08 septembre 2010
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Chauffer l’eau à des fins industrielles et commerciales

Nom de l’élément technologique :

Chauffe-eau solaire (CES) à applications commerciales

Date de lancement sur le marché :

Années 1890

Maturité de la technologie :

Éprouvée

État de développement :

Industrie solide connaissant une croissance constante depuis au moins 5 ans

Type d’énergie pouvant être produit (soit thermique, électrique) :

Thermique

Applications types
  • Procurer de l’eau chaude à des fins industrielles, commerciales, agricoles et de transformation alimentaire.
  • Nettoyer ou stériliser le matériel de transformation des aliments et des animaux.
  • Chauffer l’eau destinée à l’aquaculture.
  • Utilisation en association avec le chauffage à eau chaude par rayonnement de l’espace.
  • Réduire l’utilisation du gaz et de l’électricité pour le chauffage de l’eau utilisée dans le contexte commercial et la dépendance à ces deux modes de chauffage.
  • Partout où de grands volumes d’eau chaude sont nécessaires.
Dimensionnement du système et champ des possibles en la matière

Si les systèmes de chauffe-eau solaires domestiques sont constitués de 2 à 6 panneaux, les systèmes commerciaux peuvent avoir entre 40 et 400 insolateurs, et une surface de captation de 120 à 1 200 m². Plusieurs réservoirs d’entreposage peuvent être utilisés et leur taille dépend du volume d’eau nécessaire. D’autres aspects sont pris en compte lors de la conception d’un système de chauffe-eau solaire, en particulier la température d’entrée de l’eau froide, la température d’eau chaude désirée et le schéma d’utilisation de l’eau chaude. En fonction de l’application et de la température souhaitées, un système de chauffe-eau solaire commercial peut être conçu pour répondre à la moitié des besoins en eau chaude. En règle générale, le système solaire doit disposer d’une surface de captation d’un mètre carré tous les 50 l d’utilisation d’eau chaude quotidienne et le réservoir d’entreposage doit être doté d’un insolateur de 50 l/m².

Pendant l’année, servez-vous d’un système en boucle fermée utilisant un fluide d’échange de chaleur antigel afin d’éviter le gel. Si vous n’avez besoin d’eau chaude que lorsque les températures sont au-dessus du point de gel, vous pouvez utiliser un système à vidange autonome.

Gamme de performances de la technologie par unité installée

Au Canada, de 500 à 1000 Kwh/m²/an ou de 1,8 à 3,6 GJ/m²/an.

Gamme de coûts par unité d’énergie et par système (unité installée, coût d’entretien)

Le coût d’installation d’un système commercial est d’environ 500 CAD/m². Vous pouvez conclure un contrat de maintenance dans le cadre des coûts d’installation ou au besoin. Prévoyez payer le tarif horaire d’un plombier.

Retour sur investissement attendu

On a étudié le chauffage solaire de l’eau pour l’aquaculture du saumon, de la truite et du tilapia, chaque poisson devant avoir des températures d’eau différentes. Les périodes de récupération simples en résultant étaient inférieures à cinq ans.
Les applications commerciales et institutionnelles peuvent entraîner des périodes de récupération allant de trois à sept ans.

Conception, installation, entretien et fonctionnement d'un CES

 

Conception d’un CES

Compétences et connaissances pouvant être utiles : dimensionnement d’un système de chauffe-eau solaire, plomberie, électricité, mécanique, second œuvre du bâtiment.

Installation d’un CES

Compétences pouvant être utiles : plomberie, électricité, mécanique, second œuvre du bâtiment et couverture.

Entretien d’un CES

L’entretien dépend du type de système.
Certaines compétences peuvent être requises comme la plomberie, l’électricité et la mécanique.
Tâches à réaliser :
- contrôler la pression du système;
- remplacer la solution antigel tous les 7 à 10 ans (pour les systèmes sous pression en boucle fermée);
- réparer ou remplacer les pompes de circulation.

Faire fonctionner un CES

Le propriétaire ou le personnel d’entretien peut surveiller et faire fonctionner le système en s’appuyant sur les instructions de l’entrepreneur ou de l’installateur.

Formation des concepteurs et des installateurs

CanSIA collabore avec des collèges et des universités pour mettre en œuvre des programmes de formation destinés aux concepteurs et aux installateurs de systèmes de chauffe-eau solaire, et reposant sur la certification SDHW du North American Board of Certified Energy Professionals. Il existe toute une gamme de formations, des cours en ligne aux informations gratuites, en passant par des ateliers pratiques et des cours de collèges et d’universités. Pour plus d'information, visitez www.cansia.ca

Exigences relatives au fonctionnement et à l’entretien (ex : la durée hebdomadaire de travail et le nombre de personnes)

Ne nécessite qu'une surveillance et un entretien périodiques pour assurer un bon fonctionnement.

Problèmes ou difficultés possibles

 

Rendement du système

Envisager la certification des insolateurs ou des tubes d’évacuation. Il existe deux systèmes de certification et de cotation : Le Solar Rating and Certification committee (SRCC) et l’approbation des insolateurs du Florida solar Energy center (FSEC).
Un nouveau programme est en place pour donner une certification de l’Association canadienne de normalisation (CSA F379-5) aux systèmes de chauffe-eau solaires, et les systèmes au Canada peuvent désormais demander une certification CSA.
Autres considérations :
étudier les contrats d’entretien ou les garanties.
s’assurer que le système est adapté au climat et à l’usage d’eau chaude.
vérifier que rien ne fait obstacle à une exposition plein sud dans la plage horaire de 10 h à 15 h et au-delà.

Permis

De nombreuses compétences au Canada ne connaissent toujours pas les systèmes de chauffe-eau solaires. La nouvelle certification CSA devrait contribuer à augmenter la confiance des décideurs et faciliter le processus d’obtention des permis. Communiquez avec votre bureau d’obtention des permis local au début de l’élaboration de votre projet pour connaître les permis nécessaires. Travaillez avec vos détaillants de système locaux pour donner aux décideurs de votre domaine des renseignements sur les systèmes de chauffe-eau solaires.

Garanties et durée de vie espérée des systèmes

Garanties : 10 ans
Durée de vie : 20 à 30 ans

Évaluation des ressources en énergie solaire

Les ressources d’origine solaire propres à différents emplacements peuvent être mesurées par des procédés visuels et des inspections ou au moyen d’outils d’analyse disponibles dans le commerce. L’U.S. National Renewable Energy Laboratory propose sur son site des renseignements complets sur les ressources fournies par le rayonnement solaire http://rredc.nrel.gov/solar/. Des liens donnant accès à des données du rayonnement solaire au Canada sont disponibles sur :http://www.canren.gc.ca/

Des cartes sur les ressources d'origine solaire au Canada sont disponibles sur : http://atlas.nrcan.gc.ca/ et https://glfc.cfsnet.nfis.org/

Ressources mises en œuvre pour cette technologie et résultats obtenus

Résultats obtenus :
Les insolateurs thermiques convertissent directement l’énergie du soleil en énergie thermique utilisable.

Ressources mises en œuvre :

Le soleil
Il est préférable de bénéficier d’une exposition plein sud dégagée entre 10 h et 15 h.
Solution antigel et échangeur de chaleur

De nombreux systèmes utilisent un liquide antigel (généralement du propylèneglycol) et un échangeur de chaleur pour convertir l’énergie du soleil en énergie thermique utilisable. La solution antigel sert généralement plusieurs années avant de devoir être remplacée.

Électricité

La plupart des systèmes sont dotés de pompes électriques qui font circuler le propylèneglycol dans une boucle fermée sous pression. La quantité d’électricité exigée est minimale. Elle peut être fournie par le réseau ou par d’autres sources telles qu’un panneau photovoltaïque (voir la rubrique « Association possible… » pour de plus amples renseignements).

Association possible avec d’autres systèmes énergétiques (systèmes hybrides et combinés)

 

Chauffage de l’eau et des locaux

Les chauffe-eau solaires sont souvent associés à un système de chauffage des locaux. La capacité du système peut être augmentée pour chauffer les locaux (par rayonnement à partir du plancher ou des murs, ou par chauffe-eau par panneau rayonnant) en plus des chauffe-eau.

Photovoltaïque (électricité solaire)

La plupart des systèmes sont dotés de pompes électriques qui font circuler le propylèneglycol dans une boucle fermée sous pression. La quantité d’électricité exigée est minimale. Ces pompes électriques peuvent être en CC et fonctionner par un panneau PV assurant la production d’eau chaude lorsqu’il n’y a pas de réseau électrique.

Matériaux de couverture et PV

Certains insolateurs pour chauffe-eau sont spécialement conçus pour faire également office de matériau de couverture. Si vous avez besoin d’un nouveau toit, c’est une bonne période pour envisager des insolateurs de couverture solaires (ou tout autre système solaire monté sur le toit). Certains insolateurs solaires de toit comprennent des matériaux de couverture photovoltaïques (électricité solaire) et peuvent être installés ensemble pour servir de bardeaux ou d’autres matériaux de couverture. Réduire les coûts des matériaux de couverture contribue à améliorer la rentabilité du système solaire.

Liens vers d’autres sources d’informations
Source d’informations sur les fournisseurs (au Canada)

Visitez le site Web de CAnSIA pour les coordonnées de fournisseurs et d’installateurs dans votre région : www.cansia.ca
Énergie Solaire Québec vend pour une somme modique (gratuit en qualité de membre) un répertoire de fournisseurs et de professionnels pour les ressources énergétiques renouvelables exerçant au Québec. http://www.esq.qc.ca/

Conseils sur la manière de s’y prendre pour l’élaboration d’un projet

Contactez CanSIA : consultez sa base de données pour trouver un installateur local.
Trouvez un entrepreneur : au moment de louer les services d’un entrepreneur, demandez-lui des références professionnelles émanant d’autres clients ou des exemples de réalisation ainsi que son expérience en la matière.
Prenez contact avec l’inspecteur des bâtiments et le bureau municipal des permis près de chez vous.
Assurez-vous que vous détenez les permis nécessaires et que l’inspecteur est au courant de vos projets avant la construction.
Consultez les liens susmentionnés pour plus d’information.
Étudiez les programmes incitatifs municipaux, provinciaux et fédéraux possibles.
Les demandes concernant les chauffe-eau solaires pour l’aquaculture peuvent être admissibles à une mesure incitative équivalant à 25 % du coût du gouvernement fédéral par le programme PENSER. Il n’existe aujourd’hui que deux ou trois systèmes comme celui-ci au Canada.
Il est recommandé que les systèmes soient conçus par un ingénieur d’expérience dans le domaine des chauffe-eau solaires.

 


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Créé: 02-13-2008
Modifié: 04-02-2008

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