Cours d’analyse de projets d’énergies propres Analyse de projets de chauffage solaire de l’air Cours d’analyse de projets d’énergies propres Système industriel de chauffage solaire de l’air, Québec, Canada Photo : Conserval Engineering © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Objectifs Réviser les principes de base d’un système de chauffage solaire de l’air (CSA) Présenter les enjeux importants d’une analyse de projet de CSA Présenter le modèle RETScreen® pour les projets de CSA © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Qu’est-ce que les systèmes de CSA fournissent? Chauffage de l’air de ventilation Chauffage de l’air de procédé …mais aussi… Revêtement Réduction des pertes de chaleur à travers les murs Réduction de la stratification Meilleure qualité de l’air Réduction des problèmes de pression négative École, Yellowknife, Canada Capteur solaire Photo : Arctic Energy Alliance Photo : Enermodal Engineering © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Fonctionnement d’un système de CSA La plaque perforée absorbe l’énergie solaire Le ventilateur aspire l’air au travers du capteur solaire et du collecteur d’air en auvent Le système de régulation contrôle la température Registres Chauffage auxiliaire L’air est distribué dans le bâtiment Les pertes de chaleur dans le mur sont récupérées Déstratification Registre pour la prise directe d’air neuf en été © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Systèmes de CSA commerciaux et résidentiels Deux types de systèmes Ventilation seulement (immeubles résidentiels et écoles) Chauffage, climatisation et ventilation avec de 10 à 20 % d’air frais Les capteurs du CSA se raccordent aux ventilateurs et aux gaines de distribution conventionnels Chauffage conventionnel ajouté au besoin Pas de déstratification Cycle de recirculation permettant d’augmenter l’apport d’air frais © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Systèmes de CSA industriels Pour la ventilation dans les usines, les entrepôts, etc. Des gaines de distribution souples perforées distribuent l’air au niveau du plafond Le contrôle de la température se fait par un mélange d’air frais et d’air recirculé, le mélange sera chauffé si nécessaire Déstratification : l’air frais est mélangé à l’air au niveau du plafond puis redescend © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Système de CSA pour le chauffage de l’air de procédé Les capteurs peuvent être installés sur n’importe quelle surface convenable Des gaines de distribution relient la sortie d’air du capteur au procédé La température peut être régulée par Système de chauffage conventionnel Registre pour prise directe d’air Séchage des récoltes Requiert de basses températures pour éviter l’endommagement des récoltes Préchauffage de l’air pour les procédés industriels Abris pour le séchage du thé, Java Ouest, Indonésie Photo : Conserval Engineering © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Ressource solaire vs demande en chauffage de l’air de ventilation Iqaluit, Canada, 64º N Lanzhou, Chine, 36º N 6 6 4 4 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Moscou, Russie, 55º N Jakarta, Indonésie, 6º S 6 4 kWh par jour sur le plan des capteurs 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Buffalo, É.-U., 43º N Les mois ayant une température moyenne <10 ºC ont été ombragés L’équateur fait face aux surfaces placées verticalement, sauf pour Jakarta (surface horizontale) Portion d’utilisation dans le mois 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Coûts et économies générés par un système de CSA 1 m2 de capteur Coûts (installation comprise) : Capteur : 100 à 250 $/m2 Système de ventilation : 0 à 100 $/m2 Total : 100 à 350 $/m2 moins le coût du revêtement standard Énergie captée : 1 à 3 GJ/an Électricité 0,05 $/kWh 0,12 $/kWh Diesel 0,30 $/L 0,70 $/L Économies annuelles pour 2 GJ livrés Gaz 0,17 $/m3 0,45 $/m3 0 $ 20 $ 40 $ 60 $ © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Enjeux d’un projet de chauffage solaire de l’air Plus rentable pour les nouvelles constructions et les projets de rénovations Permet d’appliquer un crédit pour le revêtement Permet de s’assurer que le système de ventilation s’adapte facilement au système de CSA La plupart des couleurs foncées ont une absorptivité de 0,80 à 0,95 Les questions architecturales peuvent être très importantes Un taux d’occupation élevé sera plus rentable Peut s’ajuster autour des portes et des fenêtres Les ventilateurs et les gaines de distribution existants peuvent être utilisés Coût d’entretien bas ou nul Photo : RNCan © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Exemples : Canada et États-Unis Système de chauffage de l’air de ventilation Améliore la qualité de l’air à faible coût La surface du capteur s’étend de quelques m2 à 10 000 m2 Les conduits d’aération doivent être localisés près du mur sud Les retours sur l’investissement sont typiquement de 2 à 5 ans Immeuble résidentiel, Ontario, Canada Les systèmes industriels ont souvent des retours simples plus rapides Capteur brun sur un bâtiment industriel, Connecticut, É.-U. Bâtiment scolaire préfabriqué, Ontario, Canada Photo : Conserval Engineering Photo : Conserval Engineering © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Exemple : Indonésie Système de chauffage de l’air de procédé Normalement, ces systèmes ont des débits d’air constants et un contrôle très simple Utilisé pour sécher les récoltes amassées au cours de l’année Meilleur si la saison d’ensoleillement coïncide avec le temps des récoltes Abris pour le séchage du thé, Java Ouest, Indonésie Photo : Conserval Engineering © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Modèle RETScreen® pour les projets de chauffage solaire de l’air Pouvant être utilisé partout dans le monde pour l’analyse de la production énergétique, des coûts sur le cycle de vie et des réductions d’émissions de gaz à effet de serre. Air de ventilation Chauffage de l’air de procédé Récupération de la chaleur Déstratification RETScreen® nécessite seulement 12 points de données, contre 8760 pour les modèles de simulation horaire Non couvert actuellement : Technologies avancées de récupération de chaleur Technologies autres que Solarwall® Systèmes de ventilation non équilibrés © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Calculs RETScreen® : chauffage solaire de l’air Voir le e-Manuel Analyse de projets d’énergies propres : Manuel d’ingénierie et d’études de cas RETScreen® Chapitre Analyse de projets de chauffage solaire de l’air © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Exemple : validation du modèle RETScreen® pour les projets de CSA © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Conclusions Le CSA fournit du chauffage de l’air de ventilation et de procédé L’énergie solaire est disponible partout à travers le monde pour du chauffage de l’air de ventilation Les systèmes de CSA servent de revêtement et alimentent les systèmes de ventilation conventionnels Pour les systèmes de CSA, RETScreen® calcule L’énergie captée, le rendement et l’augmentation de température La récupération des pertes thermiques par le mur La réduction des pertes thermiques attribuable à la déstratification RETScreen® calcule la production énergétique annuelle, en utilisant des données de ressource mensuelles, donnant des résultats d’une précision comparable à des outils de simulation horaire RETScreen® permet des économies de coûts significatives pour la réalisation d’études préliminaires de faisabilité © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.

Questions? www.retscreen.net Module Analyse de projets de chauffage solaire de l’air Cours d’analyse de projets d’énergies propres RETScreen® International Pour plus d’information visitez le site Web de RETScreen à : www.retscreen.net © Ministre de Ressources naturelles Canada 2001 – 2004.