Day 2 Solar Water Heating Systems

RCREEE TRAINING WORKSHOP
“Energy Audit in Buildings”
Tunis, June 1st – June 5th, 2010

SOLAR WATER HEATING SYSTEMS

Mongi BIDA – Mechanical & Energy Consulting Engineer (CEESEN)

POSSIBLE SOLAR THERMAL APPLICATIONS IN
BUILDINGS

 Service hot water heating,
 Swimming pool water heating,
 Space heating (Low temperature: Floor Heating / heating
systems using water systems heat pumps),
 Space cooling in association with absorption / adsorption
systems
 Direct air cooling using a cycle of Air drying / Air moistening
(desiccant systems)
 Dehumidification of air : Elimination of latent loads in air
cooling systems / dehumidification of ambient air of indoor
swimming pools (desiccant systems)

TEMPERATURE RANGES OF SOLAR WATER HEATING APPLICATIONS & ASSOCIATED SYSTEMS
Temperature level

20°C - 30°C 40°C - 60°C 70°C - 90°C 100°C >100°C
• Space heating • High temperature process
• Swimming heat
• Process heat
Application pool heating • Service Hot water
• Single effect • Double effect absorption
absorption cooling cooling
• Hotels
• Resorts
• Swimming • Hospitals • Offices • Offices
pools (mostly • Residential
Market sector outdoor) buildings
• Commercial buildings • Commercial Buildings
• Army buildings • Industry • Industry
• Prisons
• etc.
• Flat plate - covered • Vacuum tube • Concentrating systems with
• Uncovered
Solar Collector • Vacuum tube collectors (high vacuum tube collectors (very
collectors
(normal efficiency) efficiency) high efficiency)
• Multi thermosifon or
• No storage ICS (storage • Forced circulation,
Circulation/ outdoor) • Forced circulation, buffer
(pool is buffer tank
storage storage) indoor/outdoor
tank indoor/outdoor
• Forced circulation,
tank indoor/outdoor
• Check roof strength • Check roof strength
• Mostly in for additional for additional storage
intermediary storage weight weight • Check roof strength for
Remarks Seasons for
additional storage weight
outdoor pools • Normal vacuum • High vacuum tube
tube efficiency: Uloss efficiency: Uloss < 2
> 2 W/m 2/K W/m2/K

THE SOLAR WATER HEATING DESIGN
PROCESS

MAJOR STEPS IN THE DESIGN PROCESS

1. The feasibility study: GO or NO GO

2. The Design Development Phase

3. The Final Design & Preparation of Bidding Documents

MAIN PARAMETERS AND CRITERIA

1. The nature of the project and the service hot water needs:
 Operating temperature
 Daily total amounts and variation through the day (24 hrs- daily
profile)
 Seasonal variation (12 month-profile)
2. Technical constraints associated with the existing system
providing the service hot water: How to couple the solar
installation with the existing system?
3. Architectural constraints that can influence: System type,
location and maximum allowable size
4. Economic parameters & Criteria (Installation costs, Life cycle,
interest rates, etc.)

HOT WATER SOLAR HEATING APPLICATIONS & ASSOCIATED SYSTEM PARAMETERS
Centralized / Thermosiphon / Recommended Recommended Direct flow
Decentralized forced storage size flow rates through / heat
circulation exchangers
Swimming One system per hydraulic Forced circulation Pool is storage Typical Direct flow
pool pool filter circuit 150 l/m2/h through EPDM,
PE or PP
collectors
Hotels / Decentralized:
Resorts / bungalows/chalets
Centralized:
one building block; central
hot water backup heating
system available For Forced
Residential Decentralized: systems: For Forced
Type of application

Thermosiphon: Heat exchanger:
Buildings up to 2-3 No space needed systems: no risk of
storey’s; lack of proper for storage in Typical: 50 l/m2 blockage of
apartments ownership building Typical flow rate: collector tubes
structure 50 l/m2/h by calcification;
If < 30 l/m2:
Centralized:
Forced circulation: take a close look
No space for storage in Better hygiene.
better opportunities at sizing; is only Low flow rate:
apartments; large
for esthetic possible with 10 l/m2/h
residential buildings;
architectural constant load (improved Try to avoid
collective ownership; rental
integration pattern during stratification in direct flow
buildings
Typically central hot water day storage) systems.
Hospitals /
Army systems
buildings /
Student
Dorms /
Prisons

THE FEASIBILITY STUDY

1. Collection of relevant data:
 Site architectural data: Solar collectors potential
location (area and structural constraints), existing
plant room location, possible allowance for additional
plant room space, etc.
 Technical data: PI diagram of existing SHW system,
equipment characteristics & data sheets, Hot water
consumption (quantities and patterns), etc.
2. Selection of basic system options that are suitable for the
project:
 Type of system,
 basic system components (solar collector / Storage /
etc.)

OPTIONS TO BE CONSIDERED IN THE SELECTION OF A
SOLAR WATER HEATING SYSTEM

 Centralized Vs Decentralized
 Thermosiphon Vs Forced circulation
 Direct flow through solar collectors / Use of a
heat exchanger
 External heat exchanger / In tank heat exchanger
 Storage size (depends on application and hot
water daily usage patterns)
 Fluid circulation rate in the solar collectors

CRITERIAS TO BE CONSIDERED IN THE SELECTION OF A
SOLAR SYSTEM TYPE

1. The nature of the project:
 Type of activity and operating modes
 Service Hot water needs (quantities & daily/monthly
profiles)
2. The architectural configuration of the project
(compact building, existing of many building blocs,
etc.)
3. The cost of the candidate solar systems
4. The site tap water quality (Potential scaling
problems)
5. Maintenance capabilities on site

TASKS TO BE COMPLETED IN THE FEASIBILITY STUDY

 3 MAIN TASKS:
1. Sizing of the solar installation, taken into
account all identified constraints,
2. Evaluation of direct and indirect costs
associated with the solar installation
3. Evaluation of provisional energy savings
and associated economic parameters
(payback period, lifecycle cost analysis,
etc.)

COLLECTOR TILT ANGLE

1. Latitude angle, if very little seasonal
variation in service hot water demand (for
Tunisia, about 35°)
2. [Latitude angle + 10°], if service hot water
demand is mainly in the winter season (for
Tunisia, about 45°)
3. [Latitude angle - 10°], if service hot water
demand is mainly in the summer season
(for Tunisia, about 25°)

SYSTEM PERFORMANCE EVALUATION

System performance depends mainly on :
1. Solar collectors performance curve
2. Solar collector area
3. Solar storage volume
4. Heat exchanger(s): size & effectiveness
5. Collector fluid and its flow rate

SOLAR SYSTEM SIZING IS AN ITERATIVE PROCESS

INITIAL VALUES TO BE USED IN SIZING SERVICE HOT
WATER HEATING SOLAR SYSTEMS

SOLAR COLLECTOR AREA FOR A FORCED CIRCULATION SYSTEM (TUNISIAN CLIMATIC CONDITIONS)

0,7 à 1 m² of collector area per [100 liters/day] of maximum SHW @ 60°C

SOLAR STORAGE VOLUME FOR A FORCED CIRCULATION SYSTEM

Solar Storage Volume = 50 liters par m² of solar collector

Maximum Volume = Daily maximum SHW consumption @ 60°C

FOR A COLLECTIVE SYSTEM BASED ON A BATTERY OF THERMOSYPHON SYSTEMS

Total Systems Volume = Annual Average of daily SHW consumption @ 60°C

Variation of the Solar system productivity as a function of the Solar installation size
for a hotel in Hammamet (Storage volume = 50 litres / m² of solar collector)

100% 1000
Contribution Solaire [%] Productivité [kWh/m²-an] Prod. Additionnelle [kWh/m²-an
90% 900

80% 800

70% 700

n
-a
]
60% 600

50% 500

40% 400
%
A
S
F
o
u
n
c
a
r
]
[
t
i
l

30% 300

W
m
P
S
h
u
d
o
k
y
v
c
a
r
²
[
t
/
i
l
20% 200

10% 100

0% 0
0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60
m² of Collector Surface area per 100 litres of maximum daily service hot water demand
[m²/ 100 litres_SHW-day]

Variation of solar fraction as a function of storage size and maximum daily hot water consumption

100%
Maximum storage volume = maximum daily consumption
90%

80%

70%

60%

50%

40%
%
A
S
o
u
n
c
a
r
]
[
t
f
i
l

30%

20%
T.Inst = 1,5 m²/100 l_ECS-jours T.Inst = 1,3 m²/100 l_ECS-jours T.Inst = 1,0 m²/100 l_ECS-jours

10% T.Inst = 0,7 m²/100 l_ECS-jours T.Inst = 0,5 m²/100 l_ECS-jours

0%
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 200,0
Solar storage Volume / Solar collector area [litre/m²]

CASE STUDY FOR COLLECTIVE SOLAR SYSTEMS

CASE N°1: FORCED CIRCULATION
SYSTEM

 Hôtel 300 beds - Djerba
 Energy source for SHW : GPL
 Annual Energy Consumption [kWh/an]: 380 961
 Annual Energy Cost [DT/an]: 31 008

CASE STUDY FOR A COLLECTIVE SOLAR SYSTEM:
FORCED CIRCULATION

FORCED CIRCULATION
ETUDE DE FAISABILITE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE DE CHAUFFAGE DE L'EAU CHAUDE SANITAIRE
HOTEL à DJERBA - Installation solaire à circulation forcée, Volume de stockage = 50 litres / m², échangeur noyé

Données de base
Type d'Etablissement HOTEL
Capacité [Nombre de lits] 300
Implantation géographique DJERBA
Forme d'énergie utilisée pour la production d'ECS (Gaz naturel, GPL, fuel, etc.) GPL
Coût unitaire de l'énergie [DT / kWh] 0,081
Durée du cycle de vie 21 ans
Taux d'actualisation sur le cycle de vie 8,0%
Frais des études et suivi de la réalisation (concepteur, contrôle technique, etc.) 9 360
Frais annuels de maintenance des installations solaires, à partir de la 2ème année 1,5%
Contribution fond propre dans le coût de l'installation (en absence de subvention) 30%
Taux d'interrêt prêt bancaire sans subvention 8,5%
Taux d'interrêt prêt bancaire avec subvention 6,5%
Durée de remboursement du prêt bancaire 7 ans

Consommations actuelles du bâtiment
Consommation d'eau chaude sanitaire @60°C, [m3/an] 6 087
Besoins énergétiques pour la production d'ECS [kWh/an] 285 721
Forme d'énergie utilisée pour la production d'ECS (Gaz naturel, GPL, fuel, etc.) GPL
Rerndement thermique global pour la production d'ECS 75%
Consommation d'énergie [kWh/an] 380 961
Facture annuelle d'énergie [DT/an] 31 008

FORCED CIRCULATION

Moyenne
Mois Nbr jours/mois Mois TOC - Arrondi Nbr-Nuités Total [litres / mois]
[litre/jour]
1 31 1 25% 2 325 232 500 7 500
2 28 2 30% 2 520 252 000 9 000
3 31 3 45% 4 185 418 500 13 500
4 30 4 55% 4 950 495 000 16 500
5 31 5 50% 4 650 465 000 15 000
6 30 6 65% 5 850 585 000 19 500
7 31 7 85% 7 905 790 500 25 500
8 31 8 95% 8 835 883 500 28 500
9 30 9 70% 6 300 630 000 21 000
10 31 10 70% 6 510 651 000 21 000
11 30 11 45% 4 050 405 000 13 500
12 31 12 30% 2 790 279 000 9 000
Moyenne = 55% 5 073 507 250 16 625
Maximum = 95% 8 835 883 500 28 500
Total= 60 870 6 087 000

Taille de l'installation Coût de l'installation solaire
Option [m²/100 Litres] Capteurs [m²] Capteurs Stockage Sol. Tuyauteries Pompe Régul. + Elec. Total
Option 1 0,50 143 53 520 22 040 18 030 2 570 4 750 100 910
Option 2 0,70 201 75 480 25 670 21 320 2 680 4 750 129 900
Option 3 1,00 285 107 070 41 890 26 060 2 840 4 750 182 610
Option 4 1,30 371 139 300 48 770 30 890 3 000 4 750 226 710
Option 5 1,50 428 160 560 57 310 34 080 3 100 4 750 259 800

FORCED CIRCULATION
Consommation mensuelle d'ECS pour un hôtel à DJERBA de300 lits
Besoins ECS (@60°C) = 100 litres / nuitée (chambres + Cuisine + buanderie)
1000

900

800

700
m
o
3
s
-[
]
/
i

600

500

400

300

200
m
C
S
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n
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od
y
t
i

100

0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mois de l'année

FORCED CIRCULATION

Pré-dimensionnement de l’installation solaire
Configuration de base de l'installation solaire: CONFIGURATIONS CONSIDEREES
Installation solaire à circulation forcée, Volume de stockage = 50 litres / m², échangeur noyé OPTION 1 OPTION 2 OPTION 3 OPTION 4 OPTION 5
Taille de l’installation solaire
Nombre de modules de système thermosyphon ou Nombre de capteurs dans le cas de système forcé 78 110 156 203 234
Superficie des capteurs [m²] 143 201 285 371 428
Volume de stockage solaire [litres] 7 500 10 000 15 000 20 000 22 500

Bilan énergétique de l’installation solaire
Contribution solaire [%] 47% 61% 77% 87% 91%
Réduction annuelle des besoins énergétiques pour la production d'ECS [kWh/an] 129 533 168 522 212 041 238 850 249 167
Réduction annuelle des besoins énergétiques pour la production d'ECS par m² de papteur [kWh/m²] 907 837 743 643 582
Réduction annuelle de combustible [kWh/an] 172 711 224 696 282 721 318 467 332 223
Réduction annuelle de combustible par m² de papteur [kWh/m²] 1 210 1 116 990 857 776
Réduction annuelle de la facture énergétique [DT /an] 14 057 18 289 23 011 25 921 27 041

Bilan économique sans subvention (HTVA - Avant impots)
Frais des études, contrôle technique, etc./ sans subventions , [DT] 9 360 9 360 9 360 9 360 9 360
Coût du système solaire sans subventions , [DT] 100 900 129 900 182 600 226 700 259 800
Coût unitaire du système solaire sans subventions , [DT/m²] 707 645 640 610 607
Frais annuels de maintenance de l'installation solaire sans subventions , avant la 2ème année[DT/an] 0 0 0 0 0
Frais annuels de maintenance de l'installation solaire sans subventions , à partir de la 2ème année[DT/an] 1 514 1 949 2 739 3 401 3 897
Coût actualisé du système solaire par kWh de combustible économisé, [DT / kWh] 0,046 0,045 0,049 0,054 0,059
Coût annuel global actualisé (coût total actualisé du système Solaire + facture annuelle d'énergie), [DT / an] 24 878 22 798 21 852 22 182 23 493
Temps de retour sur investissement initial uniquement! ( Coût installation + Frais des études, etc. ) [années] 7,8 7,6 8,3 9,1 10,0
TRI (compte tenu de l'investissement initial, des frais financiers + frais d'exploitation) 10,6% 11,3% 9,4% 7,4% 5,6%

FORCED CIRCULATION
Installation solaire à circulation forcée, Volume de stockage = 50 litres / m², échangeur noyé OPTION 1 OPTION 2 OPTION 3 OPTION 4 OPTION 5
Bilan économique avec subvention (HTVA - Avant impots)
Montant des subventions relatives aux frais des études, contrôle technique, etc. [DT] 4 680 4 680 4 680 4 680 4 680
Frais des études, contrôle technique, etc./ avec subventions , [DT] 4 680 4 680 4 680 4 680 4 680
Montant des subventions relatives au coût de l'installation, [DT] 21 411 30 195 42 822 55 724 64 233
Coût du système solaire avec subventions , [DT] 79 489 99 705 139 778 170 977 195 567
Coût unitaire du système solaire avec subventions , [DT/m²] 557 495 490 460 457
Montant des subventions relatives à la maintenance de l'installation pour la 2 & 3ème année [DT/an] 1 142 1 610 2 284 2 972 3 426
Montant des subventions relatives à la maintenance de l'installation pour la 4 & 5ème année [DT/an] 500 705 999 1 300 1 499
Coût de la maintenance de l'installation solaire, pour la 2 & 3 année avec subventions , [DT/an] 372 338 455 429 471
Coût de la maintenance de l'installation solaire, pour la 4 & 5ème année avec subventions , [DT/an] 1 014 1 244 1 740 2 100 2 398
Coût de la maintenance de l'installation solaire, audelà de la 5ème année, [DT/an] 1 514 1 949 2 739 3 401 3 897
Coût actualisé du système solaire par kWh de combustible économisé, [DT / kWh] 0,038 0,036 0,040 0,044 0,048
Coût annuel global actualisé (coût total actualisé du système Solaire + facture annuelle d'énergie), [DT / an] 23 431 20 857 19 325 18 961 19 814
Temps de retour sur investissement initial uniquement! ( Coût installation + Frais des études, etc. ) [années] 6,0 5,7 6,3 6,8 7,4
TRI (compte tenu de l'investissement initial, des subventions, des frais financiers + frais d'exploitation) 21,3% 24,7% 19,8% 16,5% 13,1%
Bilan environnemental
Quantité annuelle d'énergie substituée par le solaire [Tep / an] 14,9 19,3 24,3 27,4 28,6
Émissions de CO2 évitées par Tep [téCO2 / Tep] 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6
Émissions de CO2 évitées par an [téCO2 / an] 39,2 51,0 64,2 72,3 75,4
Émissions de CO2 évitées sur 21 ans de durée de vie [téCO2] 823,5 1071,3 1348,0 1518,4 1584,0
Émissions de CO2 évitées sur 21 ans de durée de vie par m² de capteurs [téCO2 / m² de capteur] 5,8 5,3 4,7 4,1 3,7
Coût actualisé de la tonne de CO2 évitée, sans subvention [DT / téCO2] 202 198 216 236 259

FORCED CIRCULATION

RECAPITULATION ANALYSE ECONOMIQUE Sans Subvention PROSOL Avec Subvention PROSOL

Coût du Système solaire [DT] 129 900 (645 DT/m²) 99 705 (495 DT/m²)
Temps de retour sur investissement initial uniquement!
(Coût installation + Frais des études) - [Années] 7,6 5,7

TRI (Taux de Rentabilité Interne)
[Compte tenu de l'investissement initial, des frais
financiers et frais d'exploitation] 11,3% 24,7%

Coût actualisé du système solaire par kWh de
combustible économisé, [DT/kWh]
(Coût du GPL = 0,081 DT/kWh) 0,045 0,036

CASE STUDY FOR A DECENTRALIZED SOLAR SYSTEM:
THERMOSYPHON SYSTEM
CAS N°2: INDIVIDUAL THERMOSIPHON
MODULES
 Hotel 160 beds bungalow type- Djerba
 Energy Source for SWH : Électricity
 Annual energy consumption [kWh/an] 112 156
 Annual Energy Cost [DT/an] 15 220
 2 options considered for the solar inst.:
 1 Module of 300 liters / 4 m² for 2 rooms
 1 Module of 500 litres / 6 m² for 4 rooms
 2 scénarios of performance:
 Maximum: rooms are occupied in an arbitrary order
 Minimum: The same rooms are occupied during a given month – only
those systems are sollicited

THERMOSYPHON SYSTEM

OPTION 1: 1 Module of 300 liters / 4 m² for 2
rooms
ETUDE DE FAISABILITE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE DE CHAUFFAGE DE L'ECS
HOTEL (Bengalows isolés de 4 ch.) à Jerba - 1 Module Thermosiphon [300 litre / 4 m²] pour 2 chambres

Données de base
Type d'Etablissement HOTEL (Bengalows isolés de 4 ch.)
Implantation géographique Jerba
Forme d'énergie utilisée pour la production d'ECS (Gaz naturel, GPL, fuel, etc.) ELECTRICITE


THERMOSYPHON SYSTEM
Performance Performance Performance
1 Module Thermosiphon [300 litre / 4 m²] pour 2 chambres Minmale Maximale Moyenne
Nombre de modules de système thermosyphon ou Nombre de capteurs dans le cas de système forcé 40 40 40
Superficie des capteurs [m²] 160 160 160
Volume de stockage solaire [litres] 11 280 11 280 11 280

Contribution solaire [%] 64% 78% 71%
Réduction annuelle des besoins énergétiques pour la production d'ECS [kWh/an] 64 197 78 680 71 439
Réduction annuelle des besoins énergétiques pour la production d'ECS par m² de papteur [kWh/m²] 401 492 446
Réduction annuelle de combustible [kWh/an] 71 330 87 422 79 376
Réduction annuelle de combustible par m² de papteur [kWh/m²] 446 546 496
Réduction annuelle de la facture énergétique [DT /an] 9 679 11 863 10 771

Frais des études, contrôle technique, etc./ sans subventions , [DT] 4 224 4 224 4 224
Coût du système solaire sans subventions , [DT] 100 200 100 200 100 200
Coût unitaire du système solaire sans subventions , [DT/m²] 626 626 626
Frais annuels de maintenance de l'installation solaire sans subventions , avant la 2ème année[DT/an] 0 0 0
Frais annuels de maintenance de l'installation solaire sans subventions , à partir de la 2ème année[DT/an] 1 503 1 503 1 503
Coût actualisé du système solaire par kWh de combustible économisé, [DT / kWh] 0,107 0,086 0,095
Coût annuel global actualisé (coût total actualisé du système Solaire + facture annuelle d'énergie), [DT / an] 13 172 10 916 12 008
Temps de retour sur investissement initial uniquement! ( Coût installation + Frais des études, etc. ) [années] 10,8 8,8 9,7
TRI (compte tenu de l'investissement initial, des frais financiers + frais d'exploitation) 4,0% 8,2% 6,2%

THERMOSYPHON SYSTEM

OPTION 2: 1 Module of 500 liters / 6 m² for 4
rooms
ETUDE DE FAISABILITE D'UNE INSTALLATION SOLAIRE DE CHAUFFAGE DE L'ECS
HOTEL (Bengalows isolés de 4 ch.) à Jerba - 1 Module Thermosiphon [500 litre / 6 m²] pour 4 chambres

Données de base
Type d'Etablissement HOTEL (Bengalows isolés de 4 ch.)
Implantation géographique Jerba


THERMOSYPHON SYSTEM
Nombre de modules de système thermosyphon ou Nombre de capteurs dans le cas de système forcé 20 20 20
Superficie des capteurs [m²] 120 120 120
Volume de stockage solaire [litres] 9 400 9 400 9 400

Contribution solaire [%] 49% 67% 58%
Réduction annuelle des besoins énergétiques pour la production d'ECS [kWh/an] 49 922 67 680 58 801
Réduction annuelle des besoins énergétiques pour la production d'ECS par m² de papteur [kWh/m²] 416 564 490
Réduction annuelle de combustible [kWh/an] 55 469 75 200 65 334
Réduction annuelle de combustible par m² de papteur [kWh/m²] 462 627 544
Réduction annuelle de la facture énergétique [DT /an] 7 527 10 205 8 866

Frais des études, contrôle technique, etc./ sans subventions , [DT] 4 224 4 224 4 224
Coût du système solaire sans subventions , [DT] 72 100 72 100 72 100
Coût unitaire du système solaire sans subventions , [DT/m²] 601 601 601
Frais annuels de maintenance de l'installation solaire sans subventions , avant la 2ème année[DT/an] 0 0 0
Frais annuels de maintenance de l'installation solaire sans subventions , à partir de la 2ème année[DT/an] 1 082 1 082 1 082
TRI (compte tenu de l'investissement initial, des frais financiers + frais d'exploitation) 5,1% 12,0% 8,7%

THERMOSYPHON SYSTEM


Bilan économique avec subvention (HTVA - Avant impots)
Montant des subventions relatives aux frais des études, contrôle technique, etc. [DT] 2 112 2 112 2 112
Frais des études, contrôle technique, etc./ avec subventions , [DT] 2 112 2 112 2 112
Montant des subventions relatives au coût de l'installation, [DT] 18 000 18 000 18 000
Coût du système solaire avec subventions , [DT] 54 100 54 100 54 100
Coût unitaire du système solaire avec subventions , [DT/m²] 451 451 451
Montant des subventions relatives à la maintenance de l'installation pour la 2 & 3ème année [DT/an] 960 960 960
Montant des subventions relatives à la maintenance de l'installation pour la 4 & 5ème année [DT/an] 420 420 420
Coût de la maintenance de l'installation solaire, pour la 2 & 3 année avec subventions , [DT/an] 122 122 122
Coût de la maintenance de l'installation solaire, pour la 4 & 5ème année avec subventions , [DT/an] 662 662 662
Coût de la maintenance de l'installation solaire, audelà de la 5ème année, [DT/an] 1 082 1 082 1 082
TRI (compte tenu de l'investissement initial, des subventions, des frais financiers + frais d'exploitation) 12,8% 28,3% 19,6%
Bilan environnemental
Quantité annuelle d'énergie substituée par le solaire [Tep / an] 4,8 6,5 5,6
Émissions de CO2 évitées par Tep [téCO2 / Tep] 8,3 8,3 8,3
Émissions de CO2 évitées par an [téCO2 / an] 39,6 53,7 46,6
Émissions de CO2 évitées sur 21 ans de durée de vie [téCO2] 831,5 1127,3 979,4
Émissions de CO2 évitées sur 21 ans de durée de vie par m² de capteurs [téCO2 / m² cap] 6,9 9,4 8,2
Coût actualisé de la tonne de CO2 évitée, sans subvention [DT / téCO2] 140 102 118

A BREIF PRESENTATION OF

THE TUNISIAN PROSOL PROGRAM FOR
COLLECTIVE SYSTEMS

PROSOL PROGRAM FOR COLLECTIVE SYSTEMS
Participants & Stake holders
 Service hot water users from tertiary sector:
Hotels, Health
facilities, Private university dorms, sport centers, public
baths (Hammam), etc.
 Engineering consulting firms: Feasibility studies, installation
design and works supervision according to TOR .
 Control Bureaus: Design review and works control

 Contractors : Supply, installation & maintenance of
equipments according to bill of conditions.
 STB Bank: Holder of UNEP fund & Commercial banks: loans
to project owners.
 ANME : Management and marketing of mechanism

 IMET/UNEP: Partial financing of mechanism

PROSOL PROGRAM FOR COLLECTIVE SYSTEMS

PROSOL MECANISM FOR PROJECT
IMPLEMENTATION
PROJECT OWNER

Feasibility Study System ELIGIBILITY BILL FOR
ELIGIBLE DESIGNERS
design & preparation of
DESIGNER & CONTROLERS
bidding documents

Design & Works ELIGIBLE Accompaniment
technical control  Design & Control
CONTROLER
subsidy (50% W.
ceiling)
PROGRAM-CONTRACT  Subsidy (30% W.
ceiling)
 + Int. rate bonification
& Maint. Subsidy
CONTRACT / ELIGIBLE
WORKS CONTRACTOR
ELIGIBILITY BILL ELIGIBILITY BILL
FOR FOR
PRODUCTS CONTRACTORS
Eligible Product

Implementation steps for collective solar
systems through the PROSOL PROGRAM
♦ PROJECT IDENTIFICATION
(Project Owner)

♦ DESIGNER / CONTROLER (Eligible
Designer / Eligible Control bureau)

♦ DESIGN DEVELOPPMENT STUDY
(Feasibility study)

VALIDATION DESIGN DEVELOP. STUDY
DESIGN &
♦
(Control bureau / ANME )
BIDDING PHASE ♦ FINAL DESIGN & BIDDING DOCUMENTS
(Eligible Designer / Project Owner)

♦ VALIDATION FINAL DESIGN & BD
(Control bureau / ANME )

♦ BIDDING & SELECTION OF CONTRACTOR
(Project Owner)

♦ PROGRAM CONTRAT
(Project Owner / ANME)

Implementation steps for collective solar
systems through the PROSOL PROGRAM

♦ CONTRACTOR SELECTION;
WORKS + MAINTENANCE CONTRAT (MC)
(Eligible Contractor / Eligible Product)

INSTALLATION ♦ INSTALLATION WORKS (Works
supervision by Eligible Designer / Eligible
WORKS & Control bureau)
SYSTEM ♦ PROVISIONAL ACCEPTANCE OF INSTALATION
OPERATING (Project Owner / Contractor /
Designer / Control Bureau / ANME)

PHASES ♦ FINAL ACCEPTANCE OF INSTALATION
(Project Owner / Contractor / Designer /
Control Bureau / ANME)

♦ IMPLEMENTATION MAINTENANCE CONTRACT
(4 years)

Conclusion
1. Properly analyze the needs and operation conditions of
the project
2. Carry out, if necessary, a measurement campaign to
determine the hot water needs & their variation in time
(daily/seasonal)
3. Use the solar system configuration that is the most
appropriate for the project.
4. Prefer Simple working solutions to complex system
arrangements (Take into account technical capacities of
final user)
5. Optimize solar system size based on an appropriate
technical & economic analysis.

A final Thought:
“Simplicity is the ultimate sophistication”
Leonardo DAVINCI

Thank you for your attention
Eng. Mongi Bida
bida.ceesen@planet.tn

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