Le chauffe eau solaire

Les composants du Chauffe-Eau Solaire Individuel 15 14 13 1 7 2 8 9 6 3 Les composants du chauffe-eau solaire « classique » La plupart des composants (circulateurs, vannes, soupape de sécurité, purgeurs, vase d'expansion, sondes,…) sont analogues à ceux utilisés classiquement en génie climatique. Il faut par contre faire attention à sélectionner des composants qui peuvent résister aux hautes températures pouvant être atteinte, particulièrement en été, et adopter quelques particularités de montage. 10 5 11 4 17 16 18 12 →

Le schéma

Ballon Solaire L’isolation Caractérisé par son coefficient de déperdition en W/K

Ballon solaire La stratification

Le fluide caloporteur - Protection antigel - Stabilité à haute température (stagnation) - Protection anticorrosion - Chaleur spécifique et conductivité élevées - Non-toxicité, faible impact sur environnement - Basse viscosité (consommation des pompes

Les pompes - pression de fonctionnement sur le circulateur supérieure à 1 bar pour éviter le phénomène de cavitation lorsque la température du circuit est élevée. - doit résister à des températures dépassant les 100°C. - le circulateur sera installé sur la conduite de retour au capteur - il comprendra trois vitesses permettant d’ajuster au mieux le débit de circulation du fluide antigel.

Rappels de mécanique des fluides Les pompes Rappels de mécanique des fluides P2 et p1 (Pa) pression en entrée et sortie du circuit pompant  (kg/m3) masse volumique du fluide g gravité (9.81m/s²) Z (m) hauteur des points d’entrée et de sortie du circuit pompant P (W) puissance utile de la pompe Qm débit massique du circuit pompant H2-H1 (m) hauteur manométrique Ou en hauteur manométrique Les constructeurs donnent la différence de hauteur manométrique entre l’entrée et la sortie de la pompe (même hauteur)

Le clapet antiretour - Sans clapet anti-retour, il peut se produire une circulation par thermosiphon lorsque le ballon est plus chaud que les capteurs (la nuit par exemple). Le ballon perd toute l’énergie accumulée pendant la journée.

Les vannes ¼ de tour 3 voies

Le limiteur de température Il permet de mélanger l’ECS en sortie du ballon d’appoint afin de ne jamais obtenir des températures trop élevées au point de soutirage et d’éviter toute brûlure, en particulier en été. Le mitigeur thermostatique doit être réglé à une température inférieure à 60°C. Si le ballon d’appoint ne tient pas des températures à 80°C, il faudra alors placer le mitigeur en sortie du ballon solaire.

Le capteur de pression ou manomètre

Les sondes de température

Les échangeurs de chaleur permet de transférer la chaleur du circuit solaire rempli d'antigel au circuit secondaire d'ECS

Le capteur de débit

La régulation

Les canalisations - résistance à des températures élevées (jusqu'à 160°C) - résistance à une pression supérieure à la pression maximale atteignable dans l'installation - compatibilité chimique avec le fluide utilisé

Le vase d’expansion - Il permet de maintenir la pression dans le circuit même lorsque les températures extérieures sont très bases (rétraction du fluide), d'absorber le volume supplémentaire de fluide dans le circuit solaire lors de la dilatation de celui-ci avec la montée en température du circuit, et d'absorber le volume contenu dans le capteur en cas de vaporisation

Le pressostat Evite la surpression dans le capteur lors d'une montée en température de l'installation provoquée par un arrêt accidentel (coupure de courant) du circulateur. Le ressort maintient une certaine pression dans le circuit et laisse s’échapper le fluide si celle-ci augmente trop.

Les purgeurs -Permet d'évacuer l'air du circuit solaire

La loi de chauffe ou loi d’eau Pour une température extérieure donnée, le régulateur calcule, grâce à la loi de chauffe, la température de départ d'eau de chauffage nécessaire. Puis, il compare la température d’eau au départ du réseau de chauffage à celle qu’il a calculée, et agit en conséquence sur un dispositif de réglage tel que le brûleur d’une chaudière ou une vanne de mélange. Pour tracer la loi de chauffe, il faut : La température extérieure minimale appelée : température extérieure de base La température de l’eau de chauffage nécessaire pour la température extérieure de base La température de chauffage des locaux