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Le solaire Thermique: Suite

IUT Toulon- 2013

Sommaire

1. Les capteurs solaires thermiques2. L’évaluation des besoins3. Les schémas hydrauliques4. Le dimensionnement des composants5. Les indicateurs de performance6. L’analyse économique6. L’analyse économique7. Aides et subventions8. Le suivi des installations9. L’impact environnemental10.Le contexte règlementaire et juridique

Aides aux travaux

Actuellement, grande complexité des procédures

• Jusqu'à 4 niveaux administratifs pour les aides :- Etat- Régions-Départements-Communes-Communes

• TVA à taux réduit• Crédit d'impôt• EcoPTZ comme élément du « bouquet de travaux »• Chèque énergie renouvelable (Rhône-Alpes,…)• Prêts bonifiés de certaines banques (Banque Populaire, Crédit Mutuel et Crédit Agricole actuellement)

http://www.enerplan.asso.fr/index.php?option=com_content&task=view&id=15&Itemid=36

Le Chauffe eau solaire collectif: les aidesCoût : entre 600 et 1500 €HT/m², selon complexité et taille de l'installation• Analyse d'opportunité (gratuite)• Aide au prédiagnostic (70 % avec plafonds) • Aide au prédiagnostic (70 %, avec plafonds)• Aide aux études de faisabilité (50 à 70 %)• Aide aux travaux :

o Ademe (installations hors Fonds Chaleur): - productivité solaire annuelle supérieure à 350 kWh/m2 (zone 1) et 450 kWh/m2

(zone 2) - assiette plafonnée à 2,5 €/kWh productible annuellement en zone 1 et 1,75 €/kWh productible annuellement en zone 2.- aide plafonnée au maximum à 0,88 €/kWh productible annuellement en zone 1 et 0,64 €/kWh en zone 2o Aides régionales (ex : RA : appels à projets annuels) o Aides départementales (ex : CG73 : 20 % du coût subventionnable plafonné à200 €/m² ) o Aides communales (ex : Ville de Chambéry : 60 à 150 €/m²)

Le fond chaleur (1)

La méthode de calcul repose sur le système d'aides aux Energies Renouvelables de l'ADEME.

• L'objectif est que le montant d'aide attribué au projet permette une décote del'ordre de 5% du prix de la chaleur renouvelable par rapport à la chaleur produite par une énergie conventionnelle.• Le calcul de l'aide du Fonds Chaleur est déterminé par une analyse économique du projet qui validera:économique du projet qui validera:• Une décote du prix de la chaleur renouvelable compatible avec le type de projet• L'équilibre économique du projet• Le respect des règles de l'encadrement communautaire

Le fond chaleur (2)

Projets de plus de 25 m² : Une ou plusieurs installations > 15 m²

• Logement collectif (LC) et par extension, tout hébergement permanent ou de longue durée avec besoins similaires en ECS (secteur hospitalier et sanitaire, structures d’accueil, maisons de retraite,…).

• Tertiaire (T) comprenant les hôtels et hôtels de plein air à usage non saisonnier (campings utilisés au-delà des seuls mois de juillet et août), les saisonnier (campings utilisés au-delà des seuls mois de juillet et août), les piscines collectives, les restaurants, les cantines d’entreprises ainsi que les activités agricoles consommatrices d'ECS (laiteries, fromageries,…).

• 3 zones géographiques (Nord, Sud, Méditerranée)• Instrumentation obligatoire, suivi pendant 10 ans

Aides versées en 3 fois • 50 % sur notification• 30 % réception• 20 % présentation résultats de suivi

Le fond chaleur (3)

Le fond chaleur (4)

Instrumentation obligatoire suivi pendant 10ans

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1. Les capteurs solaires thermiques2. L’évaluation des besoins3. Les schémas hydrauliques4. Le dimensionnement des composants5. Les indicateurs de performance6. L’analyse économique6. L’analyse économique7. Aides et subventions8. Le suivi des installations9. L’impact environnemental10.Le contexte règlementaire et juridique

Détection de pannes

Grande importance de la surveillance :

un défaut sur la partie solaire (sonde, régulation ou circulateur défectueux) peut passer inaperçu si l’appoint « fait son travail » :• les utilisateurs disposent toujours d’eau chaude•le capteur monte en température (stagnation > 150 °C)• dégradation des parties sensibles (joints, raccords,…)• dégradation des parties sensibles (joints, raccords,…)• bilan économique dégradé• les MO deviennent méfiants

Exemple de métrologie

Coût de la métrologie : de 1500 à 400 €

Exemple de défaut de régulation

Garanties de Résultats Solaires (GRS) = Définition

• Procédure élaborée par TECSOLavec le soutien de l’ADEME exportée maintenant dans d’autres pays

• Objectif : assurer au maître d ’ouvrage une production énergétique solaire minimale en sortie de ballon solaire

• Si les objectifs ne sont pas atteints, le maître d ’ouvrage est • Si les objectifs ne sont pas atteints, le maître d ’ouvrage est dédommagé par un groupement constitué du bureau d'études, du fabricant des capteurs solaires de l’installateur et de l’exploitant

Garanties de Résultats Solaires (GRS): Mise en

œuvre

Éléments nécessaires :•une méthode de calcul de une méthode de calcul de référence (SOLO, CSTB)•un dispositif de télé-contrôle accessible à tous contrôle, accessible à tous les intervenantsintervenants

•Un organisme indépendant assure le suivi de l ’installation et diffuse un bilan mensuel (coût 50 €HT/ mois )

Première année: Vérification

• Chaque mois, calcul théorique avec :• consommation d’eau réelle• température d’eau froide réelle• température de consigne eau chaude réelle• ensoleillement réel de la station, météorologique la plus proche• Comparaison entre énergie solaire utile mesurée et énergie solaire utile calculée avec SOLOcalculée avec SOLO• Si écart, l’équipe intervient pour corriger

Deuxième année: confirmation

Chaque mois, calcul théorique avec :• min (consommation réelle, consommation prévue)• température conventionnelle de référence d eau froide• température conventionnelle de référence de consigne eau chaude• ensoleillement moyen de la station météorologique la plus proche (=

valeurs conventionnelles de référence): les bonnes années compensent les moins bonnes

• Si consommation eau réelle < 50 % valeur prévue, mois neutralisé

•Si énergie solaire utile mesurée > (énergie solaire utile calculée)* 80 ou 90%,groupement dégagé de ses obligations contractuelles. Sinon, dédommagement en fonction de l’écart et du prix de l’énergie d’appoint => maintien temps de retour prévu

Bilans sur 80 installations

Conduire sans instruments ?

Métrologie nécessaire

Appoint séparé

Evolution du nombre d'installations suivies, avec

répartition par ratio de performance annuel

Productivité et dimensionnement

Productivité en fonction du rapport irradiation

/ charge

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1. Les capteurs solaires thermiques2. L’évaluation des besoins3. Les schémas hydrauliques4. Le dimensionnement des composants5. Les indicateurs de performance6. L’analyse économique6. L’analyse économique7. Aides et subventions8. Le suivi des installations9. L’impact environnemental10.Le contexte règlementaire et juridique

Impact sur l’effet de serre

Les 6 GES émis par l’homme:Le dioxyde de carbone 69%- Transports : automobile, avions, camions etc.- Habitat : chauffage-Déforestation- Industrie

Le méthane 18%-Agriculture : élevage, déjections-Agriculture : élevage, déjections- Décharges- Production extraction de gaz et pétrole

Le protoxyde d’azote (N2O) 5%- Combustion de la biomasse-Chimie- Engrais

Les gaz fluorés : HFC, PFC, SF6 8%-Climatisation- Industrie des semi-conducteurs

Les GES et leurs durées de vie

Potentiel de réchauffement des GES

En fonction de leurs compositions moléculaires, les gaz à effet de serre (GES) retiennent plus ou moins efficacement la chaleur dans l'atmosphère. Les GES n'ont donc pas le même pouvoir de réchauffement global (PRG). Par convention, le CO2 est l'unité de référence. Son PRG est égal à 1

CO2 évités par kWh d’Energie finale

Faire des économies

1 mètre carré de capteur permet d’économiser chaque année : 100 à 300 kg de CO2

300 à 700 kWh

15 à 60 €

Temps de retour énergétique pour 10 SSC

différents

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1. Les capteurs solaires thermiques2. L’évaluation des besoins3. Les schémas hydrauliques4. Le dimensionnement des composants5. Les indicateurs de performance6. L’analyse économique6. L’analyse économique7. Aides et subventions8. Le suivi des installations9. L’impact environnemental10.Le contexte règlementaire et juridique

Permis de construire / déclaration de travaux

Pour un bâtiment existant, la pose de modules solaires n’est pas soumise à permis de construire => déclaration préalable.

Pour un bâtiment neuf, il est préférable d’intégrer les modules dans le permis de construire.

Se renseigner : il peut exister dans votre commune des dispositions architecturales particulières (Zone de Protection du Patrimoine Architectural, architecturales particulières (Zone de Protection du Patrimoine Architectural, Urbain et Paysager)

Loi Grenelle 2 : il est prévu d’assouplir la procédure administrative dans les ZPPAUP pour rendre l’avis de l’ABF non plus “conforme” (et donc impossible à contourner), mais “simple” (décision finale parle maire):rien de clair pour l’instant

Urbanisme

Loi 13 décembre 2000 Solidarité et Renouvellement urbain SRU introduit le «développement durable» mais la dimension énergétique n’est pas explicitement inscrite

–Ce sont dans les PLU (Plan Local d’Urbanisme), et notamment dans le PADD (Projet d'Aménagement et de Développement Durable )que l’on peut adopter des dispositions particulières en respectant le code de l’urbanisme et adopter des dispositions particulières en respectant le code de l’urbanisme et les documents supra communaux :• Schémas de Cohérence Territoriale (SCOT)• Directives Territoriales d'Aménagement (DTA)• Schéma de Structure Communal (SSC)•…

Contexte réglementaire

Contexte réglementaire

Il est interdit d’imposer le solaire vis-à-vis de la conformité juridique au PLU en 2005.

Il n’est pas impossible de favoriser le solaire• Zonages en fonction de l’ensoleillement potentiel des parcelles• Règles d implantation et orientation des bâtiments : «droit au soleil »• Règles d’alignement•= cahiers de recommandations architecturales et paysagères•= cahiers de recommandations architecturales et paysagères

Pour autant que ces dispositions répondent à un objectif explicite du Pour autant que ces dispositions répondent à un objectif explicite du PADD Plan Aménagement et Développement Durable = engagement des élus sur un axe « énergie solaire » nécessaire

Plus important…intégrer la dimension du solaire très tôt dans les intentions à toutes les échelles spatiales du projet : plan masse, concours, conception, réalisation, maintenance, etc.

Textes généraux

Loi Pope: Loi de Programme fixant les Orientations de la Politique Energétique (13 juillet 2005) : production de 10 % des besoins énergétiques français à partir de sources d'énergie renouvelables à l'horizon 2010 • caractéristiques thermiques et performance énergétique des constructions• dépassement du COS si performance énergétique ou ENR• dégrèvement taxe foncière pour HLM si travaux d'économie d'énergie• crédit d'impôt majoré certificats d'économie d'énergie.certificats d'économie d'énergie.

Diagnostic de Performance Energétique: au 01 novembre 2006

Le Grenelle (1)

Levée des obstacles au développement des énergies renouvelables

Mesure n°4- Le permis de construire ne pourra plus s’opposer à l’installation de systèmes de production d’énergie renouvelable sur les bâtiments, sauf dans des périmètres nécessitant une protection, identifiés par l’autorité compétente en matière de plan local d’urbanisme, ou dans des zones spécifiques (secteur sauvegardé, site inscrit ou classé, …).

Mesure n 5- En outre, toujours dans le but de faciliter l’intégration d’équipements utilisant des énergies renouvelables dans les bâtiments, un dépassement des règles relatives à la densité d occupation des sols, àl’emprise au sol, au gabarit et à la hauteur, sera autorisé, dans la limite de 30%, pour les constructions comportant de tels équipements.

Le Grenelle (2)

Généralisation des énergies renouvelables dans les bâtiments

Mesure n°7- Ainsi, pour la construction neuve, la norme « bâtiment basse consommation » qui sera applicable en 2012 favorisera fortement la mise en œuvre de solutions faisant appel à des énergies renouvelables, et la possibilité d’intégrer dans la norme elle-même des objectifs d’incorporation d’énergies renouvelables sera examinée.d’énergies renouvelables sera examinée.

Mesure n 8- La mise en place des nouveaux outils incitatifs pour la rénovation (éco-prêt à taux zéro, possibilité d’exonération de taxe foncière, …) qui viennent en complément du crédit d’impôt et du tarif d’achat de l’électricité d’origine renouvelable, va favoriser le déploiement des énergies renouvelables dans l’habitat existant

Le Grenelle (3)

Mesure n°9- Les collectivités territoriales pourront définir dans leurs documents d’urbanisme (schéma de cohérence territoriale, plan local d’urbanisme) des secteurs dans lesquels l'ouverture de nouvelles zones à l'urbanisation sera subordonnée à l'obligation pour les constructions nouvelles de respecter des performances énergétiques et environnementales renforcées, y compris en termes d’incorporation d’énergies renouvelables

Le Grenelle (4)

Fonds Chaleur Renouvelable

Mesure n°9- Un « fonds chaleur renouvelable » sera mis en place dès 2009 afin de soutenir la production de chaleur à partir de sources renouvelables. Ce nouveau dispositif de soutien, prévu par le projet de loi de programme relatif à la mise en œuvre du Grenelle Environnement, est un des engagements du Grenelle Environnement2. Le projet de loi des finances prévoit une dotation d’environ un milliard d’euros pour les trois prochaines années. L’objectif est d’environ un milliard d’euros pour les trois prochaines années. L’objectif est d’atteindre à moyen terme une dotation annuelle d’environ 800 M€ annuelle

Le fonds chaleur renouvelable soutiendra principalement le développement de l'utilisation de la biomasse ( forêts, effluents, déchets...), et également ledéveloppement de filières plus innovantes ( géothermie, pompes à chaleur, solaire thermique...). Les secteurs concernés sont l'habitat collectif, le tertiaire et l’industrie.