Cette solution, grâce au panneau solaire thermique installé en toiture permet de répondre à l’exigence d’obligation de recours à une énergie renouvelable en maison individuelle neuve.
Taux de couverture solaire réel = (Energie solaire utile)/(Besoin pour le production d'ECS)
avec : Energie solaire utile = Energie apportée par le capteur solaire au ballon de stockage - Pertes de stockage
Différence entre CESI optimisé et CESI classique
En configuration CESI Optimisé (figure 1), la chaudière assure la production d’eau chaude sanitaire de façon instantanée. Cette configuration permet de réduire les pertes de charges ainsi que la taille de ballon, limitant l’encombrement dans le logement (possibilité de placer le ballon en dessous de la chaudière murale).
En configuration CESI Classique, un appoint intégré au ballon permet de maintenir ce dernier en température. Les pertes sont donc plus important du fait de ce maintien mais également du fait du volume de stockage plus important.
Couverture de 50 % des besoins : preuve par l'exemple
Dans le cadre du processus développement produit, des instrumentations ont été menées par l’INES (Institut National de l’Energie Solaire) et GrDF. Ces suivis d’une durée d’un an ont permis de valider la performance du produit CESI Optimisé.
Une des instrumentations a concerné une maison de 116 m² habitables (SRT : 149 m²) située en zone H2b.
Les caractéristiques de ce bâtiment sont les suivantes :
- Maison R+1
- SRT : 149 m²
- Zone H2b
- Cep = 47,3 kWhep/m²SRT.an pour Cepmax = 48,5 kWhep/m²SRT.an
- Bbio=52,5 pour Bbiomax=58,5
- Capteur thermique : S =2,35m²
- Inclinaison : 40°
- Orientation : Plein sud
Les enseignements apportés par l’analyse des résultats (figure 3) sont satisfaisants :
- Le taux de couverture solaire annuel moyen est supérieur à 50%, et les mois les plus chauds compris entre 80 et 90%, tout en garantissant une absence de surchauffe et de dégradation du matériel.
- Le dimensionnement du ballon correspond aux besoins d’ECS et il permet de couvrir les besoins journaliers.
Résultats de l'instrumentation
|
|
Janv. |
Fev. |
Mars |
Avr. |
Mai |
Juin |
Juil. |
Août |
Sept. |
Oct |
Nov |
dec. |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Ensoleillement 2013 |
h |
50 |
107 |
106 |
170 |
170 |
195 |
296 |
290 |
195 |
- |
- |
- |
|
Ensoleillement |
kWh |
70 |
118 |
153 |
250 |
259 |
263 |
370 |
369 |
259 |
164 |
91 |
109 |
|
Energie solaire utile |
kWh |
40 |
57 |
78 |
120 |
113 |
102 |
97 |
54 |
84 |
70 |
39 |
50 |
|
Consommation moyenne journalière d'ECS |
I/j |
151 |
155 |
164 |
155 |
150 |
124 |
96 |
64 |
128 |
141 |
146 |
157 |
|
Besoin en ECS |
kWh |
216 |
172 |
217 |
199 |
185 |
139 |
105 |
67 |
126 |
153 |
163 |
204 |
|
Taux de couverture solaire réel |
- |
19% |
33% |
36% |
60% |
61% |
73% |
92% |
81% |
67% |
46% |
24% |
25% |
|
Economie d'énergie |
kWh |
45 |
95 |
98 |
154 |
150 |
214 |
403 |
167 |
167 |
100 |
48 |
61 |
A noter que l’économie d’énergie est calculée en prenant en compte le rendement de la chaudière en production d’eau chaude sanitaire.
Le graphique ci-dessous permet d’illustrer la part des besoins en eau chaude sanitaire couverte par le système solaire thermique :
Les résultats de ce field test fournissent une tendance. Ils sont représentatifs de la performance du système CESI Optimisé pour un bâtiment ayant des caractéristiques données précédemment.
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