Jonathan Lange¹, Mathieu David², Ramzi Thome³, Jean Castaing-Lasvignottes^2
⋆ : jonathan.lange@univ-reunion.fr
¹ Laboratoire PIMENT et TOP BIS
² Laboratoire PIMENT
³ TOP BIS
Mots clés : eau chaude sanitaire, logement collectif, photovoltaïque, performances, contrôle/commande
Résumé :

Sur l’ile de La Réunion, Zone Insulaire Non Interconnecté (ZNI) où le gisement solaire est important, la réglementation impose depuis 2010, pour les bâtiments neufs, 50 % de l’Eau Chaude Sanitaire produite à partir de l’énergie solaire. Les bailleurs sociaux, pour leurs logements collectifs, ont souvent le choix entre deux solutions d’ECS solaire thermique : le Chauffe-Eau Solaire Collectif (CESC) ou le Chauffe-Eau Solaire Collectif Individualisé (CESCI). Par le retour des locataires de ces bailleurs et de sa propre expériences, l’entreprise TOP BIS a pu constater deux faiblesses dans ces systèmes : la première est due aux bonnes performances de l’ECS solaire thermique en été qui, pour éviter les surchauffes en hiver austral, conduit au sous-dimensionnement du champ solaire, impliquant l’usage d’un appoint électrique durant cette période. Le second est le coût de maintenance important lié au circuit d’eau, aux fuites, à la dégradation des isolants et aux pompes de circulations soumises à des contraintes fortes en termes de température d’utilisation. De plus, lors de réhabilitation d’un bâtiment existant, l’ECS solaire thermique n’a souvent pas à sa disposition les galeries techniques ou les locaux dédiés nécessaires pour faciliter son installation (canalisations, passage en cloison et en toiture). Ces différents éléments rendent contraignants leurs implantations.

Pour remédier aux problèmes liés à la production d’ECS solaire thermique, TOP BIS a mis en place, sur une opération de logement social dans le sud de l’ile, une solution tout électrique connectant 35 ballons alimentés exclusivement en courant continu fournie par une centrale photovoltaïque (PV) en autoconsommation totale. Celle-ci est composée de panneaux solaires de la marque LG (LG330S1C-A5) pour une puissance de 42 kWc. Les 35 logements sociaux : 3 T2, 15 T3, 12 T4, 4 T5 et 1 T6 sont équipés de ballons de 150 L/1800 W (T2 à T4) et de 200 litres/2400 W (T5 à T6).

L’originalité du montage mis en œuvre, réside dans le pilotage de l’ensemble (champ de capteurs et ballons) qui a conduit, pour être le plus souvent au rendement maximum des capteurs, à connecter les ballons de telle sorte à se situer au plus près du Maximum Power Point (MPP), quelles que soient les conditions d’ensoleillement. En outre, chaque locataire devant recevoir la quantité d’énergie qui lui est due en fonction de sa surface d’habitation, le pilotage de l’ensemble implique un algorithme spécifique intégrant ces deux contraintes (maximum de rendement et équité de distribution).

Cette première installation pilote a fait l’objet d’un suivi pendant une durée de deux ans et permet aujourd’hui de faire un retour d’expérience et une analyse de son comportement, notamment au cours du temps. Avec le scénario de pilotage actuel, nous avons pu, en particulier, quantifier le rendement de la centrale, le taux de transformation (PR : Performance Ratio) et enfin le taux de couverture solaire. Cette analyse devrait conduire ultérieurement à une amélioration du protocole de contrôle/commande.

Work In Progress