Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

Points d’article



Les sources d’√©nergie solaire re√ßoivent totalement injustement peu d’attention. De toute √©vidence, le principal avantage de ces installations est leur autonomie, mais il existe des exceptions. Dans cet article, nous parlerons des capteurs solaires comme une source d’√©nergie assez efficace et surtout rationnelle pour la maison..

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

Quels collectionneurs utiliser

√Ä l’exception des vari√©t√©s sp√©ciales, les collecteurs sont de deux types: √† plat et sous vide. Le principe de fonctionnement des deux est r√©duit au chauffage par rayonnement solaire (dans lequel 40 √† 50% des ondes sont thermiques) d’un certain syst√®me de r√©servoirs, dont la face ext√©rieure a un rev√™tement √† coefficient d’absorption infrarouge √©lev√© et un liquide de refroidissement circule √† l’int√©rieur. La seule diff√©rence est que dans les capteurs sous vide, les tubes sont chauff√©s directement au foyer de la lumi√®re du soleil et ne d√©gagent pratiquement pas de chaleur en raison de l’environnement sans air. Dans le m√™me temps, dans les capteurs plats, la chaleur est transmise √† travers la plaque absorbante, √† l’arri√®re de laquelle les canaux sont soud√©s (peut √™tre pos√© √† l’int√©rieur de la plaque absorbante).

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

En fait, il s’agit de collecteurs sous vide dont nous devrions parler dans les r√©alit√©s de la nature russe. Ils sont beaucoup plus chers que les capteurs plats, mais leur efficacit√© est √©galement plus √©lev√©e. De plus, les capteurs plats sont pratiquement inefficaces en hiver: le vent froid les refroidit plus vite que le soleil se r√©chauffe. Le domaine d’application de ces dispositifs est les latitudes sud avec un climat chaud, les maisons de campagne et d’√©t√©, ainsi que toutes sortes d’installations touristiques..

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

Quel que soit le type de chauffage, le principe du collecteur lui-m√™me reste inchang√©. Souvent, il connecte des caloducs dans un r√©servoir commun, o√Ļ se produit la condensation du liquide √©vapor√© pendant le processus de chauffage. Le transfert de chaleur de cette mani√®re est beaucoup plus rapide, mais il existe √©galement des solutions plus efficaces..

Période de récupération

Le co√Ľt d’un collecteur √† vide moyen varie de 600 √† 1500 USD. Ce co√Ľt comprend non seulement le collecteur, mais √©galement le ballon de stockage du volume recommand√© et les mat√©riaux pour le raccordement au syst√®me d’alimentation en eau chaude sanitaire. Mais le co√Ľt des services d’installation dans le montant total n’est pas pris en compte: une course trop importante des prix par r√©gion et conditions √† l’installation.

N√©anmoins, il est facile de v√©rifier le retour sur investissement d’une instance particuli√®re. Prenons, par exemple, le collecteur SVK-A-30 de la marque ATMOSFERA, qui co√Ľte entre 1100 et 1200 USD. Il contient 30 tubes √† vide, leur puissance maximale totale est de 2,5 kW / h, le collecteur re√ßoit jusqu’√† 7,6 kW d’√©nergie thermique par jour. Il n’y a pas de r√©servoir de stockage dans le collecteur, mais on est en droit de supposer conventionnellement que le co√Ľt de celui-ci et de la plomberie est √©quivalent au prix d’une chaudi√®re √©lectrique de puissance comparable.

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

La capacit√© journali√®re moyenne du collecteur est de 5,5 kW, ce qui suffit √† chauffer 120-140 litres d’eau de 10 √† 50 ¬į C. Apr√®s avoir d√©pens√© la m√™me quantit√© d’√©lectricit√© au taux de 4,68 roubles / kWh, nous recevrons en moyenne 25 roubles par jour, soit environ 10 mille roubles par an. En cons√©quence, la p√©riode de r√©cup√©ration du collectionneur sera d’environ huit ans, ce qui n’est pas mal du tout avec une dur√©e de vie garantie de 25 ans. De plus, il existe des moyens d’augmenter votre retour sur investissement. En g√©n√©ral, plus l’installation est puissante, plus t√īt elle se justifiera pleinement..

Exemples d’assemblages typiques

Il n’y a pas beaucoup d’options pour int√©grer le collecteur dans la plomberie domestique. Voici quelques solutions typiques √† mesure que leur complexit√© augmente:

1. Juste un collectionneur. Il est connect√© au syst√®me d’eau chaude sanitaire comme un chauffe-eau conventionnel. Fonctionne uniquement pendant la journ√©e avec un flux naturel. En ajustant la pression, vous pouvez modifier la temp√©rature de l’eau de sortie.

2. Collecteur + réservoir de stockage. Il existe de nombreuses solutions de ce type et elles sont populaires, mais une charge supplémentaire de 100 à 200 kg par point du toit impose certaines restrictions. Le réservoir a une bonne isolation thermique et, en règle générale, ne refroidit pas du jour au lendemain.

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

3. Collecteur + chaudi√®re √† chauffage indirect (BKN). Il est utilis√© lorsqu’il est impossible d’installer un r√©servoir lourd sur le toit, mais pr√©sente d’autres avantages. Tout d’abord, l’utilisation non pas d’eau dans le premier circuit d’√©change de chaleur, mais d’une √©mulsion plus √©nergivore.

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

4. Collecteur + syst√®me de circulation. Permet de recevoir de l’eau chaude d√®s que le robinet est ouvert. L’eau circule dans le syst√®me sous pression et a approximativement la m√™me temp√©rature en tout point du circuit. Parfois, la capacit√© du syst√®me d’alimentation en eau est suffisamment grande et tout le remplissage du syst√®me se compose de vannes d’arr√™t, d’une pompe de circulation et d’un r√©gulateur de pression. Dans certains cas, il peut √™tre recommand√© (ou requis) d’installer un vase d’expansion ou un accumulateur interne. En r√®gle g√©n√©rale, des capteurs sans √©changeur de chaleur sont utilis√©s.

5. Collecteur + pompe √† chaleur. Une solution tr√®s s√©rieuse et technologique pour alimenter toute la maison en chaleur et en eau chaude. En raison de l’augmentation des √©changes thermiques √† basse temp√©rature, le syst√®me extrait le maximum de l’√©nergie re√ßue, chauffant l’eau de sortie √† 80‚Äď95 ¬į C dans un volume suffisamment grand pour chauffer tout le b√Ętiment. Il est clair que plusieurs capteurs seront n√©cessaires pour un tel syst√®me, mais le r√©sultat sera un chauffage peu co√Ľteux des logements dans les 40 √† 50 prochaines ann√©es, plus l’approvisionnement en eau chaude..

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique

Comme vous pouvez le voir, la diff√©rence entre les collecteurs de l’un de ces syst√®mes est la pr√©sence / l’absence d’un r√©servoir int√©gr√©. Sinon, ce sont tous les m√™mes: tuyaux d’alimentation en eau et de drainage, connexions typiques de caloducs avec un collecteur, l’un des syst√®mes de fixation sp√©ciaux. Gr√Ęce √† cela, les collecteurs s’int√®grent facilement et harmonieusement dans des syst√®mes de chauffage d√©j√† op√©rationnels, augmentant ainsi les √©conomies m√™me sans transition compl√®te vers l’√©nergie verte..

Raccordement au système ECS et chauffage

Le raccordement au circuit de chauffage se fait en parall√®le: l’eau du collecteur entre dans le tuyau d’alimentation, l’admission est du retour, si n√©cessaire, le circuit du collecteur est aliment√© avec sa propre pompe de circulation. Il est tr√®s important d’installer des vannes aux points de pr√©l√®vement afin de r√©guler le d√©bit pour obtenir la temp√©rature souhait√©e..

Ils coupent le syst√®me d’alimentation en eau chaude de deux mani√®res. Le premier utilise un BKN ou un autre √©changeur de chaleur interm√©diaire. Dans ce cas, il n’est pas difficile de lier deux contours. Mais si le collecteur est utilis√© en parall√®le avec d’autres chauffe-eau, il est plac√© dans un circuit s√©rie au plus pr√®s du point d’arriv√©e d’eau froide et utilis√© comme circuit de pr√©chauffage.

Capteur solaire sous vide pour le chauffage domestique Raccordement du capteur solaire au syst√®me de chauffage et d’eau chaude: 1 – capteur solaire; 2 – station de pompage; 3 – vase d’expansion; 4 – accumulateur de chaleur; 5 – syst√®me de chauffage; 6 – alimentation en eau froide; 7 – prise d’eau chaude; 8 – chaudi√®re (utilis√©e si n√©cessaire)

Augmentation de la température de fonctionnement

La mani√®re √©vidente d’augmenter la temp√©rature de l’eau de sortie est de r√©duire les pertes de chaleur lors du transfert depuis le capteur. Pour cela, les tuyaux sont envelopp√©s dans des housses de protection en caoutchouc mousse ou en polypropyl√®ne, ils prot√®gent les joints, la pose est effectu√©e uniquement √† l’int√©rieur du b√Ętiment.

Le tube collecteur √©tant chauff√© dans un faisceau lumineux concentr√©, la temp√©rature du liquide √† l’int√©rieur peut √™tre tr√®s √©lev√©e (plus de 200 ¬į C). En cons√©quence, si vous r√©duisez le d√©bit d’eau chauff√©e, la temp√©rature augmentera avec le temps. Malheureusement, il existe aujourd’hui tr√®s peu de syst√®mes automatis√©s qui maintiennent la temp√©rature au niveau souhait√©. Alternativement, des appareils avec un compresseur et un √©vaporateur sont utilis√©s – de petites pompes √† chaleur. Dans ce cas, √† la sortie de l’eau chaude ou du chauffage, la temp√©rature de l’eau respectera les valeurs r√©gl√©es en modifiant la puissance de l’unit√©.

Lire la suite  Capteur solaire √† vide - caract√©ristiques de fonctionnement
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