Formation Bâtiment Durable : ENERGIE Bruxelles Environnement Production solaire thermique pour logements individuels et collectifs (< 10 unités) Gregory NEUBOURG APERe
Objectif(s) de la présentation Connaitre les grands principes de fonctionnement du solaire thermique. Connaitre les principes de dimensionnement Connaitre les avantages et inconvénients Connaitre les spécificités des petits logements collectifs par rapport aux logements individuels 2
Plan de l exposé Principe de fonctionnement Caractéristiques des capteurs Caractéristiques des ballons Caractéristiques d un système Dimensionnement Rendements Aspects financiers Spécificités du logement collectif Avantages / inconvénients 3
Principe de fonctionnement d un chauffe-eau solaire 1. Capteur solaire 2. 3. 4. Circuit primaire 5. Ballon de stockage 6. Arrivée eau froide 7. Circulateur 8. Régulateur 9. 10.Sondes de température 11. 12.Chauffage d appoint 4
Caractéristiques des capteurs Capteurs plans Intégration ou surimposition Coupe du capteur 5
Caractéristiques des capteurs Capteurs tubulaires Sous vide Rendement supérieur Prix élevé Non recommandé sauf si Peu de place Mauvaise orientation (est ou ouest) car orientation des ailettes possible Eviter les capteurs CPC Moins performant Encrassement des réflecteurs 6
Caractéristiques du ballon Ballon mono-énergie si mis en série avec appoint Ballon bi-énergie si appoint (chaudière ou résistance électrique) chauffe directement Isolation poussée (R>2). Perte de 3 à 5 C/ 24h sans puisage Anode anticorrosion sacrificielle ou électrique 7
Caractéristiques d un système L orientation Idéale si située entre l est et l ouest en passant par le sud Inclinaison idéale : 35 L ombrage Perte de puissance au prorata de la partie ombragée. Moins important que solaire photovoltaïque 8
Caractéristiques d un système Les différentes implantations possibles Dépend de la configuration de l habitation Dépend du système d appoint 9
Caractéristiques d un système La régulation Doit être configurée de sorte que Appoint ne chauffe que si nécessaire en fonction des habitudes de consommations Exemple : appoint actif à 18h Durée de vie 25 ans Entretien tous les 2 ans : Tartre, corrosion Liquide caloporteur (% d antigel) 10
Le dimensionnement Evaluer les besoins d eau chaude Permet de déterminer surface optique (1 à 2 m²/personne) Permet de déterminer taille du ballon (50 l / m² de capteur) Bain Usage de l eau chaude Douche Lave-vaisselle Lave-linge Vaisselle/nettoyage Conso d ECS par usage (norm.à 45 C) ± 90 l ± 35 l ± 20 l ± 25 l ± 65 l Source : RW 11
Le dimensionnement Viser 6 mois d autonomie qui correspond à la période de non-chauffe des bâtiments chaudière peut être coupée 973 kwh/an 72 % de couverture solaire 21 % de rendement 1420 kwh/an 60 % de couverture solaire 30 % de rendement 12
Rendement Discours commercial entre 300 et 400 kwh/m².an Ressource : 1000 kwh/m².an d irradiation en Belgique Rendement entre 30 et 40 % Dépend de Couverture solaire : Plus l objectif de couverture solaire est élevé, plus la superficie de capteur devra être grande. Plus elle est grande, plus la surproduction sera élevée en été. Et donc perte de rendement Consommation : moins on consomme, plus le rendement diminue. 13
Rendement Telesuiweb de l INES* Suivi depuis 2008 de plus de 415 installations Région Rhône Alpe + Languedoc-Roussillon Ressource solaire : 1300 à 1700 kwh/m².an Energie utile : 268 kwh/m².an en moyenne sur 94 installations individuelles où l appoint est intégré au ballon. (et 330 kwh/m².an si appoint séparé) Rendement de 15 à 25 % Rendement souvent calculé avant les pertes du ballon. surestimation Transposition résultats au niveau belge rendement aux alentours des 200 kwh/m².an Source : http://www.ines-solaire.org/france/dt1292515921/page/chauffe-eau-solaires.html 14
Aspects financiers Prime bruxelloise : Analyse des primes 2012-2013* indicateur Capteur plan Capteur sous-vide Nombre de systèmes 96 73 Superficie moyenne 5,79 m² 5,96 m² Prix moyen 8.147 9.800 Prix moyen/m² 1.491 1.871 Ecart-type du prix moyen/m² 511 665 * APERe dans le cadre de sa mission de Back-office Energies renouvelables 2.500 à 3.500, selon les revenus, par installation de 2 m² à 4 m² + 200 /m² supplémentaire au-delà de 4m² Le tout plafonné 50% de la facture Simulation rentabilité système 4 m² plan/300 l * Consommation 120 l/ jour 180 l/j Rendement 33% 39% Couverture 65% 58% Temps de retour actualisé appoint gaz 24 ans 17 ans kwh solaire sur 25 ans 0,08 0,05 Temps de retour actualisé appoint elec 14 ans 10 ans kwh solaire sur 25 ans 0,11 0,07 * Hors frais d entretien et fonctionnement. http://sif.apere.org 15
Spécificités du logement collectif Soit plusieurs systèmes individuels Soit système de préchauffage de l eau chaude sanitaire de l immeuble Rendement plus élevé Commercial : jusque 70% Telesuiweb : 35% Nécessite étude de faisabilité et de dimensionnement 16
Avantages / inconvénients Avantages Autonomie pendant période de mauvais rendement de l appoint Petite superficie en toiture nécessaire Inconvénients Prix des systèmes ont tendance à augmenter Matière première plus chère Exigences plus poussées Nécessite espace de stockage important La combinaison photovoltaïque + ballon électrique constitue une solution concurrente sur le plan énergétique (en cas de faible consommation) et une solution plus intéressante sur le plan financier 17
Outils, sites internets, etc intéressants : www.apere.org www.bruxelles-renouvelable.be www.bruxelles-environnement.be Accueil > Particuliers > Thèmes > Énergie > Les énergies renouvelables, c est quoi? Accueil > Professionnels > Themes > Energie > Les énergies renouvelables >Solaire thermique 18
Ce qu il faut retenir de l exposé Analyse des besoins nécessaires. Plus les besoins en ECS sont élevés, plus rentable sera le système. à privilégier dans les logements collectifs/ piscines, Logement individuel : Solaire thermique doit être dimensionné pour assurer une autonomie de 6 mois environ. Couvre 60 % des besoins annuels S il n est pas installé lors de la construction, il faut prévoir une gaine technique et l espace de stockage à côté de l appoint Le photovoltaïque constitue une solution concurrente 19
Contact Gregory NEUBOURG Back-Office Energies Renouvelables Rue royale, 35 1000 Bruxelles : 02/209.04.04 E-mail : gneubourg@apere.org 20