cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

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Bâtiment RUIDA Performances de la production : - de chauffage - de rafraichissement - d’eau chaude sanitaire Avec la solution Solarline Photovoltaïque et Pompe à Chaleur Prix Solar Agentur Schweiz Avril 2013

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Page 1: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Bâtiment RUIDAPerformances de la production :

- de chauffage

- de rafraichissement

- d’eau chaude sanitaire

Avec la solution Solarline

Photovoltaïque et Pompe à Chaleur

Prix Solar Agentur SchweizAvril 2013

Page 2: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

AGENDA

Introduction

Bâtiment RUIDA

Principe de Solarline

2

Page 3: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

A propos de COSSECO

COSSECO est une société Fribourgeoise basée à

Châtel St Denis.

Notre équipe de direction :

Pierre Guiol, Ingénieur ECAM Lyon, MBA INSEAD -

Directeur

Yasser Khubieh, Ingénieur EPFL – Directeur Commercial

David Orlando, Ingénieur, ancien de ABB et Siemens –

Directeur Technique

Nos valeurs :

Innovation

Ecologie

Innovation et propriété intellectuelle :

Brevet numéro déposé WO2011145034

SYSTEM FOR RENEWABLE ENERGY

3

Page 4: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

A propos de Solarline :

une solution intégrée innovante

1. Solarline de COSSECO conditionne votre bâtiment :

Chauffage

Climatisation

Eau Chaude Sanitaire

2. Avec de l’électricité photovoltaïque grâce à :

Des panneaux Photovoltaïques

Un coffret électronique unique et breveté, Swiss Made.

Une Pompe à Chaleur Géothermiaue, Aérothermique ou Aquathermique

Un procédé de stockage et de restitution de l’énergie dans des ballons d’eau

3. Solarline priorise ses sources d’énergies :

1. GRATUIT : Electricité des panneaux photovoltaïques (PV)

2. GRATUIT : Electricité PV stockées sous forme d’eau chaude/froide

3. PEU CHER : Electricité au tarif de nuit

4. CHER : Electricité au tarif de jour

5. CHER : Possibilité de piloter un chauffage au gaz ou autre pour la pointe

4

Page 5: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Solarline : un confort supérieur

Solarline de COSSECO permet un meilleur confort grâce à:

Une température stable garantie dans les bâtiment

Une régulation qui pilote la PAC et les circulateurs linéairement lorsque la température s’écarte de 0.1°C de la consigne

Une programmation jour par jour des besoins et des priorités de sources électriques

Gestion de plusieurs zones de températures

Sondes thermiques et interface de paramétrage inclus

Des nuisances sonores diminuées au minimum du fait de la régulation au plus juste des besoins

Une climatisation gratuite en été uniquement avec l‘énergie solaire

Une gamme de puissance thermique permettant de couvrir les besoins thermiques de 10kW à 250kW

5

Page 6: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

AGENDA

Introduction

Bâtiment RUIDA

Principe de Solarline

6

Page 7: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Le bâtiment RUIDA à Châtel Saint

Denis, Fribourg, Suisse

7

Bâtiment RUIDA

Adresse: route de Pra de Plan 5

1618 Châtel St Denis

Surface de bureaux : 1’600 m2

+ 1 appartement : 200 m^2

Mise en service finale de Solarline : juin 2013

Besoin : 22°C dans le bâtiment toute l’année

- Chauffage : 101 MWh

- Refroidissement : 15 MWh

- Eau chaude sanitaire : 17 MWh

Moyens : Solarline

- Pompes à chaleur : 3 * 17 kW

- Panneaux Photovoltaïques : 4.8 kWc

- Régulation Innovante COSSECO Swiss Made

- Stockage de ballons d’eau 3 * 800 litres

Résultats

- Besoin thermique en total annuel : 133 MWh

- Consommation électrique réseau : 19 MWh

COP annuel : 6.9

Page 8: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

8

Bâtiment RUIDA

Bilan Energétique (données réelles 2011)

Chauffage

76 %

101 MWh

Eau Chaude

Sanitaire

13%

17 MWh

Rafraichissement

11%

15 MWh

Electricité

du réseau

15 %

19 MWh

Electricité

Photovoltaïque

4 %

5 MWh

Sonde

Géothermique

81 %

108 MWh

Electricité

19%

24 MWh

Besoin thermique

Total

133 MWh

COP système

Avec solaire = 6.9

Energie renouvelable : 85%

Page 9: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

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Bâtiment RUIDA

Efficacité & Technologie Solarline

Chauffage

Eau Chaude

Sanitaire

Rafraichissement

Electricité

du réseau

Electricité

Photovoltaïque

Sonde

Géothermique

Mixeur

Solaire / Réseau

Breveté COSSECO

Electricité pulsée

Pompe à Chaleur

Géothermique

COSSECO

Besoin thermique

Total

COP = 6.9

Stockage

d’énergie sous

forme d’eau

chaude/froide

Courant continu

Courant alternatif

Température d’eau

régulée sur la

température de départ

Eau chaude

Haute température

Eau fraiche

Pompe de

circulation

basse vitesses

Stockage d’énergie

dans la dalle et le

bâtiment

Pompe de

circulation

basse vitesses

Page 10: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

10

Bâtiment RUIDA

Innovation

Chauffage

Eau Chaude

Sanitaire

Rafraichissement

Electricité

du réseau

Electricité

Photovoltaïque

Sonde

Géothermique

Besoin thermique

Total

133 MWh

COP = 6.9

Courant continu

Courant alternatif

Eau chaude

Haute température

Eau fraiche

Mixeur

Solaire / Réseau

Breveté COSSECO

Electricité pulsée

Pompe à Chaleur

Géothermique

COSSECO

Stockage

d’énergie sous

forme d’eau

chaude/froide

Pompe de

circulation

basse vitesse

Stockage d’énergie

dans la dalle et le

bâtiment

Des innovations permettant

d’obtenir un COP système de 6.9

avec solaire.

Pompe de circulation

basse vitesses

Température d’eau

régulée sur la

température de départ

Page 11: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Bâtiment RUIDA

Détail des données

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Bâtiment RUIDA

Le bâtiment RUIDA à Chatel St Denis, Suisse, fonctionne depuis 2011 et malgrès une petite surface photovoltaïque

de 4.8kWc représentant 9% de la puissance nominale thermique, la solution Solarline permet de consommer 22%

du besoin électrique en photovoltaique. Le COP est ainsi de 6.9 en considérant l’apport photovoltaïque.

En ne considérant pas l’apport photovoltaïque, Solarline a un COP de 5.3 grâce aux innovations COSSECO :

- Pompes à chaleur commandées en modulation de puissance

- Pompes de circulations en modulation de puissance

- Régulation intelligentes qui travaille sur les points de fonctionnement optimaux

Page 12: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Données sources (Excel) donnant le détail de la

consommation du bâtiment mois par mois.

ATTENTION : la solution SOLARLINE a été mise en service final en juin avec le

passage en Full Inverter de la pompe de circulation de la sonde. Les données de

janvier à mai présentent des COPs mensuels inférieurs du à l’incomplétude de la

solution.

12

Bâtiment RUIDA

Données sources

Page 13: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

13

Bâtiment RUIDA

Graphique annuel

-

20'000

40'000

60'000

80'000

100'000

120'000

140'000

Produc onSolaire[kWh]

Puissanceconsomméeréseau[kWh]

Puissancetotaleélectrique[kWh]Produc onChauffage+ECS[kWh]

0

500

1'000

1'500

2'000

2'500

3'000

3'500

4'000

4'500

5'000

Mois

Janvier

Février

Mars

Avril

Mai

Juin

Juillet

Août

Septembre

Octobre

Novembre

Produc onSolaire[kWh]

Puissanceconsomméeréseau[kWh]

Puissancetotaleélectrique[kWh]

Bilan Energétique

annuel

Consommation énergétique

annuelle

Page 14: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

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Bâtiment RUIDA (données réelles)

Chauffage de la sonde géothermique

Le free cooling (l’alimentation de la PAC et des pompes de circulation 100% en

photovoltaïque) permet de réchauffer la sonde en été et donc d’améliorer le COP

jusqu’au mois de décembre.

De plus la régulation progressive et le stockage permettent d’adoucir le

prélèvement et donc éviter d’abaisser la température.

Immeuble Ruida – Concept énergétique 19

Les autres hypothèses réalistes utilisées pour le dimensionnement du champ de sondes avec le logiciel Pilesim

développé à l’EPFL sont listées à la suite :

- Température minimale injectée dans les sondes (= sortie évaporateur PAC) : 0°C

- Température minimale de départ du chauffage de sol en mode refroidissement : 19°C

- COP de production de la pompe à chaleur : 4.5

- Différence de température à l’évaporateur de la pompe à chaleur : 4°C

- Diamètre de forage : 130 mm

- Type de sondes : Double U

- Résistance des sondes (remplissage bentonite) : 0.11 K/(W/m)

- Diamètre interne / externe des tuyaux de sondes : 32.6 / 40.0 mm

- Espacement entre les sondes : 10m

- Température initiale moyenne du terrain en fonction de la profondeur des sondes :

o Sonde de 260m : 11.5°C

o Sonde de 200m : 10.6°C

o Sonde de 150m : 9.8°C

- Conductibilité thermique moyenne du terrain : 2.1 W/(mK)

- Capacité thermique moyenne du terrain : 2.1 MJ/(m3K)

- Pas d’écoulement d’eau souterraine dans le terrain traversé par les sondes

Les figures suivantes présentent en détails le comportement de la variante de base :

Variante de base : 4 sondes de 260m espacées de 10m

0

5

10

15

20

25

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Te

mp

era

ture

de

l'e

au

gly

co

lée

de

s s

on

de

s [°C

]

Eau allant vers les sondes [°C]

Eau retournant vers le bâtiment [°C]

… la température de l’eau des sondes est correcte aussi bien en hiver qu’en été.

0"

5"

10"

15"

20"

25"

11.11.11"

11.12.11"

11.01.12"

11.02.12"

11.03.12"

11.04.12"

11.05.12"

11.06.12"

11.07.12"

11.08.12"

11.09.12"

11.10.12"

11.11.12"

11.12.12"

11.01.13"

11.02.13"

11.03.13"

Température*retour*d'eau*sonde*(degré*C)*

climatisation chauffage chauffage

Simulation sans free cooling et sans

régulation COSSECO

Réel COSSECO : des températures de

sonde plus élevées

Page 15: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

AGENDA

Introduction

Bâtiment RUIDA

Principe de Solarline

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Page 16: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Solarline :

Fonctionnement nominal16

Stockage d’énergie sous

forme d’eau chaude ou

froide

Chauffage

ou

climatisation

Stockage d’énergie sous

forme d’eau chaude ou

froide

Chauffage

ou

climatisation

Jour Nuit

L’apport solaire de la journée couvre tous les besoins. Le chaud/froid est produit et

stocké pendant le jour puis diffusée pendant la nuit.

(tarif de nuit)

Page 17: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Fonctionnement avec de

forts besoins17

Stockage d’énergie sous

forme d’eau chaude ou

froide

Chauffage

ou

climatisation

Stockage d’énergie sous

forme d’eau chaude ou

froide

Chauffage

ou

climatisation

Jour Nuit

(tarif de jour)

L’apport solaire ne couvre pas tous les besoins, l’électricité est consommée de

préférence sur le tarif de nuit et l’énergie est stockée pour le chauffage la journée.

(tarif de nuit)

Page 18: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Solarline :

Schéma de principe18

Pompe(s) à chaleur géo. ou aéro.

Eau chaude

sanitaire

Stockage de l’énergie sous

forme d’eau chaude / froide

Commande électronique

Régulation intelligenteSwiss made

Panneaux

Photovoltaïques

Thermostats

de zones

Réseau

Page 19: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

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Pompe à chaleur classique+

Panneaux solaires thermiques pour Eau Chaude

Domestique

Pompe à chaleur Solarlineavec photovoltaïques (PV)

RégulationConsommation électrique

permanente ✖

Production photovoltaïque consommée en priorité et

stockée pour diffusion la nuit ✔

Panneaux solairesThermiques : fragiles, chers,

produisent très peu en hiver ✖

Peu cher, robuste, simple à installer, extensible, produit

toute l’année ✔

COP système Géothermie annuel

PAC + pompes de circulation + PV

4 ✖ De 6.9 à 8 ✔

COP système Aérothermie annuelPAC + pompes de circulation

+ PV

3 ✖ 4.5 à 8 ✔

Consommationélectrique

Fort appel de courant lors des démarrages

Technologie progressive Inverter

Solarline : une solution

supérieure

Page 20: Cosseco présentation du batiment ruida, chatel st denis, fribourg

Contact

COSSECO SA

Route de Pra de Plan 5

CH 1618 Châtel-St-Denis

Tel : +41 21 948 81 70

Fax : +41 21 948 81 72

Web : www.cosseco.ch

Email : [email protected]

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