Colas – Campagne de mesures: Installation solaire thermique à haute température de Colas Suisse SA (Yverdon-les-Bains)

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/500939
• Projekttitel Englisch: Colas – Measurements campaign: High temperature solar thermal plant from Colas Suisse SA (Yverdon-les-Bains)

Schlüsselwörter (Englisch)

Industrial solar heat integration

Kurzbeschreibung (Französisch)

Colas Suisse SA a mis en place sur son site d’Yverdon une installation solaire thermique haute température permettant à la fois de produire de la chaleur pour maintenir deux cuves de bitume audessus de la température de fusion et pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire pour un bâtiment.
Le système déployé offre en outre la possibilité de stocker la chaleur excédentaire à deux niveaux de température différents.

Schlussbericht (Deutsch)

Die Firma Colas Suisse SA hat eine thermische Hochtemperatur-Solaranlage errichtet, die sowohl Wärme erzeugen kann, um zwei Bitumenbehälter über der Schmelztemperatur zu halten, als auch um ein Gebäude zu heizen. Das eingesetzte System bietet auch die Möglichkeit, überschüssige Wärme auf zwei verschiedenen Temperaturniveaus entweder in einem mit Wasser gefüllten Tank (40-90 ° C) oder in den beiden Tanks der Bitumenspeicherung (110-200 °C) zu speichern. Die Solaranlage soll 60% des jährlichen Energiebedarfs des Werks Yverdon-les-Bains decken. Ziele des Projekts waren: (1) Messung der thermischen und wirtschaftlichen Leistung der Solarthermieanlage vor Ort. (2) Modellierung der Anlage auf Polysun. (3) Optimierung des Anlagenbetriebs unter thermischen, wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten (Ökobilanz).

Schlussbericht (Englisch)

The company Colas Suisse SA has set up a high temperature thermal solar system that can both produce heat to keep two vats of bitumen above the melting temperature and produce heat for a building. The deployed system also offers the possibility of storing excess heat at two different temperature levels either in a tank filled with water (40-90 °C) or in the two tanks of bitumen storage (110-200 °C) . The solar installation should eventually cover 60% of the annual energy needs of the Yverdon-les-Bains site. The objectives of the project were: (1) to measure the thermal and economic performance of the solar thermal installation on site. (2) Model the solar thermal system in Polysun in order to simulate its level of performance in other climates (including experimental validation of the model). (3) Optimize the operation of the installation from a thermal, economic and environmental point of view (ecobalance).

Schlussbericht (Französisch)

L’entreprise Colas Suisse SA a mis en place une installation solaire thermique haute température permettant à la fois de produire de la chaleur pour maintenir deux cuves de bitume au-dessus de la température de fusion et pour chauffer un bâtiment. Le système déployé offre en outre la possibilité de stocker la chaleur excédentaire à deux niveaux de température différents soit dans une cuve remplie d’eau (40-90°C) ou dans les deux cuves de stockage de bitume (110-200°C). L’installation solaire devrait à terme permettre de couvrir 60% des besoins énergétiques annuels du centre de travaux d’Yverdon-les-Bains. Les objectifs du projet étaient: (1) mesurer les performances thermiques et économiques de l’installation solaire thermique sur site. (2) Modéliser sur Polysun l’installation solaire thermique afin de simuler son niveau de performance sous d’autres climats (y compris validation expérimentale du modèle). (3) Optimiser le fonctionnement de l’installation d’un point de vue thermique, économique et environnemental (écobilan).

L'exploitation a permis d'observer le fonctionnement de l'installation et a permis de faire différents bilans d'énergie et calculs de performance. Les performances du champ de capteurs ne donnent pas entière satisfaction et sont au-dessous des performances escomptées. De plus, durant le début de la saison estivale, le chauffage électrique de l'émulsion a été favorisé péjorant ainsi la production solaire à basse température. Des simulations de l'installation ont pu être effectuées. Dans un premier temps, celles-ci ont montré le potentiel d'optimisation de l'installation en modifiant uniquement des paramètres de fonctionnement de l'installation telle qu'elle est sur site. Ensuite, d'autres simulations ont permis d'évaluer la production solaire annuelle prévisible en modifiant différents paramètres telle que la surface ou le type de capteur, la surface des échangeurs, etc. Une analyse de cycle de vie et un calcul financier concluent le travail effectué. Ces deux analysent, montrent, que d'un point de vue environnemental et malgré le fonctionnement peu optimal de l'installation solaire l'économie d'énergie primaire et la réduction des gaz à effet de serre est intéressante et permet de récupérer les impacts liés à l'installation solaire après 12 ans dans le cas du fonctionnement tel qu'observé sur site en 2016 ou après environ 2 ans en cas de fonctionnement optimisé.

Zugehörige Dokumente

• Projet Colas Campagne de mesures: Installation solaire thermique à haute température de Colas Suisse SA (Yverdon-les-Bains) [PDF] 7'887 kB