Avis Technique 14/

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1 Avis Technique 14/ Annule et remplace l Avis Technique 14/ Edition corrigée du 6 mars 2014 Capteurs plans vitrés à circulation de liquide Incorporés en couverture Capteur solaire thermique Solar thermal collector Thermischer Sonnenkollektor Ne peuvent se prévaloir du présent Avis Technique que les productions certifiées, marque CSTBat, dont la liste à jour est consultable sur Internet à l adresse : Système solaire thermique TERREAL Titulaire : TERREAL 15 rue Pagès FR SURESNES Tél. : Fax : contact-solaire@terreal.com Internet : Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d Application (arrêté du 21 mars 2012) Groupe Spécialisé n 14 Installations de Génie Climatique et Installations Sanitaires Vu pour enregistrement le 23 septembre 2013 Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR 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 2014

2 Le Groupe Spécialisé n 14 «Installations de Génie Climatique et Installations Sanitaires» de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques a examiné, le 13 juin 2013, la demande relative aux capteurs «Système solaire thermique TERREAL» présentée par la société TERREAL. Il a été formulé, sur ce procédé, l Avis ci-après. Cet Avis annule et remplace l Avis 14/ L Avis Technique formulé n est valable que si la certification visée dans le Dossier Technique est effective. 1. Définition succincte 1.1 Description succincte Le système solaire thermique TERREAL est un pack composé des éléments suivants : des capteurs solaires plans vitrés «TerreAl 2300 ACRU» à circulation de liquide caloporteur, constitués d un coffre en tôle aluminium découpée pliée et soudée. Ce coffre contient successivement, du fond vers la surface : - un isolant en laine minérale, - un absorbeur plan constitué d une échelle en tubes de cuivre soudés sur une feuille en aluminium revêtue d un revêtement sélectif «BlueTec eta Plus», - une couverture transparente en verre trempé de 3,2mm d épaisseur à faible teneur en fer, un kit d incorporation composé de tôles en acier galvanisé peint qui permet de relier les capteurs à la couverture et d assurer l étanchéité, des accessoires de raccordement hydraulique, une sonde de température PT1000. Le procédé comporte également les éléments support et les éléments de fixation destinés à sa mise en œuvre sur la structure porteuse. Le capteur est disponible en une seule version. Le kit d incorporation est disponible en en 2 variantes «Nord» ou «Sud», et 4 couleurs (rouge, rouge brun, sable ou ardoise). Dénomination commerciale Le pack est dénommé «Système solaire thermique TERREAL». Le capteur plan est dénommé «TerreAl 2300 ACRU». Les différentes versions du kit d intégration sont destinées à des toitures réalisées en petits éléments ; elles sont dénommées : «Nord» : pour tuiles à emboitement ou à glissement faiblement galbées, tuiles plates, tuiles à pureau plat et ardoises, «Sud» : pour tuiles à emboitement ou à glissement fortement galbées et tuiles canal. 1.2 Identification Les capteurs sont identifiables par un marquage conforme aux exigences de la marque de certification effective visée dans le Dossier Technique. 2. AVIS 2.1 Domaine d emploi accepté Identique au domaine d emploi proposé au 1.2 du Dossier Technique. 2.2 Appréciation sur le produit 2.21 Aptitude à l emploi Fonction Génie Climatique Projection de liquide surchauffé La Directive 97/23/CE du Parlement et du Conseil du 27 mai 1997, relative au rapprochement des législations des états membres concernant les équipements sous pression, porte sur le marquage CE des équipements sous pression. Par conception, le capteur «TerreAl 2300 ACRU» n est pas soumis à l obligation de marquage CE. La protection contre les projections de liquide surchauffé est considérée comme normalement assurée compte tenu des dispositions décrites au Dossier Technique. Matériaux en contact avec des produits destinés à l alimentation humaine Les matériels du circuit hydraulique des capteurs répondent aux exigences de l arrêté du 29 mai 1997 modifié relatif aux matériaux et objets utilisés dans les installations fixes de production, de traitement et de distribution d eau destinée à la consommation humaine. Règlementation thermique Les paramètres nécessaires au calcul règlementaire, aux calculs de dimensionnement et aux calculs de prédiction de performances sont les suivants : Dénomination commerciale TerreAl 2300 ACRU Superficie d entrée (m²) 2,03 Débit (l.h -1.m-² - rapporté au m² de superficie d'entrée du capteur) Rendement optique η 0 (sans dimension) Coefficient de perte thermique du premier ordre a 1 (W.m -2.K -1 ) Coefficient de perte thermique du second ordre a 2 (W.m -2.K - ²) Facteur d angle d incidence à 50 K θ (sans dimension) Température conventionnelle de stagnation T stg ( C) 148 en eau 0,833 3,618 0,013 0, Résultats d essais selon la norme EN L utilisation du capteur à un débit différent du débit testé peut entraîner une modification des performances thermiques. Pertes de charge : cf. Dossier Technique établi par le demandeur Fonction Couverture Stabilité Tenue mécanique de la couverture du capteur La tenue mécanique de la couverture transparente (vitrage du capteur) a été vérifiée sans rupture jusqu à une valeur de 4600 Pa. Tenue mécanique du capteur en œuvre La tenue au vent des capteurs solaires sur l ossature de la couverture a été vérifiée pour des charges climatiques de valeur maximale 2311 Pa (vent extrême). Le maintien en place des capteurs solaires est considéré comme normalement assuré en partie courante de couverture au sens des règles NV65 modifiées, compte tenu de la conception des supports et de l expérience acquise en ce domaine. Etanchéité à l eau L étanchéité des capteurs vis-à-vis de l eau pluie est normalement assurée par l application, en usine, de joints en MS-Polymère entre la couverture transparente et le coffre. L étanchéité de la couverture est, quant à elle, normalement assurée dans le domaine d emploi accepté, par la mise en œuvre du système conformément au Dossier Technique. Sécurité au feu Les critères de réaction et de résistance au feu prescrits par la réglementation doivent être appliqués en fonction du bâtiment concerné (habitation, établissements recevant du public). En fonction des exigences, un essai peut s avérer nécessaire. Dans le cas d ensemble de capteurs dont la plus grande dimension est inférieure à 4 m ou couvrant moins de 50% de la surface de la couverture, les caractéristiques de sécurité incendie à prendre en compte sont les caractéristiques propres de la couverture. Sécurité en cas de séisme en neuf et en rénovation Les zones et catégories de bâtiment s entendent au sens de l arrêté relatif à la prévention du risque sismique du 22 octobre 2010 modifié par les arrêtés du 19 juillet 2011 et du 25 octobre La sécurité en cas de séisme a été vérifiée pour tous les bâtiments de catégorie d importance I à IV et pour les zones 1 à /

3 2.22 Durabilité - Entretien La durabilité propre des composants et leur compatibilité, la nature des contrôles effectués tout au long de leur fabrication ainsi que le retour d expérience permettent de préjuger favorablement de la durabilité des capteurs solaires dans le domaine d emploi prévu. Moyennant une mise en œuvre et un entretien conformes aux indications portées dans la notice d installation et dans le Dossier Technique établi par le demandeur, complétées par le Cahier des Prescriptions Techniques ci-dessous, la durabilité du procédé est comparable à celle des supports traditionnels de couverture et de surfaces vitrées habituellement mis en œuvre dans le bâtiment Fabrication et contrôles La production des capteurs solaires fait l'objet d'un contrôle interne de fabrication systématique régulièrement surveillé par un organisme tiers, permettant d'assurer une constance convenable de la qualité. Le titulaire du présent Avis Technique doit être en mesure de justifier du droit d usage d une certification attestant la régularité et le résultat satisfaisant des contrôles internes de fabrication. Les produits bénéficiant d'un certificat valide sont identifiables par la présence de la marque de certification effective visée par le Dossier Technique (cf. 6) Mise en œuvre La mise en œuvre des capteurs est effectuée par des entreprises formées aux spécificités du procédé, ayant les compétences requises en génie climatique, plomberie et en couverture, conformément aux préconisations du Dossier Technique, et en utilisant les accessoires décrits dans celui-ci. Cette disposition, complétée par le respect des consignes du Cahier des Prescriptions Techniques ci-dessous, permet d assurer une bonne réalisation des installations Données environnementales et sanitaires Il n existe pas de PEP (Profil Environnemental Produit) pour ce produit. Il est rappelé que le PEP n entre pas dans le champ d examen d aptitude à l emploi du produit. 2.3 Cahier des Prescriptions Techniques 2.31 Prescriptions communes Les prescriptions à caractère général pour l'installation des capteurs solaires sur toitures inclinées sont définies dans les documents suivants : Cahier du CSTB 1827 : «Cahier des Prescriptions Techniques communes aux capteurs solaires plans à circulation de liquide», Cahier du CSTB 1612 : «Recommandations générales de mise en œuvre des capteurs semi incorporés, incorporés ou intégrés sur une couverture par éléments discontinus», NF DTU : «Réalisation des installations de capteurs solaires plans à circulation de liquide pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire». En cas d incorporation du capteur en couverture dans le cas de travaux neuf ou de réhabilitation complète de la couverture, la pose d un écran de sous-toiture tel que préconisé dans le Dossier Technique doit être réalisée jusqu à l égout conformément au cahier CSTB L écran de sous-toiture doit être sous homologation CSTB avec un classement E1 ou sous Avis Technique avec un classement W1 selon la norme EN Prescriptions techniques particulières Mise en œuvre Généralités La notice d installation doit être systématiquement fournie à la livraison. Les capteurs sont mis en œuvre sur une seule rangée. Le nombre maximum de capteurs installés dans une même batterie est de 5 capteurs raccordés en série. Au-delà, un raccordement en sérieparallèle doit être réalisé. Les règles de mise en œuvre décrites au Dossier Technique doivent être respectées. L installation doit en particulier être réalisée : - à l aide des supports et accessoires de liaison à la couverture fournis par le fabricant, - avec le kit de raccordement hydraulique inter-capteurs fourni lors de la livraison. Pour le raccordement hydraulique des capteurs, il convient d utiliser les joints fournis. La mise en œuvre des capteurs solaires doit être réalisée par des entreprises ayant les compétences requises en génie climatique, en plomberie et en couverture, formées aux particularités du procédé et aux techniques de pose. Les conduites de raccordement en acier galvanisé, en acier carbone zingué et en matériaux de synthèse ne sont pas autorisées. L isolation de la tuyauterie extérieure doit être résistante aux hautes températures, au rayonnement ultraviolet, aux attaques aviaires et aux attaques des rongeurs. Le circuit capteur doit obligatoirement comporter une soupape de sécurité tarée à la pression maximale de service du capteur, et dans tous les cas inférieure ou égale à 6 bars. Vérification de la tenue des supports En complément des prescriptions définies dans le Dossier Technique et dans la notice d installation du capteur, le prescripteur devra vérifier que la surcharge occasionnée par l installation de ce capteur n est pas de nature à affaiblir la stabilité des ouvrages porteurs (charpente, ). Le maître d ouvrage devra, le cas échéant, faire procéder au renforcement de la structure porteuse avant mise en place du capteur. Sécurité des intervenants La mise en œuvre du procédé en hauteur impose les dispositions relatives à la protection et la sécurité des personnes contre les risques de chutes telles que : - la mise en place de dispositifs permettant la circulation des personnes sans appui direct sur les capteurs, - la mise en place de dispositifs antichute selon la réglementation en vigueur, d une part pour éviter les chutes sur les capteurs et d autre part, pour éviter les chutes depuis la toiture. Lors de l entretien et de la maintenance, la sécurité des intervenants doit être assurée par la mise en place de protections contre les chutes grâce à des dispositifs de garde-corps ou équivalents (se reporter aux préconisations indiquées dans la fiche pratique de sécurité ED137 de l INRS «Pose et maintenance de panneaux solaires thermiques et photovoltaïques». Ventilation L espace réservé à la ventilation et aménagé sous le procédé doit être continu, de l égout au faîtage, et d épaisseur 20 mm au minimum. Mise hors d eau En cas de risque de précipitations, la mise hors d eau à l avancement de l installation est à la charge de l entreprise chargée des travaux. Elle doit être réalisée grâce à un bâchage efficace. Après installation, cette mise hors d eau doit également être réalisée dans les plus brefs délais en cas de bris de glace ou d endommagement d un capteur Sécurité sanitaire Le liquide caloporteur préconisé par le titulaire 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 consommation humaine (cf. circulaire du 2 juillet 1985), après avis de l'agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA). La désignation commerciale du liquide caloporteur utilisé doit figurer de manière lisible et indélébile sur l'installation Conditions d entretien Les conditions d utilisation et d entretien sont précisées dans les notices du titulaire. Ces préconisations doivent, a minima, définir des périodicités d intervention et porter, notamment, sur les points suivants : - vérification de la propreté des capteurs solaires, - contrôle et remplacement éventuel des joints et raccords, - contrôle de l intégrité et remplacement éventuel de l isolation des conduites, - contrôle de la pression dans le circuit primaire, - contrôle du point de gel du fluide caloporteur (de préférence à l'entrée de la période hivernale), - contrôle du ph du liquide caloporteur afin de prévenir tout risque de corrosion du circuit primaire ainsi que de sa densité, - contrôle des supports, de leur propreté, de leur intégrité et du système d incorporation. L ensemble des contrôles à effectuer doit être spécifié dans la notice d entretien et de maintenance fournie lors de la livraison Assistance technique La société TERREAL est tenue d apporter son assistance technique à toute entreprise, installant ou réalisant la maintenance du procédé, qui en fera la demande. 14/

4 Conclusions Appréciation globale Pour les fabrications bénéficiant d'une certification visée dans le Dossier Technique, l'utilisation des capteurs solaires «Système solaire thermique TERREAL» dans le domaine d'emploi accepté et complété par le Cahier des Prescriptions Techniques de l Avis est appréciée favorablement. Validité Jusqu au 30 juin Pour le Groupe Spécialisé n 14 Le Président Alain FILLOUX 3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé Dans l attente du résultat de l essai de vieillissement en exposition naturelle en cours d exécution, le Groupe ne peut se prononcer formellement sur le maintien dans le temps des performances annoncées. Il propose néanmoins, compte tenu de l expérience acquise pour des équipements équivalents, de préjuger favorablement de la durabilité des caractéristiques, tout en se réservant le droit de remettre en cause cet Avis en fonction des résultats obtenus après essai. Ce système faisait déjà l objet de l Avis Technique 14/ A l occasion de cette révision, le Dossier Technique a fait l objet de quelques modifications, en particulier : - changement du capteur, - modifications mineures des principes du kit d incorporation. Ce procédé a fait l objet d une consultation du Groupe Spécialisé n 5 «Toitures, couverture, étanchéité» pour les aspects d intégration en couverture. Les remarques suivantes ont été formulées : Les applications des capteurs incorporés en toiture, en climat de montagne (altitude > 900 m), ne sont pas visées par le domaine d emploi accepté par l Avis. La tenue au vent des capteurs solaires sur l ossature de la couverture a été vérifiée pour des charges climatiques de valeur maximale 2311 Pa (vent extrême). Comme précisé dans les règles NV65 modifiées, la valeur de charge climatique en vent normal se déduit de la valeur de charge climatique en vent extrême par l application d un coefficient diviseur de 1,75. Comme pour l'ensemble des procédés de ce domaine, ces capteurs solaires doivent être installés en partie supérieure de la couverture, en complément des dispositions constructives déjà prises pour assurer l'étanchéité à l'eau entre les éléments de couverture et les capteurs solaires. L étanchéité à l eau des couvertures munies de capteurs est assurée pour 1 ligne de capteurs installée parallèlement au faîtage. En rénovation partielle et en l absence d écran de sous-toiture, on ne peut exclure l apparition de condensation occasionnelle en sousface du système d incorporation, en fonction de conditions climatiques. Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n 5 Stéphane GILLIOT Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n 14 Coralie NGUYEN 4 14/

5 Dossier Technique établi par le demandeur A. Description 1. Description générale 1.1 Présentation Le système solaire thermique TERREAL est un pack composé des éléments suivants : des capteurs solaires plans vitrés «TerreAl 2300 ACRU» à circulation de liquide caloporteur, constitués d un coffre en tôle aluminium découpée pliée et soudée. Ce coffre contient successivement, du fond vers la surface : - un isolant en laine minérale, - un absorbeur plan constitué d une échelle en tubes de cuivre soudés sur une feuille en aluminium revêtue d un revêtement sélectif «BlueTec eta Plus», - une couverture transparente en verre trempé de 3,2mm d épaisseur à faible teneur en fer, un kit d incorporation composé de tôles en acier galvanisé peint qui permet de relier les capteurs à la couverture et d assurer l étanchéité, des accessoires de raccordement hydraulique, une sonde de température PT1000. Le procédé comporte également les éléments support et les éléments de fixation destinés à sa mise en œuvre sur la structure porteuse. Le capteur est disponible en une seule version. Le kit d incorporation est disponible en en 2 variantes «Nord» ou «Sud», et 4 couleurs (rouge, rouge brun, sable ou ardoise). 1.2 Domaine d emploi a) Capteurs solaires plans à circulation de liquide caloporteur destinés à la réalisation d installations de génie climatique à circuit bouclé. Les installations suivantes ne sont pas visées par le présent Avis Technique : - passage direct d eau sanitaire dans le capteur, - fonctionnement en installation autovidangeable. b) Utilisation sous un angle supérieur à 11 (19%), correspondant à la limite d emploi du procédé. c) Utilisation dans les atmosphères extérieures suivant les indications du tableau 1 en annexe. d) Implantations en zones sismiques 1 à 4 pour les catégories de bâtiments I à IV, au sens de l arrêté relatif à la prévention du risque sismique du 22 octobre 2010 modifié, e) Implantation pouvant être réalisée de manière dite «incorporée en couverture» en France métropolitaine : - pour 1 ligne de capteurs parallèle à la ligne de faîtage, située en partie courante de couverture et de toiture au sens des règles NV65 modifiées sans points singuliers dans la zone où les capteurs sont implantés, - pour des couvertures équipées de tuiles à emboitement ou à glissement faiblement galbées (DTU ou 40.24), tuiles plates (DTU ou 40.25), tuiles à pureau plat (DTU ou ), ardoises (DTU ou 40.13), tuiles à emboitement ou à glissement fortement galbées (DTU ou 40.24), tuiles canal (DTU 40.22), - dans des versants de pente imposée par la toiture, dans la limite de pentes imposées par le procédé, - en climat de pleine, caractérisée par une altitude inférieure à 900 m, - sur une charpente dont l entraxe maximal des fermettes ou chevrons est égal à 900 mm, en maisons individuelles, bâtiments d habitation, ERP, bâtiment relevant du code du travail. Les charges climatiques admissibles dans chaque cas d installation sont : Pa en pression normale (neige, vent) soit 2311 Pa en pression extrême, Pa en dépression normale (neige, vent) soit 2311 Pa en pression extrême. Note : en tout état de cause, les pentes minimales des toitures sont définies dans les normes NF DTU de la série 40 ou dans un les Avis Techniques des éléments de couverture concernés. 2. Eléments constitutifs Les éléments décrits dans ce paragraphe font partie de la livraison assurée par la société TERREAL. 2.1 Coffre Le coffre des capteurs solaires «TerreAl 2300 ACRU» est composé d une tôle en alliage d aluminium (EN AW-1050A, ép. 1 mm) coupée, pliée et soudée aux 4 angles (voir figure 4). Les dimensions du coffre sont 200 x 110 x 8 cm. Le coffre est renforcé sur les côtés longs par une pièce supplémentaire en aluminium pliée ép. 2 mm (78 x 78 x 1975 mm figure 5). Ces renforts sont collés (MS polymère) dans le cadre. Ventilation La ventilation est assurée par 4 orifices (diamètre 5 mm) disposés en partie haute et basse du coffre (voir figure 4). Fixations (voir figure 6) Les fixations du capteur sont réalisées par 4 ensembles de fixation. Chacun de ces ensembles est composé de 2 écrous M6 en inox A2 soudés sur une tôle en inox x 60 x 1,5 mm. Lors de la fabrication, cette tôle est collée (silicone) à l intérieur du coffre. Profilé complémentaire (voir figure 7) 4 profilés complémentaires en aluminium extrudé EN AW-6063 laqués polyester sont collés par-dessus la couverture transparente. Ils permettent le raccordement du capteur au kit d incorporation. 2.2 Isolant Matériau constitutif Isolant Référence normative EN Classement de réaction au feu (EN ) Fond de coffre Laine de roche MW A1 Latéral Masse volumique (kg/m 3 ) 50 à Epaisseur de l'isolation (mm) Conductivité thermique (W.m -1.K -1 ) Dimensions (mm) 0,038 0,039 Panneaux de 2000 x 1000 mm Température maxi admise 560 C L isolation est composée de plusieurs panneaux prédécoupés qui sont insérés dans le coffre. La laine de roche est recouverte, sur le pourtour du cadre, par un mat de verre pour donner une apparence uniforme à travers le vitrage. 2.3 Absorbeur L absorbeur est constitué d une tôle d aluminium soudée par laser sur une grille hydraulique en cuivre. Absorbeur Nature et épaisseur Caractéristiques Aluminium - 0,4 mm Dimensions (mm) 1950 x 1050 Revêtement BlueTec Eta plus Absorption 0,95 ± 0,02 Emissivité 0,05 ± 0,02 14/

6 Matériau Géométrie Grille hydraulique Diamètre des tubes x épaisseur Caractéristiques Cuivre CU-DHP Echelle 1 collecteur pincé 8 mm x 0,5 mm Nombre de tubes 12 Distance entre les tubes Diamètre des collecteurs x épaisseur Contenance Pression de service maximale 96 mm 18 mm x 1 mm 1,3 l 6 bars Chaque capteur est pourvu de 2 doigts de gant en cuivre soudés sur le collecteur haut de l'absorbeur pour permettre la mise en place d'une sonde de température (voir figure 8). Chaque sortie est équipée d un raccord fileté ¾ mâle, en laiton, pourvu d un joint torique en FKM V75F (voir figure 10). Le maintien de l absorbeur dans le coffre est réalisé en partie haute par les raccords, en partie basse par des pattes en tôle d acier inoxydable d épaisseur 1 mm. 2.4 Couverture transparente La couverture transparente est constituée d un verre à faible teneur en fer, d épaisseur 3,2 mm, traité antireflet sur les 2 faces. Couverture transparente Dimensions Epaisseur Etat de surface Facteur de transmission énergétique Caractéristiques 1980 x 1090 mm 3,2 mm lisse sur les 2 faces 0,97 La couverture transparente est collée par une colle (MS-polymère). 2.5 Raccords hydrauliques Il existe 2 types de raccords hydrauliques isolés (voir figure 11) : raccord de liaison entre capteurs, raccords de liaison d entrée et de sortie. Ils sont réalisés à partir de tube inox (ép. 0,2 mm) annelé. Ils se raccordent sur les capteurs par des raccords ¾ femelle. 2.6 Système de montage incorporé à la couverture 2.61 Pattes de fixation La fixation et la tenue mécanique du capteur sont réalisées par des cornières de fixation (voir figure 14). Elles sont réalisées en acier inoxydable ( selon NF EN 10088) d épaisseur 2 mm. Chaque capteur est fixé par 4 pattes de fixation Tôles d abergement L étanchéité des capteurs avec la couverture est assurée par recouvrement de pièces de tôlerie. Ces pièces sont en tôle d acier galvanisé (ép. 0,5 mm, DX51D+ Z275) recouvert d un primaire. Elles sont mise en forme par pliage et soudure par point. Après formage, les tôles sont étanchées par un mastic PU puis peintes par une peinture PU (ép. 60 µm). Pour les kits «Sud» (voir figure 15) et «Nord» (voir figure 16), les tôles servent à l élaboration des pièces suivantes : - capots avant et arrière, - bavettes avant et arrière, - couloirs latéraux et central, - cornières de couloirs (kit «Nord» uniquement»). Les tôles comportent des repères visuels qui permettent de contrôler la bonne mise en œuvre des tôles les unes par rapport aux autres. Le recouvrement tôle sur tôle est de 200 mm dans le sens de l écoulement de l eau et 150 mm dans le sens latéral (voir figure 17). Le kit d abergement se décline en 2 versions dénommées : «Nord» : pour tuiles à emboitement ou à glissement faiblement galbées, tuiles plates, tuiles à pureau plat et ardoises «Sud» : pour tuiles à emboitement ou à glissement fortement galbées et tuiles canal. Principes des abergements En partie haute : Chaque capot arrière dévie les eaux de ruissellement de part et d autre du capteur, vers les couloirs. Les capots arrière sont maintenus sur le capteur grâce à une «baguette d accroche» (voir figure 22). En partie basse : Un capot avant empêche la remonté de l eau depuis l aval et protège les fixations basses de l eau venant du capteur (voir figure 21). Ce capot est maintenu serré contre la tôle basse grâce à des languettes situées au niveau des couloirs. Spécificité du kit «Nord» : Les couloirs sont décaissés par rapport au plan de pose des éléments de couverture (voir figure 19). Le raccordement à la couverture est réalisé grâce à ces couloirs en décaissé Bande d étanchéité Les bavettes basses sont en deux parties : une partie rigide en tôle (voir ci-dessus) et une partie souple qui assure l étanchéité entre le bas du kit d intégration et la première rangée de tuiles. Cette bande souple est composée d une bande d aluminium (EN AW- 1200A ép. 0,15 mm + peinture polyester) plissé entièrement enduite en sous-face de butyl. Un liner détachable recouvre le butyl ; il doit être enlevé avant application et marouflage de la bande sur les tuiles. L assemblage entre la bande souple et la tôle d abergement est réalisée par sertissage en usine Baguette d accroche Les baguettes d accroche sont réalisées à partir d acier galvanisé avec primaire DX51D+Z275, d épaisseur 0,5 mm. Elles permettent l accroche des capots arrière sur chaque capteur. L étanchéité entre la baguette d accroche et le cadre aluminium du capteur est assurée par une mousse PE avec adhésif acrylique préappliquée en usine. 2.7 Eléments de visserie Des vis à bois en acier inox A2 5 x 40 mm sont fournies pour fixer le système aux lattes et liteaux (caractéristique mécanique : Pk = 180 dan pour un ancrage de 25 mm suivant NF P30-310). Des vis en acier inoxydable A2 TBHC M6 x 16mm sont fournies pour fixer les capteurs aux pattes de fixation. Des vis de couture en acier inox A2 TBHC 5.5 x 16 mm sont fournies pour le positionnement initial des bavettes avant. 2.8 Mousse Elle est destinée à obturer l'espace entre les tuiles et les bavettes arrière ainsi que les couloirs latéraux. Elle est constituée d une mousse PU avec adhésif. Cette mousse doit être mise en œuvre par l installateur. 3. Autres éléments La fourniture ne comprend pas les éléments suivants, toutefois indispensables à la réalisation de l installation et au bon fonctionnement des capteurs. 3.1 Lattes de support 3.11 Lattes de fixation L installateur doit utiliser des lattes pour réaliser le plan de pose du capteur. Caractéristiques minimales : Classe d emploi 2 suivant le fascicule FD P Résistance mécanique : classe C18. Dimensions : hauteur : 30 mm, largeur : 90 mm. Les lattes doivent être fixées par 2 vis de diamètre 6 mm minimum avec une longueur d ancrage de 50 mm minimum dans le support et ayant une résistance à l arrachement minimum de 187 dan suivant NF P (vis non fournies) Autres lattes Les autres lattes n ont pas de rôle de tenue mécanique du capteur. Caractéristiques minimales : Classe d emploi 2 suivant le fascicule FD P Dimensions : 20 x 27 mm. La fixation par clouage est possible. 6 14/

7 3.13 Planches pour kit «Nord» Dans le cas des kits «Nord», ces planches servent à soutenir les couloirs latéraux. Caractéristiques minimales : Classe d emploi 2 suivant le fascicule FD P Dimensions : 2,80 m x 40 cm x 10 mm. 3.2 Joint pour raccordement des bavettes avant Pour le raccordement entre elles des bavettes basses et pour la fixation des cornières (kit «Nord»), l installateur doit utiliser un mastic dont les caractéristiques sont les suivantes : - Mastic colle monocomposant à base de MS Polymère - Certification «Label SNJF» façades - mastic élastomère classe f 25 E Exemple de produit : Bostik Fixation Pro MS Ecran de sous-toiture Dans le cas de travaux neufs ou de rénovation complète de la couverture, un écran de sous-toiture souple homologué doit être obligatoirement associé à la mise en œuvre du système solaire thermique TERREAL. Cet écran doit être sous homologation Couverture CSTB. Sa mise en œuvre doit être réalisée suivant le cahier du CSTB L écran de sous-toiture peut être fourni par TERREAL. 3.4 Liquide caloporteur Le liquide caloporteur utilisé doit être un mélange eau/propylène glycol prêt à l emploi dont le dosage est de 60 % eau / 40 % propylène glycol (% en volume). Marque TYFO, type TYFOCOR L. Ce fluide 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 consommation humaine (cf. circulaire du 2 juillet 1985), après avis de l'agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA) Saisine n 2005-SA Le liquide peut être fourni par TERREAL. 3.5 Dispositif de sécurité Les capteurs TERREAL doivent être systématiquement reliés à une soupape de sécurité de 6 bars. Il est également nécessaire de raccorder le circuit capteur sur un vase d expansion dimensionné en fonction des surfaces de capteurs raccordées. Ces éléments peuvent être fournis par TERREAL, en particulier dans le cadre d installations de type CESI. 3.6 Système de remplissage Le remplissage doit impérativement être effectué à l aide d une pompe de remplissage électrique ayant une hauteur manométrique minimale de 24 m. 4. Caractéristiques Les capteurs solaires se déclinent en une variante dont les caractéristiques sont les suivantes : Capteur TerreAl 2300 ACRU Surface hors tout (m 2 ) 2,29 Surface d entrée (m 2 ) 2,03 Surface de l absorbeur (m 2 ) 2,05 Contenance en eau de l absorbeur (l) 1,3 Pression maximale de service (bars) 6 Poids à vide (kg) 39 Dimensions hors tout: l x h x ép. (mm) Pertes de charge 5. Fabrication et contrôles 1130 x 2040 x 90 Cf. graphe(s) en annexe 5.1 Capteur solaire L assemblage des capteurs est réalisé sur le site de fabrication Czechowice-Dziedzice en Pologne, certifié selon la norme ISO La réalisation des contrôles sur matières entrantes, en cours de fabrication et sur produits finis est régulièrement vérifiée par un organisme tiers dans le cadre de la certification CSTBat Procédés solaires. 5.2 Kit de mise en œuvre Les éléments du kit de mise en œuvre (tôles, pattes de fixation) sont fabriqués sur le site de Mazamet. Le site de Mazamet organise également les opérations de logistique liées au procédé. 6. Conditionnement, marquage, étiquetage, stockage et transport Conditionnement Pour le transport, les capteurs solaires sont conditionnés verticalement. Les sorties sont recouvertes d un carton de protection. Les capteurs sont conditionnés individuellement dans un carton. Marquage Reprend les informations telles que prévues dans le référentiel de la certification CSTBat «Procédés solaires». La cadre du capteur est marqué avec le mois et l année de fabrication (dans un des angles, sur le profilé complémentaire). Etiquetage Avant conditionnement et stockage, chaque capteur porte une plaque signalétique fixée sur le cadre extérieur, avec les renseignements suivants : - identification du fabricant, - référence commerciale du produit, - numéro CSTBat, - pression maximale de service, - superficie d entrée, - numéro de série, - dimensions du capteur, - poids du capteur, - numéro de l Avis Technique. Manutention et stockage Les capteurs peuvent être posés : à plat : sur un support plan et rigide maximum 5 capteurs, sur chant : une attention particulière doit être apportée afin de ne pas endommager les sorties hydrauliques et les doigts de gant pour les sondes de températures. Les capteurs ne doivent pas être entreposés au soleil avant installation pour éviter tout risque de brûlure. 7. Mise en œuvre 7.1 Conditions générales de mise en œuvre La mise en œuvre des capteurs solaires doit être effectuée par des entreprises formées aux spécificités du procédé, ayant les compétences requises en génie climatique, plomberie et couverture. Pour des raisons de sécurité, le remplissage de l installation ne peut avoir lieu que pendant les heures de non ensoleillement ou, le cas échéant, après avoir recouvert les capteurs. Les conduites de raccordement utilisées devront être en cuivre ou en inox. Les conduites en matériaux de synthèse et en acier galvanisé ne sont pas autorisées. L isolation de la tuyauterie extérieure doit être résistante aux hautes températures (210 C). La pression maximum de service est de 6 bars. La plage de débit recommandée au niveau du circuit primaire est comprise entre 20 et 50 l.h -1.m-² de capteur. La marque et le type de liquide caloporteur utilisé doivent être indiqués sur l installation de manière visible, permanente et indélébile. 7.2 Conditions spécifiques de mise en œuvre Conception du réseau hydraulique Du point de vue du raccordement hydraulique, les capteurs doivent être raccordés en série. Chaque série doit comporter un maximum de 5 capteurs. Pour une installation supérieure à 5 capteurs, il est nécessaire de réaliser un montage en série-parallèle (voir figure 12). Principe de maintien des capteurs Ils reposent sur les lattes de support. Ils sont fixés sur les lattes grâce à 4 cornières de fixation. Chaque cornière est fixée dans les lattes par 3 vis à bois en inox A2. 14/

8 Protection des vis vis-à-vis de la pluie En partie haute, les vis de fixation sont situées hors du passage de l eau. En partie basse, elles sont protégées par le capot inférieur. Choix du type de kit d intégration Le choix du kit d intégration doit être réalisé avec l assistance de la société TERREAL en fonction du type de couverture. Principales étapes de mise en œuvre (voir figure 27 et suivantes) Après installation éventuelle de l écran de sous-toiture souple, il est nécessaire de : Préparation du plan de pose Réaliser le calepinage du pack toit sur la toiture (voir figure 27 et figure 28). Positionner les liteaux, lattes de support et la planche d appui de la bavette avant selon le plan de liteaunage détaillé dans la notice de pose. Repérer la position des capteurs à l aide d une pige (voir figure 29). Mise en œuvre des abergements bas Placer les bavettes avant en appui sur le liteau d accroche en réalisant deux cordons de mastic au niveau des jonctions et fixer l ensemble à l aide de vis à bois 5 x 40 mm (voir figure 31). Enlever le liner plastique qui protège la bande de butyl située sous la bavette en aluminium plissé et maroufler la bavette sur le galbe des tuiles. Mise en œuvre des capteurs et des couloirs Au sol, préparer les capteurs en fixant les cornières de fixation des capteurs à l aide des vis TBHC M6 x 16 mm (4 par capteur : 2 en haut et 2 en bas) et en positionnant la baguette d accroche sur le bord supérieur du capteur en ayant ôté préalablement le liner. Cette baguette est fixée au moyen de 2 vis autoperceuses (voir figure 32). Placer le premier capteur en respectant le repère de position prévu sur la bavette avant. Fixer les cornières de fixation sur les lattes de support avec les vis à bois 5 x 40 mm. Placer le couloir latéral en effectuant une rotation pour le glisser sous le cadre du capteur. L encoche sur le côté du couloir doit correspondre avec le cadre haut du capteur (idem sur chaque couloir). Visser le couloir sur le liteau avec les vis à bois 5 x 40 mm (voir figure 33). Placer le couloir central en effectuant une rotation pour le glisser sous le cadre du capteur. Placer le deuxième capteur et fixer les cornières de fixation aux lattes de support avec les vis à bois 5 x 40 mm. Répéter l opération autant de fois que nécessaire (fonction du nombre de capteurs). Placer le dernier couloir latéral en effectuant une rotation pour le glisser sous le cadre du capteur et le fixer aux liteaux avec les vis à bois 5 x 40 mm. Pour parfaire le guidage de l écoulement, replier l extrémité des bavettes avant à 90 sur les deux couloirs latéraux ainsi que la languette de maintien à l aide d une pince plate. Mise en œuvre du capot avant Positionner le capot avant en effectuant une rotation pour le glisser sous le cadre aluminium avant du capteur (voir figure 34). Rabattre les languettes des couloirs sur le capot avant afin de le bloquer en position. Répéter l opération autant de fois que nécessaire (fonction du nombre de capteurs). Raccordements hydrauliques et sonde de température Visser le ou les raccordement(s) hydraulique(s) entre capteurs en utilisant le raccord entre 2 capteurs. Visser les deux raccordements hydrauliques entrée et sortie aux capteurs et les faire passer à travers l écran de sous-toiture tout en respectant les préconisations de pénétrations conformément au cahier du CSTB n Insérer la sonde de température dans l orifice en partie haute du capteur de sortie (celui du retour ballon le plus chaud) et le passer sous la toiture en suivant le cheminement hydraulique. Mise en œuvre des abergements en partie haute Installer les bavettes arrière et les visser sur le liteau support avec des vis à bois 5 x 40 mm (voir figure 35). Installer le capot arrière sur la baguette d accroche haute du capteur puis le visser avec les vis à bois 5 x 40 mm. Répéter l opération autant de fois que nécessaire (fonction du nombre de capteurs). Finaliser les étanchéités en ajoutant, sur le dessus des capots arrière et le long des couloirs latéraux, les bandes de mousse sur lesquelles viendront reposer les tuiles. Mise en œuvre des éléments de couverture Terminer les approches en prenant soin de mettre le galbe de la tuile dans les couloirs latéraux et sur l arrière de l installation. Le recouvrement minimum des tuiles sur le capot arrière et les couloirs est de 10 cm (voir figure 24, figure 26 et figure 36). Particularités du kit «Nord» (voir figure 37 et suivante) La pose du kit dans sa version «Nord» diffère uniquement dans la pose des couloirs latéraux. Du fait de la conception spécifique des couloirs latéraux pour le kit Nord, il est nécessaire d installer une planche en dessous du plan des liteaux, au droit des couloirs latéraux. Cette dernière est destinée à solidariser les liteaux qui sont découpés pour venir encastrer les couloirs latéraux, afin d éviter la surélévation les tuiles qui viennent à la jonction du kit d intégration. Pour fixer la planche, sélectionner des vis ne dépassant pas en face arrière de la planche. La planche doit être fixée par 2 vis à chaque liteaux. La cote de pose du couloir en dessous du plan de pose des capteurs est maîtrisée grâce à une pièce en Z en acier galvanisé d épaisseur 0,5 mm. Cette pièce est fixée sur la latte 30 x 90 mm à l arrière du capteur. Une cornière en en acier galvanisé peinte doit être positionnée dans les couloirs latéraux, après la mise en œuvre des éléments de couverture. La cornière doit être au contact des éléments de couverture (voir figure 19). La cornière est collée à l aide du mastic sur le couloir préalablement nettoyé et dégraissé. 7.3 Prise en compte du risque sismique Dans les zones et catégories de bâtiments visés par les exigences parasismiques (suivant l article 3 de l arrêté du 22 octobre 2010 modifié), il n y a pas de mise en œuvre particulière du système solaire thermique TERREAL. 8. Utilisation et entretien Une notice de montage, d utilisation et d entretien des composants de l installation est fournie aux utilisateurs. Il convient périodiquement d effectuer les opérations de contrôle et d entretien suivantes : Vérification de la propreté des vitrages et nettoyage éventuel. Contrôle et remplacement éventuel des joints et raccords. Contrôle de l intégrité et remplacement éventuel de l isolation des conduites. Contrôle visuel de l ensemble de l ensemble du kit d étanchéité. Contrôle de la pression dans le circuit primaire. Contrôle du point de gel du liquide caloporteur (de préférence à l'entrée de la période hivernale). Contrôle du ph du liquide caloporteur (tous les ans) afin de prévenir tout risque de corrosion du circuit primaire ainsi que de sa densité. Le ph doit être compris entre 7 et 9. Fréquence de changement du liquide caloporteur : suivant les résultats des essais de ph et du point de gel. 9. Assistance technique Le Service Technique TERREAL assure la formation et/ou l assistance au démarrage sur chantier, auprès des installateurs qui en font la demande : contact-solaire@terreal.com. B. Résultats expérimentaux Performances thermiques. Essais réalisés suivant les modalités de la norme EN : - laboratoire : CENER, - n du compte rendu d'essai : , - date du compte rendu d'essai : 08/03/2013. Résistance aux efforts d'arrachement de la couverture transparente Essai réalisé sur la base des modalités définies dans la norme NF EN : - laboratoire : CSTB, - n du compte rendu d'essai : VAL , - date du compte rendu d'essai : juin /

9 Essais de caractérisation de l étanchéité en soufflerie MOBY DICK II. - laboratoire : CTMNC, - n du compte rendu d'essai : N , - date du compte rendu d'essai : 15/04/2013. Résistance au vent d une installation incorporé en toiture Essai basé sur les modalités définies dans la norme NF EN laboratoire : CSTB, - n du compte rendu d'essai : CLC , - date du compte rendu d'essai : juin Essais de pelage aluminium/butyl sur support tuile - laboratoire : CRED TERREAL - n du compte rendu d'essai : ZSOL_PV_PEL_ , - date du compte rendu d'essai : mai Calcul de la résistance aux actions sismiques Calcul suivant les Eurocodes 8-1, EN laboratoire : CSTB - n du compte rendu : DCC/CLC , - date du compte rendu : juin Essai de résistance au brouillard salin Essais réalisés suivant les modalités des normes NF EN et NF EN ISO laboratoire : ELTEC - n du compte rendu : DCC/CLC , - date du compte rendu : juin C. Références L usine de capteurs fabrique des capteurs depuis 1992, environ capteurs sont produits chaque année. Le groupe TERREAL fabrique des solutions solaires depuis 2007, des tuiles en terre cuite depuis plus de 100 ans et des accessoires métalliques pour la couverture depuis 28 ans. Ce procédé est une évolution du procédé précédent. Environ 1500 installations ont été réalisées avec le procédé précédent. Les principales modifications apportées ont été les suivantes : - changement du capteur, - modifications mineures des principes du kit d incorporation. 14/

10 Tableaux et figures du Dossier Technique Tableau 1 - Compatibilité du procédé avec les atmosphères extérieures. Elément du procédé Capteur (coffre, fond de coffre) Système de montage incorporé (pattes, tôles d abergement ) Désignation matériaux des Aluminium EN AW- 1050A Aluminium EN AW laque polyester Visserie A2 Acier DX51D + Z275 + peinture PU Visserie A2 Rurale non polluée (E11) Urbaine ou industrielle Normale (E12) Sévère (E13) 10 à 20 km du littoral (E14) Atmosphère extérieure Marine Mixte Particulière (E19) 3 à 10 km du littoral (E15) < 3 km du littoral* (E16) Normale (E17) Sévère (E18) Notes et légende : * : sauf front de mer Définition des ambiances suivant NF P Annexe A / DTU (NF P ) Annexe D : emploi accepté : emploi possible après étude spécifique et accord du titulaire - : emploi interdit 10 14/

11 9 Item Pièce Matière 1 Coffre Aluminium 2 Isolant Laine de roche 3 Feutre Fibre de verre 4 Absorbeur + revêtement sélectif Aluminium + cuivre 5 Couverture transparente Verre traité AR 2 faces 6 Cadre aluminium Aluminium 7 Pièce de fixation du capteur à la charpente Inox 8 Pièce de maintien de l absorbeur Inox 9 Pièce de renfort du coffre Aluminium Figure 1 Vue éclatée du capteur. 14/

12 Figure 2 Plan du capteur /

13 Figure 3 Détail du capteur. 14/

14 Figure 4 Plan du coffre et détail des percements. Figure 5 Pièce de renfort du coffre /

15 Figure 6 Détail pièce de fixation des capteurs à la toiture. Figure 7 Profilé complémentaire en aluminium. 14/

16 Figure 8 Plan de l absorbeur /

17 Figure 9 Principe hydraulique de la grille. Figure 10 Détail sortie hydraulique capteur : joint torique. Raccord de liaison entre capteur Raccord de liaison entrée ou sortie Figure 11 Raccords hydrauliques. 14/

18 Raccordement hydraulique en séries jusqu à 5 capteurs. Raccordement en série parallèle. Figure 12 Raccordement hydraulique des capteurs. Perte de charges (eau à 20 C) Perte de charge (mbar) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Débit (kg/min) Figure 13 Pertes de charge /

19 Figure 14 Pattes de fixation du capteur à la toiture. 14/

20 Figure 15 Kit d incorporation «Sud» /

21 Figure 16 Kit d incorporation «Nord». 14/

22 Figure 17 Recouvrements entre les tôles /

23 Figure 18 Positionnement des couloirs latéraux : Kit «Sud». 14/

24 Le couloir est collé par l installateur (MS Polymère) Figure 19 Positionnement des couloirs latéraux : Kit «Nord» /

25 Chambre de décompression Figure 20 Détail bavette avant. Capot avant. Pour le maintien en position, le capot est glissé sous le capteur et maintenu en rabattant les languettes des couloirs latéraux. Figure 21 Détail capot avant. 14/

26 Baguette d accroche. Détrompeur sur les baguettes accroche capteur pour le positionnement La baguette d accroche est fixée sur le cadre aluminium par 3 vis. Capot arrière Figure 22 Maintien du capot arrière Baguette d accroche /

27 Raccordement sur les couloirs. Conserver un retrait minimal de 80 mm entre les tuiles et le capot arrière Raccordement en partie haute. Figure 23 Kit «Sud» - Raccordements avec les éléments de couverture 14/

28 Figure 24 Kit «Sud» - Raccordements avec les éléments de couverture : raccordement en partie basse. Retrait : 80 mm minimum Figure 25 Kit «Nord» - Raccordements avec les éléments de couverture : raccordement sur les couloirs /

29 Retrait : 80 mm minimum Raccordement en partie haute. Raccordement en partie basse. Figure 26 Kit «Nord» - Raccordements avec les éléments de couverture. 14/

30 Arrière de la tuile 16,5 cm 28 cm 195 cm 212 cm 226 cm 38 cm Contre-liteau de 20mm au dessus de l écran sous toiture Accroche de la bavette 1 demi liteau de couverture 2 lattes bois 30x90 4 liteaux de couverture supplémentaires Planche ép =15 mm largeur = 16cm ( 2.60ml pour 2 capteurs) Liteaux de couverture, fixation des bavettes hautes Liteau de couverture complémentaire (soutien de la bavette haute) Liteaux de couverture, accroche de la bavette basse Lattes 30x90 fixation des capteurs Demi liteau de couverture sous la planche Liteaux de couverture, basculement de la planche 2 planches de soutien de la bavette avant Figure 27 Calepinage de la version «Sud» /

31 Arrière de la tuile 17,5 cm 27 cm 195 cm 210 cm cm 37 cm Tuiles Accroche de la bavette Contre-liteau de 20mm au dessus de l écran sous toiture 2 planches larg.40cm ép. 10mm - long. 2,80ml Soutien des couloirs latéraux Dans l épaisseur du contre-liteau 1 demi liteau de couverture 2 lattes 30x90 4 liteaux de couverture supplémentaires Planche ép =15 mm largeur = 17cm ( 3.00ml pour 2 capteurs) Soutien Bavette Avant Liteau de couverture (fixation des bavettes hautes et capot arrière) Planche de larg.40cm ép.10mm long. 2,80ml Liteau de couverture complémentaire (soutien de la bavette haute) Lattes 30x90 fixation des capteurs Liteaux de couverture, Accroche de la bavette basse Planche de larg.40cm ép.10mm long. 2,80ml 2 planches larg.17cm ép.15mm - long. 150cm soutien de la bavette avant Figure 28 Calepinage de la version «Nord». 14/