Soirée d information énergie solaire thermique Infoavond 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 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 1
Rayonnement solaire & énergie solaire utile Rayonnement solaire 1000 kwh/m²/an Energie solaire utile (ECS) 300 à 600 kwh/m²/an CO 2 évité 150 à 400 kg CO 2 /m²/an 3 Variations mensuelles de l irradiation solaire Rayonnement solaire global sur une surface d'1 m², inclinée à 45, pour une Année Type Moyenne en Belgique +/- 1000 kwh/m² 160 140 120 100 kwh 80 60 40 20 0 Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Août Sep Oct Nov Déc 2
Apports solaires & Besoins 5 Applications 5-6 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) 6 3
A chaque application son type de capteur capteur plan vitré tubes sous vide capteur plan non vitré acier inox capteur piscine ECS Capteur solaire thermique plan vitré Composants et sous-systèmes des installations 8 solaires thermiques 3-6 4
ECS & soutien chauffage tubes sous vide Composants et sous-systèmes des installations 9 solaires thermiques 3-7 Capteurs à tubes sous vide Composants et sous-systèmes des installations 10solaires thermiques 3-8 5
Heat pipe - Caloduc 11 A chaque type de capteur son rendement 6
Possibilités de montage /1 Composants et sous-systèmes des installations 13solaires thermiques 3-16 Possibilités de montage /2 www.sonnenkraft.com Montage 14 des installations 7-3 7
Possibilités de montage /3 www.wagner-solar.com Montage 15 des installations 7-1 Montage et raccordement 16 3-44 8
Capteur solaire Système solaire 17 3-43 Systèmes sous pression / à vidange 18 9
Composants principaux d un système solaire J. Luchterhand 19 3-42 Réservoirs de stockage /1 20 3-22 10
Réservoirs de stockage /2 21 Station solaire 22 3-35 11
Régulation solaire principe 23 3-49 Régulation solaire différentielle 24 3-50 12
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 25 Caractéristiques des grands systèmes de chauffe-eau solaire Installations moyennes Consommation quotidienne d eau chaude : 500 à 3000 l Surface capteurs : 10 à 50 m² Grandes installations Consommation quotidienne d eau chaude > 3000 l Surface capteurs > 50 m² plusieurs ballons de stockage échangeurs de chaleur externes vannes 3 voies motorisées [dispositifs anti-légionelle] montage sur toitures plates 26 13
De Energie Facilitatoren in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest ENERGIE secteur tertiaire/dienstensector Horia Bali ❶ fac.tert@ibgebim.be logement collectif/collectieve huisvesting (>1000 m² et >10 logements) J. Fronhoffs ❷ fac.coll@ibgebim.be cogénération/wkk Yves Lebbe ❸ fac.cogen@ibgebim.be Grand renouvelable/hernieuwbare Bernard Huberlant ❹ fac.her@ibgebim.be Eco-construction Fac.eco@ibgebim.be Quartiers durables / duurzame woningen Papier fac.qdw@ibgebim.be fac.papier@ibgebim.be Déchets / afval fac.dechetsafval@ibgebim.be gratis : 0800 85 775 27 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 : Missions du Facilitateur Energies Renouvelables 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 28 14
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) 29 En phase d avant-projet Référentiels Solaire Thermique 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 travaux d 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 30 15
Toiture Faisabilité d une installation solaire thermique 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) 31 Exemple de schéma hydraulique /1 P T Purgeur Champs de capteurs solaires Vers échangeur existant eau chaude Manomètre Soupape de sécurité P Réservoir tampon Clapet anti-retour T Echangeur eau chaude sanitaire Ballon de stockage T Thermomètre Réservoir de glycol Vase d'expansion Filtre Set de remplissage et de vidange Set de nettoyage Arrivée eau froide Disconnecteur à zones de pression différentielle 32 16
Conception: système solaire à préchauffage d eau sanitaire & appoint en série) 33 Conception : stockage tampon de l énergie solaire 34 17
Conception : (Stockage tampon) + postchauffe instantanée 35 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 % 36 18
Dimensionnement à l optimum économique : entre fraction solaire et rendement 37 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 38 19
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 CO 2 évitées Utilisateurs : architecte, bureau d études, conseiller PEB, installateur, gestionnaire de bâtiments, responsable énergie, maître d ouvrage, syndic, 39 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 40 20
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 41 Impact du chauffe-eau solaire sur le niveau E E = 100 x Consommation annuelle calculée d énergie primaire Consommation caractéristique annuelle d énergie primaire de référence 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 42 21
Qualité des installations solaires Feed-back inspections Soltherm QUEST 43 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 44 22
Régulation solaire Inspections Soltherm /2 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 45 Inspections Soltherm /3 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 46 23
Inspections Soltherm /4 Accessibilité des composants pour l entretien Remplacement de l anode sacrificielle impossible Station solaire inaccessible 47 Inspections Soltherm /5 Capteurs Recouvrement étanchéité pas conforme 48 24
Inspections Soltherm /6 Réservoir de stockage Isolation insuffisante (problème matériel) Instable Conduites sans U non isolées non fixées 49 Circuit primaire Inspections Soltherm /7 Encombrement, inesthétique Non isolés ou isolant inadéquat (non protégé contre agents extérieurs, UV, rongeurs, ) Pente insuffisante (systèmes à vidange) 50 25
Inspections Soltherm /8 Composants de sécurité Soupape de sécurité du circuit solaire non raccordée à un bac récolteur [Vase d expansion solaire largement surdimensionné] 51 Inspections Soltherm /9 Comptage d énergie Mauvais paramétrage du débit théorique dans certaines régulations apports solaires sur /sous-estimés (> aux valeurs d ensoleillement) Peu de vrai comptage d énergie [calorimètre avec compteur intégrateur à impulsion; pompe volumétrique à débit constant] Rappel : Un débitmètre gravimétrique et deux sondes ne permettent pas le comptage de l énergie, juste une visualisation de la puissance (instantanée par déf.) 52 26
Inspections Soltherm /10 Absence de suivi de l installation erreur sonde pression nulle dans le circuit système à l arrêt ou production deficitaire pas de notice utilisateur 53 Inspections Soltherm /11 Débitmètre encrassé ou illisible 54 27
Inspections Soltherm /12 Finitions Percements non rebouchés Câbles de sonde non fixés, flottants 55 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 56 28
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 Q U E S T Quality Centre for Sustainable Energy Technologies QUEST vzw/asbl Kwaliteitserkenning voor Installatiebedrijven 8/04/2009 B.Huberlant QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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 2 1
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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 3 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies QUEST vzw/asbl Secretariaat : & coordinaten : Koningsstraat 35 Rue Royale Brussel 1000 Bruxelles info@questforquality.be 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 4 2
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies QUEST LEDEN Kenniscentra Algemene Ledenvergadering Sectorfederaties 5 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies MISSIE QUEST Ontwikkeling, in praktijk brengen en beheersing van een neutraal en onafhankelijk systeem voor kwaliteitsbewaking bij kleinschalige duurzame energiesystemen 6 3
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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 7 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies TOEPASSINGSGEBIED VAN QUEST ERKENNINGEN /2 8 4
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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 9 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies ORGANEN WERKING QUEST & ERKENNINGEN Type commissie of orgaan Technische commissies Info één per technologie Aangesteld door 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 Quest-coördinator Quest-operator Raad van bestuur van QUEST één overkoepelende commissie technologie-onafhankelijk Algemene vergadering van QUEST Raad van bestuur Quest-coördinator Statutair / uit leden Algemene vergadering van QUEST Statutair 10 5
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies Kwaliteitseisen Offerte en verkoopsovereenkomst Installatie en oplevering Installatie ontwerp Gebruikte componenten QUEST BASIS DOCUMENTEN http://www.questforquality.be/ Deelname professionelen > Thermische zonne-energie > Algemeen > Proceduredocumenten Beoordelingsrichtlijn Doc B Technologiespecifiek Aanvraag Formulier aanvraag erkenningsdossier Checklist dossier Engagementsverklaring Tarieven tabel operationele werking kwaliteitssysteem Algemene procedure voor : Samenstelling / werking van commissies Product- / bedrijfserkenningen Operationeel Kader Doc A Erkenningsaanvraag Doc C - D Technologiespecifiek 11 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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 12 6
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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 13 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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 te respecteren [Doc D Producterkenning aanvraag dossier] 14 7
Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique 8/04/2009 QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies 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) info@questforquality.be www.questforquality.be T: 02 223 28 38 F: 02 219 79 89 15 8