Ibam chauffe eau solaire maroc 17fevrier2014

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Ibam chauffe eau solaire maroc 17fevrier2014

  1. 1. Séminaire organisé par La Faculté Polydisciplinaire de Ouarzazate et l’Association Dra des Energies Renouvelables. Etude technico Economique concernant le dimensionnent d’un chauffage solaire. Mohamed Ait Hassou – IBAM sa Fatima Tahmout - Ecobelgica http://www.ibam.eu
  2. 2. Plan global Objectif Méthodologie Théorie
  3. 3. Plan global Objectif Méthodologie Théorie
  4. 4. Objectif de l’exposé ElHaj à une question pratique. Comment allons nous y répondre de manière pratique ? Contexte: Mr ElHadj habite à Casablanca, il a acquit une villa avec piscine, chauffée avec du propane. Facture énergie : 20000 à 25000 Dh/ an. Il trouve que c’est onéreux et souhaite chauffer sa maison à l’énergie solaire.
  5. 5. Questions de l’ElHaj La réponse doit être pratique ! Ce que ElHaj veut savoir : Comment ? Combien ? 1) Comment : Est-ce possible ? 2) Combien : c’est chère ?
  6. 6. Plan global Objectif Méthodologie Théorie
  7. 7. Méthodologie 1 Compréhension de la situation 2 Proposition de solution technique 3 Évaluation financière 4 Proposition finale
  8. 8. Méthodologie 1 Compréhension de la situation 2 Proposition de solution technique 3 Évaluation financière 4 Proposition finale
  9. 9. QuestionS de l’ElHaj 1     Compréhension de la situation Villa Située à Casablanca/Maroc Piscine : 10 m² de surface – non chauffée Chaudière gaz propane 48kW alimentant trois circuits : • Un circuit chauffage par le sol (avec vanne mélangeuse) • Un circuit radiateur • Un circuit ballon d’eau chaude (avec vanne mélangeuse) Consommation de gaz estimée : 20 000 kWh (point de référence )
  10. 10. Compréhension de la situation existante Ballon existant stokage pour ECS Eau de ville Eau de puit
  11. 11. Méthodologie 1 Compréhension de la situation 2 Proposition de solution technique 3 Évaluation financière 4 Proposition finale
  12. 12. Chauffe-eau solaire Split
  13. 13. Compréhension de la situation existante Ballon existant stokage pour ECS Eau de ville Eau de puit
  14. 14. Intégration hydraulique de l’installation Comment ?
  15. 15. Méthodologie 1 Compréhension de la situation 2 Proposition de solution technique 3 Évaluation financière 4 Proposition finale
  16. 16. Evaluation technico-économique Combien ? 250000 Hyp : 20 m2 de chauffe eau solaire 200000 150000 année 100000 cummul des gains en MAD 50000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 -50000 -100000
  17. 17. 3. Evaluation financière Evaluation du potentiel solaire par m2 Evaluation des besoins chauffage Evaluation des besoins ECS Evaluation des besoins piscine Dimensionnement technico économique Quid de la piscine comme stockage Analyse hydraulique Résultats financiers
  18. 18. Rappel ordre de grandeur 1 litre de fuel = 1 m3 de gaz = 10 kWh
  19. 19. Potentiel solaire Casablanca 7,00 6,00 5,00 Données d'ensoleillement Casablanca kWh/m²/j horizontal 4,00 3,00 kWh/m²/j incliné à 45° 2,00 1,00 0,00 Energie utile produite par le capteur solaire par m²
  20. 20. Potentiel solaire Casablanca Production mensuelle d'énergie en kWh par l'installation solaire 1.400 1.200 1.000 800 production d'énergie en kWh par l'installation chauffe-eau solaire 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
  21. 21. Evaluation des besoins en chauffage besoin en chauffage en kWh 5000,00 4500,00 4000,00 3500,00 3000,00 2500,00 2000,00 1500,00 1000,00 500,00 0,00 besoin en chauffage en kWh Résultat d’une simulation dynamique via Design Builder La puissance maximum nécessaire est de 15 kW La chaudière actuelle est de 48 kW soit 3 fois surdimensionnée  importante surconsommation Nécessité de dimensionner correctement les besoins en chauffage dès la conception.
  22. 22. Evaluation des besoins en eau chaude sanitaire besoin d'énergie en Eau chaude sanitaire (mCPdetaT) en kWh 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 besoin d'énergie en Eau chaude sanitaire (mCPdetaT) en kWh 100,00 50,00 0,00 Les besoins sont pratiquement constant toute l’année
  23. 23. Evaluation de l’usage de la piscine comme stockage d’énergie (à 30°C) pour le chauffage 1800 1600 1400 1200 1000 800 déperdition pour piscine kwh production par l'installation solaire 600 400 200 0 La piscine ne peut pas être utilisée comme réservoir de stockage d’énergie en hiver
  24. 24. Besoins pour le chauffage de la piscine Durée d’utilisation mi-mars à mi octobre Temp de fonctionnement de la piscine 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% fonctionnement piscine
  25. 25. Besoins pour le chauffage de la piscine 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 ja nv ie fé r vr ie r m ar s av ril m ai ju in ju ille t se ao pt ût em b oc re no tob ve re dé m b ce re m br e 0 Es ma on des besoins piscine à 30°C Es ma on des besoins piscine à 28°C Es ma on des besoins piscine à 26°C Es ma on des besoins piscine à 24°C
  26. 26. Synthèse des besoins en énergie 6000,00 5000,00 produc on d'énergie en kWh par l'installa on chauffeeau solaire 4000,00 3000,00 2000,00 ECS + chauffage+ piscine 30 °C 0,00 janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre 1000,00
  27. 27. Synthèse des besoins en énergie 6000,00 5000,00 produc on d'énergie en kWh par l'installa on chauffeeau solaire 4000,00 3000,00 2000,00 ECS+chauffage+piscine 28°C 1000,00 te t m no bre ve m br e ille se p ju ai m s m ar ja nv ie r 0,00
  28. 28. Synthèse des besoins en énergie 6000,00 5000,00 4000,00 produc on d'énergie en kWh par l'installa on chauffe-eau solaire 3000,00 2000,00 ECS +chauffage +piscine 26°C 0,00 janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre 1000,00
  29. 29. Synthèse des besoins en énergie répartition Répartition des besoins énergétiques pour la Villa Tamaris besoin en chauffage en kWh besoin en ECS Estimation des besoins piscine à 26°C
  30. 30. Production solaire utile 1400,00 1200,00 1000,00 produc on d'énergie en kWh par l'installa on chauffe-eau solaire 800,00 600,00 400,00 produc on solaire u le cas de la piscine à 28°C 0,00 janvier février mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre décembre 200,00 La production solaire utile est la part d’énergie produite par le capteur qui a permis d’économiser de l’énergie primaire (gaz propane). Elle est permet d’évaluer l’économie annuelle financière réalisée grâce à l’installation solaire.
  31. 31. Evaluation technico-économique 250000 Hyp : 20 m2 de chauffe eau solaire 200000 150000 année 100000 cummul des gains en MAD 50000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 -50000 -100000 VAN / TRI / TRS VAN TRI TRS 68431 17,04% 6,02
  32. 32. Plan global Objectif Méthodologie Théorie
  33. 33. Plan global Chauffage centrale Corrosion chauffe-eau solaire
  34. 34. Plan global Chauffage centrale Corrosion chauffe-eau solaire
  35. 35. Evaluation technico-économique
  36. 36. Plan global Chauffage centrale Corrosion chauffe-eau solaire
  37. 37. Corrosion Eau + deux métaux de nature différentes + contact = corrosion Par exemple : Fe + Cu dans une eau à Ph acide  corrosion Solution mettre un « fusible électrochimique » : métal
  38. 38. Corrosion Solution : magnésium
  39. 39. Corrosion – la solution Solution : anode magnésium A changer annuellement !!!
  40. 40. Plan global Chauffage centrale Corrosion chauffe-eau solaire
  41. 41. Capteurs vitré >< capteur sous vide
  42. 42. Plan global Chauffage centrale Corrosion chauffe-eau solaire
  43. 43. Capteurs tubulaires à eau – basse pression Eau chaude Tube sous vide avec surface absorbante Eau froide
  44. 44. Capteurs tubulaires à eau – basse pression
  45. 45. Capteurs tubulaires à eau – basse pression
  46. 46. Capteurs tubulaires à eau – basse pression Figure 2 6. réservoir 1Sortie d’aération 4 Sortie de trop plein 8 Bouchon de vidange 7 Emplacement pour la résistance électrique 5 Sortie d’eau chaude FIG 2
  47. 47. Capteurs tubulaires à eau – basse pression
  48. 48. Capteurs tubulaires à eau – basse pression
  49. 49. Plan global Chauffage centrale Corrosion chauffe-eau solaire
  50. 50. Capteurs tubulaires à eau – basse pression
  51. 51. Capteurs tubulaires à eau – basse pression
  52. 52. Capteurs tubulaires heat Pipe : réservoir
  53. 53. Capteurs tubulaires: sécurité et protection
  54. 54. Plan global Chauffage centrale Corrosion chauffe-eau solaire
  55. 55. Chauffe-eau solaire Split
  56. 56. 4. Conclusions  Nécessité d’une étude préalable pour un dimensionnement correct des besoins en chauffage. Dans le cas de cette villa la chaudière est trois fois surdimensionnée soit 48 kW au lieu de 15 kW !  Le système de chauffe-eau solaire s’intègre parfaitement de manière rentable au système de chauffage existant.  Le chauffe eau solaire permet de prolonger la durée d’utilisation de la piscine et donc plus de confort pour l’occupant.  Le système est rentable en 6 ans. Page  56
  57. 57. Questions? Page  57

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