LES CLES DU DIMENSIONNEMENT
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Chauffe Eau Solaire Individuel > Le dimensionnement
Le dimensionnement d’un CESI peut être réalisé par l’installateur de façon simple. Pour cela un certain nombre de critères, permettant la sélection d’un CESI adapté aux besoins du futur usager, doivent être définis.
Différents types de ballon
La consommation d’eau chaude est en moyenne 33 litres par jour et par personne à 50°C. Cette consommation dépend beaucoup des habitudes de vie. En fonction du type de famille défini dans le graphe ci-dessous et du nombre de personnes, le volume nécessaire pour le ballon peut être calculé.
![Consommation d'ECS à 50°C [lires/jour.personne]](images/consommation-ecs-famille.jpg "Consommation d'ECS à 50°C [lires/jour.personne]")
Consommation d'ECS à 50°C [lires/jour.personne]
Zones climatiques en France pour la pose d'un chauffe-eau solaire
Le taux de couverture est la part des besoins annuels en énergie justifier l’installation. Un taux de couverture annuel compris entre 50 et 70% est en général un bon compromis économique.
L’exemple ci-dessus montre qu’en juillet le taux de couverture est de 100 % et en décembre de 25 %. Le taux de couverture annuel est d’environ 60 %.
C’est la production annuelle d’énergie solaire ramenée au m² de capteurs installés [kWh/m².an]. La productivité solaire de l’installation doit être suffisante pour justifier la mise en place d’un kWh/m².an (suivant la région climatique) est un bon compromis économique.
Productivité solaire en fonction de la surface de capteurs
Le tableau ci-dessous présente, à titre indicatif, des fourchettes de dimensionnement pour les volumes de ballons et les surfaces de capteurs correspondant à une consommation moyenne journalière par personne de 33 litres à 50°C, avec un taux de couverture compris entre 50 et 70 %.
Fourchettes de dimensionnement pour les volumes de ballons et les surfaces de capteurs correspondant à une consommation moyenne journalière par personne de 33 litres à 50°C, avec un taux de couverture compris entre 50 et 70 %
1ER CRITERE : CHOIX DE LA CONFIGURATION DU CESI
| Constat | Type de chauffage | Solution proposée |
|---|---|---|
| L’usager ne dispose pas de ballon d’ECS | Chauffage hydraulique | Ballon bi-énergie ou mixte : « solaire-hydraulique-électrique » ou « solaire-hydraulique-électrique » |
| Chauffage électrique | Ballon bi-énergie : « solaire-électrique » | |
| Chauffage divisé (Poële, insert…) | Ballon bi-énergie : « solaire-électrique » | |
| L’usager dispose déjà d’un ballon d’ECS de plus de 7 ans (en mauvais état) | Electrique | Ballon bi-énergie : « solaire-électrique » |
| Couplé à une chaudière | Ballon bi-énergie ou mixte : « solaire-hydraulique-électrique » ou « solaire-hydraulique-électrique » | |
| L’usager dispose déjà d’un ballon d’ECS de moins de 7ans en bon état et d’un espace suffisant pour 2 ballons | Ballon solaire Le ballon existant servant d’appoint | |
Différents types de ballon
2EME CRITERE : LE VOLUME DU BALLON D’EAU CHAUDE
La consommation d’eau chaude est en moyenne 33 litres par jour et par personne à 50°C. Cette consommation dépend beaucoup des habitudes de vie. En fonction du type de famille défini dans le graphe ci-dessous et du nombre de personnes, le volume nécessaire pour le ballon peut être calculé.
Consommation d'ECS à 50°C [lires/jour.personne]
| Type de ballon | Volume du ballon |
|---|---|
| Ballon solaire vertical | Consommation journalière d'ECS |
| Ballon bi-énergie ou mixte ou ballon solaire horizontal | 1,5 fois la consommation journalière d'ECS |
Ces rations sont donnés à titre indicatif : les consommations doivent être évoluées par rapport aux habitudes de vie. Le chauffe-eau solaire peut être directement conséquent de tenir compte de leur consommation journalière respective pour définir le volume total du ballon.
3EME CRITERE : ZONE CLIMATIQUE CONCERNEE
Zones climatiques en France pour la pose d'un chauffe-eau solaire
4EME CRITERE : LE TAUX DE COUVERTURE
Le taux de couverture est la part des besoins annuels en énergie justifier l’installation. Un taux de couverture annuel compris entre 50 et 70% est en général un bon compromis économique.
L’exemple ci-dessus montre qu’en juillet le taux de couverture est de 100 % et en décembre de 25 %. Le taux de couverture annuel est d’environ 60 %.
5EME CRITERE : LA PRODUCTIVITE SOLAIRE
C’est la production annuelle d’énergie solaire ramenée au m² de capteurs installés [kWh/m².an]. La productivité solaire de l’installation doit être suffisante pour justifier la mise en place d’un kWh/m².an (suivant la région climatique) est un bon compromis économique.
Productivité solaire en fonction de la surface de capteurs
LA SURFACE DE CAPTEURS A IMPLANTER
Le tableau ci-dessous présente, à titre indicatif, des fourchettes de dimensionnement pour les volumes de ballons et les surfaces de capteurs correspondant à une consommation moyenne journalière par personne de 33 litres à 50°C, avec un taux de couverture compris entre 50 et 70 %.
Fourchettes de dimensionnement pour les volumes de ballons et les surfaces de capteurs correspondant à une consommation moyenne journalière par personne de 33 litres à 50°C, avec un taux de couverture compris entre 50 et 70 %
Attention au surdimensionnement
- Tendre vers un taux de couverture important conduit à l’implantation d’une surface de capteurs importante et donc à un surdimensionnement de l’installation.
- Un surdimensionnement génère une faible augmentation de la chaleur solaire pour un surcoût important et des contraintes techniques néfastes.
Recommandations
- Préférer sous dimensionner les besoins en ECS.
- Privilégier une production solaire maximale en kWh par m² de capteurs au taux de couverture des besoins en ECS.
Voir le sommaire de la partie "Le Chauffe Eau Solaire Individuel"