Solaire Thermique

La France est dans une zone géographique où les apports solaires permettent l’utilisation de capteurs solaires thermiques pour la production d’eau chaude solaire et dans certaines zones un chauffage par planchers chauffants.

Il est cependant à noter que l’efficacité des installations dépendent de leur orientation et de leur emplacement par rapport au mouvement du soleil :

Dans tous les cas de telles installations sont constituées de 4 éléments principaux :

Un champ de capteur
Un système de circulation de caloporteur primaire permettant le transfert de l’énergie solaire vers le stockage d’énergie.
Un système de stockage constitué de un ou plusieurs ballons d’eau permettant d’accumuler et de conserver la chaleur transmise par le circuit primaire et provenant des capteurs.
Un appoint permettant de compléter le cas échéant la production d’eau chaude.

Les capteurs : Les plus répandus sont appelés capteurs plans ils sont robustes et fiables.

Ils peuvent être installés sur châssis. Ou être intégrés aux bâtiments en assurant l’étanchéité.

Les capteurs plus performants sont les tubes sous vide intégrant la technologie éprouvée du caloduc.

Leur rendement est de l’ordre de 20% supérieur à celui du capteur plan. Etant plus performant ils nécessitent de plus petites surfaces pour les application d’eau chaudesolaire.

La température qu’ils atteignent les rend plus appropriés à des applications de chauffage et éventuellement de climatisation.

Associés à des réflecteurs leurs performances les rendent compatibles pour des applications industrielles dans des buts d’économies d’énergie (accompagnement de groupes froids, préchauffe de processus industriels…).

Un système de conduites isolés, de circulateur et de régulation permet le transfert et la liaison entre la source solaire et le stockage énergétique.

Les ballons et leurs appoints :

Ils se déclinent en plusieurs tailles, ils sont dotés d’une enveloppe la plus isolante possible ( laine de roche, polyuréthane…) et comportent un ou plusieurs échangeurs(serpentins métalliques) noyés permettant le transfert de chaleur provenant soit des capteurs solaires soit de l’appoint.

On peut aussi utiliser l’installation existante afin de limiter les coûts sur des rénovations.

Solis intervient surtout dans l’eau chaude sanitaire au niveau du logement collectif (HLM, Résidences, Maison de retraite et hôpitaux….)

Dans ce cas deux types d’installations sont possibles :

Une standard avec un stockage centralisé permettant une distribution d’eau chaude dans tous les logements de la résidence à partir du réseau d’eau chaude cette application est plus appropriée pour les hôtels, camping, hôpitaux, maison de retraites…seules les dimensions changent les ballons atteignent plusieurs milliers de litres et les champs de capteurs dépassent les 20 m 2.

Une installation avec stockage décentralisé : chaque appartement est doté d’un ballon de stockage. Ce type d’installation évite les compteurs d’eau chaude et garanti la disponibilité d’eau chaude à tous les résidents et à tout moment.

Froid Solaire

Il repose sur une technologie qui fait des progrès incessants ; comme toute technologie solaire celle-ci aussi ne s’inscrit que dans une optique d’économie d’énergie et de lutte contre les émissions des gaz à effets de serre (CO 2 ) est par conséquent dotée d’un appoint permettant de maintenir les températures de consignes quand l’énergie solaire fait défaut (nuit, journées ennuagées).

La climatisation solaire ne peut s’appliquer qu’aux cycles frigorifiques utilisant des systèmes à sorption. Donc les systèmes utilisant des cycles à compression ne peuvent être concernés.

Un nombre croissant d’installations est aujourd’hui en fonction à travers l’Europe aussi bien en France, en Allemagne qu’en Grèce.

Des installations semi - industrielles sont apparues avec les capteurs hautes performances sous vide. Leur fabrication industrielle a été lancée en 2006.

Les champs de capteurs qui restent, malgré tout, imposant peuvent être intégrés aux bâtiments : SOLIS à travers son département R&D travaille à la conception d’une machine de faible puissance (5 kWf) destinées aux applications résidentielles et petit collectif.

Pompe a chaleur

Les pompes à chaleurs permettent de transférer de la chaleur via deux échangeurs entre d’une part le chauffage du bâtiment et d’autre part un captage de chaleur géothermique ou aérien.

Entre ces deux échangeurs un cycle thermodynamique est mis en place utilisant un compresseur et par conséquent un moteur électrique.

C’est là qu’est consommée l’électricité du système.

L’énergie n’est donc que transférée de la terre ou l’air vers le bâtiment.

Qu'est-ce que le COP ?
La performance énergétique d'une pompe à chaleur se traduit par le rapport entre la quantité de chaleur produite par celle-ci et l'énergie électrique consommée par le compresseur. Ce rapport est le coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur.

Dans certains cas, le système est inversible et permet alors le rafraîchissement des bâtiments.

Géothermie

La géothermie utilise la chaleur de la Terre en la transférant vers la fabrication de chaleur à l’intérieur des bâtiments. Ce transfert a lieu grâce à une pompe à chaleur.

Il existe trois technologiques pour utiliser la chaleur de la Terre :

Vertical : elle utilise un forage vertical qui permet d’atteindre des sources de températures constantes et grâce à une circulation de fluide caloporteur de la transférer vers le bâtiment.

Horizontale : elle utilise un champ de capteur enterré entre 50cm et 1.2m et qui couvre une surface équivalente à 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer.

Phréatique : elle utilise la température de la nappe phréatique comme source énergétique et donc un forage type forage vertical est nécessaire. Dans la pratique on réalise deux forages un de puisage et l’ autre de rejet de l’eau rafraîchie.

GEOTHERMIE VIVE

En Auvergne (Chaudesaigues), et dans des pays connaissant une activité volcanique importante les eaux chaudes ou vapeurs émises par les sources chaudes sont directement utilisées à des fins soit de chauffage soit de production électrique.

Bois Energitique

En France d’après l’office national des forêts (ONF) la forêt progresse. Par ailleurs, son exploitation est créatrice d’emplois. D’un point de vue énergétique, les nouvelles chaudières à bois affichent des rendements importants et leur fonctionnement par rapport à une cheminée traditionnelle ne produisent que peu de gaz contenant soufre ou azote (NO x,SO 2).

Leur bilan du point de vue dioxyde de carbone (CO 2 )est réputé nul puisque le CO 2 émis lors de la combustion du bois sera re-fixé par un arbre planté lors de la coupe de celui qui a été consommé.

Les technologies utilisées dans les chaudières à bois, se divisent en deux filières,les chaudières à copeaux, et les chaudières à granulés dans les deux cas l’installation d’un stock et d’un moyen de transfert du combustible (vis sans fin) vers la chaudière est nécessaire.

Celles-ci optimisent aujourd’hui la combustion du bois par une régulation de d’admission du carburant et du comburant.

Ce genre de chaufferie est approprié dans la réalisation de réseaux de chaleurs permettant la mutualisation du chauffage.

HQE

 La démarche HQE s’inscrit dans une nouvelle conception du bâtiment il englobe 14 cibles de développement/conception :

L'expérience et la mutualisation des savoirs de SOLIS BET  HQE vous aidera à mettre en place votre démarche HQE .

SOLIS est spécialisé dans le traitement les cibles suivantes au niveau très approfondi :

Cible Prioritaire N° 1 : Intégration architecturale

Cible Prioritaire N° 4 : Gestion de l’énergie et choix des énergies/énergies fossiles/renouvelables ; par la mise en oeuvre de solutions solaires, éoliennes, bois énergie, cogénération…

 

Cible N° 5 : Gestion de l’eau eau par la mise en œuvre de solutions :

Réduisant les débits de fuites des eaux pluviales, Anti-légionelles Maîtrise de la consommation..

Cible Prioritaire N° 8 : confort hygrothermique, confort thermique d’été, confort d’hiver ; en simulant et optimisant les ventilations motorisées et/ou passives les apport des puits canadiens…

Cible N° 10 : confort visuel, éclairement naturel ; en modélisant et simulant les apports solaires et en optimisant leur qualité par des moyens passifs ou de régulation…

Cible N°13 : qualité sanitaire de l’air (qualité de l’air intérieur, gestion des risques de pollution présents dans l’environnement).

Simulation dynamique et outils numériques  

Solis utilise une importante variété d’outils numériques permettant la simulation d’effets physiques sur le bâtiment :

Outils de conception assisté par ordinateur et de dessin assisté par ordinateur : AUTOCAD

Outil permettant la réalisation de note de synthèse de réglementation Thermique ainsi que le dimensionnement et l’optimisation des moyens de chauffage : CLIMAWIN RT 2000

Outil permettant le calcul des apports lumineux pièce par pièce : DIAL / SOLENE / RADIANCE

Outils permettant la combinaison entre mécanique des fluides et thermique :

FLUENT et FEMLAB,TRNSYS, COMIS

Certificats d’économie d’énergie

Le plan national d’économie d’énergie visant à l’horizon 2010 conformément aux accords de Kyoto d’atteindre une quantité de rejet de gaz à effet de serre inférieure ou égale aux rejets de1990 passe par une réduction de la consommation énergétique nationale :

Les certificats d’économie d’énergie qui seront comptabilisées aux seins des DRIRE dans un registre national sont un des dispositifs d’incitation à ces économies.

Ces certificats représenteront une économie de 1GWh cumac.

Le kWh cumulé actualisé (cumac) est déterminé par des fiches types consultables sur le site du ministère de l’industrie ainsi qu’auprès de l’association ATEE.

Les acteurs obligés que sont les fournisseurs énergétiques doivent atteindre dans leur ensemble une économie sur la première période de 3 ans de 54TWh. Tout kWh non économisé par ces acteurs leur sera alors facturé 2c€ sauf s’ils possèdent des certificats d’économie d’énergie fournis par des acteurs non obligés… ce marché se mettra en plac à l’issue de la première période, la valeur des certificats sera défini alors pour une valeur proche de 1c€ le kWh. Ces certificats pourront être négociés sur trois périodes.

SOLIS est en mesure de monter des dossiers permettant l’enregistrement des ces certificats d’énergie qui pourraient au termes de la période être valorisable jusqu’à 10000€ le certificat…

GRS

La Garantie de Résultat Solaire 
Le sérieux et la qualification des opérateurs (installateurs, bureau d’étude, fabricants) du marché solaire étant bien établis du fait des mesures suivantes :

Le matériel et les équipements sont soumis à des avis techniques et à des certifications CSTB associées.
Les outils de calcul et de dimensionnement permettent de répondre parfaitement aux besoins et sont soumis à des tests et des améliorations continuelles.
La fiabilité des installations sont renforcées grâce aux systèmes de contrôle et de suivi des opérations (télécontrôle).

Les procédures de garanties de bon fonctionnement durable (GRS : Garantie de Résultats Solaires) permettent enfin de rassurer les maîtres d'ouvrages concernés. Cette GRS est d'ailleurs un préalable à l'obtention d'aides publiques.

En quoi consiste-t-elle?
La Garantie de Résultat Solaire (GRS) est basée sur  la production énergétique potentielle calculée par le bureau d'étude. Après estimation, les installations sont munies d'un dispositif de (télé)-surveillance qui, mois après mois, comptabilise l'énergie solaire. Au bout d'un an de fonctionnement, un bilan est dressé. Si l'énergie produite par les systèmes solaires est au moins équivalente à 90 % de l'énergie estimée, les mesures se poursuivent pendant quatre années supplémentaires.

Exemple de relevés annuels

Dans le cas contraire les entreprises ont un double choix :
remettre à niveau, à leur frais, les installations pour atteindre les objectifs
dédommager le maître d'ouvrage du déficit d'énergie solaire

Dans tous les cas les installations doivent produire pendant cinq années consécutives, 90 % de la production calculée.