Inauguration de BELENOS Vendredi 30 octobre Plan du dossier. Le contexte et la dynamique du solaire thermique

Transcription

1 belen os Centre d essais et de recherche des systèmes solaires Inauguration de BELENOS Vendredi 30 octobre 2009 Plan du dossier Le contexte et la dynamique du solaire thermique BELENOS : l engagement de deux partenaires complémentaires au service du solaire La réalisation L offre de services Annexes : - Présentation de BELENOS - Présentation du CETIAT - Présentation du LNE

2 2/11 1. Le contexte et la dynamique du solaire thermique La loi du 3 août 2009 (n ) est la première concrétisation des engagements du Grenelle de l Environnement, visant la mise en œuvre des trois objectifs européens : réduire d au moins 20 % les émissions de gaz à effet de serre à l horizon 2020, améliorer de 20 % l efficacité énergétique, amener l apport des énergies renouvelables dans la consommation finale à 23 %. La déclinaison de ces trois objectifs est accompagnée d un plan de rénovation thermique et énergétique ambitieux des bâtiments existants, ainsi que d une réduction des consommations des constructions neuves. Un taux de rénovation de 38 % est fixé pour l existant. Un audit des bâtiments publics doit être réalisé d ici la fin 2010, et leur rénovation engagée d ici Les logements sociaux sont également concernés et leur rénovation obligatoire dès que leur consommation est supérieure à 230 kwh/m² logements devraient être rénovés par an à partir de Aux bâtiments neufs, il est demandé, dès 2012, de présenter une consommation d énergie primaire inférieure à 50 kwh/m²/an, et à partir de 2020, à toute construction neuve, d avoir une consommation d énergie primaire inférieure à sa quantité produite (bâtiment à énergie positive). D autres mesures, telles le Fonds Chaleur Renouvelable, l incitation des collectivités à réaliser des éco-quartiers d ici 2012, à mettre en place des schémas régionaux des énergies renouvelables, ainsi que des plans climat-énergie territoriaux, complètent ce plan d actions. La filière solaire thermique, qui utilise une source d énergie alternative intéressante en termes d économies réalisables, est particulièrement concernée. Elle s est organisée pour répondre à un marché en forte croissance en diversifiant les solutions et systèmes thermiques proposées. Elle doit pouvoir aujourd hui justifier à ces acheteurs les performances énergétiques annoncées. En terme de croissance, Enerplan déclarait une progression de 20 % sur l année , se traduisant par l installation, en 2008, de chauffe-eau solaires individuels (CESI) contre en 2007, et de systèmes solaires combinés (SSC) contre en Les installations d eau chaude solaire collectives connaissent également une forte progression ( m² contre m² en 2007). En 2008, le marché solaire thermique national s élevait à m² de capteurs solaires installés. L objectif est d atteindre en 2020 un parc de 16,8 millions de m², équivalent à 5,6 millions de logements solarisés, soit l installation de 2 millions de m² de capteurs solaires par an. L entrée en vigueur, début mars 2009, des prêts à taux zéro, l Eco-PTZ, pour les équipements achetés dans le cadre de travaux de rénovation, devrait encore favoriser la croissance des CESI et des SSC.

3 3/11 Pour accompagner cet essor du solaire thermique, laboratoires et Pouvoirs Publics ont progressivement mis en place des moyens de recherche et d essais. Dès 2004, le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) mettait en place à Sophia Antipolis un laboratoire d essais, afin d assurer la certification CSTBat des capteurs solaires. Deux ans plus tard, les Pouvoirs Publics décidaient de créer l Institut National de l Energie Solaire (INES), au Bourget-du-Lac, à proximité de Chambéry. Organisé en trois plates-formes, cet institut assure à la fois des recherches sur les technologies solaires thermiques et photovoltaïques appliquées au bâtiment, une formation à l énergie solaire, et un centre d évaluation des produits issus de la recherche industrielle. En 2008, le nouveau contexte normatif et les besoins d évaluation des industriels de l aéraulique et de la thermique, conduisent le LNE et le CETIAT à créer un centre de recherche et d essais des systèmes solaires thermiques en mesure de satisfaire cette demande.

4 4/11 2. BELENOS : l engagement de deux partenaires complémentaires au service du solaire Réunis sous la forme d un groupement d intérêt économique, dénommé BELENOS, le CETIAT et le LNE, décident de construire, sur le site du LNE à Nîmes, un centre d essais et de recherche en mesure d apporter à la filière du solaire thermique, l ensemble des réponses techniques dont elle a besoin. Le choix d implanter ce centre de recherche et d essais sur le site existant du LNE à Nîmes, répond à la volonté des deux partenaires d optimiser ce site, qui présente l avantage d un bon ensoleillement naturel 1 et d une proximité avec le Pôle de Compétitivité DERBI, dont les adhérents pourront aussi faire appel à cette plate-forme. Les moyens du LNE en métrologie dimensionnelle et de qualification en environnement mécanique et climatique également disponibles sur le site, constituent un atout complémentaire pour les industriels souhaitant surveiller la qualité de leur production ou s assurer de la durabilité et de la résistance de leurs produits. Le laboratoire de Nîmes s appuiera également sur les compétences rassemblées au CETIAT et au LNE. En créant cette structure, les deux organismes poursuivent leur vocation d accompagnement de l industrie, complétée par la confirmation de l engagement du LNE vis-à-vis des acteurs publics, dans son rôle d appui en matière d efficacité énergétique. Le savoir-faire et l expérience des deux partenaires confèrent à BELENOS un haut niveau technique et une pratique de l industrie. La compétence en génie climatique du CETIAT est un atout majeur pour le développement et la validation d équipements multi-fonctions et multi-énergies. L expertise en métrologie, matériaux, essais du LNE est particulièrement utile au développement de nouveaux produits. Les deux organismes travaillaient déjà ensemble dans le cadre du Réseau de la Métrologie Française. Piloté par le LNE, avec l appui du Comité de la Métrologie, ce réseau a vocation à assurer le raccordement de tous les instruments de mesure au Système International d unités. La compétence en aéraulique du CETIAT le fait figurer depuis la création du réseau au titre de laboratoire associé. 1 Les normes pour le solaire thermique prévoient des essais en ensoleillement naturel.

5 5/11 3. Une installation performante La plate-forme de recherche et d essais BELENOS occupe 300 m² sur un terrain dont la Chambre de Commerce et d Industrie de Nîmes est propriétaire. Elle comprend un laboratoire de m², réparti sur trois niveaux : un local situé au rez-de-chaussée qui abritera dès la fin de l année les équipements d essais mécaniques ; une zone d essais de 200 m², largement automatisée et pilotable à distance, et permettant d associer expérimentation (8 postes d essais en simultané) et modélisation /simulation ; une toiture terrasse sur laquelle peuvent être disposés 60 m² de panneaux solaires raccordés aux matériels en essais. Le bâtiment fournira kwh par an à ERDF grâce aux 120 m² de panneaux solaires photovoltaïques installés sur la façade sud, avec le soutien financier du Conseil Régional Languedoc-Roussillon. La construction de BELENOS et l acquisition de ses équipements ont représenté un investissement de 2,2 millions d euros, financés par le fonds européen FEDER, les fonds propres des deux partenaires et l ADEME. A terme, et afin d être en mesure de poursuivre toute l année les essais de développement des matériels, BELENOS pourrait compléter ses équipements par l acquisition d un simulateur solaire.

6 6/11 4. L offre de BELENOS Avec le savoir-faire de ses deux partenaires et ses équipements, BELENOS constitue un tremplin pour une commercialisation et un développement plus rapide des produits. Ses ingénieurs et techniciens sont en mesure de répondre à l ensemble des besoins des industriels de la filière : Optimisation de la conception et amélioration des performances des systèmes en combinant expérimentation et calcul. Mesure des performances des systèmes solaires thermiques selon les normes en vigueur : - Norme EN appliquée aux chauffe-eau solaires individuels et chauffe-eau collectifs - Norme EN pour les ballons de stockage - Norme EN pour les panneaux solaires Simulation des comportements des systèmes dans différentes conditions d exploitation (climat, utilisation, gestion des appoints ). Simulation du comportement de composants (ballons de stockage, échangeurs). Certification de produits. Études d aide à la conception et au développement Les nouvelles contraintes énergétiques du bâtiment conduisent les industriels à développer des équipements de chauffage et de production d eau chaude sanitaire que l on peut dénommer produits/systèmes : produits, car ils sont proposés comme un ensemble par les industriels, systèmes, car ils résultent d un assemblage de différentes technologies, de différentes sources énergétiques. Ces produits/systèmes sont encore, pour beaucoup d entre eux, dans les cartons des bureaux d études des industriels. Leur conception et leur développement nécessitent de prendre en compte la forte interaction de leurs performances avec le bâtiment, le climat et les utilisations. Pour mener à bien ces différentes étapes, les industriels ont besoin des capacités d essais de développement et de modélisation. BELENOS, en association étroite avec ses membres fondateurs, est particulièrement armé pour leur apporter l assistance nécessaire. Les installations d essais et les moyens de simulation sont à la disposition des industriels souhaitant développer de nouveaux produits. Leurs études de développement pourront bénéficier du Crédit d Impôt-Recherche. L investissement d un simulateur solaire est envisagé pour compléter les installations et permettre d étendre la durée d expérimentation.

7 7/11 Essais de certification CERTITA, organisme de certification du génie climatique, réunissant le CETIAT, le LNE, le CSTB et l ATITA, a conduit, avec l ensemble des acteurs concernés, et en liaison étroite avec les instances européennes du secteur, le développement d un programme de certification des performances énergétiques des chauffe-eau solaires individuels (NF-CESI). Ce programme de certification est l un des premiers s intéressant à un produit/système, et il se fonde, pour l évaluation des performances, sur un couplage expérimentation et simulation. BELENOS a été actif dans ce développement, et est l un des laboratoires apte à réaliser l ensemble de l opération de caractérisation des performances énergétiques des CESI. Comme pour toute certification de produits, les sociétés obtiendront leur certification sur la base d un essai et d un audit du système de management de la qualité de leur entreprise, assorti d un contrôle périodique de production. 70 sociétés fabriquant 200 gammes de systèmes regroupant produits sont potentiellement concernées, si elles le souhaitent, par cette certification. Validation de méthodes d essais et simulation BELENOS contribuera également au développement de normes, pour les systèmes solaires thermiques, en développant et en validant des méthodes d essais et de calcul. Lancement des activités de BELENOS Aujourd hui, BELENOS a débuté son activité en se focalisant sur les essais de chauffe-eau solaires individuels. Il élargira son champ d action aux autres matériels, chauffe-eau solaires collectifs, systèmes solaires combinés, panneaux solaires, systèmes multi-énergies, en fonction des choix technologiques de l industrie du solaire. Au programme des essais imposés pour les CESI, la caractérisation des performances thermiques, complétée si souhaitée par l industriel, de la vérification de l aptitude à l emploi du matériel dans son environnement d utilisation : résistance à la pression et au gel.

8

9 9/11

10 10/11

11 11/11