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1 Bruxelles Environnement Monitoring d’installations solaires thermiques, photovoltaïques, et de pompes à chaleur David MARTENS CENERGIE Séminaire Bâtiments durables 2 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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Bruxelles Environnement

Monitoring d’installations solaires thermiques, pho tovoltaïques,

et de pompes à chaleurDavid MARTENS

CENERGIE

SéminaireBâtiments durables

2

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]