Soirée d’information énergie solaire thermique Infoavond

Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2008

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Soirée d’information énergie solaire thermiqueInfoavond thermische zonne-energie

production d'eau chaude sanitaire grâce à l'énergie solaire

Confédération Construction Bruxelles Capitale

Facilitateur énergies renouvelables grand systèmes B. Huberlant

Bruxelles, le 08/04/2009

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Sommaire

� Ordres de grandeur pour la production d’ECS solaire

� Domaines d’application de l’énergie solaire thermique

� Types de capteurs solaires thermiques

� Stockages solaires

� Principes de fonctionnement & régulation d’un chauffe-eau solaire

� Grands systèmes solaires thermiques

� Missions du facilitateur énergies renouvelables en RBC

� Outils ST à disposition des professionnels

� Faisabilité, conception & dimensionnement

� Le chauffe-eau solaire dans la PEB

� Qualité des installations

� Feed-back inspections Soltherm

� QUEST


2

3

Rayonnement solaire & énergie solaire utile

� Rayonnement solaire � 1000 kWh/m²/an

� Energie solaire utile (ECS) � 300 à 600 kWh/m²/an

� CO2 évité � 150 à 400 kg CO2/m²/an

Rayonnement solaire global sur une surface d'1 m², inclinée à 45°, pour une Année Type Moyenne en Belgique +/- 1000 kWh/m²

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Jan Fév M ars Avr M ai Juin Juil Août Sep Oct Nov Déc

kWh

Variations mensuelles de l’irradiation solaire


3

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Apports solaires & Besoins

5-6Applications

6

Applications de l’énergie solaire thermique

� (Pré)chauffage eau de piscine (20-30°C)

� (Pré)chauffage eau sanitaire (30-60°C)

� Soutien au chauffage des locaux (20-70°C)

� Chaleur de process (80°-150°C)

� Refroidissement / climatisation solaire(capteurs TSV = source chaude > 80°C)


4

A chaque application son type de capteur

capteur plan vitré

tubes sous vide

capteur plan non vitré acier inox

capteur ‘piscine’

8

ECS � Capteur solaire thermique plan vitré

3-6Composants et sous-systèmes des installations solaires thermiques


5

9

ECS & soutien chauffage � tubes sous vide


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Capteurs à tubes sous vide



6

11

Heat pipe - Caloduc

A chaque type de capteur son rendement


7

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Possibilités de montage /1


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7-3Montage des installations

©www.sonnenkraft.com


8

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7-1Montage des installations

©www.wagner-solar.com

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Montage et raccordement

3-44


9

17

Capteur solaire – Système solaire

3-43

18

Systèmes sous pression / à vidange


10

19

Composants principaux d’un système solaire

3-42

©J. Luchterhand

20

Réservoirs de stockage /1

3-22


11

21

Réservoirs de stockage /2

22

Station solaire

3-35


12

23

Régulation solaire – principe

3-49

24

Régulation solaire différentielle

3-50


13

25

Grands systèmes solaires thermiques

� Grands systèmes solaires thermiques

� Missions du facilitateur énergies renouvelables en RBC

� Outils ST à disposition des professionnels

� Faisabilité, conception & dimensionnement

� Le chauffe-eau solaire dans la PEB

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Caractéristiques des “grands”systèmes de chauffe-eau solaire

� Installations moyennes

� Consommation quotidienned’eau chaude : 500 à 3000 l

� Surface capteurs : 10 à 50 m²

� plusieurs ballons de stockage

� échangeurs de chaleur externes

� vannes 3 voies motorisées

� [dispositifs anti-légionelle]

� montage sur toitures plates

� Grandes installations

� Consommation quotidienned’eau chaude > 3000 l

� Surface capteurs > 50 m²


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De Energie Facilitatorenin het Brussels Hoofdstedelijk Gewest

ENERGIE

� secteur tertiaire/dienstensector

� Horia Bali �[email protected]

� logement collectif/collectievehuisvesting (>1000 m² et >10 logements)

� J. Fronhoffs �

[email protected]

� cogénération/WKK

� Yves Lebbe �

[email protected]

� Grand renouvelable/hernieuwbare

� Bernard Huberlant �[email protected]

� Eco-construction

� [email protected]

� Quartiers durables / duurzamewoningen


� Papier


� Déchets / afval


� gratis : 0800 85 775

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� Pour qui :

� acteur de projet recourant aux sources d’énergie renouvelable dans un bâtiment collectif, public ou privé en Région bruxelloise

� Comment :

� Service de guidance bilingue par téléphone ou e-mail

� Non contraignant et gratuit

� Limité au conseil : ne remplace pas le bureau d’études ou l’installateur en charge du projet

� Quoi :

� Sensibilisation relatives aux installations de grands systèmes de production d’ER

� Accompagnement de projets (relectures études de faisabilité, études techniques, cahiers des charges d’installation de grands systèmes de production ER)

� Concours études de faisabilité ER � septembre 2009 : 10 études de faisabilité (CES, PV,)

� http://www.ibgebim.be/

� Accueil > Professionnels > Themes > Energie > Les énergies renouvelables

� Start pagina > Professionelen > Thema's > Energie > Hernieuwbare energiebronnen

Missions du Facilitateur Energies Renouvelables


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Services du Facilitateur

� Avis & recommandations sur :

� Avant-projet

� Etude de faisabilité

� Subsides

� Cahier des charges pour l’exécution du projet

� Analyse des offres

� Méthode/dispositif de suivi de la production d’ER

� Pour les technologies renouvelables suivantes :

� Chauffe-eau solaires

� Systèmes solaires Photovoltaïques

� Chaudières biomasse

� [Eoliennes urbaines]

� Pompes à Chaleur (économie nette d’énergie primaire)

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Référentiels Solaire Thermique

� En phase d’avant-Projet

� Guide à la réalisation d’un audit solaire (étude de pré-faisabilité)

� Eléments essentiels à intégrer dans cahier des charges pour commander un audit solaire

� En phase d’exécution

� Check-list des éléments essentiels d’un cahier des charges pour exécution des travauxd’installation d’un chauffe-eau solaire

� Cahier des charges type: concevoir un système solaire de production d'eau chaude avec GRS

� Cahier des charges type pour l’exécution du projet (tableau excel)

� En phase d’opération (mi-2009)

� Guide de maintenance des chauffe-eau solaire domestiques

� Guide de maintenance des grands systèmes solaires thermiques de production d’eau chaude

Accueil > Professionnels > Themes > Energie > Les énergies renouvelables > Les outils

Start pagina > Professionelen > Thema's > Energie > Hernieuwbareenergiebronnen > Hulpmiddelen


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Faisabilité d’une installation solaire thermique

� Toiture

� problème d’orientation, d’inclinaison ?

� Surface utile, encombrement, obstacles,…

� remplacement étanchéité, …

� Chaufferie

� Production combinée ?

� Ancienneté des chaudières ?

� Régulation !

� Liaison toiture - chaufferie

� Gaines techniques ?

� Local technique en toiture ?

� Stockage & distribution ECS

� Réservoirs de stockage

� Boucle de distribution (L, Diam, isolation)

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Exemple de schéma hydraulique /1

Echangeur eau chaude sanitaire

Vers échangeur existant eau chaude

Arrivée eau froide

Cham

ps de capteurs solaires

Ballon de stockage

Vase d'expansion

Réservoir de glycol

Soupape de sécurité

Clapet anti-retou r

Purgeur

Réservoir tampon

Set de remp lissage et de vidange

P

T

T

T

P

Filtre

Manomètre

Thermomètre

Disconnecteurà zones de pression différentielle

Set de nettoyage


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33

Conception: système solaire à préchauffage d’eau sanitaire & appoint en série)

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Conception : stockage tampon de l’énergie solaire…


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Conception : …(Stockage tampon) + post-chauffe instantanée

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Principes de dimensionnement

� Règle de base : toujours partir du besoin de chaleur !

� 25% Fsol: 0.5 m² /50 l ECS à 60°C et 30-50 l Vstock /m² capteur

� 50% Fsol: 1.25 m² /50 l ECS à 60°C et 50-70 l Vstock /m² capteur

� Ratio de consommation ECS (très variable & moins précis qu’une mesure)

� Centres d’accueil pour personnes handicapées 80 l/j/pers. à 60°C

� Hôpitaux 65 l/j/pers. à 60°C

� Maisons de repos 50 l/j/pers. à 60°C

� Maisons de repos et de soins 85 l/j/pers. à 60°C

� Grands immeubles à appartements 35 l/j/pers. à 60°C

� Logement social : 25 l/j/pers. à 60°C

� Optimum économique grands systèmes� Fraction solaire utile (économie nette de combustible) : 20-40 %


19

37

Dimensionnement à l’optimum économique : entre fraction solaire et rendement

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Le solaire thermique et la PEB

� La mise en oeuvre de technologies d’énergie renouvelable n’est pas une obligation

� L’étude de faisabilité des énergies renouvelables au stade de la conception du projet pour les nouvelles constructions et les rénovations lourdes > 5000 m² est une obligation réglementaire

� La mise en oeuvre d’une cogénération; d’une pompe à chaleur d’un système solaire est “récompensée” :

� impact sur le niveau E du bâtiment

� “meilleur” certificat énergétique

� Contenu de l’étude de faisabilité fixé par le Gouvernement


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Outil PEB : Quick Scan Solaire Thermique

� Calculateur Excel téléchargeable en ligne sur le site de BE

� Fonction : pré-dimensionnement d’installations solaires thermique de production d’eau chaude

� Application : Production ECS pour bâtiments tertiaires, structures d’accueil et logements collectifs

� Objectif : évaluer la faisabilité technique, économique et environnementale de l’installation dans le cadre de l’ordonnance PEB

� Résultats � Ordres de grandeur

� surface de capteurs, volume de stockage,

� coûts d’investissement, économies d'énergie,

� émissions de CO2 évitées

� Utilisateurs : architecte, bureau d’études, conseiller PEB, installateur, gestionnaire de bâtiments, responsable énergie, maître d’ouvrage, syndic,…

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Limites d’utilisation du Quick Scan

� pas adapté au dimensionnement de chauffe-eau solaires < 20 m²

� Pas prévu pour d’autres applications que la production d’ECS

� Préchauffage de l’eau de bassin

� Soutien de chauffage

� Refroidissement solaire assisté

Logiciels de dimensionnement spécifiques : Tsol, SimSol,…

� Ne considère pas les contraintes techniques propres au bâtiment

� ombrage du champ de capteur

� accessibilité des locaux techniques

� place disponible pour le stockage


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Impact d’un système solaire thermique sur la PEB méthode de calcul

� Première étape:

quantité d’énergie fournie (MJ ou kWh) par an sur base des caractéristique du système (orientation, superficie collecteurs, …) et de données fixes (ensoleillement mensuel,…)

� Deuxième étape:

cette quantité énergie fournie par le système solaire est déduite des “besoins bruts”

Réduction de la consommation annuelle calculée d’énergie primaire

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Impact du chauffe-eau solaire sur le niveau E

� simulation avec logiciel PEB : maison unifamiliale conception ordinaire E 118 / K56

� + 6m² de capteurs (Sud, 30°) pour ECS = E 110

� +10m² de capteurs (Sud, 30°) pour ECS = E 108

E = 100 x

Consommation annuelle calculée d’énergie primaire

Consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire

de référence


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Qualité des installations solaires

� Feed-back inspections Soltherm

� QUEST

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Inspections Soltherm /1

� Conception du système

� Impossibilité d’utiliser la chaleur solaire sans passer par la chaudière mazout en période de non chauffage du bâtiment

� Orientation/inclinaison suboptimale des capteurs

� Type de capteurs inadaptés à l’application (ex : TSV pour ECS + piscine)

� Réservoir solaire monté en série avec réservoir pré-existant


23

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� Régulation solaire

� DToff trop faible refroidissement du réservoir, conso E primaire

� DTon trop faible démarrage / arrêts fréquents

� Tmax capteur trop faible arrêt prématuré du circulateur

� Tmax ballon trop faible arrêt prématuré du circulateur solaire

� Débit trop élevé ou trop faible surconsommation des auxilliaires; diminution du rendement de production solaire

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� Positionnement des sondes de température

� Mauvais placement de la sonde capteur

� Rupture du câble non protégé de la sonde

� Sonde pas fixée dans le doigt de gant du réservoir


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� Accessibilité des composantspour l’entretien

� Remplacement de l’anodesacrificielle impossible

� Station solaire inaccessible

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� Capteurs

� Recouvrement étanchéité pas conforme


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� Réservoir de stockage

� Isolation insuffisante (problème matériel)

� Instable

� Conduites

� sans U

� non isolées

� non fixées

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� Circuit primaire

� Encombrement, inesthétique

� Non isolés ou isolant inadéquat(non protégé contre agents extérieurs, UV, rongeurs, …)

� Pente insuffisante (systèmes à vidange)


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� Composants de sécurité

� Soupape de sécurité du circuit solaire non raccordée à un bac récolteur

� [Vase d’expansion solaire largement surdimensionné]

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� Comptage d’énergie

� Mauvais paramétrage du débit théorique dans certainesrégulations apports solaires sur /sous-estimés (> aux valeurs d’ensoleillement)

� Peu de vrai comptage d’énergie [calorimètre avec compteurintégrateur à impulsion; pompe volumétrique à débitconstant]

� Rappel : Un débitmètre gravimétrique et deux sondes ne permettent pas le comptage de l’énergie, juste unevisualisation de la puissance (instantanée par déf.)


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� Absence de suivi de l’installation

� erreur sonde

� pression nulle dans le circuit

système à l’arrêt ou production deficitaire

� pas de notice utilisateur

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� Débitmètre encrassé ou illisible


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� Finitions

� Percements non rebouchés

� Câbles de sonde non fixés, flottants

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POINTS D’ATTENTION

� Dimensionnement adapté aux besoins des utilisateurs

� Information aux utilisateurs

� le contenu de l’offre doit refléter la réalité

� notice & principe de fonctionnement doivent être expliqués à l’utilisateur

� L’économie d’énergie annoncée doit être réaliste

� Paramétrage de la régulation solaire

� Maintenance du système (anode, pression, débit,…)

l’installateur ne vend pas ‘un produit’ mais ‘une solution’ au problème de son client

Soirée d'information - Infoavond - CCB -Solaire thermique

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Q U E S T

QualityCentre

forSustainable

EnergyTechnologies

QUEST vzw/asbl

Kwaliteitserkenning voorInstallatiebedrijven

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B.Huberlant

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OVERZICHT

Quest vzw

� Histroriek

� Leden

� Missie

� Toepassingsgebied van de erkenningen

� Doel van de erkenningen

� Interne organen & werking

� Basis documenten (A–B–C-D)

Quest erkenning Zonthermisch

� Keuringskost

� Technische eisen

� Aanvraag erkenningsdossier

� Contact


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HISTORIEK QUEST

� Oprichting vzw : 21/12/2006

� Statuten Belgisch Staatsblad : 20/03/2007

� Financiering :

� Oprichting en eerste 2 werkjaren � VEA

� degressief tot nul na 7 jaar

� progressieve cofinanciering vanuit sectoren waarvoor

kwaliteitssystemen worden uitgewerkt

� Werkjaar 2009-2010

� VEA

� Beroepsfederatie/sectoren

� Gebruikers van Kwaliteitssysteem

� BHG; Waals Gewest ; Federale overheid

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QUEST vzw/asbl

� Secretariaat : & coordinaten :

� Koningsstraat 35 Rue Royale

Brussel 1000 Bruxelles

[email protected]

www.QuestForQuality.be

Tel. 02 223 28 38

RPR 887.866.536

� Operator :

� Ad interim : Horia Bali /B. Huberlant

� Coordinator :

� Vacature op www.QuestForQuality.be


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QUEST LEDEN

Algemene Ledenvergadering

Kenniscentra Sectorfederaties

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MISSIE QUEST

� Ontwikkeling, in praktijk brengen en beheersing van een neutraal en

onafhankelijk systeem voor kwaliteitsbewaking bij kleinschalige

duurzame energiesystemen


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TOEPASSINGSGEBIED VAN QUEST ERKENNINGEN /1

� Toekennen van kwaliteitserkenning voor producten en/of

installatiebedrijven voor huishoudelijke toepassingen van:

� fotovoltaïsche zonne-energietoepassingen � Februari 2009

� thermische zonne-energietoepassingen (Zonneboilers sanitair

warm water) � April/Mei 2009

� warmtepomptoepassingen (die warmte uit de lucht of uit de bodem

halen) � Eind 2009

� Ventilatiesystemen met warmterecuperatie � 2010

� kleinschalige windturbines in bebouwde omgeving

� kleinschalige biomassaconversiesystemen

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TOEPASSINGSGEBIED VAN QUEST ERKENNINGEN /2


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DOEL VAN DE ERKENNINGEN

� Ondersteuning bieden aan installatiebedrijven bij :

� het afstemmen van hun producten op internationale normen (biedt

de opportuniteit om zich te profileren op de Belgische en Europese

markt)

� het structureren van hun dienstverlening naar de eindklant

� het valoriseren van de commerciële meerwaarde aangeboden door

dergelijke erkenning

� Duidelijke meerwaarde aan de eindklant bieden door :

� gestandaardiseerde productgaranties

� kwaliteitsvolle dienstverlening voor én na levering

� zo groot mogelijke garanties op de goede werking van de installatie

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ORGANEN WERKING QUEST & ERKENNINGEN

Type commissie of orgaan

Info Aangesteld door

Technische commissies

één per technologie Quest-coördinator + Raad van bestuur

Controle commissies één per technologie Quest-coördinator + Raad van bestuur

Evaluator minimaal twee per technologie Quest-coördinator + Controle commissies

Beroepscommissie één overkoepelende commissie technologie-onafhankelijk

Algemene vergadering van QUEST

Quest-coördinator Raad van bestuur

Quest-operator Quest-coördinator

Raad van bestuur van QUEST

Statutair / uit leden

Algemene vergadering van QUEST

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QUEST BASIS DOCUMENTEN

Kwaliteitseisen

• Offerte en verkoopsovereenkomst

• Installatie en oplevering

• Installatie ontwerp

• Gebruikte componenten

operationele werking kwaliteitssysteem

Algemene procedure voor :

• Samenstelling / werking van commissies

• Product- / bedrijfserkenningen

Aanvraag Formulier –aanvraag erkenningsdossier

• Checklist dossier

• Engagementsverklaring

• Tarieven tabel

BeoordelingsrichtlijnDoc B

Technologiespecifiek

Operationeel Kader Doc A

ErkenningsaanvraagDoc C - D

Technologiespecifiek

http://www.questforquality.be/ Deelname professionelen > Thermische zonne-energie > Algemeen > ProceduredocumentenQ

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QUEST ERKENNING ZONTHERMISCH

KOST ZT AANVRAAG ERKENNINGSDOSSIER

� Standaard kost (3000 EUR) omvat :

� Producterkenning (leverancier)

� Installatiebedrijf erkenning

� de behandeling van dossiers door de QUEST operator

� de evaluatie van dossiers en de controle van 1 of 2 in werking

zijnde installaties door de evaluator

� de uiteindelijke beoordeling door de technische commissie


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QUEST KWALITEITSEISEN [ZT] - DOC B

� Technische basiseisen volgens goedgekeurde Europese, internationale

of Belgische normen, wetten en voorschriften

� Beoordelingsrichtlijn ZT voor erkenning van product en

installatiebedrijven

� Code van goede praktijk voor de plaatsing van kleinschalige

zonneboilers

� Referentie voor de beoordeling van QUEST erkenningsaanvraag

� Deel Installatiebedrijf bevat 3 kwaliteitsaspecten:

� Ontwerp van de installatie

� Offerte en verkoopsovereenkomst

� Installatie en oplevering

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QUEST AANVRAAG ERKENNINGSDOSSIER [Installatiebedrijf ZT] - DOC C

� alle documenten die het installatiebedrijf moet bezorgen tijdens het

realisatietraject van een ZT installatie volgens de beoordelingsrichtlijn

� erkenningsaanvraagformulier met ingevulde checklist van documenten

� voorbeeld van een ondertekende verkoopsovereenkomst

� bewijs van registratie bij het Ministerie van Financiën voor sanitair/verwarming

� copie van het technisch dossier van de installatie, dat ter beschikking werd gesteld aan de klant

� lijst van gerealiseerde zonneboilersinstallaties in België

� engagementsverklaring waarin de aanvrager zich ertoe verbindt om alle kwaliteitseisen van de beoordelingsrichtlijn terespecteren

� [Doc D � Producterkenning aanvraag dossier]


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CONTACT

� QUEST vzw/asbl

Correspondentie en secretariaat : Koningsstraat 35 Rue Royale

Maatschappelijke Zetel : Vaartstraat 61 Rue du Canal

Brussel 1000 Bruxelles

� RPR 887.866.536

523-0802468-62 (TRIODOS)


www.QuestForQuality.be

� T: 02 223 28 38

F: 02 219 79 89

Documents

Soirée d’information énergie solaire thermique Infoavond