Installer un système solaire thermique de grande

Version octobre 2011
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> Référentiel pour les Maîtres d’ouvrage
Installer un système solaire thermique
de grande capacité
Eléments à intégrer dans le Cahier Spécial des
Charges pour l’exécution des travaux

PAGE 2 SUR 16 – INSTALLER UN SYSTEME SOLAIRE THERMIQUE DE GRANDE CAPACITE- REFERENTIEL D - OCTOBRE 2011
INSTALLER UN SYSTEME SOLAIRE
THERMIQUE DE GRANDE CAPACITE
Eléments à intégrer dans le Cahier Spécial des Charges pour l'exécution des
travaux
SOMMAIRE
Sommaire............................................................................................................................................ 2
Contenu............................................................................................................................................... 3
Objectif................................................................................................................................................ 3
Public-cible ......................................................................................................................................... 3
Introduction ........................................................................................................................................ 4
Eléments à intégrer dans le cahier Spécial des Charges pour l'exécution
des travaux d’installation d’un système solaire thermique........................................................... 5
1. CONSIDERATIONS GENERALES.................................................................................................. 5
2 SPECIFICATIONS MATERIELLES ET DE MISE EN OEUVRE................................................ 7
2.1 Capteurs ............................................................................................................................... 7
2.2 Réservoirs de stockage (et de vidange éventuel) ................................................................ 7
2.3 Conduites (intérieures et extérieures) .................................................................................. 8
2.4 Isolation des conduites intérieures et extérieures ................................................................ 8
2.5 Organes hydrauliques de circulation .................................................................................... 8
2.6 Organes hydrauliques de sécurité........................................................................................ 8
2.7 Fluide caloporteur................................................................................................................. 8
2.8 Régulation électronique : logique de régulation ................................................................... 8
2.9 Calorimétrie........................................................................................................................... 8
3 PLANS D’EXECUTION .............................................................................................................. 9
3.1 Toiture................................................................................................................................... 9
3.2 Bâtiment............................................................................................................................... 9
3.3 Local technique..................................................................................................................... 9
3.4 Schéma hydraulique............................................................................................................. 9
Annexe 1 : Prescriptions particulières (non limitatif).................................................................. 10
Pour les capteurs solaires............................................................................................................ 10
Pour les grandes installations assemblées à façon..................................................................... 11
Pour les installations préfabriquées en usine .............................................................................. 11
Annexe 2 : Schéma de principe d’une installation solaire thermique de
production d’eau chaude de grande capacité............................................................................... 12
COMPOSANTS DU SYSTEME SOLAIRE......................................................................................... 13
1. Les capteurs solaires ............................................................................................................... 13
2. Le circuit primaire..................................................................................................................... 13
3. Le circuit d'eau sanitaire .......................................................................................................... 14
4. Le circuit piscine....................................................................................................................... 14
5. La régulation ............................................................................................................................ 14
6. L'appoint................................................................................................................................... 14
Annexe 3 : Référentiels solaire thermique .................................................................................... 15

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CONTENU
Ce référentiel vise à organiser l’exécution des travaux en récapitulant sous forme de check-list les
éléments indispensables à intégrer dans un cahier des charges pour l'installation d'un système
solaire thermique de production d'eau chaude de grande capacité.
OBJECTIF
Le Service Public Wallonie souhaite fournir aux maîtres d’ouvrage et aux bureaux d’études
une série de check-lists ou de cahiers des charges de référence relatifs à la conception et
à l’exécution des travaux d’installation de grands systèmes solaires thermiques intégrés au
bâti.
L'objectif de ce référentiel est d’assister le commanditaire à intégrer les éléments
essentiels à la réalisation de l’étude technique en vue de l’exécution des travaux
d’installation d’un système solaire thermique de grande capacité dans les clauses
techniques du cahier des charges du maître d’ouvrage.
PUBLIC-CIBLE
Une analyse du potentiel de production d’eau chaude grâce à l’énergie solaire dans le secteur
tertiaire et l’habitat groupé
1
, indique que de nombreux établissements d'accueil ou d'hébergement
de collectivités présentent un potentiel significatif de production d'eau chaude au départ de
l'énergie solaire.
Par conséquent ce référentiel s’adresse aux porteurs de projet, maîtres d’ouvrage du secteur
tertiaire public et privé, gestionnaires d’immeubles de logement collectif, investisseurs… ainsi
qu’aux techniciens responsables de la rédaction des clauses techniques des cahiers des charges
relatifs aux travaux de construction.
1
3E ; Architecture & Climat ; 2003

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INTRODUCTION
La phase initiale d'un projet d'installation de système solaire thermique dans un bâtiment
consiste à évaluer successivement la pertinence et la faisabilité de l’installation en réalisant
un quick scan puis un audit solaire thermique.
Le résultat de l’audit solaire fournit l'essentiel des données nécessaires à la conception et au
dimensionnement du système et partant, à l’exécution des travaux d’installation.
Au stade de la conception, les données de consommation d’eau chaude et d’irradiation
solaire du site, nécessaires au dimensionnement final et à l’intégration de l'installation solaire
dans le système de chauffage existant sont essentielles.
Au stade de l’étude technique, les éléments indispensables à intégrer dans les clauses
techniques du cahier des charges relatif à l’exécution des travaux d’installation d'un grand
système de chauffe-eau solaire concernent notamment :
• Le métré récapitulatif et détaillé;
• Le dimensionnement détaillé des composants du système: diamètres et débits des
conduites, fixation des capteurs, puissance de la pompe, type de régulation, isolation
des composants, …
• Le mode d’intégration du chauffe-eau solaire dans le système de production de chaleur
existant (conception, raccordement, description et caractéristiques techniques des
composants de l’appoint de chauffe, spécificités de la mise en service,…);
• Les exigences de qualité des matériaux mis en œuvre ;
• Les schémas hydrauliques et plans « AS BUILT », regroupant tous les composants du
chauffe-eau solaire et ceux nécessaires à son intégration dans le reste de l’HVAC ;
• Le choix d’une méthode d’évaluation des performances ;
• Les exigences relatives au soumissionnaire (expérience, références, formation, ...)
• La procédure de tests et de mise en service de l'installation ;
• Le type de monitoring et la méthode de suivi des performances.

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ELEMENTS A INTEGRER DANS LE CAHIER SPECIAL DES
CHARGES POUR L'EXECUTION DES TRAVAUX
D’INSTALLATION D’UN SYSTEME SOLAIRE THERMIQUE
1. CONSIDERATIONS GENERALES
Deux approches différentes, sont envisageables pour rédiger le cahier des charges relatif à
l’exécution des travaux d'installation d’un grand système solaire thermique de production d’eau
chaude.
Sur base des résultats de l'étude de faisabilité (audit solaire), le maître d'ouvrage, assisté d’un
bureau d'études, peut soit :
• Définir un objectif de production solaire et des exigences de base auxquelles le
système et ses composants doivent satisfaire. La responsabilité de dimensionner une
installation qui produit annuellement le nombre de kWh solaires fixé incombe au
soumissionnaire. Cette approche de type « performantielle » est utilisée dans le cadre
de la Garantie de Résultats Solaires
2
.
• Dimensionner lui-même l'installation optimale et décrire en détail les caractéristiques
du système et de tous ses composants. Cette approche de type « prescriptive » plus
conventionnelle impose au soumissionnaire de remettre offre pour la fourniture des
composants et des travaux d'installation spécifiés.
Dans tous les cas, le cahier des charges spécifiera les critères de qualité et de durabilité des
matériaux et composants à utiliser afin de garantir le fonctionnement optimal de l'installation durant
un grand nombre d’années.
Quelques points qui doivent faire l'objet d'une attention particulière lors de la rédaction du cahier
des charges et doivent faire partie intégrante des clauses techniques:
• Plus encore que dans les systèmes de production de chaleur traditionnels, un matériel
de qualité, monté dans les règles de l'art est indispensable au bon fonctionnement de
l'installation solaire thermique. Deux grands types de systèmes sont couramment
utilisés sous nos latitudes : les systèmes à vidange et les systèmes sous pression.
• Le choix du type de système doit être laissé au soumissionnaire à condition de spécifier
les exigences de qualité minimales pour chaque type de système.
• Sauf indication contraire, si des marques d’équipement sont citées, elles ne sont
prescrites que pour préciser les données techniques exigées; tout matériel similaire,
équivalent ou supérieur en performance et en qualité, doit pouvoir être proposé, à
l'appréciation du maître d'ouvrage. Le jugement de cette équivalence ou supériorité se
fera sur des critères techniques explicités dans le cahier des charges.
• Les capteurs constituent, avec la régulation, le cœur du système solaire thermique. Ils
doivent satisfaire à de nombreux critères de durabilité, de rendement et de résistance à
des conditions extrêmes de température et de pression.
• Ces critères doivent être testés conformément aux normes d’essais européennes
(enregistrées comme normes belges) - NBN EN 12975-1:2010 & Annexe 1:
Installations solaires thermiques et leurs composants - Capteurs solaires - Partie 1 :
Exigences générales ; et NBN EN 12975-2 : 2006 : Installations solaires thermiques et
leurs composants – Capteurs solaires - Partie 2 : Méthodes d'essais
3
.
• La preuve de conformité d’un capteur solaire avec ces normes est attestée par le Solar
Keymark Capteur, qui doit être exigé par le maître d’ouvrage dans le cahier des
charges.
2
Référentiel E : Installations solaires thermiques de grande capacité avec garantie de résultat. Eléments à intégrer dans le Cahier des
Charges pour l’exécution des travaux (septembre 2011)
3
Disponibles auprès de l'Institut Belge de Normalisation (www.nbn.be).