INSTALLER UN CHAUFFE-EAU SOLAIRE

- - INSTALLER UN CHAUFFE-EAU SOLAIRE Chauffer une partie de l eau chaude au myen d une installatin slaire thermique. PRINCIPES DEMARCHE La cnsmmatin d énergie pur le chauffage de l eau sanitaire peut être réduite de plus de 75% grâce à une installatin de chauffage slaire. Le principe est simple : un fluide calprteur circule dans des capteurs slaires, ù il s échauffe, et dans un balln, ù il transmet sa chaleur à l eau utilisée dans le lgement. Lrsque l ensleillement ne suffit plus à assurer la ttalité de la prductin d eau chaude, une prductin classique furnit l appint de chaleur pur prter l eau à la température désirée (par une chaudière, une résistance électrique, un chauffe-eau instantané ). D un pint de vue envirnnemental, l ptin électrique n est évidemment pas cnseillée. Principes du chauffe-eau slaire. Une littérature abndante existe sur ce sujet. Cette fiche se cntente dnc de rappeler les grands principes et de diriger vers d autres surces d infrmatin. Cette fiche se centre surtut sur les applicatins dmestiques. Ces dernières ne cnstituent cependant pas le principal débuché pur le chauffage slaire de l eau. Dès qu une prductin d eau chaude relativement régulière dit être assurée pendant la belle saisn, la pertinence d une installatin slaire devrait être étudiée. C est spécialement le cas pur les teintureries, les piscines, les hôtels, les restaurants, les statins de car wash, les cliniques, etc. Pur tutes ces applicatins tertiaires spécifiques, les services du facilitateur «grandes installatins slaires» snt dispnibles (0800/85.775). PAGE 1 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010 - -

OBJECTIFS A titre d exemple, pur les installatins dmestiques individuelles, n dimensinne l installatin pur cuvrir 50 % à 80 % des besins annuels en eau chaude. Pur des installatins plus imprtantes (lgement cllectif par exemple), un ptimum écnmique se situe suvent entre 20 et 40 %. ELEMENTS DE CHOIX ASPECTS TECHNIQUES > Quel type de capteur chisir? Il existe des différents types de capteurs: Le capteur plan est le plus curant. Il est cmpsé d un cffre islant, à l intérieur duquel est dispsée une feuille métallique destinée à absrber l énergie slaire. Un fluide calprteur circule dans des tuyaux, en cntact avec cette surface absrbante, et prélève la chaleur reçue du sleil. Le cffre est fermé par une cuverture transparente afin de réduire les déperditins thermiques. Ils snt parfaitement adaptés à la prductin d eau chaude sanitaire. Ntns qu il existe des dispsitifs appelés «réflecteurs slaires» qui permettent d augmenter encre la prductin de ces capteurs. Le capteur sus vide est cnstitué d une série de tubes de verre sus vide à l intérieur desquels se truve un absrbeur avec un circuit hydraulique, qui capte l énergie slaire et la transfère au fluide calprteur. Grâce aux prpriétés islantes du vide, les déperditins de chaleur snt faibles. Ainsi, n peut btenir des gains de température de 100 C et plus. Ce type de capteur est particulièrement bien adapté aux applicatins nécessitant de hautes températures (u lrsque le système slaire furnit un appint de chauffage). Ils snt néanmins plus néreux que les capteurs plans. Les capteurs simplifiés u «capteurs nirs» snt généralement cnstitués d un absrbeur nir en matière synthétique sans cffre ni cuverture transparente. Ils snt particulièrement adaptés aux besins de chauffage des piscines ù l augmentatin de température par rapprt à la température ambiante est faible. PAGE 2 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010

> Quelle rientatin chisir? Idéalement, les capteurs slaires sernt rientés entre le sud-est et le sud-uest et inclinés de 25 à 60 C par rapprt à l hrizntale. Une rientatin plein sud et une inclinaisn par rapprt à l hrizntale de 35 cnstitue une cmbinaisn ptimale. A l inverse, une rientatin plein est u plein uest entraîne une perte de rendement des capteurs d envirn 20 %. Au-delà (nrd, nrd-est, nrd-uest), le rendement des capteurs chute rapidement. Vici un schéma qui indique le purcentage ptimal de gains slaires perçus en fnctin de l inclinaisn et de l rientatin du capteur. Lrs du placement des capteurs, il est nécessaire de faire attentin aux éventuelles mbres prtées. Les mbrages prviennent de plusieurs surces : Ombrage dû à l envirnnement du bâtiment (immeubles visins plus hauts que les capteurs slaires ), Ombrage dû au bâtiment lui-même (cabann technique, antennes ), Ombrage dû aux capteurs entre eux (titure plate). > Quelle surface de capteurs? La qualité d une installatin slaire dépend de la qualité des capteurs mais également de la qualité du dimensinnement et de la régulatin de l installatin ainsi que de l islatin de ses principaux cmpsants. Pur avir une slutin énergétique ptimale le stckage slaire dit être dimensinné en fnctin de la cnsmmatin d eau chaude. Cmme rdre de grandeur, n prévit un vlume de stckage de 1,3 à 1,7 fis la cnsmmatin jurnalière d eau chaude (50 l à 45 C par jur par persnne en myenne), ce qui revient généralement à réserver 50 à 80 l par m² de capteur. Exemple d installatin dmestique visant l ptimum technic-écnmique (surce : Sltherm) : PAGE 3 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010

Pur un ménage de * Surface de capteurs Vlume de stckage 2 à 3 persnnes Env. 4 m² Env. 200 l 4 à 5 persnnes Env. 5 m² Env. 300 l 6 à 7 persnnes Env. 7 m² Env. 400 l Energie prduite ** Env. 1 200 Env. 1 600 Env. 2 300 Energie écnmisée *** Env. 1 600 Env. 2 200 Env. 3 100 * pur une cnsmmatin d eau chaude de 45 litres/pers/jur à 45 C. ** fractin slaire prduite : 55 %. *** avec un système d appint ayant un rendement annuel de 75 % (ex : chaudière avec balln de stckage). Pur des applicatins en lgement cllectif, les prfessinnels peuvent truver l util Quick Scan Slaire Thermique sur le site de Bruxelles Envirnnement (www.bruxellesenvirnnement.be, sectin PEB). Quick Scan Slaire Thermique est un petit lgiciel qui permet de se faire une première idée de la faisabilité technique et écnmique d une installatin slaire thermique de prductin d eau chaude pur un bâtiment tertiaire u de lgement cllectif. Attentin, le Quick Scan slaire thermique n'est pas adapté au dimensinnement de chauffe-eau slaires de mins de 20 m²! Dans une installatin slaire thermique, il est très imprtant de bien dimensinner l installatin. En effet, il est indispensable de ne pas surdimmensinner l installatin slaire car le rendement diminuera frtement. Il est dnc nécessaire de cnnaître le prfil de cnsmmatin d eau chaude (jurnalier, hebdmadaire et mensuel) et évaluer les déperditins thermiques du système slaire et du réseau de distributin de l ECS. Une bnne islatin de ces cnduites réduit cnsidérablement ces déperditins. > Quel appint? Un chauffe-eau slaire ne saurait furnir suffisamment d eau chaude tute l année. Il est dnc nécessaire de prévir un appint. Cet appint peut se faire : sit dans le même balln slaire ; n parle alrs de balln bi-énergie u bivalent. sit par le biais d un échangeur u d un balln situé en aval du balln slaire. PAGE 4 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010

Le chix du transfert de chaleur de l appint dépend de la taille de l installatin, du type d interventin (cnstructin neuve u existante) En cnstructin neuve de petite taille (systèmes slaires n alimentant qu un ménage). un balln bivalent est cnseillé car il ccasinne mins de pertes de stckage. Pur la prductin de chaleur de l appint, tutes les technlgies snt pssibles ; néanmins, l appint électrique, est décnseillé au vu du facteur de cnversin en énergie primaire défavrable pur l électricité (lié au rendement myen médicre du parc de prductin électrique) et le prix élevé de l électricité. Enfin, dans tus les cas, il est très imprtant de très bien isler les réseaux d eau chaude et les ballns de stckage. Un cmpteur d énergie Il faut veiller à équiper l installatin slaire thermique d un cmpteur d énergie. Il apprtera la preuve du bn fnctinnement du système et/u de détecter tut disfnctinnement ultérieur. De plus, depuis quelques années, un service accmpagne suvent la furniture et la pse des installatins slaires thermiques ; il s agit du cntrat de garantie de résultats slaires (GRS). C est un cntrat par lequel le sumissinnaire (généralement l installateur) s engage envers le Maître d Ouvrage à cncevir, à mettre en œuvre, à livrer en parfait rdre de marche et à expliter pendant une durée fixée une installatin de prductin d eau chaude sanitaire slaire. Cncrètement, l installateur garantit et démntre sur site la capacité à assurer une prductin énergétique annuelle minimale d rigine slaire pendant une durée fixée. A la fin de la péride de garantie, en cas de nn-btentin des résultats myens annuels garantis, le sumissinnaire dédmmage le Maître d Ouvrage dans les cnditins définies préalablement par le cntrat. ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX Une installatin slaire thermique permet d écnmiser envirn 150 à 400 kg de CO 2 par m² de capteur et par an (en fnctin du système substitué). L impact sur le niveau E dépendra de divers facteurs et variera dnc d un prjet à l autre. On peut cependant avancer que cet impact de l rdre de 10 à 15 pints pur une unité de lgement individuel. PAGE 5 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010

ASPECTS ECONOMIQUES > Rentabilité? Le cût d une installatin dmestique est de l rdre 500 à 7000 (HTVA, hrs subside, placement cmpris). De nmbreux subsides snt dispnibles pur les installatins de chauffe-eau slaire en Régin de Bruxelles-Capitale (infs pur les particuliers auprès de Centre Urbain asbl et sur www.ecsubsibru.be pur les entreprises). En 2010, pur les particuliers, n puvait cmpter sur : Les réductins d impôt fédérales Les primes réginales, gérées par Bruxelles Envirnnent IBGE. Les primes accrdées par certaines cmmunes bruxellises. En cumulant tus ces subsides, le temps de retur sur investissement d un chauffe-eau slaire bien dimensinné est de l rdre de 2 à 7 ans en cmptant les frais d entretien. L investissement initial est relativement élevé (7000 à 8000 pur une installatin cmplète de taille «familiale» mais un système slaire furnit ensuite de l énergie gratuitement pendant plus de 20 ans, vus mettant ainsi à l abri de tute variatin de prix des cmbustibles fssiles. Myennant un entretien régulier (tus les 2 à 5 ans), vtre chauffe-eau purra même faire preuve d une lngévité supérieure. > Exemple : estimatin de la rentabilité de capteurs slaires pur un ménage Hypthèses Unité appint au gaz naturel Prix gaz TVAc C /kwh 4,5 appint au fuel prix mazut TVAc C /kwh 5,4 Rendement myen annuel prductin traditinnel Cnsmmatin eau chaude à 45 C (ménage 4 à 5 pers) % 70 60 Litres/jur 200 200 Surface de capteurs installée m² 6 6 Investissement Unité appint au gaz naturel appint au fuel Matériel + islatin TVAc 6890 6890 Primes réginale* 3000 3000 Réductin d impôts fédérale* 2756 2756 Prime cmmunale* 500 500 Investissement net 634 634 Résultats Unité appint au gaz naturel appint au fuel Entretien /an 30 30 Besin énergétique pur l eau chaude 2967 2967 Cnsm. sans capteurs slaires 4238 4944 Energie slaire furnie 2400 2400 PAGE 6 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010

Hypthèses Cns d énergie fssile résiduelle : Unité appint au gaz naturel appint au fuel 810 945 Emissin CO 2 évitée Kg/an 862 1225 Réductin de cnsmmatin /an 154 216 Ecnmie financière annuelle nette /an 124 186 Temps de retur Ans 5,1 3,4 Cût du kwh slaire sur 25 ans c /kwh 1,1 1,1 * Seln subsides accrdés en Régin bruxellise en 2010. Remarque : le meilleur temps de retur avec l appint au fuel vient de ce que la prductin d eau chaude au départ de fuel est généralement plus gurmande en énergie que celle au gaz. Il est dnc lgique que l alternative slaire permette une plus grande écnmie et présente un temps de retur plus réduit. Une fausse interprétatin de ces chiffres serait d pter vlntairement pur un appint au fuel afin d amélirer la rentabilité des capteurs Ce serait cmparable à laisser les fenêtres uvertes en hiver pur rentabiliser sa chaudière perfrmante! L interprétatin crrecte de ce tableau est la suivante : si vus dispser déjà d une installatin au fuel, la cmpléter d un appint slaire sera plus rentable que pur vtre visin qui lui a une installatin au gaz. ASPECTS SOCIAUX ET CULTURELS De part sa visibilité en titure, un capteur slaire sert de vitrine à la plitique énergétique du prpriétaire du bâtiment. Bien que l installatin d un chauffe-eau slaire ne sit pas une des actins priritaires à mener dans un bâtiment énergétiquement inefficient (en termes de cût relatif du CO 2 écnmisé), il permet, par sa visibilité, de «sensibiliser» le visinage aux écnmies d énergie. ARBITRAGE Si l n a la capacité de financer une installatin slaire thermique, et si un tel investissement s avère pertinent, cmpte tenu de sn prfil de cnsmmatin d eau chaude et des cntraintes techniques du système (ex : rientatin et inclinaisn), le chauffe-eau slaire cnstitue une excellente pprtunité de réduire sn empreinte envirnnementale. En cnsidérant la durée de vie d un chauffe-eau slaire bien entretenu, il s agit de plus d un myen frt écnmique de prduire sn eau chaude sanitaire. En fnctin de l état d islatin du bâtiment, de ses myens de prductin de chaleur (ex : chaudières) et de leurs mdes de régulatin, il peut, par cntre s avérer plus judicieux d utiliser les smmes dispnibles à d autres investissements, telles que l islatin des canalisatins, de l envelppe du bâtiment, au remplacement de la chaudière u à l améliratin des systèmes de régulatin. La meilleure énergie étant celle que l n ne cnsmme pas, n veillera également à mdifier ses cmprtements afin de réduire ses cnsmmatins d eau et d énergie. DANS LA PRATIQUE Des mesures divent être prises aux différentes phases de dévelppement et de réalisatin du prjet : ESQUISSE On prévira une surface idéalement rientée au sud et inclinée à 35, pur accueillir l installatin slaire. PAGE 7 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010

On vérifiera que la psitin prévue pur les capteurs slaires n est pas dans l mbre d un bâtiment visin. AVANT-PROJET Pur les installatins de lgement cllectif, le prédimensinnement de l installatin slaire sera réalisé au myen d un lgiciel adéquat, par exemple le QuickScan, avant de faire appel à un bureau spécialisé. Un cntact avec le facilitateur «Grandes installatins slaires» peut être utile. Pur les autres types d applicatin nn dmestiques, une étude dit être réalisée par un bureau spécialisé. On envisagera un mntage intégré en titure dans le cas des bâtières. Ceci permet l écnmie de la cuverture et une meilleure intégratin esthétique des capteurs. DOSSIER D EXECUTION, DOSSIER POUR LE PERMIS D URBANISME Un cahier des charges type dédié aux installatins d eau chaude sanitaire est dispnible sur Energie+. Un autre, rédigé à la demande de Bruxelles Envirnnement - IBGE, peut être truvé sur le site de Bruxelles Envirnnement - IBGE. L installatin de capteurs slaires n est plus sumise à un permis d urbanisme si les capteurs ne snt pas visible de l espace publique et ne présentent pas de saillie de plus de 30 cm ni de débrdement par rapprt au plan et limites de la titure ; si le bien ne bénéficie pas de mesures de prtectin u n est pas dans le périmètre de prtectin d un bien classé. Il est néanmins judicieux de s en assurer auprès du service d urbanisme de sa cmmune. SUIVI ET SURVEILLANCE DES TRAVAUX Afin de vus aider dans le chix des entreprises à slliciter pur effectuer l uvrage slaire, Bruxelles Envirnnement IBGE (02/7757575) met à dispsitin sur sn site web une liste des entreprises actives dans le secteur slaire. http://www.bruxellesenvirnnement.be/templates/particuliers/infrmer.aspx?id =1806&langtype=2060&detail=tab3 Il est cnseillé de sélectinner des entreprises ayant suivi la frmatin BruSlTherm u agréées Sltherm. Ces dernières nt expressément suivi une frmatin dans le dmaine slaire thermique et sernt plus à même de vus cnseiller pur vtre investissement. RECEPTION ET MISE EN EXPLOITATION Les frmulaires de demande de prime réginale snt dispnibles sur le site de Bruxelles Envirnnement - IBGE. (http://www.ibgebim.be/templates/particuliers/infrmer.aspx?id=3232&langtype=206 0) Pur les primes cmmunales, s adresser à l administratin de sa cmmune. Elles snt parfis liées à l acceptatin du dssier dans le cadre des primes réginales. La réductin d impôts pur investissements écnmiseur d énergie du guvernement fédéral s btient sur présentatin des factures dans le cadre de sa déclaratin d impôt. ENTRETIEN Si l inclinaisn des capteurs est inférieure à 30, un nettyage ccasinnel des capteurs permet d amélirer leur rendement, qui diminue lrsque la saleté pacifie les vitres des capteurs. PAGE 8 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010

Le bris de capteurs est assez rare. Néanmins, un cntrôle régulier et un remplacement éventuel dit parfis être réalisé, ntamment avec les capteurs tubulaires sus vide, plus fragiles. Un entretien minimum de l installatin, tus les 2 à 5 ans, est recmmandé afin de garantir une lngévité maximale de l installatin. Cet entretien cnsiste principalement à vérifier l état de l ande du balln, du fluide calprteur, du bn fnctinnement de la régulatin, etc. INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES AUTRES ELEMENTS A GARDER A L ESPRIT Vici une liste de fiches dnt les thématiques crisent celles de la prductin d eau chaude sanitaire : EAU02 - Faire un usage ratinnel de l'eau ENE14 - Chisir le meilleur mde de prductin de chaleur ENE21 - Envisager un système phtvltaïque BIBLIOGRAPHIE Infrmatins générales sur la préparatin slaire de l ECS Apere : assciatin pur la prmtin des énergies renuvelables. www.apere.rg Energie+ (pur les prfessinnels et respnsables énergie) : wwwenergie.arch.ucl.ac.be Belslar asbl : l assciatin des fabricants de systèmes slaires. www.belslar.be Bruxelles Envirnnement : www.bruxellesenvirnnement.be Le Centre Urbain : www.curbain.be Prgramme walln Sltherm : www.energie.wallnie.be, ntamment la brchure Installer un chauffe-eau slaire en 8 étapes. Tecsl : sciété française assurant la prmtin de l énergie slaire. www.tecsl.fr www.energiesparen.be Infrmatins techniques sur la préparatin slaire de l ECS. NIT 212, Cde de bnne pratique pur l installatin des chauffe-eau slaires, CSTC, 1999 Cahier des charges type «Slaire thermique», dispnible sur le site de Bruxelles Envirnnement IBGE : www.bruxellesenvirnnement.be, répertire Entreprises / Energie / Energie renuvelable / Outils Outil QuickScan d énergie+ : http://www-energie.arch.ucl.ac.be, sectin Eau Chaude Sanitaire / Calculs / Quick Scan Lgement Cllectif Infrmatins générales sur les primes à l énergie slaire en RBC : Bruxelles Envirnnement - IBGE : www.bruxellesenvirnnement.be Le Centre Urbain asbl : www.curbain.be Sites des différentes administratins cmmunales Les réductins d impôts fédérales pur particuliers : http://www.minfin.fgv.be/prtail2/fr/themes/dwelling/energysaving/index.htm Les déductins d impôts fédérales pur entreprises : http://fiscus.fgv.be/interfaiffr/investeringsaftrek/inleiding.htm PAGE 9 SUR 9 INSTALLER UN CHAUFFE EAU SOLAIRE JUILLET 2010