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Le solaire Thermique: Suite
IUT Toulon- 2013
Sommaire
1. Les capteurs solaires thermiques 2. L’évaluation des besoins
3. Les schémas hydrauliques
4. Le dimensionnement des composants 5. Les indicateurs de performance
6. L’analyse économique 6. L’analyse économique 7. Aides et subventions
8. Le suivi des installations 9. L’impact environnemental
10.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&Itemi d=36
Le Chauffe eau solaire collectif: les aides
Coût : 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 2
o Aides régionales (ex : RA : appels à projets annuels)
o Aides départementales (ex : CG73 : 20 % du coût subventionnable plafonné à 200 €/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 de l'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
Sommaire
1. Les capteurs solaires thermiques 2. L’évaluation des besoins
3. Les schémas hydrauliques
4. Le dimensionnement des composants 5. Les indicateurs de performance
6. L’analyse économique 6. L’analyse économique 7. Aides et subventions
8. Le suivi des installations 9. L’impact environnemental
10.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
intervenants intervenants
•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
Sommaire
1. Les capteurs solaires thermiques 2. L’évaluation des besoins
3. Les schémas hydrauliques
4. Le dimensionnement des composants 5. Les indicateurs de performance
6. L’analyse économique 6. L’analyse économique 7. Aides et subventions
8. Le suivi des installations 9. L’impact environnemental
10.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
Sommaire
1. Les capteurs solaires thermiques 2. L’évaluation des besoins
3. Les schémas hydrauliques
4. Le dimensionnement des composants 5. Les indicateurs de performance
6. L’analyse économique 6. L’analyse économique 7. Aides et subventions
8. Le suivi des installations 9. L’impact environnemental
10.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, à
l’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 le développement de filières plus innovantes ( géothermie, pompes à chaleur, solaire thermique...). Les secteurs concernés sont l'habitat collectif, le tertiaire et l’industrie.
