Le système Heliopac^® pour l'ECS

Heliopac^®, seul système solaire thermodynamique reconnu dans la règlementation thermique, est spécialement conçu pour répondre aux besoins importants en eau chaude sanitaire des bâtiments collectifs et tertiaires : logements collectifs, restauration collective, hôtellerie, santé, établissements sportifs, ...

Le système peut également être utilisé pour le chauffage des bassins de piscines et de balnéothérapie (voir l'onglet "Piscine" sur ce site).

L'alliance du solaire et de la thermodynamique

Grâce à l'association d'un capteur solaire thermique basse température et d'une pompe à chaleur, le système heliopac^® permet de produire de l'eau chaude sanitaire en grande quantité en réunissant les avantages des deux technologies.

La pompe à chaleur utilise le capteur solaire implanté sur la toiture pour capter l'énergie solaire et atmosphérique.

Moyennant la consommation d'une unité d'énergie électrique payante, le système valorise jusqu'à 2 à 3 unités d'énergie renouvelable gratuite. Ceci permet d'atteindre de hautes performances énergétiques adaptées aux projets BBC.

Principe de fonctionnement

Le capteur solaire basse température est, en général, implanté sur la toiture du bâtiment. Il est constitué d'une ou de plusieurs nappes de tubes en EPDM (caoutchouc élastomère résistant aux UV et aux intempéries). Dans le capteur solaire circule de l'eau et un antigel (Mono Propylène Glycol) de qualité sanitaire. La liaison entre le capteur solaire et le local technique est réalisée par une tuyauterie aller/retour.

Dans le local technique, une pompe à chaleur Solerpac^®  puise des calories dans le fluide du circuit solaire pour les transférer vers l'eau chaude sanitaire (ou vers l'eau d'un bassin de piscine) à un niveau de température plus élevé. En puisant cette énergie calorifique, la pompe à chaleur refroidit le circuit solaire. Quand celui-ci devient plus froid que la température extérieure, le capteur solaire est en mesure de récupérer non seulement de l'énergie solaire mais également de l'énergie prise à l'atmosphère par échange convectif.

Sur certaines installations, un échangeur de chaleur permet de réaliser un premier préchauffage de l'eau (préalable à celui réalisé à travers la pompe à chaleur) lorsque le capteur solaire est exposé à un ensoleillement important.

La pompe à chaleur Solerpac^® a été conçue spécialement pour travailler avec un capteur solaire. Elle existe en version haute température (jusqu'à 65°C) pour l'eau chaude sanitaire et en version basse température (jusqu'à 48°C) pour le chauffage des bassins de piscine.

Quand le système Heliopac^® est destiné à la production d'eau chaude sanitaire, la pompe à chaleur chauffe un ou plusieurs ballons de stockage. Un dispositif de vannes trois voies motorisées permet de concentrer la puissance récupérée sur la zone de distribution pour travailler en priorité sur le prochain puisage. Ce dispositif permet d'assurer une stabilité de la température de distribution même en cas de pointe de puisage importante. Il permet également de maintenir la boucle de distribution en température avec l'énergie apportée par le capteur solaire et la pompe à chaleur.

Bilan énergétique

L'installation de production d'eau chaude collective doit apporter :

• l'énergie nécessaire pour porter l'eau de la température du réseau jusqu'à la température de distribution.
• l'énergie nécessaire pour compenser l'ensemble des déperditions de stockage et de distribution. 

  Avec le système Heliopac^® la couverture de ces deux besoins se fait avec trois sources :

• le capteur solaire qui fournit une énergie renouvelable gratuite (solaire et atmosphérique) 
• la consommation électrique des compresseurs des pompes à chaleur qui est également transmise à l'eau
• les apports de l'installation d'appoint en énergie traditionnelle (gaz ou électrique) 

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Dans le cas d'une production d'eau chaude sanitaire à 55°C, les apports du capteur solaire représentent, en moyenne sur l'année, environ 60% du besoin total, la consommation des compresseurs 30%, et les apports de l'appoint de l'ordre de 10%.

Implantation du capteur solaire

Le capteur solaire peut être implanté sur une toiture terrasse, une couverture métallique, un toît incliné, un caillebotis, en pergola, etc. Il peut également être implanté en terre-plein à proximité du bâtiment.

Trois types principaux de pose sont possibles pour le capteur solaire basse température :

• sur rangées de blocs béton (ex.: parpaings creux) posés sur résilient
• sur châssis en acier galvanisé (rails en "U")
• sur couverture métallique (bac-acier, zinc, cuivre, ...)

  Exemples d'implantations des capteurs solaires :

Capteur sur support en acier galvanisé		Support acier galvanisé avant pose capteur
Capteur sur parpaings en toiture terrasse		Capteur sur parpaings en terre-plein

Avantages du système Heliopac

Des perfomances valorisées dans la Réglementation Thermique

Le "Titre V Système Heliopac^_"  permet de valoriser les performances du système pour les logements collectifs, l'hébergement et l'hôtellerie. Le système est ainsi parfaitement adapté aux projets BBC.  L'arrêté du 13 janvier 2010 en fixe la méthode de calculs dans le cadre de la RT 2005.

Des économies d'énergie par tous les temps

Le système heliopac® exploite au mieux les différentes conditions climatiques en récupérant la chaleur du rayonnement solaire, la chaleur de l'air, de la pluie, du brouillard ou du vent. Grâce au capteur basse température, la récupération d'énergie renouvelable se fait de jour comme de nuit. Seules la neige et les températures inférieures à -5°C sont des situations limitant les échanges thermiques. Ceci se traduit par un bilan économique annuel des plus performants du marché, toutes énergies confonfues.

Des performances environnementales inégalées

Le système heliopac^® est la solution de production d'eau chaude qui génère le moins d'émission de CO2, principal gaz responsable de l'effet de serre, comme le montre le comparatif, ci-contre, réalisé par le bureau d'études Solener. Le taux de couverture par les énergies renouvelables peut atteindre 60 à 70% des besoins énergétiques.

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Mise en oeuvre et entretien aisés

Le système dispose de nombreux atouts qui rendent sa mise en oeuvre facile:

• un faible impact architectural (capteur pouvant être posé horizontalement)
• un faible encombrement dans le local technique
• une faible puissance amenée (coût d'abonnement électrique faible)
• un capteur solaire robuste et naturellement protégé contre les risques de surchauffe
• une autonomie de production en été qui permet de se passer totalement d'appoint en dehors de la saison de chauffe

Des outils pour suivre les performances et garantir les résultats

• comptage systématique des consommations d'eau et des énergies pour contrôler l'économie apportée
• dispositif de prévention contre les légionelles intégré par traitements antibactériens réguliers avec montée en température de l'intégralité du stockage à 60 °C (avec la pompe à chaleur) ou au delà si nécessaire (avec l'appoint)
• télécontrôle des installations avec assistance à la maintenance à distance et suivi des performances
• contrat d'assistance à la maintenance pour les exploitants avec visite annuelle sur site
• contrat de garantie des résultats de fourniture d'énergie renouvelable possible en partenariat avec un exploitant