaudière (ou un ballon d'appoint électrique ou hydraulique) Figure 6 - Synoptique du CESI Alliantz avec ballon double échangeur 14 14/
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