PLAEFORME DE FORMAION SOLAIRE & BAIMEN Rencontre technique Eau chaude solaire collective guillaume.pradier@ines-solaire.org 17 décembre 2014 1
Programme Présentation INES Dispositif élésuiweb et prestations d AMO Accompagnement ADIL 26 pour le solaire thermique Schémas solaire thermique collectif et instrumentation Principaux dysfonctionnements constatés et points techniques associés Questions et échanges 2
INES : Plateforme «Recherche & Développement» 3
INES: Plateforme «Formation & Evaluation» Formation professionnelle Observatoire Suivi et évaluation des installations solaires Centre de ressources numériques INES Recherche Développement Département des echnologies Solaires du CEA- LIEN et UDS - CNRS 4
Importance du suivi Un défaut sur la partie solaire passe facilement inaperçu car l appoint «fait son travail» : le besoin en eau chaude est toujours satisfait. Bilan économique pénalisé : l économie d énergie est inférieure celle attendue le coût de remise en état de l installation est d autant plus élevé que le défaut dure dans le temps (dégradation des éléments sensibles : fluide caloporteur, raccords, ) Pour s assurer de détecter rapidement un défaut, un suivi dans la durée est nécessaire 5
Naissance du dispositif en 2007 Partenaires = cofinanceurs des installations solaires de production d eau chaude : ADEME, Région Rhône-Alpes, Conseil Général de la Savoie Objectifs Permettre un contrôle de bon fonctionnement des installations de toutes tailles (comparaison entre l énergie solaire utile réelle et théorique) Minimiser le coût de la maintenance préventive Obtenir des statistiques sur le fonctionnement et les économies d énergie réelles générées par ces systèmes Financement actuel Institutions publiques (ADEME, Région Rhône-Alpes) Contrats privés (notamment bailleurs sociaux) 6
Assistance à maîtrise d ouvrage Installations neuves En amont de la réalisation de l installation : analyse des schémas de principe et du CCP le cas échéant, préconisations d actions correctrices pour le fonctionnement et le suivi de l installation validation du schéma installateur Visite sur place : vérification de la bonne réalisation des travaux relevé des caractéristiques pour la mise en place du suivi formation à l utilisation de élésuiweb 7
Diagnostic de dysfonctionnement Installations existantes En amont de la visite : analyse des documents techniques si existants Visite sur place : relevé du schéma hydraulique et des caractéristiques du matériel installé contrôle de l état des différentes parties constitutives de l installation relevé des paramètres de la régulation et des différents instruments de contrôle Elaboration d un rapport technique présentant : le schéma de principe hydraulique et le descriptif de l installation les recommandations hiérarchisées d actions correctrices les recommandations pour la mise en place d un suivi dans la durée 8
SOCOL Réseau social d expertise - solaire collectif Porté par Enerplan soutien ADEME et GrDF Ouvert à tous Groupes de travail thématiques Outils : Schématèque : http://www.solaire-collectif.fr/upload/data/bibliothèque schémas SOCOL janvier 2014.pdf Ratios de consommation d eau chaude : http://www.solaire-collectif.fr/upload/data/fiche Ratios Besoins ECS juin 2014.pdf Etc 9
Schéma standard : appoint séparé ECS Ballon solaire Ballon solaire Ballon appoint 2 clapets indispensables EF 10
Prévention de la légionellose (arrêté du 15/12/2005) Si volume de stockage total 400 l : source : COSIC 11
Schéma standard : appoint séparé SIMPLICIÉ = FIABILIÉ Ballon solaire Ballon solaire Ballon appoint ECS L L EF V C1 2 clapets indispensables Mesure de l énergie solaire utile aisée : 1 seul compteur d énergie 12
Appoint intégré avec bouclage sanitaire C2 ECS Ballon bi-énergies C3 L L V V C1 V EF + Pertes de bouclage pouvant être compensées par le solaire - Perturbation fréquente de la partie solaire par l appoint - Estimation de l énergie solaire utile plus complexe et coûteuse : 3 compteurs d énergie 13
Appoint séparé - retour bouclage vers solaire C1 C2 ECS Ballon solaire Ballon solaire Ballon appoint V M L L EF V - Vanne out-ou-rien, et non proportionnelle - Sondes de température et retour bouclage bien placés - Mesure spécifique (AENION : C2 doit comporter un double index) - Possibilité de condamner l option (vanne d arrêt) 14
Stockage solaire en eau technique ECS Ballon appoint L L Ballon solaire C1 D V EF + Protection anti-légionelles assurée dans la partie solaire + Coût moins élevé du ballon de stockage solaire - Matériel supplémentaire (pompe, vanne 3 voies, détecteur de débit, échangeur sanitaire) => perte de rendement et risques de pannes supplémentaires - Régulation délicate 15
élésuiweb : Mesures et calculs Paramètres à définir grâce aux mesures : Volume d eau chaude consommé Energie utile issue du ou des ballons solaires Energie apportée par l appoint s il est intégré Pertes de bouclage s il revient dans le ballon solaire Besoins ECS Energie solaire utile mesurée Paramètres de l installation Besoins ECS mesurés Ensoleillement réel à la station météo la plus proche Méthode SOLO Energie solaire utile théorique Ratio de performance = Energie solaire utile mesurée Energie solaire utile théorique 16
élésuiweb : Page de saisie des mesures 17
élésuiweb : Page d affichage des résultats 18
élésuiweb : aux de bon fonctionnement En moyenne, sur le parc suivi (450 installations), les systèmes produisent près de 80% de l énergie solaire attendue. Fonctionnement correct Fonctionnement moyen Fonctionnement mauvais 19
Equilibrage circuit solaire Equilibrage hydraulique naturel : boucle de ichelmann Simple et fiable Pour champs de capteurs identiques 20
Equilibrage circuit solaire Equilibrage par : Vanne d équilibrage (type A) : efficace mais Coût élevé Valeurs de réglage rarement précisées Appareil complexe et souvent spécifique pour lecture du débit Débitmètres à lecture directe + vanne Simple Possibilité de retirer le bypass en bouchonnant INES Plateforme Formation & Evaluation 21
Purge / dégazage du circuit solaire 22
Vase d expansion du circuit solaire Objectifs : - Compenser la dilation du fluide caloporteur - Compenser la rétractation du fluide caloporteur - Absorber la vaporisation du fluide contenu dans les capteurs solaires Pression de gonflage : environ 0,5 bar de moins que la pression de service du circuit solaire Attention : présence d un dispositif d isolement et de purge pour le contrôle de la pression de gonflage à la maintenance. 23
Débitmètres La présence de débitmètres et d organes de réglage est indispensable sur les circuits solaire primaire et secondaire. Débit circuit primaire débit circuit secondaire 24
Affichage en chaufferie 25
Les systèmes autovidangeables Niveau fluide Circulateur à l'arrêt Circulateur en fonctionnement 26
Les systèmes autovidangeables Purgeurs éventuels Réservoir de vidange Vase d'expansion Installation sous pression Installation autovidangeable 27
Les systèmes autovidangeables Avantages Pas de problème de purge/dégazage Contraintes Utilisation de capteurs vidangeables Absence totale de risque de vaporisation (y compris si coupure de courant) => Bien adapté aux installations à utilisation intermittente. Pas de point plus haut que le bas des capteurs dans le circuit solaire Suppression d'éléments sensibles (purgeurs, vase d'expansion, clapet AR, ) Diminution du risque de fuites (pression réduite) Coût de maintenance plus faible Hauteur manométrique au démarrage Dimensionnement identique que pour un système sous pression Source ecsol 28
PLAEFORME DE FORMAION SOLAIRE & BAIMEN Merci de votre attention guillaume.pradier@ines-solaire.org 17 décembre 2014 29