Menu

Installation solaire thermique

Centrale solaire
thermoélectriques

Composants d'une installation solaire thermique

Composants d'une installation solaire thermique

La fonction d'une installation solaire thermique est de tirer parti de l'énergie solaire pour générer de la chaleur. Les panneaux solaires de ces installations captent la chaleur du rayonnement solaire qui tombe sur eux pour chauffer un fluide. Les différentes façons de profiter de ce fluide chaud nous permettent d'utiliser ce type d'énergie renouvelable dans de multiples applications.

Une installation solaire thermique comprend:

  • Les capteurs solaires.
  • Circuits primaires et secondaires
  • Échangeur de chaleur
  • L'accumulateur et les pompes
  • Vase d'expansion
  • Tuyaux
  • Panneau de contrôle principal.

Capteur solaire

Le capteur solaire est un type de panneau solaire conçu pour l'utilisation de l'énergie solaire thermique. Le capteur solaire est également appelé le capteur solaire.

Les capteurs solaires sont les éléments qui captent le rayonnement solaire et le convertissent en énergie thermique, en chaleur. Les collecteurs solaires sont connus pour les capteurs à plaques planes, à tubes à vide et à absorbeurs sans protection ni isolation. Les systèmes de collecte plats (ou plats) avec couvercle en verre sont les plus courants dans la production d'eau chaude sanitaire. Le verre laisse passer les rayons du soleil, ils chauffent des tubes métalliques qui transmettent la chaleur au liquide à l'intérieur. Les tubes sont de couleur sombre, car les surfaces sombres chauffent plus.

Le verre qui recouvre le collecteur protège non seulement l'installation mais permet également de conserver la chaleur produisant un effet de serre qui améliore les performances du capteur.

Ils se composent d'un boîtier en aluminium fermé et résistant aux environnements marins, une trame de silicone d'étanchéité périmétrique sans aluminium eloxat, laine de roche écologique couverture d'isolation thermique solaire haute transparence du verre, et enfin par des tubes soudés par ultrasons.

Les capteurs solaires sont composés des éléments suivants:

  • Couverture: C'est transparent, il peut être présent ou non. Il est généralement fait de verre, mais il est également utilisé dans le plastique, car il est moins cher et gérable, mais il doit être un plastique spécial. Sa fonction est de minimiser les pertes par convection et rayonnement et donc d'avoir un facteur de transmission solaire aussi élevé que possible.
  • Canal d'air: C'est un espace (vide ou non) qui sépare le couvercle de la plaque absorbante. Son épaisseur sera calculée en prenant en compte le but d'équilibrer les pertes par convection et les températures élevées qui peuvent se produire si elles sont trop étroites.
  • Plaque absorbante: La plaque absorbante est l'élément qui absorbe l'énergie solaire et la transmet au liquide qui circule dans les tuyaux. La caractéristique principale de la plaque est qu'elle doit avoir une grande absorption solaire et une émission thermique réduite. Les matériaux communs ne répondant pas à cette exigence, les matériaux combinés sont utilisés pour obtenir le meilleur rapport absorption / émission.
  • Tubes ou conduits: Les tubes touchent (parfois soudés) la plaque d'absorption de sorte que l'échange d'énergie soit le plus grand possible. Pour les tubes circule le liquide qui va chauffer et aller dans le réservoir d'accumulation.
  • Couche isolante: Le but de la couche isolante est de couvrir le système pour éviter et minimiser les pertes. Pourquoi l'isolation est la meilleure possible, le matériau isolant devrait avoir une faible conductivité thermique.

Types de capteurs solaires

Les trois principaux types de capteurs solaires sont:

Dans les capteurs solaires plats, le noyau du système est une porte verticale de tubes métalliques, pour simplifier, qui conduisent l'eau froide en parallèle, reliée par un tube horizontal à la prise d'eau froide et au-dessus par un autre semblable au retour.

Dans le système des capteurs solaires thermiques des tubes à vide, les tubes métalliques du système précédent sont remplacés par des tubes de verre, encapsulés, un à un, dans un autre tube de verre entre lequel le vide est fait comme isolation.

Dans les capteurs solaires paraboliques, les collecteurs ont une forme parabolique pour concentrer tout le rayonnement solaire reçu sur une surface à un point par lequel passe le fluide thermique. Ces systèmes sont généralement utilisés pour générer de la vapeur et avec la vapeur pour entraîner des turbines avec lesquelles obtenir de l'électricité. C'est un moyen d'obtenir de l'énergie électrique grâce à l'énergie solaire si vous utilisez des panneaux photovoltaïques.

Circuit primaire

Le circuit primaire d'une installation solaire thermique, est un circuit fermé, transporte la chaleur du collecteur à l'accumulateur (système qui stocke la chaleur). Le liquide chauffé (de l'eau ou un mélange de substances pouvant transporter la chaleur) transporte la chaleur vers l'accumulateur. Une fois refroidi, il retourne au collecteur pour réchauffer, et ainsi de suite.

Échangeur de chaleur

L'échangeur de chaleur chauffe l'eau potable à travers la chaleur captée par le rayonnement solaire. Il est situé dans le circuit primaire, à son extrémité. Est de forme serpentine, ainsi, il est en mesure d'augmenter la surface de contact et donc l'efficacité.

L'eau qui entre dans l'accumulateur, tant qu'elle est plus froide que la batterie, va chauffer. Cette eau, chauffée pendant les heures de soleil, sera disponible pour une consommation ultérieure.

Accumulateur

L'accumulateur est un réservoir où s'accumule l'eau chauffée utile à la consommation. Il a une entrée pour l'eau froide et une sortie pour l'eau chaude. Le froid pénètre sous l'accumulateur où il se trouve avec l' échangeur, car il chauffe, il se déplace vers le haut, d'où l'eau chaude viendra pour la consommation.

En interne, il a un système pour éviter l'effet corrosif de l'eau chaude stockée sur les matériaux. À l'extérieur, il possède une couche de matériau isolant qui empêche la perte de chaleur et est recouvert d'un matériau qui protège l'isolation contre l'humidité et les chocs possibles.

Circuit secondaire

Le circuit secondaire ou de consommation, (circuit ouvert) entre dans l'eau d'alimentation froide et à l'autre extrémité l'eau chauffée est consommée (douche, évier, ...). L'eau froide traverse d'abord l'accumulateur, où elle chauffe l'eau chaude jusqu'à atteindre une certaine température. Les tuyaux d'eau chaude provenant de l'extérieur doivent être recouverts d'isolants.

Pompes hydrauliques

Les pompes hydrauliques, si l'installation est à circulation forcée, sont du type à recirculation (il y en a habituellement deux par circuit), travaillant une moitié de la journée, et le couple, la moitié du temps restant. L'installation se compose des horloges qui font fonctionner le système, elles échangent les pompes, de sorte que l'on travaille les 12 premières heures et l'autre les 12 heures restantes. S'il y a deux pompes en fonctionnement, il y a l'avantage que dans le cas où l'on arrête de fonctionner, il existe un substitut, de sorte que le processus ne peut pas être arrêté quand l'un d'eux tombe en panne. L'autre raison à considérer, c'est que grâce à cet échange la pompe ne souffre pas tellement, mais elle est laissée au repos, refroidie, et quand elle revient en bon état (après 12 heures) elle est remise sur les rails. Cela permet aux pompes d'allonger le temps de fonctionnement sans avoir à effectuer de maintenance préalable.

Au total et tel que défini ci-dessus, il y a habituellement 4 pompes, deux dans chaque circuit. Deux dans le circuit primaire qui pompent l'eau des collecteurs et les deux autres dans le circuit secondaire qui pompent l'eau des accumulateurs, dans le cas d'une installation de type à circulation forcée.

Rien à voir avec les pompes hydrauliques utilisées dans un système hybride d'énergie solaire et hydraulique.

Vase d'expansion

Le vase d'expansion absorbe les variations de volume du fluide caloporteur, qui circule à travers les canaux collecteurs, en maintenant la pression adéquate et en évitant les pertes de la masse du fluide. C'est un récipient avec une chambre à gaz séparée de celle des liquides et avec une pression initiale qui dépend de la hauteur de l'installation.

Ce qui est le plus utilisé est avec vase d'expansion fermé avec membrane, sans transfert de masse à l'extérieur du circuit.

Tubes

Les tuyaux de l'installation sont recouverts d'une isolation thermique pour minimiser la perte thermodynamique avec l'environnement.

Panneau de contrôle

Il y a également un panneau de contrôle principal dans l'installation solaire thermique, où les températures sont affichées à tout moment (un régulateur thermique), de sorte que le fonctionnement du système peut être contrôlé à tout moment. Les horloges responsables de l'échange de bombes apparaissent également.

valoración: 3.4 - votos 10

Dernier examen: 31 mai 2018