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Date : 09.12.2004 11:48:06  De : Service technique Sebasol VD

Débit dans les capteurs
Bonjour,

Les capteurs peuvent fonctionner dans un régime qui va du high-flow au low-flow, soit de bas débit à haut débit. Le bas débit se caractérise par un rendement moindre du capteur, du à une plus haute température de sortie. En contrepartie, cette plus haute température de sortie permet une eau plus chaude par une meilleure stratification dans le chauffe-eau, ie une meilleure qualité d'eau chaude à l'utilisation, ce qui maximise la part solaire dans l'eau chaude quand on l'utilise, ce qui par ricochet minimise la part fossile et donc, l'économise.

Nous n'allons pas revenir sur la problématique high-flow/low-flow ici, elle a déjà été abordée souvent ailleurs dans ce forum.

Les débits dans les capteurs peuvent être grossièrement divisés en 3 catégories :

Low-flow : inférieurs à 20 l par m2 de capteur et par heure
Semi low-flow : inférieurs à 30 l par m2 de capteur et par heure
High-flow : supérieurs à 30 l par m2 de capteur et par heure

Le débit ne devrait pas dépasser 50 l par m2 de capteur et par heure pour un échangeur à spire, car dans ce cas le delta_T entrée sortie de spire est trop faible et cela pose des problèmes de charge et de régulation (ce n'est plus dit que le solaire charge, il est fort possible que ca tourne dans pas mal de cas pour rien). Dans ce cas, il faut prendre une pompe plus petite ou, si ce n'est pas possible, faire l'hérésie énergétique "d'étrangler" le débit (car la pompe consomme pour rien) pour le ramener à des grandeurs raisonnables. Ca arrive quand le champ solaire est formé de capteurs massivement parallèles et donc a peu de pertes de charge. Cf. installation Saturnin sur le site.

Le débit peut en effet varier suivant la température du fluide. Ceci est du au fait que le glycol est très visqueux aux basses températures. Cela intervient cependant dans des plages de températures ou l'installation solaire ne fontionne de toute façon pas et donc a peu d'influence. Passé 20°C le débit ne devrait pas trop varier, à moins que l'autoconstructeur ou l'installateur, par erreur ou paranoia, ait introduit dans le système un mélange quasi pur d'eau/antigel (cela arrive encore...).

Ci-dessous une expérience qui a été menée dernièrement lors du protocole de mise en service d'une petite installation de 18m2. C'était le soir, température extérieure de l'ordre de 0°C, et l'installation ne fonctionnait pas. Le chauffe-eau avait de l'eau à 25°C au niveau de la spire, preuve qu'il y avait eu un léger préchauffage auparavant (c'était une journée à stratus hivernal typique du plateau suisse, le stratus était assez léger par moment et il y a du avoir assez de diffus pour préchauffer à 25°C).

Pour connaitre le débit nous avons lancé le circulateur en manuel, ce qui a eu pour effet de réchauffer progressivement la température des capteurs, selon le principe du refroidissement nocturne de la cuve. Avec de l'eau en entrée de capteur à 25°C, la température de sortie des capteurs, donnée par la sonde de sommet de champ, a fini par plafonner à 14°C. La température moyenne des capteurs est donc passée des 0°C uniformes en commencement d'expérience à un état stationnaire de 25/14 °C entrée/sortie en fin d'expérience, ce qui donne une température moyenne du champ de 20°C env. en fin d'expérience. La proportion en glycol du champ était de l'ordre de 35-40% pour -23°C de protection gel.

En cours d'expérience (cf tabelle ci-dessous), le débit est passé de 21.6 l/m2h à 29.2 l/m2h, soit une augmentation de 35%, ceci pour une augmentation de température moyenne du champ de 1°C à 20°C. Cela illustre bien l'influence de la viscosité du glycol sur le débit, mais aussi le fait qu'elle se manifeste à des température basses, ie on voit bien que le débit commence à plafonner vers la fin.

Salutations ensoleillées

Le Nain dans les Tuyaux





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