la théorie sur le chauffe-eau solaire, ou ce que j'ai pu trouver d'interessant ............ ...................dans les livres (ou ailleurs) auto-construction d'un CESI : chauffe-eau solaire individuel à capteur plan à effet de serre et circuit primaire le capteur plan -le réservoir de stockage et d'échange -le transport de l'énergie -l' appoint
1/ le capteur plan à effet de serre (insolateur):
schéma de principe:
inclinaison par rapport à l'horizonale
(pour rayons du soleil perpendiculaires au plan du capteur) :
<---égale à la latitude du lieu le jour du printemps et le jour de l'automne
- égale à la latitude du lieu + 23° le jour de l'hiver
- égale à la latitude du lieu - 23° le jour de l'été
il semble que le meilleur compromis serait: latitude + 10° pour les capteurs fixes...
vitrage:
- épaisseur 4mm trempé pour résister à la grêle (le double vitrage n'apporte rien de plus aux températures d'utilisation)
- distance optimale de l'absorbeur à la vitre: 28mm (en pratique de 25 à 40 mm)absorbeur:
- facteur réductif de rendement fonction de l'épaisseur et du matériau employé
- recouvert de peinture noire matte (corps noir transforme les rayons du soleil en infrarouges)
- malgré une baisse de rendement significative , les radiateurs du commerces peuvent convenir , ils ont un rendement moins bon mais garanti !
- laisser 10mm en dessous (entre la laine de verre et l'absorbeur)isolant:
- laine de verre ou de roche (tous les avantages sauf celui de craindre l'humidité)
---> faire très attention à l'étanchéité de l'ensemble dans le tempscoffre:
- le plus simple à réaliser est le bois , choisir des contreplaqués (genre marine: qui dure)
on en trouve en tole galva, j'en ai vu avec des panneaux publicitaires de récup, ....où le placer ?
- à + ou - 15° par rapport au sud
- faire attention à tout ce qui pourrait le masquer du soleilmontage série ou parallèle ?
- en parallèle avec boucle de Tickelman (voir plus bas)
- en série on est sûr que cela marche mais la température des capteurs augmente suivant la position de celui-ci dans la file , le rendement n'est pas bon...2/ réservoir de stockage et d'échange:
échangeur:
- placé dans la demi partie basse du réservoir (l'eau sanitaire ainsi réchauffée va monter et fera place à l'eau froide, le rendement est meilleur quand les différences de températures sont grandes)
- surface d'échange dans le réservoir: 0.2<S<0.3 fois la surface du capteur
- le serpentin de cuivre est le plus efficace
- serpentin vertical sinon impossibilité de purgereau sanitaire:
- amener eau froide par le bas
- reprendre l'eau chaude par le hautisolation:
- soigner
3/ transport de l'énergie solaire :
tuyaux :
- acier ou cuivre le plus court possible (diminuer au maximum la distance capteur/cuve à cause des
pertes de charges),
- diamètre intérieur 20mm en thermosiphon,
- diamètre intérieur 14mm en conduite forcéeclapet anti-retour :
- prévoir un clapet anti-retour si le bas de la cuve n'est pas au moins 0.6m plus haut que le haut de
l'insolateur (sinon, le système risque de marcher à l'envers.......on chauffe dehors!!!)montage :
- montage en boucle de Tickelman, schéma:
meilleure répartition du fluide dans les capteurs, quelque soit le capteur emprunté par le liquide caloporteur, l'eau parcourt la même distance, très important)circulateur :
- circulateur en montage circulation forcéepurgeur, vase, soupape :
- purgeur auto au point haut , vase d'expansion fermé sur l'eau froide le plus près possible des
capteurs et soupape de sécurité près des capteurs sur l'eau chaude (en haut)
Si choix thermo-siphon, un bac ouvert au point haut peut faire office de ces trois matériels- l'idéal semble être un appoint réalisé par une petite chaudière gaz instantanée
(sans stockage)
- on peut faire directement l'appoint par un thermo-plongeur placé dans le haut de la cuve,
(utilise l'électricité ...)
- utiliser deux ballons distintcs en parallèle ou/et en série
(inconvénient: en série sricte , on chauffe deux ballons ...)
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