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1 Rapport de stage effectué dans le cadre de la formation professionnelle, Du 16 février 2009 au 20 février 2009, Puis du 11 mai 2009 au 02 juillet Dans la société : GERMANI SARL Au 68 avenue de la Viste Marseille Tuteur de stage : M r Germani Jean-Claude Section de Technicien Supérieur Domotique Immotique 1 Année scolaire

2 REMERCIEMENTS Je voudrai tout d abord remercier l ensemble de l équipe pédagogique du BTS Domotique du Lycée Pierre Gilles de Gennes. Je souhaite remercier toute l équipe de l entreprise GERMANI pour les connaissances qu elle a peu m apporté ainsi que pour l expérience que j ai peu acquérir au cours de mes deux mois de stage. Je tiens à remercier Mr Germani de m avoir permis d effectuer ce stage dans son entreprise mais également tous les salariés que j ai eu l occasion de côtoyait durant cette période avec lesquels j ai beaucoup appris. 2

3 SOMMAIRE INTRODUCTION... 4 Annonce du plan 6 CHAPITRE I : Présentation de l environnement de l entreprise GERMANI et de son marché... 7 I. Histoire et activités de l entreprise GERMANI... 7 Organnigramme de l'entreprise... 9 II. Dimension financière de l entreprise GERMANI A. Bilan de l entreprise GERMANI pour l exercice comptable au 31/12/ B. Evolution du chiffre d affaire C. Présentation de quelques ratios de rentabilité III. Dimension marketing de l entreprise et typologie de son offre A. Savoir faire de l entreprise B. Positionnement et offre de l entreprise IV. Marché de l'entreprise A. Le diagnostic SWOT B. Typologie et comportements de la clientèle CHAPITRE 2 : Etude d une installation solaire A. Etude solaire B. Installation des capteurs solaires CHAPITRE 3 : Etude d une installation de chaudière gaz à condensation A. Etude sur une chaudière à condensation B. Installation d une chaudière à condensation CONCLUSION ANNEXES

4 INTRODUCTION Mon cursus scolaire Apres l obtention depuis maintenant un an d un Baccalauréat STI Génie Electronique au lycée Jean Lurçat à Martigues, j ai fait le choix de débuter mes études supérieures dans le BTS Domotique-Immotique. J effectue celui-ci au lycée Pierre Gilles de Gennes à Digne les Bains. Lors de mon année de terminale je me suis très vite intéressé à la Domotique. Selon moi, cette formation était une formation d avenir en rapport avec le développement des bâtiments dits ȉntelligents. Je souhaitais connaître toutes ces technologies que l on combine entre elles pour automatiser certaines taches dans une maison pour faciliter le quotidien, le confort, sans parler des économies d énergies et de la sécurité des personnes. C est pourquoi je me suis inscrit dans cette formation. Depuis, j ai effectivement intégrer cette formation qui me convient pleinement et qui entre totalement dans le prolongement de mon Bac. STI Electronique. Les objectifs du stage Le BTS DOMOTIQUE-IMMOTIQUE est une formation sur deux ans durant laquelle les étudiants sont amenés à effectuer un stage en entreprise d une durée de neuf semaines dans le cadre de leur formation professionnelle. Celui-ci permet de connaître les conditions de travail au sein d une entreprise, de mieux appréhender les relations socioprofessionnelles mais aussi de mettre en pratique les connaissances et d en acquérir de nouvelles. Cette période de stage est divisée en deux parties : La première partie du stage dure une semaine du 16 février au 20 février Elle consiste à prendre conscience du contexte socio-économique de l entreprise, ainsi que de connaître les structures et le fonctionnement de celle-ci. De plus, elle permet de se rendre 4

5 compte de l environnement de la firme (marché, concurrence, clientèle), mais encore les caractéristiques techniques et commerciales, la qualité, les produits concurrents, etc. Cette semaine permet essentiellement, dans le cas ou le stage ne conviendrai pas à notre formation, de pouvoir trouver un autre stage et ainsi poursuivre celui-ci dans de bonnes conditions. La deuxième partie du stage quant à elle dure huit semaines, du 11 mai au 2 juillet Elle a deux objectifs principaux : OBJECTIF COMMERCIAL gestion de l entreprise - rentabilité d un projet, prise en compte des charges, des frais généraux - établissement de devis, factures action commerciale - étude de marché, étude prévisionnelle OBJECTIF TECHNOLOGIQUE La conduite d une étude à caractère technique et économique doit permettre de : - témoigner et rendre compte du travail effectué et des documents produits - montrer la démarche utilisée - évaluer et porter un jugement à postériori sur le travail effectué - démontrer les qualités de synthèse et d analyse - évaluer les moyens et les méthodes mises en œuvre, dans l entreprise, pour répondre aux problèmes posées. 5

6 Annonce du stage Du 11 mai au 2 juillet 2009 puis du 16 février au 20 février 2009, j ai effectué un stage au sein de l entreprise GERMANI Energie située dans le 15 ème arrondissement de la ville de Marseille. Ce stage a été une bonne opportunité pour moi car durant ma scolarité, outre un stage d un quelconque intérêt effectué en 4 ème, je n avais jamais pris par autant activement à la vie d une entreprise. Celle-ci est une petite entreprise familiale. J ai donc pu voir et mieux appréhender les tâches de chacun au sein de l effectif. Problématique et objectifs du rapport Ce stage a été une opportunité pour moi de percevoir comment une entreprise élabore elle une stratégie marketing, dans un secteur ou la concurrence est rude. En outre, ce stage m aura fait découvrir avant tout un savoir faire dont l évolution des techniques ne cesse de croître d années en années. L élaboration de ce rapport a pour principales sources les différents projets sur lesquels j ai eu l opportunité de travailler, et plus particulièrement les installations auxquelles j ai participé : Installation de capteurs solaires thermiques chez un particulier Remplacement de chaudières gaz et fioul Installations Pompe à chaleur chez un particulier Pose d un plancher chauffant Enfin, les nombreux entretiens que j ai pu avoir avec les ouvriers ainsi que mon tuteur de stage m ont permis de donner une cohérence à ce rapport. Annonce de plan Mon rapport se décomposera en trois chapitres. Le premier concernera l environnement de l entreprise GERMANI Energie et son marché, le second chapitre portera sur l étude d une installation de capteur solaire, le troisième couvrira l étude d une installation de chaudière gaz à condensation. 6

7 CHAPITRE 1 : Présentation de l environnement de l entreprise GERMANI et de son marché Le chapitre se décomposera en trois parties : la première partie sera consacrée à un bref descriptif historique ainsi que des activités de l entreprise (I), la seconde présentera la dimension financière de l entreprise (II), la troisième portera sur la stratégie marketing de l entreprise ainsi que la typologie de son offre (III) et enfin la dernière partie montrera le marché de cette firme (IV). I. Histoire et activités de l entreprise GERMANI Créée en 1985, GERMANI Energie est une entreprise familiale qui se compose de trois techniciens, une secrétaire et enfin du patron Mr Germani. Cette entreprise est spécialisée dans la fourniture et l'installation de chauffage pour les entreprises et particuliers. Leur secteur d activité est «les travaux d installation d équipement thermiques et de climatisation». Basée à Marseille ils interviennent sur le département des Bouches du Rhône, ainsi que certaines communes des départements limitrophes. 7

8 Plan d accès : GERMANI Energie propose des solutions complètes de chauffage comprenant aussi bien l étude, la fourniture, la pose ainsi que la maintenance des installations. Leur expérience leur permet de répondre à de nombreux besoins en énergie : Chauffage d appartement, de villas, mais aussi de magasins, de bureaux ou d entreprises. Ils sont spécialisés dans tous types d installations de chauffage central, gaz, fioul, solaire, pompe à chaleur, planchers et plafonds chauffants et rafraîchissants, ainsi que de chauffage pour piscines. Après avoir présenté l entreprise, voici une présentation des structures de celle-ci par le biais d un organigramme. L organigramme permet de visualiser en un coup d œil la répartition des rôles et de l autorité au sein de l entreprise. 8

9 Organigramme de l entreprise GERMANI Energie Mr GERMANI Secrétaire Véronique Instalateur - Maintenance - Entretien Claude Instalateur - Maintenance - Entretien Sid Dépaneur - Mise en route Eric Stagiaire Huet Nicolas 9

10 II. Dimension financière de l entreprise GERMANI En vue de rendre compte de manière fidèle et analytique des neuf semaines passées au sein de l entreprise GERMANI, il apparaît logique de présenter à titre préalable l environnement économique du stage. La dimension financière repose sur un cadre organisé. Après avoir commenté le Bilan de l entreprise entre les années 2007 et 2008 (A), dans un second temps j analyserai l évolution du chiffre d affaire (B), et enfin j étudierai quelques ratios de rentabilité (C). A. Bilan 1 de l entreprise GERMANI pour l exercice comptable au 31/12/2008 En premier lieu il convient de préciser à quel point il m a été difficile de pouvoir me procurer ce document. En effet comme l on peut s en douter, une entreprise ne dévoile pas si facilement un document qui décrit son patrimoine à la fin d un exercice à de simple stagiaire. C est pourtant à la force du temps que j ai pu convaincre Mr Germani de me remettre ce document. L objectif principal d une entreprise est de dégager un profit (bénéfice) qui sera ensuite redistribuer aux propriétaires sous la forme de dividendes pour rémunérer l apport en capital, ou bien pour être mis en réserve et financer la croissance de l entreprise. C est ce qu à réussit l entreprise Germani lors des exercices clôturées au 31/12/2007 ainsi qu au 31/12/3008. En effet, lors de l exercice de 2008 la firme réalisait un résultat net de pour un chiffre d affaire de Pourtant, lors de l exercice de 2009 elle réaliser un résultat net de pour un chiffre d affaire de Voir le détail du bilan comptable en annexe 10

11 Il existe une variation de entre les exercices de 2007 et Cette différence n enlève en aucun cas la solvabilité de l entreprise et à ses bénéfices. B. Evolution du chiffre d affaire Evolution du CA et du résultat net entre 2005 et 2008 de l'entreprise Germani C.A ( ) Résultat ( ) Depuis l année 2005 le chiffre d affaire ne cesse d augmenter progressivement malgré une légère baisse en Outre une nouvelle fois l année 2007, le résultat net, quant à lui, augmente sensiblement passant de en 2005 à à la clôture de l exercice C. Présentation de quelques ratios de rentabilité Ratio d endettement : Ratio d endettement = capitaux empruntés capitaux propres = = 0,33 Le ratio d endettement n est pas supérieur à 1. L endettement est donc raisonnable. L entreprise est solvable, elle est en mesure de garantir les remboursements de ses dettes grâce à ses propres capitaux. 11

12 Rendement des capitaux investis : Rendement des capitaux investis = = 68, 98 % résultat x 100 = capitaux propres x 100 Bonne rentabilité, l entreprise propose une rémunération élevée aux actionnaires : plus value de cession. Taux d équipement par salarié : Taux équipement par salarié = immobilisations brutes effectifs = = L entreprise à un taux d équipement de par salarié. 12

13 III. Dimension marketing de l entreprise et typologie de son offre Ce chapitre se décomposera en trois parties : la première porte sur le savoir faire de l entreprise (A), puis la seconde a pour thème le positionnement et l offre de l entreprise (B), et enfin la dernière présente (C). A. Savoir faire de l entreprise A l écoute des évolutions technologiques et afin de participer à la protection de l environnement, GERMANI Energie a développé un savoir faire en énergies renouvelables. Cette entreprise est agrémenté : QUALISOL, ADEME, PGN CONFORT pour la pose de chauffes eaux solaires et de pompes à chaleur. Elle est également adhérente à l association Française de Défense des Consommateurs. Les marques commercialisées par Germani Energie : Ils sont : Partenaire DOLCE VITA & PROVALYS de GAZ DE FRANCE. Créée par Gaz de France, la marque DOLCE VITA qualifie un niveau de confort en adéquation avec les attentes client en thermes d intégration, de performances, d utilisation et de ressources. Labélisé GIACOMINI (systèmes de chauffage et de rafraîchissement par le plafond et par le sol pour un bien-être été comme hiver) Signataire de la charte NOV énergie, label CHAPPEE. Ce label désigne les professionnels reconnus pour leur capacité à préconiser et à mettre en œuvre les systèmes solaire, aérothermes, géothermie et condensation. Installateur VIESSMANN (systèmes de chauffage solaire) et WEISHAUPT (systèmes de chauffage haut de gamme). 13

14 B. Positionnement et offre de l entreprise L entreprise GERMANI offre une gamme complète de contrats d entretiens. Voici les contrats d entretiens proposés durant l année 2009 : Tarifs contrats d entretiens 2009 Libellé H.T T.V.A T.T.C FIOUL 163,06 5,5 172,03 FIOUL CONDENSATION 163,06 5,5 172,03 GAZ 111,73 5,5 117,88 GAZ CHAUFFE EAU 85 5,5 89,68 GAZ CONDENSATION 123,22 5,5 130 GAZ RADIATEUR 85 5,5 89,68 Gicleur 15,9 5,5 16,77 Pompe à Chaleur 240 5,5 253,2 SOLAIRE 90,05 5,5 95 SOLAIRE + FIOUL 253 5,5 266,92 SOLAIRE + FIOUL CONDENSATION 253 5,5 266,92 SOLAIRE + GAZ 207 5,5 218,39 SOLAIRE + GAZ CONDENSATION 210 5,5 221,55 Logiciels utilisés L entreprise GERMANI utilise le logiciel SAV+INFOVAB depuis mai Cette nouvelle utilisation d un logiciel de gestion coïncide avec mon arrivée en tant que stagiaire dans l entreprise. Précédemment ils utilisaient le logiciel Ciel Gestion Commerciale concernant la partie gestion. 14

15 Présentation du logiciel et de quelques fonctions de celui-ci : Née d'une association de compétences, la société INFOVAB est une SSII (Société de Services et d'ingénierie Informatique) développant des logiciels de gestion depuis plus de 10 ans. Ce logiciel permet aux entreprises une : GESTION DES CONTRATS Avis d'échéance avec coupon retour Relance des renouvellements Planification des entretiens Edition des avis de visite GESTION DU PLANNING Saisie des rendez-vous (plusieurs techniciens) Edition des bons d'intervention Planning par technicien Gestion des indisponibilités GESTION DES TARIFS Pièces, main d'œuvre et déplacement Mise à jour par fichier fournisseur Remises par type de client Recherche par référence, désignation, prix,... GESTION DES CLIENTS Gestion des payeurs (propriétaires, agences,...) Suivi visuel des entretiens à faire Recherche par nom, adresse, téléphone, n appareil SAISIE DES INTERVENTIONS Contrôle visuel des bons à saisir Saisie des encaissements ramenés par les techniciens DEVIS, B.L., FACTURES Création à partir d'un devis existant Transformation d'un devis en intervention, B.L. ou facture Facturation automatique des clients en compte ENCAISSEMENTS Gestion des écarts de règlement Suivi des impayés Lettres de relance avec Word Edition des remises en banque (suivi TVA) STOCKS Saisie de l'inventaire (gestion des écarts) Edition du stock (valorisé au P.R.M.P.) EDITIONS Liste des clients Liste des devis à relancer Liste des factures à encaisser STATISTIQUES Chiffres d'affaire par type de client, type de contrat, fournisseur, technicien Suivi de l'activité technicien (Pièces et M.O.) Etat de la TVA collectée sur encaissements 15

16 GERMANI utilise également le logiciel Ciel Compta qui est un logiciel de comptabilité destiné aux petites entreprises, artisans ou commerçants. Ciel Compta accompagne à l'édition du bilan, en passant par le suivi de la trésorerie. Il leur permet d accéder rapidement à toutes les informations utiles (tableau de bord, C.A., échéanciers clients et fournisseurs, factures en attentes, résultat ) pour prendre les bonnes décisions. Capture d écran : Ciel Paye Evolution 2009 L entreprise utilise un autre logiciel de la gamme Ciel pour gérer la paye des salariés. Ciel Paye Evolution les guides pour réaliser les bulletins de paye des salariés jusqu aux éditions légales et procédures sociales. Il permet d accéder directement aux principales opérations relatives à la paye comme, l embauche ou le départ d un salarié, la gestion des congés et des absences, le calcul des charges sociales, la gestion des plannings, les éditions de formulaires administratifs, les déclarations. Simple, efficace à utiliser, ce logiciel fait gagner du temps à la secrétaire, pour qu elle puisse se consacrer à d autres activités. 16

17 Capture d écran : Les fournisseurs (multitudes) L entreprise GERMANI commande sont matériel essentiellement chez des fournisseurs de la marques correspondante. Par exemple lorsqu elle commande une chaudière Viessmann, elle passe commande directement à la société basée en Allemagne. Cependant pour tout le matériel disons moins volumineux, elle se sert chez divers fournisseurs détaillés ci-après. Entreprise internationale, LORFLEX est implantée dans l'est de la France et au Luxembourg. Elle dispose d'un vaste stock de flexibles et conduits entièrement géré par informatique, parmi lequel on trouve des produits garantis aux normes européennes. Les professionnels LORFLEX proposent des flexibles et conduits aussi bien pour le chauffage, le sanitaire, la fumisterie, la ventilation, la climatisation, que pour l'isolation et bien d'autres domaines. 17

18 Multi-spécialiste du bâtiment, Balitrand développe dans chaque secteur un niveau de compétence maximum. Ce fournisseur propose des produits dans les domaines de la plomberie, du chauffage, climatisation, sanitaire, outillage divers, etc. Le comptoir lyonnais d électricité est spécialisé, comme son nom l indique, dans le matériel électrique : Chauffage domestique et tertiaire Climatisation détente directe, eau glacée Ventilation domestique, tertiaire et collective Régulation, programmation, GTB Nouvelles énergies renouvelables Pour appréhender des marchés porteurs avec tous les atouts, ils apportent leur expertise dans les domaines suivants : 18

19 IV. Marché de l entreprise Ce chapitre sera consacré au marché des travaux d installation d équipements thermiques. Il se décomposera en deux parties : la première portera sur l élaboration d une méthode SWOT (A), puis la seconde a pour thème la typologie de la clientèle, les comportements et attitudes de celle-ci (B). A. Le diagnostic SWOT Avant propos La méthode SWOT est un outil permettant de repérer les facteurs qui ont une influence stratégique sur l'entreprise. Les facteurs peuvent être d'origine interne, ce sont les forces et faiblesses de l'entreprise, ou d'origine externe, ce sont les opportunités et menaces de l'environnement. Le repérage des forces et faiblesses de l'entreprise peut se faire au travers de ses fonctions et de l'articulation entre ces dernières. L'analyse des menaces (transformations de l'environnement susceptibles de remettre en causes les objectifs stratégiques de l'entreprise) et des opportunités (phénomènes qui ouvrent des voies nouvelles à la réalisation de la stratégie), prend également en compte les modifications de l'environnement provoquées par les concurrents. La méthode SWOT a des limites sur lesquelles il convient de réfléchir : Des éléments peuvent être à la fois forces/faiblesses et opportunités/menaces L opposition entre interne et externe n'est pas toujours très nette (ex : évolution du chiffre d'affaires) Opposition entre éléments bons et mauvais dépend de la vision du management (par exemple l'annualisation du temps de travail peut être considérée comme force ou faiblesse, de même que le recours à la sous-traitance). 19

20 Diagnostic SWOT Mon travail se compose de divers tableaux qui regroupent les principales fonctions au sein d une entreprise telles que les fonctions commerciales, production, organisation du travail, logistique, etc. Fonction commerciale : FACTEURS INTERNES Forces Evolution du CA, volume des ventes Répartition de la zone de chalandise Notoriété, fidélisation de la clientèle Bon service après vente Faiblesses Analyse du produit, du prix, de la distribution et de la communication FACTEURS EXTERNES Opportunités Gammes et cycles de vie des produits Menaces Part de marchés Cout d investissement élevé pour le consommateur Fonction production : FACTEURS INTERNES Forces Capacité de production Qualité de production (normes) Réseau de sous-traitance, relation clientfournisseur Innovations Faiblesses Délai de production S appuie seulement sur quelques modèles (haut de gamme) FACTEURS EXTERNES Opportunités Publicité concernant les énergies dites Propres Menaces Nouvelles réglementations Cout de production pour le consommateur 20

21 Gestion des finances FACTEURS INTERNES Forces Résultats et Bénéfices Faiblesses Source des financements (crédit) Niveau d endettement : possibilité d investir? FACTEURS EXTERNES Opportunités Aides de l état et de la région Différentes associations aident les particuliers dans leur projet (ADEME, ) Crise financière Menaces Stratégie marketing et communication : FACTEURS INTERNES Forces Communication et relations publiques Marques et fabricants (forte réputation) Produits haut de gamme Faiblesses Manque d expertise marketing Produits et services indifférenciés (c-à-dire par rapport aux concurrents) FACTEURS EXTERNES Opportunités Le marché connait une forte croissance et se développe (énergies solaire, condensation, etc ) Aides de l état (crédits d impôts, ), ou autres associations Développement du ministère de l écologie de projets durables et rentables dans le domaine des énergies solaires Menaces Guerre des prix Produit haut de gamme 21

22 Fonction ressources humaines : FACTEURS INTERNES Forces Recrutement / pyramide des âges Compétence du personnel (formation et perfectionnement) Intégration Rémunération Faiblesses Aménagement des groupes de travail Politique d embauche FACTEURS EXTERNES Opportunités Menaces B. Typologie et comportements de la clientèle L entreprise GERMANI travaille essentiellement avec des particuliers. Elle a eu l occasion de réaliser quelques travaux thermiques en réalisant des chaufferies dans des bâtiments issues du tertiaire, mais cependant elle travaille essentiellement chez des particuliers. Elle propose souvent des ristournes ou réductions pour ses clients les plus fidèles qui ont pour la plupart un contrat d entretien de leur matériel depuis de nombreuses années. 22

23 CHAPITRE 2 : Etude d une installation solaire Durant mon stage j ai eu l opportunité que l on me confit la gestion de deux projets. Le premier sur lequel j ai travaillé est une installation de capteur solaire. Dans ce chapitre sont évoqués l étude au préalable que l on m a confiée (A), dont le but est de déterminer la surface de capteur à poser chez un particulier pour des besoins d ECS. Par la suite, se trouvera les détails de la pose du matériel (B) qui c est déroulée durant le mois de mai 2009, ainsi que les tâches que l on m a confiées. Avant- propos Les énergies fossiles sont choses précieuses car limitées en quantité. Il convient de limiter leur utilisation au maximum. L isolation dans le bâtiment a permis de diviser par trois les besoins d énergie pour le chauffage des habitations neuves, ceci par la promulgation de différents décrets depuis avril L énergie solaire est un autre moyen de réduire la consommation d énergie fossile. L utilisation de l énergie solaire pour la production d eau chaude sanitaire est sans aucun doute une des meilleures applications de cette énergie. Un m 2 de capteur économise jusqu à 300 litres de fioul par an. La pose d un chauffeeau solaire avec 5 m 2 de capteur en maison individuelle et de 2 m 2 de capteur par logement collectif dans chaque nouveau logement entrainerait T.E.P 2 d économie par an au minimum. Energie et environnement Le soleil fournit de la lumière et de la chaleur à la terre depuis des milliards d années et rend ainsi la vie possible sur notre planète. L énergie solaire est une source d énergie sure et inépuisable pour l humanité. La surface terrestre reçoit en moins de deux semaines une quantité d énergie correspondante à l ensemble des réserves mondiales en énergie fossiles. Il importe d utiliser à nos fins une 2 T.E.P (tonne d équivalent pétrole) : unité d énergie d un point de vue économique et industriel. 1 tep = 7,33 barils de pétrole 1 tep = kwh 23

24 partie de cette énergie. En effet, l énergie solaire est non seulement gratuite, mais encore non polluante. L emploi de l énergie solaire pour la production d eau chaude sanitaire, le chauffage des piscines et des habitations peut permettre d économiser d importantes quantités de charbon, de pétrole et de gaz naturel qui pourront être utilisées dans d autres branches plus importantes : la fabrication de matières synthétiques par exemple. Le rayonnement solaire On peut se représenter le rayonnement solaire comme un flux énergétique continu envoyé par le soleil uniformément dans toutes les directions. 1,37 kw/m 2 atteint les couches externes de l atmosphère terrestre. Cette puissance passe à 1 kw/m 2 environ au niveau de la mer. Caractéristique du rayonnement solaire Il est composé de 3% d ultra violet(u.v), 42% de visible et 55% d infra rouge (I.R). La figure 1 montre le spectre solaire hors atmosphère. Plus le soleil est bas sur l horizon, plus la couche d air traversée par les rayons est importante, moins il arrive d énergie au sol. Lorsque l angle ɑ que fait le plan horizontal du lieu avec les rayons solaires devient inférieur à 15, il est inutile de chercher à capter ces rayons. L épaisseur d air traversée a absorbé presque toute leur énergie. 24

25 UTILISATION de L ENERGIE SOLAIRE en France Données météorologiques Le soleil est toujours le même, mais s interpose entre lui et nous un certain nombre d obstacles. Les uns sont régulièrement prévisibles : alternance jour/nuit, cycle des saisons. Les autres sont aléatoires : impureté de l atmosphère, couverture nuageuse. La durée annuelle d ensoleillement direct varie suivant les régions du globe de moins de 1000h à plus de 4000h par an (sur 8 760h). En France la durée d ensoleillement varie entre 1500 et 3000h et les énergies reçues par m 2 de surface horizontale entre 1100 et kwh/an. Cette intermittence de l ensoleillement se traduit pratiquement par la nécessité de stocker une partie de l énergie captée pour pouvoir la restituer en fonction des besoins. La seule connaissance du nombre d heure d ensoleillement annuel en un point ne suffit pas à déterminer le potentiel solaire en ce point, car cet ensoleillement peut présenter des caractéristiques très variables selon l heure et la saison. En effet, si l on vise le chauffage solaire d une maison, il vaut mieux avoir du soleil par temps froid que par temps chaud. En définitif, c est souvent une étude heure par heure qui serait nécessaire et cette étude devrait porter à la fois sur le soleil, la température, l humidité et le vent. En pratique, on dispose rarement de toutes ces données avec la précision qui serait souhaitable. C est l une des difficultés rencontrées par l habitat solaire. Inclinaison des capteurs L inclinaison des capteurs est importante pour le captage de l énergie. L angle d inclinaison optimal dépend de la période d utilisation. En effet, la position du soleil varie tout au long de l année. Pour la France, une inclinaison comprise entre 20 et 65 est recommandée selon la période d utilisation. L inclinaison dans mon étude sera une pente de 30. Facteur correctif Rɑ d inclinaison de capteur Pour la détermination de l irradiation G récupérable sur la surface d un capteur solaire incliné, il y a lieu de faire un calcul de correction avec le facteur Rɑ du tableau suivant. 3 Insolation : désigne l exposition aux rayons du Soleil. 25

26 Rɑ dépend de 3 paramètres : de l inclinaison des capteurs du lieu, c'est-à-dire du parallèle de la date, il change chaque mois Energie récupérable d un capteur Q = Gm η Csite Ra Ce calcul sera développé dans un tableau récapitulatif dans les pages suivantes. 26

27 A. Etude solaire L objectif de l étude, que mon tuteur de stage m a confié, est de déterminer la surface de capteur solaire, de marque CHAPEE, à installer chez un particulier. Le client souhaite qu il lui soit installé un système pour gérer l ECS de son logement grâce à des panneaux solaires. En premier lieu il convient de déterminer le rendement qu auront les capteurs par rapport à la situation géographique de l implantation du projet (Latitude N = 43 ). Celui-ci se situe à Marseille, dans un quartier résidentiel. Transformation de l énergie solaire en énergie utilisable Toute surface exposée au soleil capte plus ou moins bien le rayonnement de celui-ci. Une partie de ce rayonnement est absorbée et entraine le réchauffement du matériau constituant la surface. Une surface noire absorbe tout le rayonnement visible ; c est justement pour cela qu elle apparait noire. Au contraire, une surface blanche réfléchit la totalité de ce rayonnement. Un miroir n est rien d autre qu une surface réfléchissante parfaitement lisse. Les capteurs Le principe de captage est simple : il suffit d utiliser des surfaces réceptrices capables d absorber la majeure partie du rayonnement et d en réémettre le moins possible. On utilise pour cela des couleurs foncées qui absorbent la quasi-totalité des rayons solaires devant lesquels on dispose une ou plusieurs vitres qui ont pour rôle de retenir le rayonnement infrarouge émis par la surface foncée. L ensemble se présente comme un piège à calories conjuguant l effet de serre et l effet de corps noir. Optimalisation Une installation solaire ne peut fonctionner économiquement que si son exécution est optimisée, si la régulation est de qualité correspondante et si les réservoirs ont un volume suffisant. Les capteurs piègent le rayonnement mais, encore faut il que le capteur soit constamment perpendiculaire aux rayons du soleil. Rendement des capteurs Une partie du rayonnement solaire qui atteint les capteurs se perd, réfléchit ou absorbée. La montée en température des capteurs produit une diffusion de chaleur dans leur environnement immédiat, provoquée par la conduction et le rayonnement thermique, et par la convection. Les facteurs de correction de déperdition de chaleur k1 et k2 représentent ces 27

28 déperditions. Les facteurs de correction de déperdition de chaleur et l efficacité optique déterminent la courbe caractéristique de rendement du capteur. Lorsque la différence de température entre le capteur et son environnement est nulle. Il n y a pas de déperditions de chaleur du capteur et son rendement est donc maximum ; on parle d efficacité optique. Le rendement du capteur solaire est déterminé à l aide de la formule suivante : η = ηo k1 T Eg k2 T2 Eg ƞo = rendement optique (efficacité optique) k1 et k2 = coefficient de déperdition calorifique T = Tmoy Tair Tmoy = température moyenne du capteur Tair = température de l air Exemple pour le mois de janvier : ƞ = 82,6 3,606 8,7 800 (0,012 8, = 0,856 82, 56 % Exemple pour le mois de juin : ƞ = 82,6 3,606 6,6 800 (0,012 6, = 0,826 82, 63 % Voir les autres résultats des rendements dans le tableau suivant. 28

29 Gm ɳ Q1 Csite Q2 Ra Q (kwh/m2/mois) = kwh.m2.mois % kwh.m2.mois % kwh.m2.mois 1capteur JANVIER 47,8 82,56 39, ,07 42, ,66 70, FEVRIER 69,7 82,58 57, ,07 61, ,47 90, MARS 117,5 82,59 97, ,07 103, ,26 130, AVRIL 159,3 82,59 131, , ,08 142, MAI 200,5 82,61 165, ,05 157, , , JUIN ,63 175,1756-0,05 166, , , JUILLET 227,8 82,64 188, ,05 178, , , AOUT 192,4 82,63 158, ,05 151, ,02 154, SEPTEMBRE 138,7 82,62 114, , ,17 134, OCTOBRE 95,1 82,6 78,5526 0,07 84, ,37 115, NOVEMBRE 55,2 82,59 45, ,07 48, ,58 77, DECEMBRE 43,1 82,56 35, ,07 38, ,71 65, Détermination des besoins calorifiques Les besoins calorifiques mensuels Bm, pour la production d eau chaude sanitaire, se calculent selon la formule suivante : Bm = Vmoy C ts te j η Bm = besoins calorifiques mensuels en kwh/mois Vmoy = volume moyen journalier pour une famille de 4 personnes à une température de 50 N = nombres de personnes C = chaleur massique de l eau ts = temp de sortie au robinet te = temp eau froide ƞ = rendement de l installation j = nbre de jour dans le mois Bm = 150 (1, ) ,63 = 300 kwh/mois Les besoins en ECS sont de 300 kwh/mois. 29

30 Détermination de la surface de capteurs L inclinaison des capteurs se fait en fonction de la période d utilisation. Pour les toits de maisons individuelles, comme dans notre cas, la pente des versants sera l inclinaison des capteurs, soit de 30. On peut prendre, comme base de calcul, aussi bien la quantité maximale que la quantité minimale d énergie fournit par 1 m 2 de capteur. Si l on choisit la quantité minimale d énergie fournit par 1 m 2, les besoins calorifiques seront couverts au maximum pendant toute la période d exposition. En été, on se trouvera cependant en présence d un surplus d énergie inutilisable. Si l on choisit la quantité maximale d énergie fournit par 1 m 2, le surplus estival sera moindre et l économie d énergie réaliser par m 2 de capteur et par an sera maximum. L expérience montre qu il faut prendre la quantité maximale. En effet, la valeur normale est dépassée de prés du double les jours de soleil. Nous définirons la surface de capteurs la plus rentable par le rapport : S + R = Besoins mensuels Qantité d énergie fournie par m2 de capteur pdt le mois le plus favorable de l année à 45 d inclinaison = Bm Qm S + R = 300 = 1, 74 m² 172,04 D après les résultats obtenus, il convient donc d installer une surface de 1,74 m² de capteur solaire. Après réflexion avec mon tuteur de stage, il m a indiqué que je devais choisir un capteur solaire dans la gamme de la marque CHAPEE. Celui-ci a donc une surface de 2,02 m². 30

31 Caractéristique du capteur installé Surface brute A m² 2,02 Surface d ouverture Ao m² 1,91 Surface d absorption Aa m² 1,85 Facteur de conversion n, 0,73 o ou B Coef de transmission de W/m².K 3,606 chaleur k1 Coef de transmission de W/m².K 0,0120 chaleur k2 Coef de transmission de W/m².K 4,17 chaleur k Température à l arrêt C 210 Perte de charge du mbar 4 capteur à 40l/h à 20 C Poids kg 49 31

32 Absorbeur : en cuivre avec un revêtement sélectif de type TINOX, appliqué sous vide, coefficient d absorption de 95%. Liaison absorbeur/tube de circulation de fluide : assemblage par soudure à ultrasons garantissant une parfaite homogénéité de surface de l absorbeur et une tenue en température supérieure à 250 C ; la résistance à la pression est égale à 10 bars. Cadre et coffre : en aluminium anodisé, avec plaque de fond en coffre en aluminium. Fixations : en aluminium avec assemblage par vis inox, les barres supports sont anodisées. B. Installation des capteurs solaires Cette installation c est déroulée durant le mois de mai 2009, au début de mon stage. J ai participé à toutes les taches de l installation, mais j ai particulièrement réalisé dans son intégralité la partie régulation. Pour l installation un kit solaire nous a été fournit. Il m a simplement suffit de suivre les instructions sur les manuels du kit. Après avoir aidé mon tuteur à mettre en place le capteur sur le toit (fixation a l aide de deux rails fixés en parallèle de la toiture, sur les chevrons de celle-ci), j ai du brancher la régulation. Nous avons installé celle-ci dans un local technique situé sous la toiture, et donc le panneau. Dans ce local se trouve la régulation, le ballon de stockage de l installation, un vase d expansion de 18 litres, la pompe de départ, ainsi que tous les organes de régulations (sondes température ballon, capteur ). 32

33 Concernant la régulation, j ai du brancher les trois sondes de températures (sonde de capteur et deux sondes de réservoir haut et bas = Pt 1000), puis à la dernière étape, l alimentation électrique du régulateur. A la fin de l installation nous avons rempli l installation à l aide d une pompe externe. Le fluide caloporteur est du glycol éthylénique, qui est un antigel. En effet il ne faut faire circuler de l eau dans les capteurs car l hiver celle-ci pourrai geler et donc endommager les capteurs. Principe de fonctionnement Le principe de fonctionnement est simple. Le rayonnement solaire est absorbé la plaque noire du capteur, laquelle transmet sa chaleur au fluide caloporteur (glycol éthylénique) dont la circulation est assurée par la pompe de départ (R1). Ce fluide passe dans un échangeur thermique (serpentin) dans le ballon de stockage de l eau sanitaire à laquelle il cède sa chaleur, à une température pouvant atteindre 90 C, avant de retourner au capteur. Lorsque l'eau est puisée dans l'appoint, l'eau froide est introduite dans le ballon solaire. Dans le cas ou les capteurs ne fourniraient pas suffisamment de chaleur à l eau, notre client dispose d une chaudière à gaz qui assure le chauffage des circuits radiateurs. Celle-ci prend donc le relais et maintient constamment l ECS à une température constante de 60 C. 33

34 Schéma de principe de l installation S1 : Sonde de capteur S2 : Sonde inférieure de réservoir S3 : Sonde supérieure de réservoir /sonde du thermostat R1 : Pompe solaire 34

35 Graphe fonctionnel L enclenchement de la pompe chaudière dépend de la température que relève la sonde supérieure de réservoir (sonde du thermostat). Si le thermostat mesure une baisse de 4 Kelvins, la pompe du réseau chaudière se déclenche pour mettre à la bonne température l eau contenue dans le ballon de stockage. Etat pompe 100% 0% Temp C T = 4K 35

36 CHAPITRE 3 : Etude d une installation de chaudière gaz à condensation Ce chapitre porte sur l étude d une chaudière à condensation à gaz (A), puis sur les tâches qui m on était confiés lors de l installation de cette chaudière (B). A. Etude sur une chaudière à condensation Avant tout je tiens à remercier Mr et Mme DISPA, les clients chez qui j ai travaillé, car ils m ont communiqués et fournis des informations sur leurs consommations de gaz, leurs factures et décrit en détail leur habitat. Ecologie, environnement, pollution de l'air, maîtrise de l'énergie, réduction des coûts, énergies renouvelables sont d autant de thèmes qui nous préoccupent tous actuellement, et particulièrement lorsqu'il s'agit d'investir. Le Diagnostic de Performance Energétique (DPE) est une évaluation de la performance énergétique d'un logement ou d'un bâtiment. Cette étude vise, après avoir décrit le type de logement étudié, à obtenir le diagnostic de performance énergétique (DPE). Il s agit d une estimation des consommations actuelles ainsi qu'une simulation des consommations avec une nouvelle installation future. Cette méthode est utilisée par l entreprise GERMANI. Je me suis donc servi de cette méthode pour connaitre qu elle chaudière faudrait-t- il installé dans cet habitat. Caractéristiques habitat Cette maison est habitée par quatre personnes. Elle a été construite dans les années 80. Elle est équipée d une vieille chaudière fonctionnant au gaz naturel de ville. Les radiateurs sont de types eau chaude (80/60). La régulation est gérer par un robinet thermostatique. La consommation de gaz naturel est de 1942 m 3 par année pour cette famille. Leur habitat a une surface habitable totale de 240 m². Toutes les ouvertures sont équipées d un double vitrage. La chaudière assure le chauffage du réseau radiateur ainsi que l eau chaude sanitaire. 36

37 D après l étude menée j ai pu en tirer les conclusions suivantes : Déperditions et apports : Diagnostic de performance energétique et estimation des consommations 37

38 Estimation de la consommation actuelle et simulation avec une nouvelle installation : D après les résultats obtenues et en concertation avec mon tuteur de stage, nous avons fait le choix d installer une chaudière Vitodens 222-W. Cette chaudière fait partie de la gamme Viessmann, qui est leur premier partenaire dans les cas d installations thermiques. 38

39 Chaudière retenue pour l installation : Vitodens 222-W La chaudière Vitodens 222-W de Viessmann est une chaudière à gaz, murale compacte à condensation pour des exigences de confort en eau chaude sanitaire élevées. Les chaudières à condensation dites compactes sont équipées d'un dispositif élégant et simple de réglage pour naviguer aisément à travers les commandes. Cette chaudière offre un confort élevé en eau chaude sanitaire grâce à son réservoir de stockage. Le réservoir de stockage intégré de 46 litres, en acier inoxydable, offre le même confort en eau chaude qu'un ballon séparé de 150 litres. L'eau chaude est immédiatement disponible à la température désirée et avec constance, même à plusieurs points de puisage en même temps. Cette chaudière consomme moins d énergie puisqu elle exploite également la chaleur contenue dans les fumées qu elle émet. Elle permet d obtenir un rendement global annuel de 98 % sur PCS 4 et jusqu à 109 % sur PCI. Le rendement des chaudières traditionnelles, qui ne supportent pas la condensation, est calculé hors récupération de la chaleur latente. Il est généralement de 90 à 95 % pour les plus récentes. Tandis que dans une chaudière à condensation, le rendement est accru par la récupération de la chaleur latente. Elle permet donc de réduire la facture de chauffage et les nuisances causées à l environnement. 4 PCS (pouvoir calorifique supérieur) / PCI (pouvoir calorifique inférieur): énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction d une combustion par l'oxygène, autrement dit la quantité de chaleur. 39

40 Le réservoir de stockage ainsi que tous les autres composants de l'installation : vase d'expansion chauffage et eau chaude, pompes et organes de sécurité sont intégrés dans le bâti de la chaudière et sont pré-montés. Et ce avec un poids total inférieur à 70 kg tout en respectant les cotes des éléments de cuisine : 600 mm. Aspects techniques Le corps de la chaudière est composé d'un échangeur de chaleur en acier inoxydable éprouvé qui offre une condensation durablement élevé, d un brûleur cylindrique MatriX modulant et d une régulation automatique de combustion Lambda Pro Control. En effet, la Vitodens 222-W possède un brûleur cylindrique MatriX conçu et fabriqué par Viessmann qui a de faibles émissions polluantes. La régulation de combustion Lambda Pro Control intégrée adapte automatiquement la combustion aux variations de la qualité du gaz ce qui est économique et écologique. Il n y a pas de changement d'injecteur si le gaz est différent, un rendement toujours aussi élevé même si la composition du gaz n'est pas stable, et de faibles bruits de combustion grâce à la faible vitesse de la turbine. 40

41 Puissance nominale : de 4,8 à 35 kw Les estimations de consommation n'ont qu'une valeur indicative. Elles dépendent d'éléments variables tels que les caractéristiques de l habitat, du comportement de consommation, des conditions météorologiques, du rendement et de l'entretien du matériel. Elles peuvent différer sensiblement des consommations réelles. Régulation La régulation Vitotronic pour chaudières murales offre toutes les possibilités d un confort de chauffage élevé réglé selon les désirs. Une fois paramétrée selon les besoins, la Vitotronic effectue automatiquement de nombreuses fonctions. Si l on souhaite procéder à des réglages spécifiques, l interface de commande conviviale de la Vitotronic (touches éclairées, grand écran à affichage en clair) simplifie la tâche. Des options pour le futur : La régulation Vitotronic a été conçue pour des modifications ultérieures. Que vous agrandissiez votre maison ou que vous vouliez compléter votre chauffage par une installation solaire, la Vitotronic s'adapte. 41

42 Les chaudières murales gaz à condensation Vitodens ont été conçues pour une intégration dans des systèmes de communication internes et externes. Voici quelques applications possibles grâce aux régulateurs Viessmann : Télésurveillance et télégestion au travers du réseau GSM de téléphonie mobile avec le Vitocom 100 (1) : Un module de télésurveillance à un prix intéressant pour les chaudières murales installées dans des maisons individuelles. Un enclenchement et un arrêt simples depuis l extérieur. Maintenance par Internet avec Vitodata (2) : Vitodata permet la télésurveillance et la gestion à distance de votre installation de chauffage 24 heures sur 24 par un chauffagiste. L accès se fait par Internet. Domotique (3) : Vitohome 300 permet une régulation par radiofréquence de la température pièce par pièce avec des radiateurs et/ou un plancher chauffant : - pour commande complète du chauffage et de la production d eau chaude - mise en service simple et adjonction sans problème à une installation existante - économies de coûts de chauffage et d électricité et augmentation du confort Intégration à une installation de domotique (4) : Toutes les chaudières murales gaz à condensation Vitodens ont été conçues pour une intégration directe aux systèmes de gestion technique des bâtiments via le bus LON. 42

43 43

44 B. Installation d une chaudière à condensation Cette installation c est déroulée durant le mois de juin Il s agit du remplacement pur et simple de l ancienne chaudière par une chaudière à condensation. Lorsqu elle alimente un réseau de radiateurs existant, la chaudière à condensation peut fonctionner indifféremment en mode «condensation» ou en mode «classique», en fonction des utilisations et des conditions climatiques extérieures. J ai participé à toutes les taches de l installation. Après avoir enlevé l ancienne installation, mon tuteur et moi avons commencé l installation. Durant celle-ci j ai appris à travailler le cuivre, c'est-à-dire à le chauffer pour lui faire prendre la forme souhaitée et ainsi le souder. J ai également mis en place le thermostat d intérieur qui permet une commande à distance, du salon par exemple (voir photo ci-dessous). Concernant la régulation, elle fonctionne en fonction de la température extérieure. C est pourquoi nous avons installé une sonde extérieure sur la façade nord de l habitat. La sonde mesure la température de l air extérieur et permet à l installation de chauffage d anticiper les variations météorologiques. La chaudière réagit avant que le logement n ait eu le temps de se refroidir ou de se réchauffer. Il y a également la possibilité de programmer complètement la régulation. Quand les besoins et l occupation du logement changent, elle permet de faire varier la température de consigne. Elle se fait en fonction du moment de la journée (jour / nuit, présence / absence) et également en fonction du jour de la semaine (jours ouvrables / week-end). Ce programme est établi à l avance. Une manipulation simple permet de le modifier en période de vacances ou pour faire face à une absence ou une présence non prévues. 44

45 Illustration de l installation finie : 45

46 CONCLUSION La réalisation de ce stage en entreprise m a tout d abord permis de mettre en pratique les enseignements théoriques que j ai appris lors de ma première année de formation. En effet, grâce à l évolution des tâches confiées, à l attention et l accompagnement dont m on fait bénéficier les employées avec qui j ai travaillé, j ai rapidement acquis des compétences techniques et développé ma rigueur, ma polyvalence, mon esprit d initiative et ma réactivité. De plus, cette expérience m a permis d intégrer une équipe de travail et de participer pleinement et activement aux missions d une entreprise. En effet, tout au long de mon stage, j ai apprécié que l on me confit au fur et à mesure des tâches plus importantes et plus complexes les que les autres, avec une plus grande autonomie et une responsabilité accrue. Enfin, j ai été enchanté d effectuer ce stage chez Mr GERMANI. Cela m a permis de renforcer mon attirance pour les activités d énergies renouvelables dans l habitat. Ce stage en entreprise m a surtout permis de mieux connaitre l univers d une entreprise, dans les bons comme dans les mauvais moments ; de découvrir un secteur d activité, l évolution d un projet en équipe ou tout simplement, un métier. 46

47 Annexes Situation au répertoire SIRENE 47

48 Brochure commerciale de l entreprise GERMANI 48

49 Détail du bilan de l entreprise GERMANI à la fin de l exercice clôt le 31/12/

50 50

51 51

52 52

53 Devis installation CESI Solaire 53

54 Devis installation chaudière à condensation 54

55 Durant mon stage j ai travaillé quelques jours dans une chaufferie que l entreprise GERMANI été en train de rénover. Cette chaufferie assure le chauffage des circuits radiateurs d une grande bâtisse située dans le 15 eme arrondissement de Marseille. Ce bâtiment n est autre qu un château de la fin du 18 eme siècle. Mr GERMANI m a demandé de dessiner le schéma de principe de l installation (ci après). Le chauffage est assuré par trois chaudières à condensation fonctionnant au gaz. Le choix du nombre de générateurs dépend de la puissance totale nécessaire, le but étant d assurer un fonctionnement continu du chauffage en cas de panne d une des trois chaudières. 55

56 56

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