Soirée d information énergie solaire thermique Infoavond thermische zonne-energie

Soirée d'information - Infoavond - CCB - Solaire thermique

8/04/2008

Soirée d’information énergie solaire thermique Infoavond thermische zonne-energie

production d'eau chaude sanitaire grâce à l'énergie solaire Confédération Construction Bruxelles Capitale Facilitateur énergies renouvelables grand systèmes B. Huberlant Bruxelles, le 08/04/2009

Sommaire

Ordres de grandeur pour la production d’ECS solaire Domaines d’application de l’énergie solaire thermique

Types de capteurs solaires thermiques

Stockages solaires

Principes de fonctionnement & régulation d’un chauffe-eau solaire

Grands systèmes solaires thermiques

Missions du facilitateur énergies renouvelables en RBC

Outils ST à disposition des professionnels

Faisabilité, conception & dimensionnement

Le chauffe-eau solaire dans la PEB

Qualité des installations

Feed-back inspections Soltherm

QUEST

2

1


8/04/2008

Rayonnement solaire & énergie solaire utile

Rayonnement solaire 1000 kWh/m²/an

Energie solaire utile (ECS) 300 à 600 kWh/m²/an

CO2 évité 150 à 400 kg CO2/m²/an 3

Variations mensuelles de l’irradiation solaire

Rayo nnement solaire global sur une surface d'1 m², inclinée à 45°, pour une A nnée Type Moyenne en Belgique +/- 1000 kWh/m² 160 140 120

kWh

100 80 60 40 20 0 Jan

Fév

M ars

Avr

M ai

Juin

Juil

Août

Sep

Oct

Nov

Déc

2


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Apports solaires & Besoins

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Applications

5-6

Applications de l’énergie solaire thermique

(Pré)chauffage eau de piscine (20-30°C)

(Pré)chauffage eau sanitaire (30-60°C)

Soutien au chauffage des locaux (20-70°C)

Chaleur de process (80°-150°C)

Refroidissement / climatisation solaire (capteurs TSV = source chaude > 80°C)

6

3


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A chaque application son type de capteur capteur plan vitré

tubes sous vide

capteur plan non vitré acier inox capteur ‘piscine’

ECS Capteur solaire thermique plan vitré

Composants et sous-systèmes des installations8 solaires thermiques

3-6

4


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ECS & soutien chauffage tubes sous vide


3-7

Capteurs à tubes sous vide


3-8

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Heat pipe - Caloduc

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A chaque type de capteur son rendement

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Possibilités de montage /1


3-16

© www.sonnenkraft.com


14 Montage des installations

7-3

7


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© www.wagner-solar.com


15 Montage des installations

7-1

Montage et raccordement

16

3-44

8


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Capteur solaire – Système solaire

3-43

17

Systèmes sous pression

/

à vidange

18

9


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© J. Luchterhand

Composants principaux d’un système solaire

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3-42

Réservoirs de stockage /1

20

3-22

10


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Réservoirs de stockage /2

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Station solaire

22

3-35

11


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Régulation solaire – principe

23

3-49

Régulation solaire différentielle

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3-50

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8/04/2008



Missions du facilitateur énergies renouvelables en RBC

Outils ST à disposition des professionnels

Faisabilité, conception & dimensionnement

Le chauffe-eau solaire dans la PEB

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Caractéristiques des “grands” systèmes de chauffe-eau solaire

Installations moyennes

Consommation quotidienne d’eau chaude : 500 à 3000 l

Surface capteurs : 10 à 50 m²

Grandes installations

Consommation quotidienne d’eau chaude > 3000 l

Surface capteurs > 50 m²

plusieurs ballons de stockage

échangeurs de chaleur externes

vannes 3 voies motorisées

[dispositifs anti-légionelle]

montage sur toitures plates 26

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De Energie Facilitatoren in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest ENERGIE

Quartiers durables / duurzame woningen

Papier

Déchets / afval

Horia Bali [email protected]

logement collectif/collectieve huisvesting (>1000 m² et >10 logements)

Eco-construction

secteur tertiaire/dienstensector

J. Fronhoffs [email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

cogénération/WKK

Yves Lebbe [email protected]

gratis : 0800 85 775

Grand renouvelable/hernieuwbare

Bernard Huberlant [email protected]

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Missions du Facilitateur Energies Renouvelables

Pour qui :

acteur de projet recourant aux sources d’énergie renouvelable dans un bâtiment collectif, public ou privé en Région bruxelloise

Comment :

Service de guidance bilingue par téléphone ou e-mail

Non contraignant et gratuit

Limité au conseil : ne remplace pas le bureau d’études ou l’installateur en charge du projet

Quoi :

Sensibilisation relatives aux installations de grands systèmes de production d’ER

Accompagnement de projets (relectures études de faisabilité, études techniques, cahiers des charges d’installation de grands systèmes de production ER)

Concours études de faisabilité ER septembre 2009 : 10 études de faisabilité (CES, PV,)

http://www.ibgebim.be/

Accueil > Professionnels > Themes > Energie > Les énergies renouvelables

Start pagina > Professionelen > Thema's > Energie > Hernieuwbare energiebronnen

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Services du Facilitateur Avis & recommandations sur :

Avant-projet

Etude de faisabilité

Subsides

Cahier des charges pour l’exécution du projet

Analyse des offres

Méthode/dispositif de suivi de la production d’ER

Pour les technologies renouvelables suivantes :

Chauffe-eau solaires

Systèmes solaires Photovoltaïques

Chaudières biomasse

[Eoliennes urbaines]

Pompes à Chaleur (économie nette d’énergie primaire) 29

Référentiels Solaire Thermique

En phase d’avant-Projet

Guide à la réalisation d’un audit solaire (étude de pré-faisabilité)

Eléments essentiels à intégrer dans cahier des charges pour commander un audit solaire

En phase d’exécution

Check-list des éléments essentiels d’un cahier des charges pour exécution des travaux d’installation d’un chauffe-eau solaire

Cahier des charges type: concevoir un système solaire de production d'eau chaude avec GRS

Cahier des charges type pour l’exécution du projet (tableau excel)

En phase d’opération (mi-2009)

Guide de maintenance des chauffe-eau solaire domestiques

Guide de maintenance des grands systèmes solaires thermiques de production d’eau chaude

Accueil > Professionnels > Themes > Energie > Les énergies renouvelables > Les outils Start pagina > Professionelen > Thema's > Energie > Hernieuwbareenergiebronnen > Hulpmiddelen 30

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8/04/2008

Faisabilité d’une installation solaire thermique

Surface utile, encombrement, obstacles,…

remplacement étanchéité, …

Chaufferie

Production combinée ?

Ancienneté des chaudières ?

Régulation !

Liaison toiture - chaufferie

Gaines techniques ?

Local technique en toiture ?

Stockage & distribution ECS

Réservoirs de stockage

Boucle de distribution (L, Diam, isolation) 31

Exemple de schéma hydraulique

/1

Pur geur

P

pt

eu

rs

so

la i re

s

T

ca

problème d’orientation, d’inclinaison ?

de

am ps

Toiture

Ch

Vers éch angeur existant eau chau de Manomètre

P

Réservoir tampon

Clapet anti-retou r

Sou pape de sécurité

T Réservoir de glycol

Vase d'expansion

T

Ec hangeur eau chaud e sanitaire

T hermom ètre

B allon de stockage

Filtre

Arrivée eau froid e D isco nnecteur à zo nes d e pression différentielle

Set de nettoyag e Set de remp lissage et de vidang e

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Conception: système solaire à préchauffage d’eau sanitaire & appoint en série)

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Conception : stockage tampon de l’énergie solaire…

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Conception : …(Stockage tampon) + postchauffe instantanée

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Principes de dimensionnement

Règle de base : toujours partir du besoin de chaleur !

25% Fsol: 0.5 m² /50 l ECS à 60°C et 30-50 l Vstock /m² capteur

50% Fsol: 1.25 m² /50 l ECS à 60°C et 50-70 l Vstock /m² capteur

Ratio de consommation ECS (très variable & moins précis qu’une mesure)

Centres d’accueil pour personnes handicapées

80 l/j/pers. à 60°C

Hôpitaux


Maisons de repos


Maisons de repos et de soins


Grands immeubles à appartements


Logement social :


Optimum économique grands systèmes Fraction solaire utile (économie nette de combustible) : 20-40 %

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Dimensionnement à l’optimum économique : entre fraction solaire et rendement

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Le solaire thermique et la PEB

La mise en oeuvre de technologies d’énergie renouvelable n’est pas une obligation

L’étude de faisabilité des énergies renouvelables au stade de la conception du projet pour les nouvelles constructions et les rénovations lourdes > 5000 m² est une obligation réglementaire

La mise en oeuvre d’une cogénération; d’une pompe à chaleur d’un système solaire est “récompensée” :

impact sur le niveau E du bâtiment

“meilleur” certificat énergétique

Contenu de l’étude de faisabilité fixé par le Gouvernement

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8/04/2008

Outil PEB : Quick Scan Solaire Thermique

Calculateur Excel téléchargeable en ligne sur le site de BE

Fonction : pré-dimensionnement d’installations solaires thermique de production d’eau chaude

Application : Production ECS pour bâtiments tertiaires, structures d’accueil et logements collectifs

Objectif : évaluer la faisabilité technique, économique et environnementale de l’installation dans le cadre de l’ordonnance PEB

Résultats Ordres de grandeur

surface de capteurs, volume de stockage,

coûts d’investissement, économies d'énergie,

émissions de CO2 évitées

Utilisateurs : architecte, bureau d’études, conseiller PEB, installateur, gestionnaire de bâtiments, responsable énergie, maître d’ouvrage, syndic,…

39

Limites d’utilisation du Quick Scan

pas adapté au dimensionnement de chauffe-eau solaires < 20 m²

Pas prévu pour d’autres applications que la production d’ECS

Préchauffage de l’eau de bassin

Soutien de chauffage

Refroidissement solaire assisté

Logiciels de dimensionnement spécifiques : Tsol, SimSol,…

Ne considère pas les contraintes techniques propres au bâtiment

ombrage du champ de capteur

accessibilité des locaux techniques

place disponible pour le stockage

40

20


8/04/2008

Impact d’un système solaire thermique sur la PEB méthode de calcul

Première étape: quantité d’énergie fournie (MJ ou kWh) par an sur base des caractéristique du système (orientation, superficie collecteurs, …) et de données fixes (ensoleillement mensuel,…)

Deuxième étape: cette quantité énergie fournie par le système solaire est déduite des “besoins bruts”

Réduction de la consommation annuelle calculée d’énergie primaire

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Impact du chauffe-eau solaire sur le niveau E

E = 100 x

Consommation annuelle calculée d’énergie primaire Consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire de référence

simulation avec logiciel PEB : maison unifamiliale conception ordinaire E 118 / K56

+ 6m² de capteurs (Sud, 30°) pour ECS = E 110

+10m² de capteurs (Sud, 30°) pour ECS = E 108

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Qualité des installations solaires

Feed-back inspections Soltherm

QUEST

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Inspections Soltherm /1

Conception du système

Impossibilité d’utiliser la chaleur solaire sans passer par la chaudière mazout en période de non chauffage du bâtiment

Orientation/inclinaison suboptimale des capteurs

Type de capteurs inadaptés à l’application (ex : TSV pour ECS + piscine)

Réservoir solaire monté en série avec réservoir pré-existant

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8/04/2008


Régulation solaire

DToff trop faible refroidissement du réservoir, conso E primaire

DTon trop faible démarrage / arrêts fréquents

Tmax capteur trop faible arrêt prématuré du circulateur

Tmax ballon trop faible arrêt prématuré du circulateur solaire

Débit trop élevé ou trop faible surconsommation des auxilliaires; diminution du rendement de production solaire

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Positionnement des sondes de température

Mauvais placement de la sonde capteur

Rupture du câble non protégé de la sonde

Sonde pas fixée dans le doigt de gant du réservoir

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8/04/2008


Accessibilité des composants pour l’entretien

Remplacement de l’anode sacrificielle impossible

Station solaire inaccessible

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Capteurs

Recouvrement étanchéité pas conforme

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8/04/2008


Réservoir de stockage

Isolation insuffisante (problème matériel)

Instable

Conduites

sans U

non isolées

non fixées

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Circuit primaire

Encombrement, inesthétique

Non isolés ou isolant inadéquat (non protégé contre agents extérieurs, UV, rongeurs, …)

Pente insuffisante (systèmes à vidange)

50

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8/04/2008


Composants de sécurité

Soupape de sécurité du circuit solaire non raccordée à un bac récolteur

[Vase d’expansion solaire largement surdimensionné]

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Comptage d’énergie

Mauvais paramétrage du débit théorique dans certaines régulations apports solaires sur /sous-estimés (> aux valeurs d’ensoleillement)

Peu de vrai comptage d’énergie [calorimètre avec compteur intégrateur à impulsion; pompe volumétrique à débit constant]

Rappel : Un débitmètre gravimétrique et deux sondes ne permettent pas le comptage de l’énergie, juste une visualisation de la puissance (instantanée par déf.)

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26


8/04/2008


Absence de suivi de l’installation

erreur sonde

pression nulle dans le circuit

système à l’arrêt ou production deficitaire

pas de notice utilisateur

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Débitmètre encrassé ou illisible

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8/04/2008


Finitions

Percements non rebouchés

Câbles de sonde non fixés, flottants

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POINTS D’ATTENTION

Dimensionnement adapté aux besoins des utilisateurs

Information aux utilisateurs

le contenu de l’offre doit refléter la réalité

notice & principe de fonctionnement doivent être expliqués à l’utilisateur

L’économie d’énergie annoncée doit être réaliste

Paramétrage de la régulation solaire

Maintenance du système (anode, pression, débit,…)

l’installateur ne vend pas ‘un produit’ mais ‘une solution’ au problème de son client

56

28

Soirée d'information - Infoavond - CCB Solaire thermique

8/04/2009

QUEST Quality Centre for Sustainable Energy Technologies

QUEST vzw/asbl Kwaliteitserkenning voor Installatiebedrijven 8/04/2009

QUEST – Quality Centre for Sustainable Energy Technologies

B.Huberlant

OVERZICHT Quest vzw

Quest erkenning Zonthermisch

Histroriek

Keuringskost

Leden

Technische eisen

Missie

Aanvraag erkenningsdossier

Toepassingsgebied van de erkenningen

Contact

Doel van de erkenningen

Interne organen & werking

Basis documenten (A–B–C-D)

2

1



8/04/2009

HISTORIEK QUEST

Oprichting vzw : 21/12/2006

Statuten Belgisch Staatsblad : 20/03/2007

Financiering :

Oprichting en eerste 2 werkjaren VEA

degressief tot nul na 7 jaar

progressieve cofinanciering vanuit sectoren waarvoor kwaliteitssystemen worden uitgewerkt

Werkjaar 2009-2010

VEA

Beroepsfederatie/sectoren

Gebruikers van Kwaliteitssysteem

BHG; Waals Gewest ; Federale overheid


3

QUEST vzw/asbl

Secretariaat : & coordinaten :

Koningsstraat 35 Rue Royale Brussel 1000 Bruxelles [email protected] www.QuestForQuality.be Tel. 02 223 28 38 RPR 887.866.536

Operator :

Coordinator :

Ad interim : Horia Bali /B. Huberlant

Vacature op www.QuestForQuality.be

4

2



8/04/2009

QUEST LEDEN Algemene Ledenvergadering Kenniscentra

Sectorfederaties


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MISSIE QUEST

Ontwikkeling, in praktijk brengen en beheersing van een neutraal en onafhankelijk systeem voor kwaliteitsbewaking bij kleinschalige duurzame energiesystemen

6

3



8/04/2009

TOEPASSINGSGEBIED VAN QUEST ERKENNINGEN /1

Toekennen van kwaliteitserkenning voor producten en/of installatiebedrijven voor huishoudelijke toepassingen van:

fotovoltaïsche zonne-energietoepassingen Februari 2009

thermische zonne-energietoepassingen (Zonneboilers sanitair warm water) April/Mei 2009

warmtepomptoepassingen (die warmte uit de lucht of uit de bodem halen) Eind 2009

Ventilatiesystemen met warmterecuperatie 2010

kleinschalige windturbines in bebouwde omgeving

kleinschalige biomassaconversiesystemen


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TOEPASSINGSGEBIED VAN QUEST ERKENNINGEN /2

8

4



8/04/2009

DOEL VAN DE ERKENNINGEN

Ondersteuning bieden aan installatiebedrijven bij :

het afstemmen van hun producten op internationale normen (biedt de opportuniteit om zich te profileren op de Belgische en Europese markt)

het structureren van hun dienstverlening naar de eindklant

het valoriseren van de commerciële meerwaarde aangeboden door dergelijke erkenning

Duidelijke meerwaarde aan de eindklant bieden door :

gestandaardiseerde productgaranties

kwaliteitsvolle dienstverlening voor én na levering

zo groot mogelijke garanties op de goede werking van de installatie


9

ORGANEN WERKING QUEST & ERKENNINGEN Type commissie of orgaan

Info

Aangesteld door

Technische commissies

één per technologie

Quest-coördinator + Raad van bestuur

Controle commissies

één per technologie

Quest-coördinator + Raad van bestuur

Evaluator

minimaal twee per technologie

Quest-coördinator + Controle commissies

Beroepscommissie

één overkoepelende commissie technologie-onafhankelijk

Algemene vergadering van QUEST

Quest-coördinator

Raad van bestuur

Quest-operator

Quest-coördinator

Raad van bestuur van QUEST

Statutair / uit leden

Algemene vergadering van QUEST

Statutair 10

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8/04/2009

QUEST BASIS DOCUMENTEN http://www.questforquality.be/ Deelname professionelen > Thermische zonne-energie > Algemeen > Proceduredocumenten

Kwaliteitseisen operationele werking kwaliteitssysteem

• Offerte en verkoopsovereenkomst

Algemene procedure voor :

• Installatie en oplevering • Installatie ontwerp

• Samenstelling / werking van commissies

• Gebruikte componenten

• Product- / bedrijfserkenningen

Operationeel Kader Doc A

Beoordelingsrichtlijn Doc B Technologiespecifiek

Aanvraag Formulier – aanvraag erkenningsdossier • Checklist dossier • Engagementsverklaring • Tarieven tabel


Erkenningsaanvraag Doc C - D Technologiespecifiek

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QUEST ERKENNING ZONTHERMISCH KOST ZT AANVRAAG ERKENNINGSDOSSIER

Standaard kost (3000 EUR) omvat :

Producterkenning (leverancier)

Installatiebedrijf erkenning

de behandeling van dossiers door de QUEST operator

de evaluatie van dossiers en de controle van 1 of 2 in werking zijnde installaties door de evaluator

de uiteindelijke beoordeling door de technische commissie

12

6



8/04/2009

QUEST KWALITEITSEISEN [ZT] - DOC B

Technische basiseisen volgens goedgekeurde Europese, internationale of Belgische normen, wetten en voorschriften

Beoordelingsrichtlijn ZT voor erkenning van product en installatiebedrijven

Code van goede praktijk voor de plaatsing van kleinschalige zonneboilers

Referentie voor de beoordeling van QUEST erkenningsaanvraag

Deel Installatiebedrijf bevat 3 kwaliteitsaspecten:

Ontwerp van de installatie

Offerte en verkoopsovereenkomst

Installatie en oplevering


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QUEST AANVRAAG ERKENNINGSDOSSIER [Installatiebedrijf ZT] - DOC C

alle documenten die het installatiebedrijf moet bezorgen tijdens het realisatietraject van een ZT installatie volgens de beoordelingsrichtlijn

erkenningsaanvraagformulier met ingevulde checklist van documenten

voorbeeld van een ondertekende verkoopsovereenkomst

bewijs van registratie bij het Ministerie van Financiën voor sanitair/verwarming

copie van het technisch dossier van de installatie, dat ter beschikking werd gesteld aan de klant

lijst van gerealiseerde zonneboilersinstallaties in België

engagementsverklaring waarin de aanvrager zich ertoe verbindt om alle kwaliteitseisen van de beoordelingsrichtlijn te respecteren

[Doc D Producterkenning aanvraag dossier]

14

7



8/04/2009

CONTACT

QUEST vzw/asbl Correspondentie en secretariaat : Koningsstraat 35 Rue Royale Maatschappelijke Zetel : Vaartstraat 61 Rue du Canal Brussel 1000 Bruxelles

RPR 887.866.536 523-0802468-62 (TRIODOS)

[email protected] www.QuestForQuality.be

T: 02 223 28 38 F: 02 219 79 89

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