Avis Technique non valide

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1 Capteur solaire Solar collector 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 : rubrique : Produits de la Construction Certification Procédés solaires Avis Technique 14/ Capteur Solaire SV Panel Titulaire : EDWARDS ENERGY SYSTEMS 109 Vulcan Road Canning Vale, WESTERN AUSTRALIA 6155 Tél. : Fax : vboultwood@edwards.com.au Internet : Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969) Groupe Spécialisé n 14 Installations de Génie Climatique et Installations Sanitaires Avis Technique non valide Vu pour enregistrement le 2 mars 2005 Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 4, avenue du Recteur-Poincaré, Paris Cedex 16 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 2005

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 8 avril 2004 le capteur solaire "SV Panel" présenté par la société EDWARDS ENERGY SYSTEMS 109 Vulcan RoadCanning Vale, WESTERN AUSTRALIA Il a été formulé sur ce procédé l'avis Technique ci-après. Cet Avis ne vaut que pour des fabrications bénéficiant d'un Certificat CSTBat attaché à cet Avis, délivré par le CSTB. 1. Définition succincte 1.1 Description succincte Capteur solaire plan à circulation de liquide constitué : - d'un absorbeur, avec une tôle d'aluminium peinte en noir, clipsée sur les sept tubes en cuivre de la grille de circulation, - d'un coffre en tôle d alu-zinc peint, isolé sur le fond par un matelas en laine de polyester, - d une couverture en verre trempé à faible teneur en fer maintenue sur le coffre par 4 profilés d encadrement en aluminium. Caractéristiques : - Superficie hors tout (m 2 ) : 1,97 - Superficie d'entrée (m 2 ) : 1,81 - Pression de service (bars) : 8,5 - Poids à vide (kg) : 35 - Contenance en eau de l'absorbeur (dm 3 ) : 2 - Dimensions hors tout L x l x ép (m) : 1,980 x 0,996 x 0, Identification des produits ou composants Les capteurs solaires "SV Panel" bénéficiant d'un Certificat de qualification CSTBat, sont identifiables par un marquage indélébile et permanent conforme au Règlement particulier du Certificat et comprenant notamment les mentions suivantes : le nom et l'adresse du fabricant, la marque commerciale du capteur, la marque CSTBat suivie du numéro de Certificat rappelant le repère de l'usine productrice, le numéro d'avis Technique, les caractéristiques certifiées : - superficie d'entrée au capteur, A (m 2 ), - performances thermiques déterminées selon les modalités de la norme NF EN et exprimées par la valeur des coefficients η 0 a1 et a2 rapportés au m 2 de superficie d'entrée, - température de stagnation du capteur, - pression maximale de service exprimée en bars, - date de fabrication, - numéro de série. Le marquage est apposé sur tous les capteurs solaires "SV PANEL". 2. AVIS 2.1 Domaine d'emploi accepté - procédé destiné à la réalisation d installations de capteurs solaires plans à circulation de liquide pour le chauffage d un fluide caloporteur en circuit bouclé dont les utilisations courantes sont la production d'eau chaude sanitaire et le chauffage, - utilisation en France métropolitaine et dans les Départements et Territoires d Outre-Mer (DOM-TOM), - implantation de manière dite "indépendante sur supports" au sol, sur toitures-terrasses ou toitures inclinées, - les capteurs solaires peuvent être implantés sur des couvertures constituées de tuiles mécaniques en terre cuite ou en béton ; de tuiles plates ou de tuiles canal ; de tôles standards ou isotechniques. 2.2 Appréciation sur le procédé 2.21 Aptitude à l'emploi Stabilité La tenue mécanique des vitrages des capteurs solaires "SV PANEL", eu égard aux charges climatiques (vent et neige), peut être considérée comme normalement assurée dans la limite d'une pression cumulée égale au plus à 3000 Pa. Le maintien en place des capteurs solaires "SV PANEL" peut être considéré comme normalement assuré compte tenu de la conception des supports et de l expérience acquise en ce domaine. Sécurité feu Dans le cas d'ensemble de capteurs solaires "SV PANEL" dont la plus grande dimension est supérieure à 4 m et couvrant plus de 50 % de la surface de la toiture, les valeurs des caractéristiques de la couverture à considérer pour la protection des bâtiments contre l'incendie sont : indice : i = 3 classe : capteur sur plan horizontal (terrasse) : sans objet, autres implantations : T5 Dans les autres cas, les caractéristiques à considérer sont les caractéristiques propres de la couverture. Projection de fluide surchauffé La réglementation relative aux appareils à vapeur (décret du 02 avril 1926) n'est pas applicable aux capteurs "SV PANEL". Traitement thermique des eaux destinées à la consommation humaine Le procédé permet de satisfaire ou ne s oppose pas au respect des lois et règlements en vigueur. Matériaux en contact avec des produits destinés à l'alimentation humaine Le matériau constitutif des absorbeurs est inerte vis-à-vis de l'eau sanitaire, dès lors que les prescriptions imposées par la réglementation sont respectées. Dans le cas d une utilisation de ce procédé avec un fluide caloporteur en simple échange avec l eau sanitaire, le liquide caloporteur devra être choisi en respectant les dispositions du Règlement Sanitaire Départemental. Il devra notamment être constitué de produits ayant reçus un avis favorable du Conseil Supérieur d'hygiène Publique de France. Résistance à la pression La résistance à la pression des capteurs solaires "SV PANEL" est assurée, dès lors que la pression maximale de service est limitée à celle indiquée au 1.1. Raccordements hydrauliques Les adaptateurs de raccordement hydraulique font partie de la fourniture. 2 14/04-908

3 Autres informations techniques Caractéristiques thermiques d'un capteur "SV PANEL" (rapportées au m 2 de superficie d'entrée). rendement optique, η0 (sans dimension) : 0.76 coefficient de perte du premier ordre a1 (W/m2).K) : 7.43 coefficient de perte du second ordre a2 (W/m2).K) : température conventionnelle de stagnation, Tstg ( C) : 125 pertes de charge : N.C. résistance aux efforts d'arrachement de la couverture transparente du capteur (valeur obtenue par essai) : 3000 Pa Durabilité - Entretien La nature, la compatibilité et la disposition des constituants permettent de préjuger favorablement de la durabilité des capteurs solaires de la série "SV PANEL" dans le domaine d'emploi prévu. L entretien des capteurs solaires de la série "SV PANEL" ne pose pas de difficultés particulières dès lors que les préconisations définies au Dossier Technique établi par le demandeur, complétées par le Cahier des Prescriptions Techniques, sont respectées Fabrication et contrôle La fabrication fait l'objet d'un autocontrôle systématique régulièrement surveillé par le CSTB, permettant d'assurer une constance convenable de la qualité. Tout fabricant se prévalant du présent Avis doit être en mesure de produire un certificat de qualification CSTBat délivré par le CSTB attestant la régularité et le résultat satisfaisant de cet autocontrôle. Les produits bénéficiant d'un certificat valide sont identifiables par la présence de la marque CSTBat suivie du numéro de certificat (cf. 1,2) Mise en œuvre La mise en œuvre des capteurs solaires de la série "SV PANEL" relève nécessairement d'entreprises ayant les compétences requises en génie climatique, en plomberie et en couverture. L installation des capteurs est réalisée et contrôlée et le service aprèsvente est assuré par les installateurs avertis des particularités du procédé, ayant reçu une formation à ces techniques de pose, et opérant avec l assistance technique de la société EDWARDS ENERGY SYSTEMS 109 Vulcan RoadCanning Vale, WESTERN AUSTRALIA 6155 ou de ses sociétés distributrices. La notice de mise en œuvre fait partie de la livraison. Sur demande du client, les supports et dispositifs de fixation peuvent faire partie de la livraison. 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 le DTU "Réalisation des installations de capteurs solaires plans à circulation de liquide pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire". Les prescriptions à caractère général pour l'installation des capteurs solaires sur toitures-terrasses, sont définies au chapitre VIII, paragraphe Toitures-terrasses techniques - de la norme NF P (Réf DTU 43.1) "Travaux d'étanchéité des toituresterrasses avec éléments porteurs en maçonnerie - Cahier des clauses techniques complété de son amendement" Prescriptions techniques particulières Conditions de fabrication et de contrôle Le fabricant est tenu d'exercer sur sa fabrication un contrôle de production permanent. Ce contrôle porte notamment sur la tenue à la pression de chaque absorbeur sous une pression minimale d'essai égale à 1,5 fois la pression de service déclarée par le fabricant. Le titulaire de l'avis est tenu d'apposer sur chaque appareil un marquage indélébile permanent (cf. 1,2). Conditions de mise en œuvre La marque commerciale du fluide caloporteur utilisé, si celui-ci n'est pas de l'eau, doit figurer de manière lisible et indélébile sur l'installation. Conclusions Appréciation globale Pour les fabrications bénéficiant d'un Certificat de qualification CSTBat valide délivré par le CSTB, l'utilisation des capteurs solaires "SV PANEL" dans le domaine d'emploi accepté et complété par le Cahier des Prescriptions Techniques est appréciée favorablement. Validité Jusqu'au 30 avril 2009 Pour le Groupe Spécialisé n 14 Le Président A. DUIGOU 14/

4 Dossier Technique établi par le demandeur A. Description 1. Présentation 1.1 Généralités 1.11 Identification du demandeur Société : EDWARDS ENERGY SYSTEMS Adresse : 109 Vulcan Road Canning Vale, WESTERN AUSTRALIA 6155 Tel : 61 (0) Fax : 61 (0) edenergy@edwards.com.au Web : Dénomination commerciale du procédé Capteur solaire "SV Panel". 1.3 Domaine d'emploi proposé Le procédé est destiné au chauffage direct d'eau sanitaire ou au chauffage d'un liquide caloporteur en circuit bouclé. Les zones géographiques pour lesquelles est demandé l'avis Technique sont la France métropolitaine et les Départements et Territoires d'outre-mer (DOM-TOM). Les capteurs solaires sont présentés pour être implantés de manière dite "indépendante sur support", sur toiture inclinée (tuiles, tôles ondulées ou tôles isotechniques), au sol ou sur toiture-terrasse. La première solution nécessite l utilisation d un châssis "Toiture inclinée", et les deux suivantes d un même châssis "Terrasse". 2. Description du procédé 2.1 Caractéristiques générales Capteur solaire plan à circulation de liquide constitué de : - un absorbeur en tôle d'aluminium clipsée sur une grille de circulation en tubes de cuivre, - une couverture transparente en verre trempé à pointe diamant en face interne, - un coffre en tôle d'alu-zinc. 2.2 Caractéristiques pondérales et dimensionnelles Capteur solaire SV PANEL Superficie hors tout (m 2 ) 1,97 Superficie d entrée (m 2 ) 1,81 Contenance en eau de l absorbeur (dm3) 2 Pression maximale de service (bars) 8,5 Poids à vide (kg) 35 Dimensions hors tout : L x l x Ep (mm) 1980 x 996 x Éléments constitutifs 3.1 Coffre Le coffre est réalisé en tôle d'alu-zinc prélaquée d'épaisseur 0,4 mm. Il est constitué d'une seule pièce par pliage de la tôle livrée prédécoupée, les bords du coffre sont francs. Chaque angle est muni d'un insert fixé sur les bords du coffre par rivets pop. Les bords supérieurs du coffre sont équipés d'un profil en aluminium assurant le positionnement et le maintien de la couverture transparente. Le coffre est maintenu dans sa partie médiane (voir figure 1) à l'aide d'un câble acier revêtu d'une matière synthétique pour éviter son oxydation. L'étanchéité est assurée par des joints à lèvre disposés dans le profil. Le coffre comporte un orifice d'évacuation (diamètre 4 mm) à chaque angle du capteur dans le fond du coffre. 3.2 Isolant L'isolation thermique de la face arrière est réalisée par de la laine de polyester d'épaisseur 38 mm posée sur le fond du coffre, l'isolation latérale est réalisée par débordement de l'isolation de fond de coffre. 3.3 Absorbeur d'un absorbeur, avec une tôle d'aluminium de 0,8 mm d'épaisseur peinte en noir, clipsée sur les sept tubes en cuivre de la grille de circulation. La grille est constituée de 7 tubes en cuivre Ø extérieur de 12 mm et d'épaisseur 0,7 mm brasés à l'argent sur deux collecteurs constitués de tubes cuivre de Ø extérieur 25,4 mm et d'épaisseur 0,9 mm. A chaque extrémité des deux collecteurs un collet battu maintient un écrou laiton au standard BSP (M33 x 1,5). Le revêtement absorbeur appliqué sur la feuille d'aluminium est constitué d'une couche d'apprêt recouverte d'une couche de peinture noire. La marque et qualité des peintures employées sont déposées au secrétariat de la Commission chargée de délivrer des Avis Techniques. Dimensions et composition : nombre de tubes longitudinaux d'absorbeurs : 7 nombre de tubes collecteurs : 2 dimensions tôle aluminium cannelée (mm) : 950 x 1885 x 0,8 entraxe des collecteurs (mm) : 1914 dimensions hors tout de la grille (mm) : 996 x 1940 contenance en eau de la grille (l) : 2 pression maximale de service (bars) : 8,5 3.4 Couverture transparente La couverture transparente est constituée par un vitrage maintenu en place par un joint à lèvre et une pareclose en aluminium vissée sur les parois latérales du coffre au moyen de 18 vis à tôle. Nature de la vitre : verre trempé dépoli à faible teneur en fer Dimensions de la vitre : 1949 x 951 x 3 (mm) Dimension du profil aluminium : 20 x 25 x 1,5 (mm) 4 14/04-908

5 4. Fabrication Le processus de fabrication est déposé au secrétariat de la Commission chargée de délivrer des Avis Techniques. Cette fabrication est régulièrement contrôlée dans le cadre de la certification CSTBat des procédés solaires, par le CSTB. La société EDWARDS ENERGY SYSTEMS a déposé au secrétariat de la Commission chargée de délivrer des Avis Techniques, la liste de ses usines, de ses fournisseurs et de ses sous-traitants. 4.1 Processus de fabrication et manuel qualité Le procédé de fabrication est géré, selon les principes de la norme EN ISO Contrôles en cours de fabrication Conformité des matières premières aux spécifications ; Contrôles dimensionnels ; Contrôle visuel du revêtement de l'absorbeur, des joints, des soudures ; Epreuve systématique de tenue à la pression des absorbeurs des capteurs solaires à 1,5 fois la pression de service. 4.3 Étiquetage Chaque capteur est étiqueté au minimum avec : - le nom et l'adresse du fabricant, - la marque commerciale du capteur, - la marque CSTBat suivie du numéro de Certificat rappelant le repère de l'usine productrice, - le numéro d'avis Technique, - la superficie d'entrée au capteur, A (m 2 ), - les performances thermiques déterminées selon les modalités de la norme NF EN et exprimées par la valeur des coefficients η 0 a1 et a2 rapportés au m 2 de superficie d'entrée, - la température de stagnation du capteur, - la pression maximale de service exprimée en bars, - la date de fabrication, - le numéro de série. Ce marquage sera apposé sur le coffre de tous les capteurs solaires "SV Panel". 4.4 Conditionnement et stockage Les extrémités des capteurs sont emballées dans des cartons de protection. 5. Mise en œuvre - Utilisation - Entretien 5.1 Installation Les capteurs solaires doivent être installés de sorte que toute fuite pouvant survenir sur l appareil ne puisse en aucun cas provoquer un dégât des eaux. Il est possible d utiliser soit directement de l eau sanitaire soit un fluide caloporteur de type glycol ou mélange eau-glycol permettant d abaisser la température de gel en dessous de zéro. Les canalisations raccordées au capteur doivent suivre les préconisations de la norme DTU 60.1 (NF P ). La notice de montage des capteurs précisant la mise en œuvre des supports fait partie de la livraison. Sur demande du client, les supports et dispositifs de fixation peuvent faire partie de la livraison. 5.2 Raccordement Les capteurs peuvent être reliés en parallèle ou en série. Les lignes de raccordement situées à l'extérieur doivent êtres isolées avec au minimum 13 mm d'isolant résistant aux U.V. Les tuyauteries doivent êtres dimensionnées en fonction des pertes de charges, de la capacité de la pompe et des débits souhaités, exemple : Nombre de capteurs Débit (l/s) Diamètre (mm) calculé sur 30m de conduite 2 0, , , , , , , , , , ,0 50 Les raccords hydrauliques permettant d associer plusieurs capteurs sont des raccords en laiton de filetage Entretien Vérifier périodiquement la propreté des vitres afin d assurer un meilleur rendement Garantie : 3 ans 6. Supports et fixation 6.1 Installation sur toiture Dans le cas d une toiture en tôle ondulée ou de toitures plates, le capteur est boulonné sur un châssis standard, lequel est fixé sur des supports en acier galvanisé accrochés aux éléments de charpente de manière à respecter l étanchéité de la couverture. Dans le cas d une toiture en tuiles ou en tuiles plates, le capteur est fixé soit sur un châssis standard soit directement sur la toiture. Dans les deux cas, le maintien du système est réalisé à l aide de pattes de fixation glissées sous les tuiles et visées dans la charpente. En cas de nécessité de réparation, notamment de l étanchéité entre la toiture et le châssis, le démontage du châssis et du capteur est envisageable dans tous les cas. Il suffit pour cela de purger et de déconnecter l appareil et de désolidariser le capteur ou le châssis suivant le cas, du toit en dévissant les écrous des tiges filetées le fixant à la charpente ou à la tôle. 6.2 Installation en toiture-terrasse Les capteurs sont fixés en partie haute et basse sur les supports. Dans tous les cas, le respect du DTU 43.1 "Travaux d'étanchéité des toitures-terrasses avec éléments porteurs en maçonnerie" doit être assuré. En cas de nécessité de réparation, notamment de l étanchéité entre la terrasse et le châssis, le démontage du châssis et du capteur est envisageable. Il suffit pour cela de purger et de déconnecter l appareil et de désolidariser le châssis en dévissant les boulons. Dans le cas où les supports ne font pas partie de la livraison, ils devront êtres réalisés conformément aux prescriptions définies dans présent Dossier Technique ou dans la notice d installation. Par ailleurs, ils devront respecter les prescriptions des chapitres 2 et 3 du DTU Dans tous les cas l installateur devra respecter les prescriptions définies dans les notices d installation. 14/

6 B. Résultats expérimentaux 1. Performances thermiques Essais réalisés suivant les modalités de la norme NF EN : Laboratoire : CSTB, date du compte rendu d'essai : n du compte rendu d'essai : ESE Les capteurs "SV PANEL" font par ailleurs l objet d un contrôle de leurs performances dans le cadre de la certification CSTBat Procédés Solaires. 2. Résistance aux efforts d'arrachement de la couverture transparente Essai réalisé suivant les modalités définies par la norme EN Laboratoire : CSTB, date du compte rendu d'essai : octobre 2004 n du compte rendu d'essai : ESE Vieillissement en exposition naturelle d'un an Laboratoire : CSTB, date du compte rendu d essai : 1993 n du compte rendu d'essai : C. Références La société EDWARDS Energy Systems existe depuis 1963 et fabrique des chauffe-eau solaires équipés de ces capteurs depuis /04-908

7 Tableaux et figures du Dossier Technique Figure 1 Vue d'ensemble et dimensions du capteur 14/

8 Figure 2 Détail angle capteur Figure 3 - Vue en coupe du capteur 8 14/04-908

9 Figure 4 - Pliage du coffre Figure 5 - Absorbeur 14/

10 Figure 6 - Châssis standard en acier galvanisé pour pose sur toiture Support du capteur Vis de fixation Joint silicone Toiture plate Chevron Latte support Figure 7 - Supports et fixation - Exemple de fixation sur toiture plate en bois ou en tôle 10 14/04-908

11 Support du capteur Joint silicone Tôle ondulée Figure 8 - Supports et fixation - Exemple de fixation sur toiture tôle ondulée 14/

12 Support du capteur Vis 10 x 16 mm, 2 par capteur Bande de fixation du capteur Capteur Support du capteur Bande de fixation du capteur Vis 10 x 16 mm 2 par capteur Figure 9 - Supports et fixation - Exemple de fixation sur toiture tuiles Ouvertures Figure 10 - Supports et fixation - Détail de la bande de fixation et du support des capteurs 12 14/04-908

13 Figure 11 - Exemple de châssis terrasse pour trois capteurs "SV panel" Note : l'utilisation de ce type de support en toiture terrasse nécessite le respect du DTU 43.1, notamment en ce qui concerne les étanchéités de toiture. 14/

14 14 Joints fibre Connection entre capteur Joint fibre Joint fibre Rondelle cuivre Raccord entrée du capteur Ecrou Purgeur Sonde Ecrou filetage femelle 15mm Joint fibre Connections entre capteur Joints fibre Soupape de sécurité Vers vase d'expansion Joints fibre Joints fibre Cône Ecrou Figure 12 - Exemple de raccordement d'un ensemble de capteurs solaires "SV panel"