L énergie solaire Thermique Le chauffe eau solaire collectif. Jérôme ALBA

Transcription

1 L énergie solaire Thermique Le chauffe eau solaire collectif Jérôme ALBA

2 Gisement solaire

3 Marchés des énergies renouvelables Puissances installées dans le monde (2004) MW Photovoltaïque Solaire thermique Éolien

4 Marché Mondial en 2004

5 Marché du solaire en France (m²/an) Face sud Réels

6 Loi d orientation sur l énergie Général et objectifs % électricité d origine EnR + 50 % d EnR thermique PPI Chaleur Recommandation des EnR dans les PLU

7 Loi d orientation sur l énergie Contraintes: Durcissement de la RT Études de faisabilité ( m²) Affichage des performances des logements.

8 Loi d orientation sur l énergie Aides Crédit d impôt (50 %) particuliers CEE production de chaleur par EnR Possibilité COS + 20% si EnR

9 La part de l ECS dans le bilan énergétique ECS : environ 1/3 des consommations énergétiques d un logement Chauffage et ECS pour le résidentiel-tertiaire = 30 % du bilan énergétique final du pays

10 Profil type logements collectifs l/j 200 m² kwh / mois Janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre Apports solaires Gaz naturel

11 Eau chaude solaire collective

12 Les capteurs solaires Capteurs sans vitrages

13 Capteurs sans vitrage

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15 Les capteurs solaires Coffre

16 Capteur vitré Sortie Profilé latéral Couverture transparente Absorbeur Isolation arrière Canalisation Coffre arrière Entrée

17 Capteur vitré Energie incidente (globale) Transmission Du vitrage Reflexion du vitrage Pertes par convection et rayonnement Absorption de l absorbeur Reflexion de l absorbeur convection Emission infrarouge Pertes par conduction Energie utile

18 Les capteurs solaires Capteurs sous vide

19 Coupe AA Tube verre Plaque métallique A Enceinte sous vide Plaque absorbante Soudure verre/métal A

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22 Installation des capteurs Indépendants sur supports

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28 Installation des capteurs Incorporés en toiture

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30 Installation des capteurs Intégrés en toiture

31 Le capteur solaire intégré L absorbeur La couverture transparente L isolation therm ique

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33 Eau chaude solaire Paul Bert PHLM de Montreuil urface de capteurs : 120 m² olume de stockage : litres roduction solaire : kwh/an conomies annuelles : 40 par lgt

34 US Habitat - Strasbourg urface de capteurs : 406 m² olume de stockage : litres roduction solaire : kwh/an conomies annuelles : 40 par logt

35 Eau chaude solaire F1 Gières Hôtel Formule 1 Surface de capteurs : 100 m² Volume de stockage : litres

36 707 logements HLM à Narbonne Surface de capteurs : 622 m² Volume de stockage : litres Production solaire : kwh/an

37 Eau chaude solaire collective pac de Paris urface de capteurs : 952 m² olume de stockage : litres roduction solaire : kwh/an conomies annuelles : 38 par lgt

38 EC EF EC EF EC EF

39 Solaire collectif individualisé ocadal urface de capteurs : 48 m² olume de stockage : litres roduction solaire : kwh/an conomies annuelles : 55 par lgt

40 Solaire collectif individualisé Projets en cours : appoint chaudière gaz individuelle Montigny le Bretonneux (78) : 27 logements en bandes BIOT (06) : 39 logements en îlots

41 Solaire collectif ndividualisé pac de l Aube Brienne le Château urface de capteurs : 36 m² par bâtiment 6 logements par bâtiment eux bâtiments équipés : 1 installation solaire collective 1 installation solaire collective individualisée

42 Répartition des Energies Production ECS ,10 kwh 83,43 kwh/m3 Auxiliaires solaire (circulateurs) Réchauffeur 12% 0% Energie solaire 26% Appoint (Ballons accumulation) 62% BILAN Brienne Installation collective centralisée

43 BILAN Brienne Installation collective centralisée kwh ECS COLLECTIVE Taux de couverture de 20 à 40% janv-05 févr-05 mars % 80% 60% 40% 20% 0% Ensoleillement Appoint (Ballons accumulation) Taux de couverture de production : Energie solaire distribuée Réchauffeur Taux de couverture : Énergie thermique solaire / (Énergie thermique solaire + Énergie appoint + Énergie Auxiliaires + Énergie Réchauffeur de boucle)

44 REPARTITION des ENERGIES PRODUCTION ECS Auxiliaires solaire (circulateurs) 2% kwh 111 kwh/m3 Energie transmise aux ballons 32% Appoint (Ballons accumulation) 66% BILAN Brienne Collectif individualisé

45 BILAN Brienne Collectif individualisé kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh kwh 500 kwh 0 kwh BRIENNE 5 ECS Individuelle Taux de couverture de 20 à 45 % janv-05 févr-05 mars-05 Ensoleillement Energie transmise aux ballons Appoint (Ballons accumulation) Taux de couverture : 100% 80% 60% 40% 20% 0% Taux de couverture : Énergie thermique solaire / (Énergie thermique solaire + Énergie appoint + Énergie Auxiliaires + Énergie Réchauffeur de boucle)

46 BRIENNE LE CHÂTEAU : COMPARAISON ECS INDIVIDUALISEE /COLLECTIVE PRODUCTION ECS INDIVIDUELLE / COLLECTIVE kwh kwh kwh kwh kwh 500 kwh 0 kwh janv-05 févr-05 mars-05 Energie SOLAIRE 16 ballons Energie solaire distribuée Appoint (INDIVIDUEL) Appoint (Ballons accumulation) Réchauffeur

47 Garantie de Résultats Solaires

48 Etat du parc en Bon état de fonctionnement (14%) En état de marche, réhabilitation légère (42%) A l arrêt; réhabilitation lourde (15%) ou démontage (29%) Antérieur Année de mise en service et état actuel

49 La GRS en Europe Crée en France en 1988 Développée en France, Espagne, Allemagne avec des soutiens publics (150 installations) Début d application en Autriche, Applications en Tunisie, Liban, Maroc,. Extension au marché individuel

50 La Garantie de Résultats solaires - Pourquoi? Garantir les performances des installations Économies financières Impact sur l environnement Préserver la durée de vie des équipements

51 Garantie de Résultat Solaire Contrat entre le client et les entreprises Objectif de production d énergie Clauses de pénalités

52 Garantie de Résultat Solaire Télécontrôle des installations Maintenance Compte rendu mensuel et bilan annuel

53 Le bilan mensuel

54 SOLAR MONITOR Installation solaire Poste local SOLAR MONITOR N Vert Interventions et maintenance sur site accès aux: - fiches techniques -historique - bilans, consommations Réception des mesures par analyse des mesures web web Poste central Consultations - températures - consommations / jour - potentiel / jour -production / jour -CO2 économisé Envoi d'alarmes bilans et conseils fax!

55 Centre de Valmante Bilan 1998 Surface de capteurs 246 m 2 Production annuelle kwh soit 609 kwh/m 2 KWh/ jour 600 Energie Garantie Energie Mesurée Consommation de Référence Consommation Réelle Litres/ jour J F M A M J J A S O N D

56 Exemple de relevé journalier

57 Exemple de relevé journalier

58 L environnement Fioul domestique Gaz naturel Charbon Electricité (année) (Marginal hiver) Solaire Bois En kg de CO2 par kwh PCI Source Ademe et CITEPA

59 Un chauffe-eau solaire ( 1 m 2 de capteurs qui remplace un chauffe eau au fioul) évite l émission de 350 kg de CO2 par an 1 Voiture qui roule km. émet 350 kg de CO 2

60 LA NOUVELLE REGLEMENTATION ECS ET LES INSTALLATIONS SOLAIRES

61 LA LEGIONELLE Définition : La légionelle est un micro-organisme bactérien responsable chez l homme d une pneumonie appelée maladie du légionnaire ou légionellose Conditions de vie et développement de la bactérie : Température de l eau 25 C 35 C 42 C 45 C 60 C Maxi Ralentissement Développement Survie Destructio Facteurs de développement! Bras morts des réseaux ECS! Dépôts de tartre! Corrosion! Caractéristiques physico-chimiques de l eau! Taille et type d installation! Nutriments

62 ARRETE DU 30 Novembre 2005 Article 36 - Installations de distribution d'eau chaude sanitaire! Afin de limiter les brûlures [ ] la température est fixée à 50 C dans les pièces destinées à la toilette, 60 C dans les autres pièces et 90 C pour buanderies et cuisines, avec obligation de signalisation.! La température des ballons doit être maintenue à 55 C à l exclusion des ballons de préchauffages ou être portés à une température suffisante une fois par 24 heures.

63 LA LEGIONELLE Durée des chocs thermiques suivant la température 66 [ C] 2 minutes 60 [ C] 32 minutes 50 [ C] Les bactéries survivent

64 Ordre de grandeur

65 Eau chaude solaire collective Entre 30 et 50 % du gisement solaire. Soit une «récolte annuelle» de 400 à 800 kwh / m² de capteur. La part des besoins couverts par le solaire varie de 40 à 70 %.

66 Ordres de grandeur 1 m² de capteur pour 50 litres d ECS à Strasbourg 1 m² de capteur pour 70 litres d ECS à Marseille Calcul en ligne sur 1 m² de capteur en toiture " 3 m² de toiture terrasse.

67 Prix des installations

68 Le Prix des installations (Eau chaude sanitaire) Installations solaires 1000 / m² (< 50 m²) 900 / m² (< 100 m²) 700 / m² (> 100 m²) Maintenance 300 /an pour une installation de 100 m² Ordre de grandeur Productivité : 400 et 600 kwh/an/m² 1 m² pour 50 litres d ECS à Strasbourg (Calcul en ligne sur