Contribution à la modélisation et à l’expérimentation d’une installation solaire de production d’eau chaude équipée d’un système de télésurveillance

Abstract

Ce travail porte, dans un premier point sur l'étude d'un modèle mathématique décrivant le comportement d'un capteur solaire ainsi que le profil des températures dans le ballon solaire. Des mesures expérimentales de validation du modèle ont été réalisées. Dans un deuxième point, nous avons étudié les performances réelles d'une installation solaire de production d'eau chaude collective en utilisant la technique de élésurveillance. Ceci afin de contrôler en continu le bon fonctionnement de l'installation, de déterminer sa performance sur une longue durée et de vérifier dans quelle mesure la garantie des performances solaires peut être atteinte. L'installation étudiée est un système à circulation forcée qui est doté d'un champ de capteurs plans vitrés de 12 m2 de surface, d'un stockage de 800 L et équipé de diverses sondes reliées à l'unité de élésurveillance. Les sondes transmettent les mesures à l'unité qui contrôle les pompes, les empératures, les consommations, etc. La simulation de l'installation a été développée en utilisant le logiciel SOLO 2000. Le système fournit un apport solaire annuel de 6277,5 kWh/an pour un besoin annuel estimé à 7896 kWh; le taux de couverture solaire annuel moyen s'élève à 79,5%. La productivité est de l'ordre de 523,13 kWh/m².an. Les résultats de simulation sont comparés aux résultats mesurés et aux performances solaires garanties. La surveillance à distance montre que 90% des résultats solaires attendus peuvent être facilement garantis sur une longue durée. En outre, l'unité de télésurveillance a montré ses capacités à détecter divers dysfonctionnements qui sont apparues. Il en résulte que la surveillance à distance est un outil important dans la gestion de l'énergie de certains équipements du bâtiment. Du point de vue impact environnemental, l'installation étudiée permet d'éviter les émissions d'environ 48 TéqCO2. L'impact de la mise en oeuvre du programme algérien des énergies renouvelables, y inclue la promotion des chauffe eau solaire, se traduit par un potentiel considérable de réduction des gaz à effet de serre, soit plus de 300 MTéqCO2 à l'horizon 2030