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Bruxelles Environnement
Monitoring d’installations solaires thermiques, pho tovoltaïques,
et de pompes à chaleurDavid MARTENS
CENERGIE
SéminaireBâtiments durables
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Objectif de la présentation
Explications de l’étude :
“Monitoring van grote systemen op zonne-energie en warmtepompinstallaties”
Réalisée pour mission de l’IBGE
par le bureau d’études Cenergie
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● Installations photovoltaïques (PV)► Méthodologie de l’étude pour les 3 technologies
► Discussion des résultats
● Résultats solaire thermique (Sol. Th.)
● Résultats pompe à chaleur (PAC)
Plan de la présentation
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Installations PV – Méthodologie de (toute) l’étude
● Sélection de 3 x 5 installations
● Audit► Description
► Simulation
► Préparation de la campagne de mesures
● Placement des appareils de mesure
● Campagne de mesures pendant 12 mois
● Analyse des résultats
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Installations PV – Les 5 installations
PV1 PV2 PV3_Toiture PV3_Façade PV4 PV5
Puissance 102 kWp 99 kWp 30 kWp 6 kWp 44 kWp 6 * 1,2 kWp
Technologie Amorphe Poly Mono Poly Poly Poly
PenteCouverture de
toiture 0° pente
15° 5° et 15°Façade
(90°)30° 15°
Usage Tertiaire Tertiaire Tertiaire Tertiaire Tertiaire Résidentiel
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Installations PV - Résultats
Comparaison des apports solaires de chacune des 5 installations en kWh/kWp par mois pour la période du 1/7/2012 jusqu’au 30/6/2013 inclus.
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Installations PV - Résultats
● Apports solaires spécifiques en kWh/kWp sur base des apports mesurés et normalisés
► Normalisation suivant l’ensoleillement de référence de la station d’Uccle (IRM)
► Normalisation suivant l’âge.
● Pourcentage de différence avec la meilleure des 5 installations.
PV1 Amorphe
0°PV2 PV3
dakPV3
façadePV4 PV5
Apport spécifique(kWh/kWp)
802 975 881 509 675 952
% différence avec la meilleure installation
-18% 0% -10% -48% -31% -2%
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Installations PV - Recommandations
● Un suivi plus rapide
● Utilisation optimale des fonctions et des possibilités du système de suivi (monitoring)
● Erreurs du réseau
● Déneigement
● Nettoyage des panneaux
● Diminution de l’ombre
● Contrôle thermographique
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Installations PV – Rentabilité de l’ “installation moyenne” (56 kWp)
CoûtsPrix unitaire (HTVA) 1.599 EUR/kWp
Investissement total (HTVA) 90.232 EUR
Coût d’entretien anuel 1.411 EUR/an
BénéficesCertificats verts (CV) 9.851 EUR/an
Compensation auto-consommation 6.198 EUR/an
Vente de la surproduction 367 EUR/an
Revenu total annuel 16.415 EUR/an
Critères de rentabilité CV inclusTemps de retour simple (TRS) 6,2 Années
TRS avec augmentation du coût de l’énergie 5,8 Années
Taux de rentabilité interne (TRI) sur 20 ans 15,2 %
Critères de rentabilité CV exclusTemps de retour simple (TRS) > 20 Années
TRS avec augmentation du coût de l’énergie 13,5 Années
Taux de rentabilité interne (TRI) sur 20 ans 5,3 %
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Installations sol. th. – Les 5 installations
ZT1 ZT2 ZT3 ZT4 ZT5
TechnologieCapteurs à
tubes sous videCapteurs
plansCapteurs
plansCapteurs
plansCapteurs
plans
Surface brute 4 m² 50 m² 198 m² 40 m² 99 m²
Usage Bureaux Copropriété Piscine Copropriété Copropriété
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Installations sol. th. – Type d’installation
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Installations sol.th. - Résultats
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Installations sol.th. - Résultats
ZT1 ZT2 ZT3 ZT4 ZT5
Apport spécifique (kWh/m²) 322 250 346 14 567
% différence mesures/simulation -29% -36% -7% -97% 12%
% différence avec la meilleure instal. -43% -56% -39% -98% 0%
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Installations sol.th. - Recommandations
● Estimation correcte des besoins en ECS pour le dimensionnement de l’installation solaire thermique► Exemple ZT3
► Simulation lors du dimensionnement en 2006: besoin en ECS de 15.740 l/jour
► Mesuré en 2012: puisage en ECS de 8.010 l/jour
► 22% d’apport solaire en moins que prévu car puisages réels d’ECS plus faibles que prévus
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Installations sol.th. - Recommandations
● Un suivi plus rapide
● Un usage optimal du monitoring
► 2 installations n’ont pas fonctionné en été en raison d’une petite panne
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Installations sol.th. - Recommandations
● Eviter le thermosiphon sur les circuits glycol et ECS
● Eviter les circulations de nuit
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Installations sol.th. - Recommandations
● Branchement manuel de la résistance électrique d’appoint
● Température de consigne par défaut trop chaude pour appoint de chauffage
● Déneigement
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Installations sol.th. – RentabilitéPour l’installation qui fonctionne bien (copropriété)
Coûts
Investissement subsides exclus 95.499 EUR
Subsides 47.749 EUR
Investissement subsides inclus 47.749 EUR
Coût annuel d’entretien 477 EUR/an
Coût de la consommation électrique 197 EUR/an
Bénéfices
Economie d’énergie 2.982 EUR/an
Critères de rentabilité subsides inclus
Temps de retour simple (TRS) 20,7 années
TRS avec augmentation du coût de l’énergie 13,8 années
Critères de rentabilité subsides exclus
Temps de retour simple (TRS) 41,4 années
TRS avec augmentation du coût de l’énergie 21,3 années
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Pompes à chaleur – Les 5 installations
PAC1 PAC2 PAC3 PAC4 PAC5
Source Géothermie Géothermie Géothermie Air/Eau Air/Eau
Energie Electrique Electrique Electrique Electrique Gaz
Monovalent / bivalent
Bivalent (en backup)
Bivalent (en backup)
Monovalent Monovalent Monovalent
Refroidissement Oui Oui Oui Oui Non
Usage Bureau Bureau Bureau BureauCentre de bien-être
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Pompes à chaleur – Résultats
PAC1 PAC2 PAC3 PAC4 PAC5
Source Géothermie Géothermie Géothermie Air/Eau Air/Eau
Energie Electrique Electrique Electrique Electrique Gaz
Rendement/SPF 1,9 - 3,2 1,6 134%
SEER 1,7 - 3,5 - -
Economie d’énergie primaire (kWh/an)
49.302 (sur-consommation)
- -1.87414.026
(sur-consommation)-55.875
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Pompes à chaleur – Recommandations
● Installation optimale via courbes
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Pompes à chaleur – Recommandations
● Ajustement de l’horloge
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Pompes à chaleur – Recommandations
● Analyse correcte des besoins pour le dimensionnement de production d’ECS par PAC► PAC3: puisage mesuré < 5 l/jour
► Bureaux +/- 1.000 m²
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Pompes à chaleur – Recommandations
● Branchement manuel de la résistance électrique d’appoint► “Le propriétaire de l’installation n’était pas au courant de la
résistance étlectrique et de son fonctionnement. La résistance électrique est pilotée indépendamment de la PAC, et reçoit une alimentation séparée de la PAC.”
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Pompes à chaleur – Recommandations
● Usage correct des protections anti-gel
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Pompes à chaleur – Recommandations
● Suivi meilleur et plus rapide► Les erreurs ‘mesurées’ n’avaient pas été détectées
jusqu’à maintenant. Un suivi simple est nécessaire.
► Les recommandations sont simples à mettre en œuvre, il n’y a aucun calcul compliqué.
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Contact
Bureau d’études CENERGIE
David MARTENS
Chef de projets
Coordonnées :
� : 03 271 19 39
E-mail : [email protected]