Au cours de la dernière décennie, l'énergie solaire comme source d'énergie alternative a été de plus en plus utilisée pour chauffer et fournir de l'eau chaude aux bâtiments. La raison principale est le désir de remplacer les carburants traditionnels par des sources d'énergie abordables, respectueuses de l'environnement et renouvelables.
La conversion de l'énergie solaire en chaleur se produit dans les systèmes solaires - la conception et le principe de fonctionnement du module déterminent les spécificités de son application. Dans ce document, nous examinerons les types de capteurs solaires et les principes de leur fonctionnement, ainsi que parler des modèles populaires de modules solaires.
La faisabilité d'utiliser un système solaire
Heliosystem - un complexe pour convertir l'énergie du rayonnement solaire en chaleur, qui est ensuite transférée à un échangeur de chaleur pour chauffer le milieu de chauffage d'un système de chauffage ou de l'approvisionnement en eau.
L'efficacité de l'installation solaire thermique dépend de l'ensoleillement - la quantité d'énergie fournie pendant une lumière du jour pour 1 mètre carré de surface située à un angle de 90 ° par rapport à la directivité des rayons du soleil. La valeur mesurée de l'indicateur est kW * h / m2, la valeur du paramètre varie en fonction de la saison.
Galerie d'images
Photo de
L'énergie solaire utilisée dans la vie quotidienne a d'énormes perspectives. La source de sa réception est inépuisable. La ressource elle-même est renouvelée et ne coûte absolument rien.
Selon le type d'accumulation et de traitement de l'énergie solaire, les appareils sont divisés en deux groupes. Le premier comprend des batteries qui produisent de l'électricité, le second - des capteurs qui transfèrent la chaleur au consommateur
Les panneaux solaires et les capteurs sont installés dans des zones ouvertes et non ombragées éclairées par le soleil pendant une période maximale de jours. Parce qu'ils sont le plus souvent situés sur les toits
Pour faire fonctionner une mini centrale solaire, en plus des batteries, dont le nombre est sélectionné en fonction de la puissance requise, vous aurez besoin d'un contrôleur, d'un onduleur conventionnel ou hybride et de batteries, dont le volume est calculé au moins le jour de l'exploitation
Pour obtenir l'énergie thermique fournie par le capteur solaire, aucun équipement technique compliqué n'est nécessaire. L'eau chauffée dans les tubes de l'appareil entre immédiatement dans le circuit de chauffage ou dans le ballon d'eau chaude
Les capteurs solaires selon le type de liquide de refroidissement sont divisés en eau et en air. Alimentation en eau chaude du système de chauffage et des mélangeurs, transfert d'air chauffé aux systèmes de chauffage de l'air
Pratique et utile à la campagne, le capteur solaire peut être fait de vos propres mains. En été, il alimentera la piscine en eau chaude, la chauffera à des fins sanitaires et hygiéniques, pour l'irrigation des plantes cultivées
L'inconvénient des deux systèmes est l'impossibilité de stocker l'énergie reçue du soleil pendant une longue période. Si, dans le cas des batteries, il peut être stocké pendant 24 heures dans une batterie, il doit être utilisé immédiatement avec des collecteurs. Un réservoir de stockage isolé aidera à maintenir la chaleur pendant un certain temps.
Capteurs solaires en tandem avec batteries
Petite centrale solaire
Panneaux solaires sur le toit
La façon la plus simple de connecter la batterie solaire
Capteur solaire d'eau
Capteur solaire à air
Collecteur de tuyaux en polymère fait maison
Réservoir d'isolation thermique pour eau chaude
Le niveau moyen d'insolation solaire pour la région du climat continental tempéré est de 1000-1200 kWh / m2 (par an). La quantité de soleil est un paramètre déterminant pour calculer les performances du système solaire.
L'utilisation d'une source d'énergie alternative vous permet de chauffer la maison, d'obtenir de l'eau chaude sans coûts énergétiques traditionnels - exclusivement par le rayonnement solaire
L'installation d'un système de chauffage solaire est une entreprise coûteuse. Pour que les dépenses en capital soient payantes, un calcul précis du système et le respect de la technologie d'installation sont nécessaires.
Exemple. L'ensoleillement moyen de Tula au milieu de l'été est de 4,67 kV / m² * jour, à condition que le panneau du système soit installé à un angle de 50 °. La capacité du capteur solaire de 5 mètres carrés est calculée comme suit: 4,67 * 4 = 18,68 kW de chaleur par jour. Ce volume est suffisant pour chauffer 500 litres d'eau d'une température de 17 ° C à 45 ° C.
Comme le montre la pratique, lors de l'utilisation d'une installation solaire, les propriétaires du chalet en été peuvent passer complètement du chauffage électrique ou au gaz à la méthode solaire
S'agissant de la faisabilité de l'introduction de nouvelles technologies, il est important de prendre en compte les caractéristiques techniques d'un capteur solaire particulier. Certains commencent à fonctionner à 80 W / m2 d'énergie solaire, tandis que d'autres suffisent - 20 W / m2.
Même dans un climat méridional, l'utilisation d'un système collecteur exclusivement pour le chauffage ne sera pas payante. Si l'installation sera utilisée exclusivement en hiver avec un manque de soleil, le coût de l'équipement ne sera pas couvert pendant 15 à 20 ans.
Afin d'utiliser le complexe solaire aussi efficacement que possible, il doit être inclus dans le système d'alimentation en eau chaude. Même en hiver, un capteur solaire vous permettra de "réduire" les factures d'énergie pour le chauffage de l'eau à 40-50%.
Selon les experts, avec un usage domestique, le système solaire est rentabilisé en 5 ans environ. Avec la hausse des prix de l'électricité et du gaz, la période de récupération du complexe sera réduite
En plus des avantages économiques, le «chauffage solaire» présente des avantages supplémentaires:
- Respect de l'environnement. Les émissions de dioxyde de carbone sont réduites. Pendant un an, 1 mètre carré du capteur solaire empêche 350 à 730 kg de mines de pénétrer dans l'atmosphère.
- Esthétique. L'espace d'une baignoire ou d'une cuisine compacte peut être éliminé des chaudières ou des geysers encombrants.
- Durabilité. Les fabricants affirment que, sous réserve de la technologie d'installation, le complexe durera environ 25-30 ans. De nombreuses entreprises offrent une garantie pouvant aller jusqu'à 3 ans.
Arguments contre l'utilisation de l'énergie solaire: saisonnalité prononcée, dépendance climatique et investissement initial élevé.
Disposition générale et principe de fonctionnement
Considérez un système solaire avec un capteur comme élément de travail principal du système. L'apparence de l'unité ressemble à une boîte en métal, dont la face avant est en verre trempé. À l'intérieur de la boîte, il y a un corps de travail - une bobine avec un absorbeur.
Le bloc absorbant la chaleur assure le chauffage du caloporteur - le liquide en circulation, transfère la chaleur générée au circuit d'alimentation en eau.
Les principaux composants de l'héliosystème: 1 - champ de capteurs, 2 - purgeur d'air, 3 - station de distribution, 4 - réservoir de décompression, 5 - régulateur, 6 - chauffe-eau, 7.8 - élément chauffant et échangeur de chaleur, 9 - mitigeur de chaleur, 10 - consommation d'eau chaude, 11 - entrée d'eau froide, 12 - sortie, T1 / T2 - capteurs de température
Le capteur solaire doit fonctionner en tandem avec un réservoir de stockage. Étant donné que le caloporteur est chauffé à une température de 90 à 130 ° C, il ne peut pas être alimenté directement aux robinets d'eau chaude ou aux radiateurs de chauffage. Le liquide de refroidissement pénètre dans l'échangeur de chaleur de la chaudière. Le réservoir de stockage est souvent complété par un radiateur électrique.
Schéma de travail:
- Le soleil chauffe la surface du collecteur.
- Le rayonnement thermique est transmis à l'élément absorbant (absorbeur), qui contient le fluide de travail.
- Le liquide de refroidissement circulant à travers les tubes de la bobine est chauffé.
- L'équipement de pompage, une unité de contrôle et de surveillance assurent le transfert de chaleur à travers la canalisation vers la bobine du réservoir de stockage.
- La chaleur est transférée à l'eau de la chaudière.
- Le liquide de refroidissement refroidi retourne au collecteur et le cycle se répète.
L'eau chauffée du chauffe-eau est fournie au circuit de chauffage ou aux points de prise d'eau.
Lors de l'installation d'un système de chauffage ou d'un approvisionnement en eau chaude toute l'année, le système est équipé d'une source de chauffage supplémentaire (chaudière, radiateur électrique). Ceci est une condition préalable pour maintenir la température réglée.
Les panneaux solaires dans l'agencement des maisons privées sont le plus souvent utilisés comme source d'appoint d'électricité:
Galerie d'images
Photo de
Système solaire pour la production d'électricité
La dépendance du pouvoir sur la zone utilisée
Équipement de contrôle solaire
Automatisation de l'énergie solaire
Variétés de capteurs solaires
Quel que soit le but, le système solaire est équipé d'un capteur solaire tubulaire plat ou sphérique. Chacune des options présente un certain nombre de caractéristiques distinctives en termes de caractéristiques techniques et d'efficacité opérationnelle.
Vide - pour les climats froids et tempérés
Structurellement, un capteur solaire sous vide ressemble à un thermos - des tubes étroits avec un liquide de refroidissement sont placés dans des flacons de plus grand diamètre. Une couche de vide est formée entre les récipients, qui est responsable de l'isolation thermique (conservation de la chaleur - jusqu'à 95%). La forme tubulaire est la plus optimale pour maintenir le vide et "l'occupation" des rayons du soleil.
Éléments de base d'une installation solaire thermique tubulaire: cadre de support, corps d'échangeur de chaleur, tubes en verre sous vide traités avec un revêtement hautement sélectif pour une "absorption" intense de l'énergie solaire
Le tube intérieur (chaleur) est rempli de solution saline à bas point d'ébullition (24-25 ° C). Lorsqu'il est chauffé, le liquide s'évapore - la vapeur monte dans le ballon et chauffe le liquide de refroidissement circulant dans le corps du collecteur.
Dans le processus de condensation, des gouttelettes d'eau s'écoulent dans la pointe du tube et le processus se répète.
En raison de la présence d'une couche de vide, le liquide à l'intérieur de l'ampoule peut bouillir et s'évaporer à moins la température de la rue (jusqu'à -35 ° C).
Les caractéristiques des modules solaires dépendent de tels critères:
- conception du tube - plume, coaxial;
- dispositif de canal de chaleur - "Caloduc"circulation à flux direct.
Ampoule à plumes - un tube de verre dans lequel un absorbeur à plaques et un canal thermique sont enfermés. La couche de vide traverse toute la longueur du canal thermique.
Tube coaxial - double ballon avec un "insert" à vide entre les parois de deux réservoirs. La chaleur est transférée de l'intérieur du tube. La pointe du thermotube est équipée d'un indicateur de vide.
L'efficacité des tubes à stylo (1) est plus élevée que celle des modèles coaxiaux (2). Cependant, les premiers sont plus chers et plus difficiles à installer. De plus, en cas de panne, le flacon du stylo devra être entièrement remplacé.
Le canal «Heat pipe» est la variante la plus courante de transfert de chaleur dans les capteurs solaires.
Le mécanisme d'action est basé sur le placement dans un tube métallique scellé d'un liquide volatil.
La popularité du «caloduc» est due à son coût abordable, à son service sans prétention et à sa maintenabilité. En raison de la complexité du processus d'échange de chaleur, le niveau maximum d'efficacité est de 65%
Canal d'écoulement direct - à travers le flacon en verre passer parallèle, connecté dans un arc en forme de U tubes métalliques
Le liquide de refroidissement s'écoulant à travers le canal est chauffé et envoyé au corps du collecteur.
Options de conception pour un capteur solaire à vide: 1 - modification avec un tuyau de chauffage central «Heat pipe», 2 - installation solaire avec circulation directe du liquide de refroidissement
Les tubes coaxiaux et en plumes peuvent être combinés avec des canaux de chaleur de différentes manières.
Option 1. Le ballon coaxial avec caloduc est la solution la plus populaire. Dans le collecteur, la chaleur est transférée à plusieurs reprises des parois du tube de verre au ballon intérieur, puis au liquide de refroidissement. Le degré d'efficacité optique atteint 65%.
Disposition des dispositifs à tube coaxial de caloduc: 1 - une coque en verre, 2 - un revêtement sélectif, 3 - des ailettes métalliques, 4 - un vide, 5 - une ampoule chauffante avec une substance légèrement bouillante, 6 - un tube intérieur en verre
Option 2 Le ballon coaxial à écoulement direct est connu sous le nom de collecteur en forme de U. Grâce à la conception, les pertes de chaleur sont réduites - l'énergie thermique de l'aluminium est transférée aux tubes avec un liquide de refroidissement en circulation.
Outre une efficacité élevée (jusqu'à 75%), le modèle présente des inconvénients:
- complexité de l'installation - les flacons sont une seule unité avec un corps de collecteur à deux tuyaux (mainfold) et sont installés dans leur ensemble;
- le remplacement d'un seul tube est exclu.
De plus, l'unité en U est exigeante en liquide de refroidissement et plus chère que les modèles «Heat pipe».
Le dispositif du capteur solaire en U: 1 - "cylindre" en verre, 2 - revêtement absorbant, 3 - "couvercle" en aluminium, 4 - flacon avec un liquide de refroidissement, 5 - vide, 6 - tube intérieur en verre
Option 3 Tube en plume avec le principe d'action "Heat pipe". Particularités du collecteur:
- caractéristiques optiques élevées - efficacité d'environ 77%;
- l'absorbeur plat transfère directement l'énergie thermique au tube de transfert de chaleur;
- grâce à l'utilisation d'une seule couche de verre, la réflexion du rayonnement solaire est réduite;
Il est possible de remplacer un élément endommagé sans vidanger le liquide de refroidissement du système solaire.
Option 4 La fontaine à flux direct est l'outil le plus efficace pour utiliser l'énergie solaire comme source d'énergie alternative pour chauffer l'eau ou chauffer les maisons. Le collecteur haute performance fonctionne avec une efficacité de 80%. L'inconvénient du système est la difficulté de réparation.
Schémas du dispositif des capteurs solaires à plumes: 1 - un système solaire avec un canal "caloduc", 2 - un boîtier à deux tubes d'un capteur solaire avec un mouvement d'écoulement direct du liquide de refroidissement
Quelle que soit la conception, les collecteurs tubulaires présentent les avantages suivants:
- performance à basse température;
- faible perte de chaleur;
- durée de fonctionnement pendant la journée;
- la capacité de chauffer le liquide de refroidissement à des températures élevées;
- faible ventage;
- facilité d'installation.
Le principal inconvénient des modèles à vide est l'impossibilité de s'auto-nettoyer de la couverture de neige. La couche de vide ne laisse pas échapper la chaleur; par conséquent, la couche de neige ne fond pas et bloque l'accès du soleil au champ de capteurs. Inconvénients supplémentaires: prix élevé et nécessité de respecter l'angle d'inclinaison de travail des flacons n'est pas inférieur à 20 °.
Les capteurs solaires qui chauffent le liquide de refroidissement peuvent être utilisés dans la préparation de l'eau chaude, s'ils sont équipés d'un ballon de stockage:
Galerie d'images
Photo de
Réservoir d'eau chaude
Structure de tube de collecteur pour le chauffage de l'air
Chauffage à eau dans un caloporteur
Dispositif de contrôle du système
En savoir plus sur le principe de fonctionnement d'un capteur solaire sous vide à tubes, lisez la suite.
L'eau - la meilleure option pour les latitudes sud
Capteur solaire plat (panneau) - une plaque rectangulaire en aluminium, fermée sur le dessus avec un couvercle en plastique ou en verre. À l'intérieur de la boîte, il y a un champ d'absorption, une bobine métallique et une couche d'isolation thermique. La zone du collecteur est remplie d'une ligne d'écoulement à travers laquelle le liquide de refroidissement se déplace.
Les composants de base d'un capteur solaire plat: boîtier, absorbeur, revêtement de protection, couche d'isolation thermique et fixations. Lors de l'assemblage, du verre dépoli avec une transmittance de la gamme spectrale de 0,4-1,8 microns est utilisé.
L'absorption de chaleur d'un revêtement absorbant hautement sélectif atteint 90%. Une canalisation métallique fluide est placée entre l '«absorbeur» et l'isolation thermique. Deux schémas de pose de tubes sont utilisés: «harpe» et «méandre».
Le processus d'assemblage des capteurs solaires qui chauffent le liquide de refroidissement comprend un certain nombre d'étapes traditionnelles:
Galerie d'images
Photo de
Afin de fixer un ou un groupe de collecteurs sur le toit, une charpente métallique y est assemblée. Fixation à la caisse à travers le revêtement
Avant d'installer les tubes dans lesquels le liquide de refroidissement sera chauffé, il est nécessaire de vérifier si les bagues d'étanchéité s'insèrent bien dans les nids du tuyau du collecteur
Les tubes en verre d'un appareil solaire sont connectés au collecteur. En haut, ils doivent être insérés dans la douille avec un joint d'étanchéité, en bas, fixer délicatement avec une pince, sans tirer
Pour réduire les pertes de chaleur pendant le transport de l'eau chauffée par le soleil ou l'antigel, le tuyau sortant du collecteur et les pièces reliant les appareils sont bien enveloppés d'une feuille isolante
Jusqu'à ce que le système solaire domestique soit rempli de liquide de refroidissement, ajustez l'angle d'inclinaison, en vous concentrant sur le degré réel d'éclairage
Pour éliminer l'air, toujours contenu dans l'eau et progressivement libéré de sa composition, un évent automatique est installé en haut du système
Le collecteur assemblé est relié au système de chauffage de n'importe quelle manière pratique: à travers une trappe ou un passage dans le toit, à travers une ouverture dans le mur, etc.
Si vous souhaitez automatiser le processus de préparation du liquide de refroidissement, en fonction des conditions météorologiques, il peut être équipé de capteurs de température extérieure et d'un contrôleur de température
Étape 1: assemblage du cadre pour le montage du groupe de capteurs
Étape 2: Préparation du collecteur pour l'installation des tuyaux
Étape 3: Fixation des tubes du capteur solaire
Étape 4: Isoler le pipeline solaire
Étape 5: ajuster l'angle du creuset
Étape 6: Installation d'un évent automatique
Étape 7: Connectez le collecteur au circuit de chauffage
Étape 8: connexion au système de contrôle
Si le circuit de chauffage est complété par une ligne alimentant en eau sanitaire l'alimentation en eau chaude, il est judicieux de connecter un accumulateur de chaleur au capteur solaire. L'option la plus simple sera un réservoir de capacité appropriée avec isolation thermique, capable de maintenir la température de l'eau chauffée. Il doit être installé sur le survol:
Galerie d'images
Photo de
Production de l'accumulateur de chaleur le plus simple
Installation d'un réservoir sur un survol
Raccordement d'une branche de GVS et raccordement des raccords
Pose de la ligne GVS dans la maison équipée
Un collecteur tubulaire avec un liquide de refroidissement agit comme un effet de «serre» - les rayons du soleil pénètrent à travers le verre et chauffent le pipeline. Grâce à l'étanchéité et à l'isolation thermique, la chaleur est retenue à l'intérieur du panneau.
La résistance du module solaire est largement déterminée par le matériau du capot de protection:
- verre ordinaire - le revêtement le moins cher et le plus fragile;
- verre tendu - degré élevé de diffusion de la lumière et résistance accrue;
- verre anti-reflet - diffère dans la capacité d'absorption maximale (95%) en raison de la présence d'une couche éliminant la réflexion des rayons du soleil;
- verre autonettoyant (polaire) avec du dioxyde de titane - la pollution organique brûle au soleil et les restes de déchets sont emportés par la pluie.
Le verre en polycarbonate est le plus résistant aux chocs. Le matériel est installé dans des modèles coûteux.
Réflexion de la lumière solaire et absorption: 1 - revêtement anti-reflet, 2 - verre trempé résistant aux chocs. L'épaisseur optimale de la coque extérieure de protection est de 4 mm
Caractéristiques opérationnelles et fonctionnelles des panneaux solaires:
- dans les systèmes à circulation forcée, une fonction de décongélation est fournie qui vous permet de vous débarrasser rapidement de la couche de neige sur l'héliopol;
- le verre prismatique capte une large gamme de rayons sous différents angles - en été, l'efficacité de l'installation atteint 78-80%;
- le collecteur n'a pas peur de surchauffer - avec un excès d'énergie thermique, un refroidissement forcé du liquide de refroidissement est possible;
- résistance aux chocs accrue par rapport aux homologues tubulaires;
- la possibilité de monter à n'importe quel angle;
- prix abordable.
Les systèmes ne sont pas sans défauts. Pendant une période de carence en rayonnement solaire, à mesure que la différence de température augmente, l'efficacité d'un capteur solaire plat diminue considérablement en raison d'une isolation thermique insuffisante. Par conséquent, le module de panneau porte ses fruits en été ou dans les régions à climat chaud.
Héliosystèmes: caractéristiques de conception et de fonctionnement
La diversité des systèmes solaires peut être classée selon les paramètres suivants: la méthode d'utilisation du rayonnement solaire, la méthode de circulation du liquide de refroidissement, le nombre de circuits et la saisonnalité de fonctionnement.
Complexe actif et passif
Un capteur solaire est fourni dans tout système de conversion d'énergie solaire. Sur la base de la méthode d'utilisation de la chaleur obtenue, deux types d'héliocomplexes sont distingués: passif et actif.
La première variété est le système de chauffage solaire, où les éléments structurels du bâtiment agissent comme élément absorbant la chaleur du rayonnement solaire. Le toit, le mur collecteur ou les fenêtres agissent comme une surface solaire.
Schéma d'un système solaire passif à basse température avec une paroi collectrice: 1 - les rayons du soleil, 2 - un écran translucide, 3 - un pare-air, 4 - de l'air chauffé, 5 - des flux d'air d'échappement, 6 - le rayonnement thermique du mur, 7 - la surface absorbant la chaleur de la paroi collectrice, 8 - stores décoratifs
Dans les pays européens, les technologies passives sont utilisées dans la construction de bâtiments économes en énergie. Les surfaces de réception hélio décorent sous de fausses fenêtres. Derrière le revêtement en verre se trouve un mur de brique noirci avec des ouvertures légères.
Les accumulateurs de chaleur sont des éléments structurels - murs et sols, isolés avec du polystyrène de l'extérieur.
Les systèmes actifs impliquent l'utilisation de dispositifs indépendants qui ne sont pas liés à la construction.
Les complexes considérés ci-dessus avec des capteurs tubulaires plats entrent dans cette catégorie - les installations solaires thermiques, en règle générale, sont placées sur le toit d'un bâtiment
Thermosiphon et systèmes de circulation
L'équipement solaire thermique avec le mouvement naturel du liquide de refroidissement le long du circuit collecteur-accumulateur-collecteur est effectué par convection - un liquide chaud avec une faible densité monte, du liquide refroidi coule.
Dans les systèmes à thermosiphon, le réservoir de stockage est situé au-dessus du collecteur, assurant une circulation spontanée du liquide de refroidissement.
Le schéma de travail est caractéristique des systèmes saisonniers à circuit unique. Le complexe thermosiphon n'est pas recommandé pour les collectionneurs d'une superficie de plus de 12 m²
Le système solaire sans pression présente une large liste d'inconvénients:
- les jours nuageux, les performances du complexe diminuent - une grande différence de température est nécessaire pour le mouvement du liquide de refroidissement;
- perte de chaleur due au mouvement lent du fluide;
- risque de surchauffe du réservoir en raison de l'incontrôlabilité du processus de chauffage;
- instabilité du collecteur;
- la difficulté de placer le réservoir de la batterie - lorsqu'il est monté sur le toit, les pertes de chaleur augmentent, les processus de corrosion sont accélérés, il y a un risque de gel des tuyaux.
Avantages du système «gravitationnel»: simplicité de conception et prix abordable.
Les dépenses en immobilisations pour l'aménagement d'un système solaire à circulation (forcée) sont considérablement plus élevées que pour l'installation d'un complexe sans pression. Une pompe s'écrase dans le circuit, assurant le mouvement du liquide de refroidissement. Le fonctionnement de la station de pompage est contrôlé par le contrôleur.
La puissance thermique supplémentaire générée dans le complexe forcé dépasse la puissance consommée par l'équipement de pompage. L'efficacité du système augmentera d'un tiers
Cette méthode de circulation est utilisée dans les installations solaires thermiques à double circuit toute l'année.
Avantages d'un complexe entièrement fonctionnel:
- choix illimité de l'emplacement du réservoir de stockage;
- performance hors saison;
- sélection du mode de chauffage optimal;
- sécurité - blocage de l'opération en cas de surchauffe.
L'inconvénient du système est sa dépendance à l'électricité.
Schémas de solutions techniques: un et double circuit
Dans les installations à circuit unique, le fluide circule, qui est ensuite acheminé vers les points de prise d'eau. En hiver, l'eau du système doit être évacuée pour éviter le gel et le craquelage des tuyaux.
Caractéristiques des complexes solaires thermiques à circuit unique:
- Il est recommandé de «faire le plein» du système avec de l'eau purifiée et non rigide - le dépôt de sel sur les parois des tuyaux entraîne le colmatage des canaux et la rupture du collecteur;
- corrosion due à un excès d'air dans l'eau;
- durée de vie limitée - dans un délai de quatre à cinq ans;
- haute efficacité en été.
Dans les héliocomplexes à double circuit, un liquide de refroidissement spécial circule (fluide antigel avec additifs anti-mousse et anti-corrosion), qui transfère la chaleur à l'eau à travers l'échangeur de chaleur.
Circuit d'héliosystème à circuit simple (1) et à circuit double (2). La deuxième option se caractérise par une fiabilité accrue, la capacité de travailler en hiver et la durée de fonctionnement (20-50 ans)
Les nuances du fonctionnement d'un module à double circuit: une légère diminution de l'efficacité (3 à 5% de moins que dans un système à circuit unique), la nécessité d'un remplacement complet du liquide de refroidissement tous les 7 ans.
Conditions de travail et augmentation de l'efficacité
Le calcul et l'installation du système solaire sont mieux confiés à des professionnels. Le respect de la technique d'installation garantira l'opérabilité et l'obtention des performances déclarées. Pour améliorer l'efficacité et la durée de vie, certaines nuances doivent être prises en compte.
Vanne thermostatique. Dans les systèmes de chauffage traditionnels, l'élément thermostatique est rarement installé, car le générateur de chaleur est responsable du réglage de la température. Cependant, lors de l'équipement du système solaire, la soupape de sécurité ne doit pas être oubliée.
Le chauffage du réservoir à la température maximale autorisée augmente la productivité du capteur et permet l'utilisation de la chaleur solaire même par temps nuageux
La position optimale de la vanne est à 60 cm du radiateur. A proximité immédiate, le «thermostat» chauffe et bloque le débit d'eau chaude.
Placement du réservoir de stockage. La capacité tampon ECS doit être installée dans un endroit accessible. Lorsqu'il est placé dans une pièce compacte, une attention particulière est portée à la hauteur des plafonds.
L'espace libre minimum au-dessus du réservoir est de 60 cm, cet espace est nécessaire pour maintenir la batterie et remplacer l'anode en magnésium.
Installation d'un vase d'expansion. L'élément compense la dilatation thermique pendant la stagnation. L'installation du réservoir au-dessus de l'équipement de pompage provoquera une surchauffe de la membrane et son usure prématurée.
Le meilleur endroit pour le vase d'expansion est sous le groupe de pompe. L'effet de température pendant cette installation est considérablement réduit et la membrane conserve son élasticité plus longtemps
Connexion solaire. Lors de la connexion de tuyaux, il est recommandé d'organiser une boucle. "Thermo Loop" réduit les pertes de chaleur, empêchant la libération de fluide chauffé.
Version techniquement correcte de la mise en œuvre de la "boucle" du circuit solaire. La négligence de l'exigence entraîne une diminution de la température dans le réservoir de stockage de 1-2 ° C par nuit
Clapet anti-retour. Empêche le "renversement" de la circulation du liquide de refroidissement. En l'absence d'activité solaire, le clapet anti-retour empêche la chaleur accumulée pendant la journée de se dissiper.
Modèles populaires de modules "solaires"
Les héliosystèmes d'entreprises nationales et étrangères sont en demande. Les produits des fabricants ont acquis une bonne réputation: NPO Mashinostroeniya (Russie), Helion (Russie), Ariston (Italie), Alten (Ukraine), Viessman (Allemagne), Amcor (Israël), etc.
Système solaire "Falcon". Capteur solaire plat équipé d'un revêtement optique multicouche avec pulvérisation magnétron. La capacité de rayonnement minimale et le niveau d'absorption élevé offrent une efficacité pouvant atteindre 80%.
Caractéristiques de performance:
- température de fonctionnement - jusqu'à -21 ° С;
- rayonnement thermique inverse - 3-5%;
- couche supérieure - verre trempé (4 mm).
Collectionneur SVK-A (Alten). Installation solaire sous vide avec une zone d'absorption de 0,8 à 2,41 m2 (selon le modèle). Le caloporteur est du propylène glycol; l'isolation thermique d'un échangeur de chaleur en cuivre de 75 mm minimise les pertes de chaleur.
Options supplémentaires:
- boîtier - aluminium anodisé;
- diamètre de l'échangeur de chaleur - 38 mm;
- isolation - laine minérale avec traitement anti-hygroscopique;
- revêtement - verre borosilicaté 3,3 mm;
- Efficacité - 98%.
Vitosol 100-F - capteur solaire plat pour montage horizontal ou vertical. Absorbeur en cuivre avec bobine tubulaire en forme de harpe et revêtement héliotitan. Transmission lumineuse - 81%.
Ordre approximatif des prix pour les systèmes solaires: capteurs solaires plats - à partir de 400 m3 / m2, capteurs solaires tubulaires - flacons à vide de 350 m3 / 10. Un ensemble complet de système de circulation - à partir de 2500 cu
Le principe de fonctionnement des capteurs solaires et leurs types:
Évaluation des performances d'un capteur plat à des températures inférieures à zéro:
Technologie de montage d'un capteur de panneaux solaires utilisant le modèle Buderus comme exemple:
L'énergie solaire est une source de chaleur renouvelable. Compte tenu de l'augmentation des prix des ressources énergétiques traditionnelles, l'introduction de systèmes solaires justifie les investissements en capital et porte ses fruits au cours des cinq prochaines années, sous réserve des techniques d'installation.
Si vous avez des informations précieuses que vous souhaitez partager avec les visiteurs de notre site, veuillez laisser vos commentaires dans le bloc sous l'article. Là, vous pouvez poser des questions intéressantes sur le sujet de l'article ou partager l'expérience de l'utilisation des capteurs solaires.