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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
Plan global

Objectif

Méthodologie

Théorie
Plan global

Objectif

Méthodologie

Théorie
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.
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 ?
Plan global

Objectif

Méthodologie

Théorie
Méthodologie

1

Compréhension
de la situation

2

Proposition de
solution
technique

3

Évaluation
financière

4

Proposition
finale
Méthodologie

1

Compréhension
de la situation

2

Proposition de
solution
technique

3

Évaluation
financière

4

Proposition
finale
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 )
Compréhension de la situation existante

Ballon
existant
stokage
pour ECS
Eau de ville

Eau de puit
Méthodologie

1

Compréhension
de la situation

2

Proposition de
solution
technique

3

Évaluation
financière

4

Proposition
finale
Chauffe-eau
solaire Split
Compréhension de la situation existante

Ballon
existant
stokage
pour ECS
Eau de ville

Eau de puit
Intégration hydraulique de l’installation

Comment ?
Méthodologie

1

Compréhension
de la situation

2

Proposition de
solution
technique

3

Évaluation
financière

4

Proposition
finale
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
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
Rappel ordre de grandeur

1 litre de fuel = 1 m3 de gaz = 10 kWh
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
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
Plan global

Objectif

Méthodologie

Théorie
Plan global

Chauffage centrale

Corrosion
chauffe-eau solaire
Plan global

Chauffage centrale

Corrosion
chauffe-eau solaire
Evaluation technico-économique
Plan global

Chauffage centrale

Corrosion
chauffe-eau solaire
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
Corrosion

Solution : magnésium
Corrosion – la solution

Solution : anode magnésium
A changer annuellement !!!
Plan global

Chauffage centrale

Corrosion
chauffe-eau solaire
Capteurs vitré >< capteur sous vide
Plan global

Chauffage centrale

Corrosion
chauffe-eau solaire
Capteurs tubulaires à eau – basse pression

Eau
chaude

Tube sous vide avec
surface absorbante

Eau froide
Capteurs tubulaires à eau – basse pression
Capteurs tubulaires à eau – basse pression
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
Capteurs tubulaires à eau – basse pression
Capteurs tubulaires à eau – basse pression
Plan global

Chauffage centrale

Corrosion
chauffe-eau solaire
Capteurs tubulaires à eau – basse pression
Capteurs tubulaires à eau – basse pression
Capteurs tubulaires heat Pipe : réservoir
Capteurs tubulaires: sécurité et protection
Plan global

Chauffage centrale
Corrosion
chauffe-eau solaire
Chauffe-eau
solaire Split
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
Questions?

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