3 solutions de systèmes solaires combinés

3 solutions  de systèmes solaires combinés

Dans un environnement énergétique peu propice aux énergies fossiles et particulièrement favorable aux énergies renouvelables, les systèmes solaires combinés constituent un marché en plein essor et offrent des opportunités à ne pas négliger.





 

Les systèmes solaires combinés (SSC) permettent d’utiliser la chaleur produite par des capteurs solaires, couvrant de 25 à 60 % des besoins annuels de chauffage et d’eau chaude sanitaire (ECS) d’une habitation. Ils se composent de capteurs solaires thermiques d'une distribution par un réseau de tuyauteries, de dispositifs de stockage de l’énergie thermique (ballon-tampon, dalle de béton), des émetteurs de chaleur (radiateurs basse température, dalle chauffante, etc.) et une régulation.Un système d’appoint permet de pallier les insuffisances du rayonnement.

 

Mise en œuvre complexe

 

Un SSC est plus complexe à mettre en œuvre qu’un chauffe-eau solaire simple. Ainsi, le besoin d’ECS au robinet de puisage se produit toute l’année, ce qui n’est pas le cas du chauffage qui varie selon les saisons. En revanche, lorsque le chauffage est en marche, la demande journalière de chaleur est relativement continue, tandis que celle d’ECS est irrégulière. Enfin, la température de l’eau utilisée dans le circuit de chauffage est plutôt basse (entre 30 et 50°C), alors que l’ECS est beaucoup plus chaude (entre 45 et 60°C).

 


Source : batirama.com / Michèle Fourret

 




 

Le PSD est une technique de chauffage solaire qui fait ses preuves depuis plus de 30 ans. Environ un millier d'installations fonctionnent à l'heure actuelle en France, notamment dans les régions alpines.
 

etsolution-1-386.jpgLe PSD a pour principe d’injecter directement un liquide chauffé par les capteurs solaires dans des tubes noyés dans une dalle d’un plancher chauffant ou de réchauffer le ballon d’ECS par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur. Ce fluide repart ensuite vers les capteurs, où il est chauffé à nouveau... La dalle assure à la fois le stockage de l'énergie thermique fournie par le capteur et la restitution de cette chaleur par rayonnement dans le volume à chauffer, agissant comme un émetteur de chaleur basse température. La fonction de stockage est favorisée par une augmentation de l'épaisseur de la dalle (10 à 15 cm) qui, inversement, entraîne une plus grande difficulté à réguler l'émission de chaleur.

 

Le PSD offre deux possibilités :

 

1 • Le plancher fonctionne avec un complément de chauffage totalement indépendant du plancher chauffant (cheminée, poêle à bois ou convecteurs électriques). La production d’ECS est assurée soit par un ballon d'appoint  monté en série avec le ballon solaire qui assure le préchauffage de l'ECS, soit par un ballon  bi-énergie (électro-solaire ou échangeur pour chaudière). Le régulateur commande la circulation du fluide caloporteur lorsque la température du capteur solaire est supérieure à celle du plancher chauffant ou celle du ballon d'au chaude sanitaire.

 

2 • le plancher chauffant est à appoint intégré : le complément de chauffage est distribué par le même émetteur de chaleur (le plancher) et est assuré par une chaudière. Pour la production de l'ECS, le ballon est équipé de deux échangeurs de chaleur, l'un solaire, l'autre d'appoint (chaudière). Le régulateur optimise l'utilisation de l'énergie solaire et dose le complément d'énergie d'appoint nécessaire au confort souhaité les jours peu ensoleillés. Il s’agit d’une solution dédiée plus particulièrement à des surfaces de plancher supérieures à 50 m2

 

A RETENIR

 

Intérêts/limites : Il s'agit d'une solution qui offre le grand avantage de la simplicité de conception et de pose. Elle est dédiée plus particulièrement à des surfaces de plancher supérieures à 50 m2.




 

Le liquide caloporteur d'un réservoir-tampon est chauffé par un échangeur de chaleur relié au circuit solaire. La chaudière d'appoint se déclenche par régulation lorsque la chaleur solaire est insuffisante.

 

et-sol-2-386.jpg

Dans le cas d’une construction sans dalle chauffante, les systèmes à hydro-accumulation apportent une réponse plus souple. Le principe est simple : la chaleur provenant des capteurs solaires thermiques est stockée dans un réservoir d’eau tampon par le biais d’un échangeur de chaleur. Cette eau ainsi réchauffée est utilisée pour le chauffage de l’habitation par le biais d’émetteurs basse température. L’ECS peut être produite soit dans un ballon immergé dans le volume tampon, soit par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur situé dans le ballon de stockage ou à l’extérieur de celui-ci. Après avoir chauffé l’eau du réservoir, l’eau repart vers le capteur. Celui-ci est raccordé à une sonde solaire qui envoie des informations vers le régulateur de l’alimentation en chaleur solaire du ballon. Cette régulation différentielle compare ainsi la température existante en haut de l’installation (sonde capteur) avec celle existant  en bas de l’installation (sonde accumulateur). Quand la température mesurée au niveau du capteur solaire est supérieure  à la température mesurée par la sonde accumulateur, le circulateur se met en route et assure le transfert de l’énergie solaire des capteurs vers l’accumulateur.

 

A RETENIR

 

Intérêts/limites : lorsque les clients ne veulent pas de solaire tout de suite pour des raisons budgétaires, l'installateur met en oeuvre la chaudière de façon traditionnelle. Pour passer en solaire, il suffit d'ajouter une vannes 3 voies et une tuyauterie retour vers l'accumulateur tampon  au niveau de l'installation hydraulique de chauffage central de la maison. Il ne restera plus ensuite qu'à ajouter un départ et un retour pour le capteur.

 




 

Cette variante performante consiste à combiner astucieusement le solaire avec une pompe à chaleur sur l'eau, le sol ou l'air.

 

et-sol-3-386.jpgAvec cette solution, le chauffage est assuré par le solaire en priorité (25 à 40 % des besoins) et par la géothermie en complément (60 à 75 % des besoins). La PAC géothermique peut être sur eau de nappe phréatique ou sur l’air extérieur. L’ECS est aussi fournie par le solaire en priorité (60 à 85 % des besoins) et par appoint électrique en complément ou encore par géothermie. Quant au rafraîchissement, il peut être réalisé en totalité par la géothermie via un plancher rafraîchissant alimenté par une PAC eau glycolée/eau réversible. Cette solution est pilotée par une seule et même régulation.

 

A RETENIR

Intérêts/limites : un coût de consommation encore plus réduit et une protection de l'environnement encore plus efficace. Un montant à l'investissement plus élevé. Attention : il faut être familier des deux techniques du solaire et de la géothermie.




 

Attention à la mise en oeuvre

 

" La mise en œuvre d‘un SSC est plus compliquée que celle d’un chauffe-eau solaire puisqu’il propose deux fonctions au lieu d’une, de façon simultanée ou séparée suivant les saisons. Le calcul de dimensionnement est aussi plus délicat que dans le cas d'un simple chauffe-eau solaire, et l'installation doit intégrer un dispositif (boucle de décharge,...) permettant une évacuation des calories estivales excédentaires, et destiné à éviter la dégradation de l’installation. Ainsi, pour bien procéder, il est préférable de :

 

♦  choisir des capteurs avec une certification reconnue (CSTBat en France ou Solar Keymark sur l’Europe)

♦ recourir à un système solaire complet et non des éléments séparés à assembler

♦ privilégier les modèles sur lesquels les fabricants ont obtenu une ATEx (Appréciation Technique d’Expérimentation),

♦ être formé sur la mise en œuvre du matériel et ne pas effectuer de modifications qui risquent de perturber les résultats,

♦ privilégier le choix de surfaces raisonnables de capteurs afin d’éviter les surchauffes,

♦choisir des solutions simples.

♦ ne pas négliger l'opération de mise en service/livraison de l'installation, qui doit être faite en en présence de tous les professionnels ayant contribué au projet".

 

*Ademe




 

INFOS PRATIQUES

 

FORMATION

« La formation est primordiale car on observe assez souvent chez les installateurs -surtout ceux qui n'ont pas une pratique régulière de chauffagiste- une certaine méconnaissance des mécanismes de base permettant de connaître les besoins de chauffage d’une maison, indique Yves Boileau. Ils ont donc besoin de savoir comment on calcule les déperditions et comment on dimensionne une installation à l'optimum. Des stages spécialisés "SSC" commencent à être mis en place dans le cadre de la formation professionnelle continue, encouragés par les organisations professionnelles et l'ADEME ». E-mail : centre@ademe.fr

 

- Technosolar: cette Association regroupe 25 entreprises travaillant dans le domaine des énergies renouvelables et propose des formations. Tél. : 04 68 05 27 26 - Fax : 04 68 05 29 24 E-mail : solarte@free.fr. Contact : Thierry Boudol 

- Clipsol propose des stages de 2 jours CESI obligatoires ( 451.50 € HT) + 1 jour Blocsol Combi (225.75 € HT). Est également prévu un stage de maintenance : 3 jours, dont 1 jour sur site (600 € HT les 3 jours).

-  Elm Leblanc (01 43 11 73 04), Atlantic (Tel: 0 825 895 600), Viessmann (wl@viessmann.com), De Dietrich Thermique (03 89 37 00 84.) organisent tous des stages de formation pratique et théorique donnant l'agrément Qualisol.

 

REGLEMENTATION

 

RT 2005

 

Les normes concernant les SSC se font très rares. On peut tout au plus relever la norme NF EN 12975-1 (P 50-530-1) “ Installations solaires thermiques et leurs composants – Capteurs solaires – Partie 1 : Exigences générales ”. Elle spécifie les exigences de durabilité (y compris la résistance mécanique), de fiabilité et de sécurité des capteurs solaires à circulation de liquide.

 

QUELQUES PRIX

 

CLIPSOL : système de chauffage solaire: entre 15 000 et 25 000 € (prix fourni posé pour le particulier, la pose du système par un installateur représentant environ 30 % de cette somme).

GEMINOX et e.l.m. leblanc offrent une fourchette de prix, allant de 4 142 € TTC à 6 204 € TTC.

• VIESSMANN : chauffe-eau avec 4,6 m2 de capteurs, ballon Vitocell B 100, régulation Vitosolic 100, raccordement Division solaire et accessoires de montage : 3 815 €, hors taxes et hors pose.

• CHAPPEE et IDEAL STANDARD : SSC ECS + appoint eau chauffage : aux environ de 4 600 € H.T. 

DE DIETRICH : systèmes Dietrisol Quadro incluant une chaudière à condensation : à partir d'environ 10 000 € H.T. 
 

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1 Commentaire


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  • par Mimitoutseul
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Pour dimensionner les installations, pourquoi ne pas mentionner le rôle essentiel des B.E.T.- fluides ?

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