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Cours danalyse de projets dénergies propres Photo : RNCan Analyse de projets de chauffage solaire de leau Capteurs solaires à plans vitrés, Ontario, Canada.

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1 Cours danalyse de projets dénergies propres Photo : RNCan Analyse de projets de chauffage solaire de leau Capteurs solaires à plans vitrés, Ontario, Canada © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

2 Objectifs Réviser les principes de base dun système de chauffage solaire de leau (CSE)Réviser les principes de base dun système de chauffage solaire de leau (CSE) Présenter les enjeux importants dune analyse de projet de CSEPrésenter les enjeux importants dune analyse de projet de CSE Présenter le modèle RETScreen ® pour les projets de CSEPrésenter le modèle RETScreen ® pour les projets de CSE

3 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Eau chaude sanitaireEau chaude sanitaire Chauffage de procédéChauffage de procédé Chauffage de piscineChauffage de piscine …mais aussi… Augmentation du stockage deau chaude Prolongation de la saison de baignade (chauffage de piscine) Quest-ce que les systèmes de CSE fournissent? Photo : Vadim Belotserkovsky Centre de conférence, Béthel, Lesotho Développement résidentiel, Kungsbacka, Suède Photo : Alpo Winberg/ Solar Energy Association of Sweden

4 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Composants dun système de CSE Photo : RNCan

5 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Capteurs solaires sans vitrage Faible coûtFaible coût Basse températureBasse température RobusteRobuste LégerLéger Chauffage de piscine extérieureChauffage de piscine extérieure Basse pressionBasse pression Pauvre performance dans les climats froids ou venteuxPauvre performance dans les climats froids ou venteux Photo : RNCan

6 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Capteurs solaires plans avec vitrage Coût modéréCoût modéré Température dopération plus élevéeTempérature dopération plus élevée Peut opérer à la pression deau de la villePeut opérer à la pression deau de la ville Plus lourd et plus fragilePlus lourd et plus fragile Photo : RNCan

7 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Capteurs solaires à tubes sous vide Coût plus élevéCoût plus élevé Pas de pertes par convectionPas de pertes par convection Température élevéeTempérature élevée Climats froidsClimats froids FragileFragile Linstallation peut être plus compliquéeLinstallation peut être plus compliquée La neige nest pas un grave problèmeLa neige nest pas un grave problème Photo : RNCan Photo : Nautilus Tubes développés et fabriqués en Chine

8 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Le chauffage solaire de leau sous différents climats Pour un système de chauffage solaire de leau résidentiel, constitué de 6 m² de capteurs vitrés, devant répondre à une demande de 300 L/jour deau chaude à 60 °C avec un stockage de 300 L, le taux de recouvrement de la charge (fraction solaire) est de :Pour un système de chauffage solaire de leau résidentiel, constitué de 6 m² de capteurs vitrés, devant répondre à une demande de 300 L/jour deau chaude à 60 °C avec un stockage de 300 L, le taux de recouvrement de la charge (fraction solaire) est de : 21 % à Tromsø, Norvège (70º N) 40 % à Yellowknife, Canada (62º N) 32 % à Varsovie, Pologne (52º N) 51 % à Harbin, Chine (46º N) 67 % à Sacramento, É.-U. (39º N) 39 % à Tokyo, Japon (36º N) 78 % à Marrakech, Maroc (32º N) 75 % à Beer-Sheva, Israël (31º N) 81 % à Matam, Sénégal (16º N) 59 % à Puerto Limón, Costa Rica (10º N) 59 % à Jakarta, Indonésie (6º S) 86 % à Huancayo, Pérou (12º S) 69 % à Harare, Zimbabwe (18º S) 65 % à Sydney, Australie (34º S) 39 % à Punta Arenas, Chili (53º S)

9 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Exemples des coûts et économies dun système de CSE Système vitré utilisé à lannée (avec stockage) La Paz, Bolivie 2,2 GJ/m $/m 2 Système à tubes sous vide utilisé à lannée (avec stockage) Copenhague, Danemark 1,8 GJ/m $/m Coût de l'énergie ($/GJ) Économies annuelles ($/m 2 ) 0,15$/m 3 0,50$/m 3 0,05$/kWh 0,15$/kWh Système sans vitrage pour une piscine utilisé seulement en été Montréal, Canada 1,5 GJ/m $/m 2

10 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Enjeux dun projet de chauffage solaire de leau Facteurs dun projet réussi :Facteurs dun projet réussi : Grande demande en eau chaude afin de réduire limportance des coûts fixes Coûts élevés en énergie (p. ex. : gaz naturel non disponible) Pas dapprovisionnement fiable en énergie de source conventionnelle Intérêt marqué pour lenvironnement de la part du propriétaire ou du responsable du bâtiment Des besoins en eau chaude pendant les périodes densoleillement requièrent moins de stockageDes besoins en eau chaude pendant les périodes densoleillement requièrent moins de stockage Les systèmes saisonniers, de faible coût, peuvent être préférables financièrement aux systèmes plus coûteux, utilisés toute lannéeLes systèmes saisonniers, de faible coût, peuvent être préférables financièrement aux systèmes plus coûteux, utilisés toute lannée Lentretien est similaire à tout système de plomberie, toutefois un technicien dévoué doit faire lentretien régulier et les réparationsLentretien est similaire à tout système de plomberie, toutefois un technicien dévoué doit faire lentretien régulier et les réparations

11 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Exemples : Australie, Botswana et Suède Systèmes deau chaude sanitaire Raccordé au réseau, requiert un propriétaire motivéRaccordé au réseau, requiert un propriétaire motivé Peut avoir un long temps de retour simple lorsque le prix de lénergie est bas Les systèmes fournissent de 20 à 80 % deau chaude Hors réseau ou là où lapprovisionnement en énergie nest pas fiableHors réseau ou là où lapprovisionnement en énergie nest pas fiable Photo : Marie Andrén, Solar Energy Association of Sweden Photo : Vadim Belotserkovsky Photo : The Australian Greenhouse Office Système de thermosiphon, Australie Maison du personnel médical, Botswana Maisons, Malmö, Suède

12 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Exemples : États-Unis et Canada Systèmes de chauffage de piscine Capteurs sans vitrage à faible coûtCapteurs sans vitrage à faible coût Piscine extérieure en climats froids Prolonge la saison dans les climats tempérés Utilisé lété pour les piscines intérieures dans les climats froids Peut avoir un temps de retour simple de 1 à 5 ans Capteurs vitrés pour le chauffage à lannéeCapteurs vitrés pour le chauffage à lannée Le système de filtration sert de pompeLe système de filtration sert de pompe Photo : RNCan Photo : Aquatherm Industries/ NREL Pix Système de chauffage de piscine, Canada Chauffage de piscine communautaire, Ontario, Canada

13 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Exemples : Grèce et Canada Systèmes commerciaux et industriels deau chaude Hôtels/motels, immeubles à logements et édifices à bureauxHôtels/motels, immeubles à logements et édifices à bureaux Centres médicaux et hôpitauxCentres médicaux et hôpitaux Lave-autos, buanderies et restaurantsLave-autos, buanderies et restaurants Centres sportifs, écoles, douchesCentres sportifs, écoles, douches Aquacultures, autres petites industriesAquacultures, autres petites industries Photo : RNCan Photo : Regional Energy Agency of Crete/ISES Hôtel, Agio Nikolaos, Crète Aquaculture, Colombie-Britannique, Canada

14 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Modèle RETScreen ® pour les projets de chauffage solaire de leau Pouvant être utilisé partout dans le monde pour lanalyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions démissions de gaz à effet de serre.Pouvant être utilisé partout dans le monde pour lanalyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions démissions de gaz à effet de serre. Vitré, sans vitrage et à tubes sous vide Piscine intérieure et extérieure (avec ou sans toile couvrante) Production deau chaude (avec ou sans stockage) RETScreennécessite seulement 12 points de données contre pour les modèles de simulation horaireRETScreen ® nécessite seulement 12 points de données contre pour les modèles de simulation horaire Non couvert actuellement :Non couvert actuellement : Changement dans la charge journalière de production deau chaude Production deau chaude autonome Système sans stockage ayant un fort taux de recouvrement de la charge Mécanisme de poursuite du soleil, concentrateur et capteurs solaires intégrés

15 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Calculs RETScreen ® : chauffage solaire de leau Voir le e-Manuel Analyse de projets dénergies propres : Manuel dingénierie et détudes de cas RETScreen ® Chapitre Analyse de projets de chauffage solaire de leau

16 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Exemple : validation du modèle RETScreen ® pour les projets de CSE RETScreen ® comparé à : WATSUN, pour un système deau chaude sanitaire à Toronto, Canada :WATSUN, pour un système deau chaude sanitaire à Toronto, Canada : ENERPOOL pour une piscine extérieure de 48 m 2 à Montréal, CanadaENERPOOL pour une piscine extérieure de 48 m 2 à Montréal, Canada Lénergie requise est à 2 % près Données enregistrées pour une piscine extérieure de m 2 à Möhringen, AllemagneDonnées enregistrées pour une piscine extérieure de m 2 à Möhringen, Allemagne Lénergie requise est à 3 % près et la production dénergie solaire est à 14 % près RETScreenWATSUNDiff. Ensoleillement incident (GJ)24,3424,79-1,8 % Charge énergétique (GJ)19,6419,73-0,5 % Énergie fournie (GJ)8,028,01 0,1 % Temps dopération de la pompe (h) ,1 % RETScreen vs données enregistrées pour 10 systèmes deau chaude à Guelph, Canada

17 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Conclusions Les capteurs sans vitrage, vitrés et à tubes sous vide peuvent fournir de leau chaude pour plusieurs applications dans tous les climatsLes capteurs sans vitrage, vitrés et à tubes sous vide peuvent fournir de leau chaude pour plusieurs applications dans tous les climats Une grande demande en eau chaude, des coûts élevés en énergie et un fort engagement de la part du propriétaire ou de lopérateur sont des facteurs de succès importantsUne grande demande en eau chaude, des coûts élevés en énergie et un fort engagement de la part du propriétaire ou de lopérateur sont des facteurs de succès importants RETScreen ® calcule :RETScreen ® calcule : La charge de production deau chaude pour leau courante ou les piscines La performance du système solaire de chauffage de piscine ou de production deau chaude avec ou sans stockage RETScreen ® calcule la production énergétique annuelle, en utilisant des données de ressource mensuelles, donnant des résultats dune précision comparable à des outils de simulation horaireRETScreen ® calcule la production énergétique annuelle, en utilisant des données de ressource mensuelles, donnant des résultats dune précision comparable à des outils de simulation horaire RETScreen ® permet des économies de coûts significatives pour la réalisation détudes préliminaires de faisabilitéRETScreen ® permet des économies de coûts significatives pour la réalisation détudes préliminaires de faisabilité

18 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – Questions? Module Analyse de projets de chauffage solaire de leau Cours danalyse de projets dénergies propres RETScreen ® International Pour plus dinformation visitez le site Web de RETScreen à :


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