PAC – capteurs solaires Première année d`exploitation – 2006

PAC – capteurs solaires
rte de la Pale 12
Parcelle 239 à Denges
Première année d’exploitation – 2006
Du 23.12.2005 (mise en service) au 31.12.2006
24.3.2006 – début des relevés
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
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Table des matières
1 Caractéristiques de l’installation
1.1 Ancienne installation
1.1.1 Coût annuel pour l’ancienne installation à mazout
1.2 Machinerie de l’installation PAC – solaire
1.2.1 Caractéristiques techniques Hoval Thermalia 37H avec R134a
1.2.2 Caractéristiques techniques des capteurs plans Hoval WK250
1.3 Forages
1.4 Fluides caloporteurs
1.5 Eau chaude sanitaire ECS
1.6 Entreprises intervenantes
3
3
3
4
4
4
5
5
5
2 Les chiffres de la première année d’exploitation
2.1 kWh électriques fournis – 2006
2.2 Températures extérieures
2.3 PAC (pompe à chaleur)
2.4 Energie solaire
6
7
8
9
3 Conclusion
10
Annexe
Annexe 1 – données Excel
Notre entreprise fait partie du
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
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1 Caractéristiques de l’installation
1.1 Ancienne installation
La production de chaleur ainsi que l’eau chaude sanitaire étaient produites par une
chaudière à mazout. Les pièces de l’immeuble sont chauffées par des radiateurs.
L’ancienne chaudière à mazout était construite par la maison Cipag et datait des
années 1970. La consommation annuelle de mazout était d’environ 7'000 litres. La
surface au sol de l’immeuble pour la partie chauffée est d’environ 460 [m2].
Nous devions, de toute manière, effectuer le changement de notre chaudière ainsi
que le tubage de la cheminée. Le coût était devisé à environ CHF 25'000.00.
1.1.1 Coût annuel pour l’ancienne installation à mazout
Consommation de mazout 7'000 litres à CHF 0.785
Ramoneur
Contrôle de fuite
Contrôle de la citerne tous les 10 ans à CHF 3'000.00
Total annuel
CHF
CHF
CHF
CHF
CHF
5'495.00
200.00
130.00
300.00
6'125.00
Graphe 1 : prix du mazout TVA incluse, source www.mazout.ch
Nous pouvons observer que le mazout ne cesse d’augmenter pour atteindre des prix
vertigineux.
1.2 Machinerie de l’installation PAC – solaire
- Pompe à chaleur Thermalia, type 37H
- Accumulateur tampon d’énergie en acier, type EnerVal 1500
- Chauffe-eau MultiVal, type ERR 800
- Collecteur solaire plan, type WK250
Tous ces composants sont fournis par Hoval.
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
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1.2.1 Caractéristiques techniques Hoval Thermalia 37H avec R134a
La puissance de la PAC a été déterminée d’après la consommation moyenne de
mazout, soit 7’000 litres/an.
Valeurs B0W35 avec 25 % éthylène-glycol
Puissance de chauffe (Q)
22.96 [kW]
Puissance absorbée
5.15 [kW]
Chiffre de puissance COP
4.47 [-]
Poids de service
390.00 [kg]
Compresseur, type Scroll (Spiral) hermétique
Remplissage fluide réfrigérant R134a
10.50 [kg]
Condenseur / évaporateur : échangeur de chaleur à plaques, acier inoxydable V4A
Contenance condenseur / évaporateur
5 / 5.6 [dm3]
Emissions acoustiques : niveau de pression acoustique 55 [dB] (A), distance 1 [m]
(dans un local normalisé avec 5-6 [dB] (A) absorption acoustique)
Voir dans le catalogue pour les différentes températures du départ du chauffage
1.2.2 Caractéristiques techniques des capteurs plans Hoval WK250
Construction du collecteur : collecteur plan
Type de construction : vitré, 1 couverture
Revêtement de l’absorbeur : sélectif
Absorption α : 95 %
Emission ε : 5 %
Capacité thermique spécifique
Température max, à l’arrêt
Surface brute
Surface absorbante
Pression de service max. :
Contenance
Poids
5.8 [W/m2·K]
223.00 [°C]
2.55 [m2]
2.20 [m2]
10.00 [bar]
1.54 [dm3]
48.00 [kg]
1.3 Forages
Trois sondes géothermiques de 135 [m] sont forées. Une sonde est constituée de 4
tubes en PE de 32 [mm] de diamètre.
Les bases de données des sondes géothermiques sont les suivantes :
- 135 [m] de profondeur pour une production énergétique annuelle (plateau suisse)
de 45'800 [kWh], correspondant à 1'800 heures de fonctionnement de la PAC à 23
[kW] de chauffe max. (Qh)
- la production d’ECS (eau chaude sanitaire) pour 7 personnes à 40
litres/pers./jours à 55 [°C]
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1.4 Fluides caloporteurs
- Fluides caloporteur pour les sondes géothermiques : 25 % éthylène-glycol
(Antifrogen N)
- Fluide caloporteur pour le solaire : Antigrofen N/34 % - vol.
1.5 Eau chaude sanitaire ECS
L’eau chaude sanitaire est régulée par l’intermédiaire d’un mitigeur JRG
(JRGUMAT). La température est réglée à 55 [°C] d’usine.
1.6 Entreprises intervenantes
Ackermann & fils SA
Hoval Herzog AG
Augsburger Forages
François et Michel Pache
Despraz SA
C. Rochat SA
J.-M. Gillard
Ph. Chevalley Sàrl
ISOL 2000
Sapin SA
Alain Straehler
Denges
Crissier
Lucens
Echandens
Granges-Marnand
Morges
Préverenges
Denens
Lausanne
Morges
Saint-Livres
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
Chauffage – installations sanitaires
Fournisseur production de chaleur
Forages
Ferblanterie – couverture
Construction inox
Mise hors service de la citerne
Menuiserie
Maçonnerie
Isolation des conduites
Installations électriques
Elagage
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2 Les chiffres de la première année d’exploitation
2.1 kWh électriques fournis – 2006
Un compteur indépendant comptabilise la chaufferie uniquement, soit la PAC, les
divers pompes ainsi que la lumière du local.
Coût mensuel d'exploitation
2500.0
CHF
2000.0
1500.0
1000.0
500.0
0.0
3
5
7
9
11
Mois
Graphe 2 : coût mensuel d’exploitation, le mois 3 correspondant du 23.12.2005 au 31.3.2006
Coûts en CHF
100.0
90.0
CHF
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
Coûts en CHF
30.0
20.0
12
12
12
11
11
10
9
9
8
8
7
7
7
6
5
5
4
4
4
3
10.0
0.0
mois
Graphe 3 : coûts journaliers en CHF
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
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kWh électriques fournis
400
350
kWh
300
250
200
kWh électriques fournis
150
100
50
12
11
11
10
9
8
8
7
7
6
5
4
4
3
0
mois
Graphe 4 : [kWh] électriques fournis journalièrement
Les pics correspondent à des relevés s’étalant sur plusieurs jours. Du 23.12.2005
(mise en service) au 24.03.2006, la PAC a consommé 12'667 [kWh]. La
consommation annuelle (du 23.12.2005 au 31.12.2006) est de 21'508 [kWh]. Le coût
pour cette période est de 3'471.40 (CHF 0.1614 le [kWh]).
2.2 Températures extérieures
température extérieure [°C]
température extérieure vers 6h00
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
04.03.2006 23.04.2006 12.06.2006 01.08.2006 20.09.2006 09.11.2006 29.12.2006
date
Graphe 5 : température extérieure vers 6h00 du matin
La température moyenne sur l’année (du 24.03.2006 au 31.12.2006) est de
14.4 [°C]. Ces températures sont relevées quotidiennement et correspondent à la
température de la sonde extérieure de la PAC à environ 6h00 du matin.
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
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Température moyenne mensuelle vers 6h00
25.0
température [°C]
20.0
15.0
Température moyenne
mensuelle vers 6h00
10.0
5.0
0.0
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
mois
Graphe 6 : température moyenne mensuelle vers 6h00, le mois 3 correspondant du 23.12.2005 au
31.3.2006
2.3 PAC (pompe à chaleur)
Le nombre de démarrages total sur l’année (du 23.12.2005 au 31.12.2006) est de
1'750. Pour la même période, la PAC a fonctionné 2'393 heures.
Démarrage PAC
nombre de démarrage
50
40
30
20
10
0
14.03.2006 03.05.2006 22.06.2006 11.08.2006 30.09.2006 19.11.2006 08.01.2007
date
Graphe 7 : nombre de démarrage de la pompe à chaleur
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
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Heures effectuées par la PAC
1600
1400
1200
heures
1000
800
600
400
200
0
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
mois
Graphe 8 : heures effectuées par la PAC, le mois 3 correspondant du 23.12.2005 au 31.3.2006
2.4 Energie solaire
Le système solaire a fonctionné sur l’année (du 23.12.2005 au 31.12.2006)
882 heures. Le système a démarré 2'601 fois.
Heures d'exploitation du système solaire
160
140
heures
120
100
80
60
40
20
0
3
5
7
9
11
mois
Grpahe 9 : heures d’exploitation du système solaire, le mois 3 correspondant du 23.12.2005 au
31.3.2006
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
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3 Conclusion
Nous relevons que le coût d’exploitation est nettement inférieur actuellement avec
une PAC et des capteurs solaires que par le passé avec une chaudière à mazout. En
effet, nous réalisons sur le coût d’exploitation annuel une économie d’environ
45 %.
Après avoir relevé et analysé le côté financier de l’installation en 2006, nous allons
nous pencher sur le côté énergétique en 2007, tout en continuant à relever les
mêmes données qu’en 2006. La pose de sondes thermiques et de compteurs de
chaleur est prévue sur l’installation pour pouvoir relever avec le plus de précision
possible l’énergie produite et l’énergie fournie.
Jean-Daniel Ackermann
Jean-Daniel et Vincent Ackermann
Vincent Ackermann
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