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Les clés de la réussite d'un projet
d’eau chaude solaire collective
PLATEFORME FORMATION & EVALUATION
[email protected] mai 2015
Les 5 à 7 de l’éco-construction®
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Programme
� Principaux dysfonctionnements constatés et points t echniques
associés
� Schémas solaire thermique collectif et instrumentat ion
� Présentation INES
� Dispositif TéléSuiWeb et prestations d’AMO
� Questions et échanges
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INES : Plateforme « Recherche & Développement »
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Formation professionnelle
ObservatoireSuivi et évaluation des
installations solaires
Centre de ressourcesnumériques
INES Recherche DéveloppementDépartement des Technologies Solaires du
CEA- LITEN et UDS - CNRS
INES: Plateforme « Formation & Evaluation »
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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 à 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, …)
Importance du suivi
Pour s’assurer de détecter rapidement un défaut, un suivi dans la durée est nécessaire
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� Financement actuel
� Institutions publiques (ADEME, Région Rhône-Alpes)
� Contrats privés (notamment bailleurs sociaux)
� 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
� Naissance du dispositif en 2007
� Partenaires = cofinanceurs des installations solaires de production d’eau
chaude : ADEME, Région Rhône-Alpes, Conseil Général de la Savoie
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Assistance à maîtrise d’ouvrage –Installations neuves
� 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 TélésuiWeb
� En amont de la réalisation de l’installation :
� analyse des schémas de principe et du CCTP
� le cas échéant, préconisations d’actions correctrices pour le fonctionnement et
le suivi de l’installation
� validation du schéma installateur
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Diagnostic de dysfonctionnement –Installations existantes
� 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
� 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
� En amont de la visite :
� analyse des documents techniques si existants
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SOCOL
� 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
� Guide d’intégration architecturale des capteurs solaires
http://www.solaire-collectif.fr/upload/data/Guide d’intégration architecturale.pdf
� Etc…
� Réseau social d’expertise - solaire collectif
� Porté par Enerplan – soutien ADEME et GrDF
� Ouvert à tous
� Groupes de travail thématiques
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Schéma standard : appoint séparé
Ballonsolaire
EF
ECS
Ballonappoint
Ballonsolaire
2 clapets indispensables
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Prévention de la légionellose (arrêté du 15/12/2005)
Si volume de stockage total ≥ 400 l :
source : COSTIC11
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Schéma standard : appoint séparé
Ballonsolaire
EF
ECS
Ballonappoint
Ballonsolaire
2 clapets indispensables
L
L
SIMPLICITÉ = FIABILITÉ
T
V C1T
Mesure de l’énergie solaire utile aisée : 1 seul compteur d’énergie
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Appoint intégré avec bouclage sanitaire
T
V
Ballon
bi-énergies
T
C1
C2
V
T
T
T
C3
T
ECSL
L
V
- Estimation de l’énergie solaire utile plus complexe et coûteuse : 3 compteurs d’énergie
EF
- Perturbation fréquente de la partie solaire par l’appoint
+ Pertes de bouclage pouvant être compensées par le solaire
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Appoint séparé - retour bouclage vers solaire
Ballonsolaire
EF
ECS
Ballonappoint
Ballonsolaire
L
L
T
T
M
- Possibilité de condamner l’option (vanne d’arrêt)
- Sondes de température et retour bouclage bien placés
- Mesure spécifique (ATTENTION : C2 doit comporter un double index)
- Vanne Tout-Ou-Rien, et non proportionnelle
T
V
C1
T
V
C2
T
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Stockage solaire en eau technique
Ballonsolaire
EF
ECS
Ballonappoint
L
L
D
- Régulation délicate
+ 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
+ Protection anti-légionelles assurée dans la partie solaire
T C1
TV
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TeleSuiWeb : 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
Energie solaire utile théoriqueRatio de performance =
Energie solaire utile mesurée
Energie solaire utile théorique
� Paramètres de l’installation
� Besoins ECS mesurés
� Ensoleillement réel à la station météo la plus proche
Méthode SOLO
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TelesuiWeb : Page de saisie des mesures
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TelesuiWeb : Page d’affichage des résultats
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TéléSuiWeb : Taux de bon fonctionnement
Fonctionnement correct
Fonctionnement moyen
Fonctionnement mauvais
En moyenne, sur le parc suivi (450 installations),
les systèmes produisent près de 80% de l’énergie solaire attendue.
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Equilibrage circuit solaire
• Equilibrage hydraulique naturel : boucle de Tichelmann
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� Simple et fiable
� Pour champs de capteurs identiques
© INES Plateforme Formation & Evaluation
Equilibrage circuit solaire
• Equilibrage par :
� Vanne d’équilibrage (type TA) : 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
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Purge / dégazage du circuit solaire
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Vase d’expansion du circuit solaire
� Attention : présence d’un dispositif d’isolement et de purge pour le
contrôle de la pression de gonflage à la maintenance.
� Pression de gonflage : environ 0,5 bar de
moins que la pression de service du circuit solaire
� Objectifs :
- Compenser la dilation dufluide caloporteur
- Compenser la rétractation dufluide caloporteur
- Absorber la vaporisation dufluide contenu dans lescapteurs solaires
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La présence de débitmètres et d’organes deréglage est indispensable sur les circuits solaireprimaire et secondaire.
Débit circuit primaire ≈ débit circuit secondaire
Débitmètres
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Affichage en chaufferie
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Les systèmes autovidangeables
Circulateur à l'arrêt Circulateur en fonctionnement
Niveau fluide
Source Tecsol
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Les systèmes autovidangeables
Installation sous pression Installation autovidangeableVase d'expansion
Purgeurs éventuels
Réservoir de vidange
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Avantages Contraintes• Pas de problème de purge/dégazage
• Absence totale de risque de vaporisation (y compris si coupure de courant)
=> Bien adapté aux installations à utilisation intermittente.
• Suppression d'éléments sensibles (purgeurs, vase d'expansion, clapet AR,…)
• Diminution du risque de fuites (pression réduite)
• Coût de maintenance plus faible
• Utilisation de capteurs vidangeables
• Pas de point plus haut que le bas des capteurs dans le circuit solaire
• Hauteur manométrique au démarrage
Dimensionnement identique que pour un système sous pression
Source Tecsol
Les systèmes autovidangeables
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Merci de votre attentionMerci de votre attention
PLATEFORME DE FORMATION
SOLAIRE & BATIMENT
[email protected] décembre 2014
