SOLAIRE THERMIQUE

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4.5. Les installations collectives combinées
4.5.1. Les installations de petite taille
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On ne trouve que quelques dizaines d'installations de ce type en France pour différentes raisons :
- plus grande complexité que les installations solaires de production d'eau chaude sanitaire
- cette cible n'est pas prise en compte dans le plan Soleil. L'absence de subventions nationales, même si quelques régions aident au cas par cas, rend la rentabilité des projets aléatoires, d'autant plus qu'en collectif, les prix des énergies substituées sont généralement plus bas qu'en individuel.
- la cible principale est dans le secteur tertiaire : hôtels, gîtes, établissements de santé,…, avec pour les premiers la question de la continuité de l'exploitation en cas de changement de gérant ou de propriétaire.

On cherchera une complémentarité entre les usages

- chauffage des locaux " préchauffage d'eau chaude sanitaire
- préchauffage d'air neuf
- piscine

De manière générale, il importe de concevoir un schéma et une régulation qui favorisent le circuit à la plus basse température, tout en privilégiant les schémas les plus simples possibles.

Les trois installations présentées ci-après ont été réalisées dans le cadre d'un projet européen qui a permis de financer plusieurs installations de Planchers Solaires Directs dans des bâtiments collectifs.

Les trois schémas présentent des variantes, mais on y retrouve les principes de base suivants :

- la régulation donne priorité au circuit demandeur ayant la température la plus basse
- deux vannes modulantes en série sur le circuit chauffage, couplées à une régulation permettant un fonctionnement en série ou en parallèle
- la consigne de température intérieure est plus élevée en mode solaire qu'en mode appoint, de manière à favoriser le stockage d'énergie gratuite dans la dalle

Maison de Retraite pour Personnes Agées Dépendantes

Particularités:

Ici, l'appoint est apporté par une sous-station alimentée par une chaudière existante dans la Mairie contigüe.

- Capteur solaire : 81 m² " Plancher chauffant : 900 m²
- Ballons ECS : 2 x 2000 l " Appoint fuel
Résultats :

- productivité : 570 kWh/an.m²
- taux de couverture chauffage : 22,2 %
- taux de couverture ECS : 32,8 %
- rendement de l'installation solaire : 39,1 %

Centre Léo Lagrange

Particularités

- L'installation est située en montagne, donc avec un air extérieur qui peut être très froid en hiver. Un restaurant ayant un taux de ventilation important est équipé d'une centrale de traitement d'air qui préchauffe cet air froid grâce à une batterie à ailettes alimentée par le circuit solaire. Ainsi, le capteur peut fonctionner à des niveaux de température très bas, donc avec un bon rendement.
- Deux champs de capteurs solaires sont placés sur des toitures orientées différemment (Sud-est et Sud-ouest). Le circuit primaire est donc double, avec pour chacun une régulation différentielle spécifique, permettant un fonctionnement indépendant.

- Grâce à un jeu de vannes, une pompe primaire supplémentaire peur secourir l'une ou l'autre des pompes primaires principales en cas de défaillance

- Capteur solaire : 82 m²
- Plancher chauffant : 480 m²
- Ballons ECS : 3 x 1500 l
- Appoint propane

Crèche La Poterie

Particularités :

- Dans une crèche, les besoins d'été sont inexistants. Une utilisation complémentaire a donc été recherchée : 40 logements situés à proximité utilisent l'énergie solaire disponible pour le préchauffage de l'eau chaude sanitaire
- L'appoint est apporté par un échangeur sur chauffage urbain
- Distribution d'eau chaude assez complexe, avec deux réseaux bouclés différents.

- Capteur solaire : 79 m²
- Plancher chauffant : 870 m²
- Ballons ECS : 2 x 2500 l + 500 l
- Appoint : chauffage urbain

Résultats :

- productivité : 380 kWh/an.m² (dont 180 pour l'ECS logements)
- taux de couverture plancher chauffant : 42.6 % " taux de couverture ECS crèche: 49,5 %
- rendement de l'installation solaire : 30,5 %

Source : ville de Rennes

Les installations présentées ont été instrumentées. Les résultats présentés montrent une très bonne productivité pour la première : les consommations d'eau chaude sont nettement inférieures aux prévisions, mais ceci n'est pas pénalisant car le chauffage est utilisé toute l'année (1300 m d'altitude, températures de confort élevées)
Pour la deuxième, la productivité est correcte, bien que pénalisée par un choix de régulation qui donne priorité à la satisfaction des besoins de la crèche, alors qu'une régulation donnant priorité au circuit le plus froid (ECS logement) aurait vraisemblablement conduit à de meilleures performances.
La première installation a un rendement global annuel (= énergie solaire utile pour le chauffage et l'eau chaude, divisée par l'énergie incidente sur les capteurs) de près de 40 %, alors que celui de la deuxième est un peu moins bon, pour les raisons expliquées ci-dessus.

Thomas Letz - INES Education - Savoie Technolac - BP258 - F73375 Le Bourget du Lac -Novembre 2007

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