Guide d'utilisation de la check-list Installations solaires

Transcription

1 Département fédéral de la défense, de la protection de la population et des sports DDPS armasuisse Immobilier Guide d'utilisation de la check-list Installations solaires Version 1.0 / Table des matières : 1. Principes de base Fondements de la check-list Installations solaires Check-list Installations solaires : page de titre Données de l'objet Check-list Installations solaires : Calcul du prix de revient Check-list Installations solaires : pages Surface 1 et Surface Check-list Installations solaires : page Profil d'utilisation Check-list Installations solaires : page Paramètres de rentabilité Check-list Installations solaires : page Rendement thermique... 10

2 1. Principes de base armasuisse Immobilier porte la responsabilité économique, écologique et technique de quelque objets immobiliers. Pour garantir que tous les travaux de construction soient planifiés et réalisés selon les mêmes critères au sein du portefeuille du DDPS, des directives strictes sont indispensables. Dans le cadre de son concept énergétique pour les bâtiments, le DDPS s'est entre autres donné pour objectif de développer sensiblement la production d'énergies renouvelables. Dans cette optique, les bâtiments du DDPS ont de bonnes prédispositions pour les installations solaires : les grandes surfaces de toiture des casernes, des entrepôts, des ateliers, etc. sont souvent parfaitement adaptés à une exploitation judicieuse et efficace de l'énergie solaire. L'étude et l'évaluation des installations solaires se heurtaient jusqu'à présent à de sérieuses difficultés pour comparer les différents projets entre eux. Le présent outil remédie précisément à cette situation. Outre des documents sur le thème de l'énergie, l'ensemble des publications relatives aux normes et standards environnementaux sont disponibles à l'adresse Internet suivante : http :// Le présent guide se rapporte à la check-list Installations solaires Version 1.0 du 7 août Fondements de la check-list Installations solaires La check-list Installations solaires sert à contrôler l'adéquation fondamentale d'un site en fonction des spécificités locales (surface de toiture, rayonnement solaire) et de l'énergie qu'il peut fournir. Des règles de calcul normalisées permettent de calculer le prix de revient du kwh d'énergie produite. La comparaison du prix de revient énergétique du projet à la valeur ciblée permet de déterminer la pertinence de la réalisation d'une installation. Deux possibilités sont proposées pour la saisie d'un projet : Dans la partie gauche des formulaires, le projet est défini sur la base de valeurs standard. Ici, les calculs sont effectués en fonction de valeurs moyennes et de données de référence. Les coûts sont déterminés sur la base de prix typiques. Pour les installations solaires, la consommation se base sur des comportements d'utilisateur standard. Ceci permet d'obtenir des références homogènes en vue de la comparaison de diverses installations. La procédure est comparable aux «conditions standard d'utilisation» de la norme SIA 380/1 pour les besoins en chaleur des bâtiments. La partie droite se base sur les données réelles du projet. Elle permet de saisir les valeurs d'usage et de consommation effectives du projet. Les coûts réels des composants utilisés peuvent également être pris en compte. Version 1.0 du page 2/10

3 La check-list Installations solaires doit être complétée pour chaque installation. La partie gauche des valeurs standard est obligatoire, tandis que la partie droite peut être complétée facultativement pour prendre en compte les données spécifiques du projet. La check-list comprend les pages suivantes : Page de titre Données de l'objet Saisie des coordonnées et des données de base du projet. Calcul du prix de revient : Calcul du prix de revient avec les valeurs standard et spécifiques au projet Surface 1 Saisie de la première surface solaire Surface 2 (facultatif) Saisie de la seconde surface solaire, présentant p.ex. une autre orientation Profil d'utilisation Saisie des paramètres d'utilisation Paramètres de rentabilité Saisie des valeurs de projet pour le calcul de rentabilité Rendement thermique Tableau et graphique des données de rendement solaire calculées La check-list Installations solaires est structurée de façon à pouvoir distinguer deux sous-parties de toiture dans le calcul d'un même type d'installation solaire. Si différents types d'installations solaires doivent être simulés sur un même bâtiment, par exemple une installation solaire thermique et une installation photovoltaïque, ou bien une installation à capteurs plans et une autre à capteurs à tubes sous vide, plusieurs check-lists Installations solaires doivent être utilisées. Les indications de la fiche Résultats sont uniquement valables à condition que tous les onglets soient renseignés de façon exhaustive, c'est-à-dire que les pages Titre, Surface 1 (+2), Profil d'utilisation et Rentabilité ne doivent notamment plus présenter de zones marquées en rouge. Ces dernières signalent les informations manquantes ou erronées, par exemple en cas de saisie de texte dans un champ numérique, d'utilisation d'une virgule à la place d'un point ou d'un espace superflu. Tous les onglets de sélection, mêmes ceux qui ne sont pas utilisés, doivent être modifiés de «faites votre choix» vers la sélection neutre correspondante, telle que «pas d'autre utilisation». Les différentes parties de la check-list sont décrites en détails ci-après. Les textes entre parenthèses () décrivent l'influence du paramètre en question sur le calcul. 2.1 Configuration requise / réglages Les macros doivent être activées Excel version 2003 ou ultérieure est nécessaire. Version 1.0 du page 3/10

4 3. Check-list Installations solaires : page de titre Données de l'objet Projet Saisie des données complètes du projet Type de projet Phase de projet Zone de sélection du type de projet : (le type de projet fait varier les frais annexes à la création de l'installation, p.ex. en tirant profit de synergies pour les frais d'échafaudage). Zone de sélection de la phase de projet : (sans effet sur le calcul) Numéro de variante / caractéristiques des variantes Ces champs permettent de distinguer divers calculs/check-lists pour un même objet/projet. Le rédacteur du projet est libre d'utiliser les numéros/indices et caractéristiques de son choix. Les principaux critères distinctifs / grandeurs caractéristiques telles que la surface, le mode d'intégration, le type etc. doivent être spécifiés dans les caractéristiques des variantes. Type d'installation solaire Ce champ définit le type d'installation solaire pour l'ensemble de l'outil de calcul. En fonction de cette sélection, les textes visibles dans l'outil peuvent varier et certains champs sont activés/désactivés. Altitude du site / Station météo de référence De l'altitude du site dépendent les besoins en chauffage. Les données d'ensoleillement utilisées pour le calcul dépendent de la station météo choisie. Annexes Merci de mentionner ici les annexes de la check-list. Celles-ci doivent au moins comprendre une image satellite ou une vue aérienne de la toiture, ainsi que le rapport des Calculs statiques. Donneur d'ordre/interlocuteur Planificateur d installations solaires Lieu / date / signature Nom, adresse, téléphone et du contact chez armasuisse et du planificateur d installations solaires (rédacteur du projet) Lieu, date et signature du planificateur d installations solaires Version 1.0 du page 4/10

5 4. Check-list Installations solaires : Calcul du prix de revient Généralités Besoins La feuille Calcul du prix de revient synthétise les résultats des deux variantes «Valeurs standard» et «Valeurs du projet». Les calculs sont immédiatement mis à jour en fonction des données saisies. Cette section regroupe les besoins chiffrés, déduits des informations fournies sur la page «Profil d'utilisation». Des détails sur les principes et le mode de calcul sont disponibles dans les instructions relatives à la page «Profil d'utilisation». Rendement Indique le rendement solaire pour les variantes «Valeurs standard» et «Valeurs du projet», en fonction du type d'installation choisi. Les valeurs du projet figurant dans les champs verts peuvent être modifiées, p.ex. sur la base d'un calcul de rendement plus précis, effectué dans un programme externe. Merci de joindre ces références externes en annexe. Rentabilité Récapitulatif des calculs de rentabilité des variantes «Valeurs standard» et «Valeurs du projet». Les paramètres de rentabilité sont saisis et calculés sur la page «Rentabilité». Pour les valeurs du projet, les pourcentages définis dans le programme au titre de la maintenance et de l'entretien peuvent être modifiés. Les principaux critères d'appréciation de la qualité d'un projet sont : Le prix de revient (ct./kwh) de la production de chaleur ou d'électricité. Celui-ci est comparé à la valeur ciblée. Les coûts de réduction du CO 2. Ceux-ci devraient être aussi faibles que possible. Version 1.0 du page 5/10

6 5. Check-list Installations solaires : pages Surface 1 et Surface 2 Généralités Courant solaire photovoltaïque ou solaire thermique Bâtiment Zone de sélection : Distance jusqu'au : Adéquation de la toiture Contrôle d'adéquation indispensable Il est possible de distinguer entre deux surfaces présentant des propriétés différentes en termes de taille, d'orientation ou d'exposition. Celles-ci doivent toutefois faire partie d'une installation unique de même type. Pour saisir différents types d'installations pour un même bâtiment, il convient d'utiliser plusieurs check-lists. La surface 2 est facultative. La zone de sélection ainsi que les informations de distance varient selon le type d'installation solaire choisi en page de titre. Type de module/panneau <> Type de capteur solaire : Cette sélection se répercute directement sur le montant de l'investissement ainsi que sur le rendement solaire. Point d'injection de l'électricité <> Point d'intégration de la chaleur : Cette sélection influence le montant de l'investissement. L'année de construction, l'ancienneté de la façade/toiture et la protection des monuments historiques sont pris en compte pour l'évaluation globale du bâtiment (sans répercussion sur les calculs). En présence de contraintes liées à la protection des monuments historiques, il est recommandé de soumettre préalablement le projet d'installation solaire aux autorités compétentes. Justificatif souhaité. Zone de sélection État de la toiture/façade et Calculs statiques/charge admissible : (sans effet sur le calcul) Les calculs statiques doivent être contrôlés par un professionnel expérimenté. L état des lieux doit être fourni en annexe. Zone de sélection Accessibilité Nettoyage/Entretien : (cette sélection influence les frais de maintenance/entretien) Boutons de sélection Parafoudre/Pare-neige si nécessaire. Version 1.0 du page 6/10

7 Surface de toit/façade Désignation de surface au choix du rédacteur du projet, p.ex. toiture sud, éléments d'ombrage sud, toiture terrasse, etc. Surface de toit/façade : sans influence sur le calcul Hauteur de la bordure périphérique du toit : Contrôle accessibilité Pente et hauteur d'horizon : influencent aussi bien l'investissement que le rendement solaire Autres obstacles en toiture impliquant une correction : % de correction pour les autres facteurs d'ombrage. Pour les installations photovoltaïques, il convient tout particulièrement de prendre en compte les ombrages partiels, p.ex. en raison d'une cheminée, ainsi que les insuffisances de ventilation arrière/refroidissement. Installation en toiture/façade Zone de sélection d'intégration de l'installation solaire : Le type d'intégration se répercute directement sur le coût de l'installation. Des valeurs standard spécifiques sont définies pour chaque type de pose. Surface solaire : La surface d'installation solaire prévue doit être indiquée cadre compris. (Cette grandeur sert de référence pour les calculs). Orientation / pente : En cas de pose sur une structure de support, l'orientation mais aussi la pente des panneaux solaires peut différer de celle de la toiture. C'est pourquoi, il convient de la spécifier séparément. Si l'installation présente plusieurs orientations/pentes, utilisez la Surface 2 pour les prendre en compte. Remarque : Pour les installations photovoltaïques, il convient de prévoir un optimiseur de puissance pour chaque catégorie d'orientation/pente. L'exploitation des toitures en berceau est par conséquent délicate. Les éventuelles particularités liées à l'implantation de l'installation pourront être mentionnées dans la rubrique Remarques. Version 1.0 du page 7/10

8 6. Check-list Installations solaires : page Profil d'utilisation Données du bâtiment Usage / SRE / état Les données relatives au bâtiment servent à déterminer les besoins en énergie sur la base de valeurs standard, conformément à la norme SIA «L'énergie thermique dans le bâtiment». Pour les installations solaires thermiques, ce paramètre est décisif dans le taux de couverture solaire, qui détermine à son tour la capacité d'exploitation de l'énergie solaire collectée, notamment en termes de surplus estival. Pour chaque type d'usage, la SRE = surface de référence énergétique (surface brute de toutes les pièces chauffées, murs compris) ainsi qu'un état global du bâtiment peuvent être définis en guise de facteur de correction. La colonne «Valeurs du projet» permet de saisir des données spécifiques au projet, différentes des valeurs de référence de la SIA. Besoins en énergie Il convient de distinguer entre énergie utile et énergie finale. L'énergie utile désigne l'énergie sous la forme dans laquelle elle est utilisée, p.ex. la chaleur disponible pour le chauffage ou la préparation d'eau chaude. L'énergie finale correspond à l'énergie avant sa consommation, c'est-à-dire généralement telle qu'elle est acquise, p.ex. en litres de mazout, en kg de bois, etc. Pour les valeurs standard, le besoin d'énergie utile est calculé sur la base des données du bâtiment. Des valeurs réelles peuvent être saisies dans la rubrique «Valeurs du projet». La saisie d énergie finale servie seulement pour contrôle. L'énergie utile doit converti manuel de l énergie finale, en tenant compte du rendement de conversion de l'installation. On propose les conversions sur la base des valeurs suivantes : Énergie finale Énergie utile Rendement Électricité : 1 kwh 1 kwh % Mazout extra léger 1 ltr 10 kwh % Gaz naturel 1 m3 serv. 10 kwh % Copeaux de bois 1 m³ en vrac kwh 85 % Pellets de bois 1 tonne kwh 90 % La rubrique Remarques permet de signaler un éventuel besoin d'énergie spécifique, p.ex. pour un processus ou une production. Une cause d'écart possible entre valeurs standard et valeurs de projet peut également être mentionnée ici. Installations de chauffage Indiquer le pourcentage approximatif couvert par chaque générateur de chaleur dans la consommation globale (chauffage + Version 1.0 du page 8/10

9 eau chaude sanitaire). Le cumul de tous les générateurs de chaleur doit donner 100 %. Pour chaque générateur, indiquer en outre si celui-ci fonctionne uniquement en hiver ou en été, ou bien toute l'année. Ce mix de production de chaleur est intégré dans le calcul des valeurs de projet, mais pas dans les valeurs standard. Température de départ maximum du chauffage : Pour les installations solaires thermiques servant d'appoint de chauffage, la température des capteurs dépend de la température du fluide caloporteur. Il convient par conséquent de spécifier la température de départ maximum possible en hiver ou la température de consigne. Sur le plateau suisse, il est possible de se baser sur la valeur par -10 C de température extérieure. Accumulateurs de chauffage utilisables par l'installation solaire : Si des accumulateurs de chauffage existants peuvent être raccordés à l'installation solaire thermique, ceux-ci peuvent être déduits du montant des investissements. Installations sanitaires Zone de sélection Production d'eau chaude (centralisée/décentr.) : Le mode existant de production d'eau chaude est déterminant pour les coûts d'intégration de l'installation solaire thermique. Les besoins en eau chaude sont calculés sur la base des données du bâtiment et des valeurs standard de la SIA. La colonne «Valeurs du projet» permet de les corriger en fonction des valeurs réelles relevées. Le calcul du volume d'accumulateur solaire requis se base sur la taille de l'installation solaire spécifiée dans les pages Surface 1+2, ainsi que sur le taux de couverture solaire déduit des besoins d'eau chaude et du rendement des capteurs. Il varie entre 50 et 100 l/m² de capteurs. Chauffe-eau utilisable par l'installation solaire : Si des chauffe-eau existants peuvent être raccordés à l'installation solaire thermique, ceux-ci peuvent être déduits du montant des investissements. Installations électriques Dans le cas d'installations photovoltaïques de grande taille, la protection électrique de l'injection peut se révéler insuffisante et nécessiter des investissements supplémentaires. Version 1.0 du page 9/10

10 7. Check-list Installations solaires : page Paramètres de rentabilité Paramètres de rentabilité Mix énergétique / prix Les valeurs standard sont prédéfinies et se basent sur une hausse annuelle des prix de l'énergie de l'ordre de 1 %. La colonne «Valeurs du projet» permet de spécifier des valeurs personnalisées. Afin de permettre la comparaison des installations, les calculs se basent toujours sur un mix énergétique et des prix identiques. Il convient de noter que le mix de chauffage est basé à 100 % sur le mazout. Ainsi tous les projets soumis sont évalués sur les mêmes bases en termes d'économies d'énergie et de CO 2. Le mix énergétique de la colonne «Valeurs du projet» est automatiquement repris de la page «Profil d'utilisation». La source d'énergie correspondant à chaque générateur de chaleur lui est associée au prorata. Dans les champs verts de la colonne «Valeurs du projet», les valeurs standard peuvent être adaptées aux conditions réelles. Investissements Les valeurs chiffrées de la colonne des valeurs standard sont issues de la page «Calcul du prix de revient». La colonne «Valeurs du projet» permet de saisir une estimation des coûts, p.ex. sur la base d'offres concrètes. 8. Check-list Installations solaires : page Rendement thermique Généralités Tableau Graphique Le graphique de la page «Rendement thermique» est uniquement valable lorsqu'une installation solaire thermique a été sélectionnée comme type d'installation sur la page de titre «Données de l'objet». Les valeurs du tableau correspondent au rendement solaire dans le cas d'une utilisation standard selon la norme SIA Le graphique sert avant tout à illustrer la part de l'énergie solaire dans la consommation totale. En été, lorsque le taux de couverture solaire est élevé, les excédents de production ne sont pas rares. Version 1.0 du page 10/10