Installation solaire thermique

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Capteurs solaires thermiques

Capteurs solaires thermiques

Un capteur solaire thermique est un composant d'une installation solaire thermique. Un capteur solaire est un type de panneau solaire chargé de capturer l'énergie solaire et de la transformer en chaleur. On l'appelle aussi le capteur solaire thermique.

Le capteur solaire est l'élément de base de cette source d'énergie renouvelable.

De capteurs solaires, il existe plusieurs types. Le capteur solaire utilisé dépendra de l'utilisation qui sera donnée. Par exemple, si nous voulons chauffer une piscine à une température de 25-28ºC, au printemps, nous avons besoin d'un simple capteur, puisque la température ambiante sera facilement de cet ordre ou même supérieure. D'un autre côté, si nous voulons chauffer un fluide à des températures de 200ºC, nous aurons besoin de capteurs solaires de concentration pour concentrer le rayonnement solaire et le transférer dans un petit volume de fluide.

Types de capteurs solaires thermiques

Actuellement, sur le marché solaire, nous pouvons différencier les types de capteurs solaires thermiques suivants:

  • Capteurs solaires plats ou collecteurs plats. Ce type de panneau solaire capture le rayonnement solaire reçu sur une surface pour chauffer un fluide. L'effet de serre est souvent utilisé pour capter la chaleur.
  • Capteurs solaires thermiques de concentration du rayonnement solaire. Ce type de collecteur capte le rayonnement reçu sur une surface relativement grande et le concentre au moyen de miroirs dans une surface plus petite.
  • Capteurs solaires thermiques à tubes sous vide. Ce capteur solaire thermique se compose d'un ensemble de tubes cylindriques, formés par un absorbeur sélectif, situé sur un tassement de réflecteur et entouré d'un cylindre de verre transparent.

Dans les applications solaires à basse température, c'est-à-dire à des températures inférieures à 80 ° C, comme le chauffage des piscines, la production d'eau chaude sanitaire ou même le chauffage, on utilise principalement des capteurs solaires thermiques plats, avec ou sans couvercle vitré, selon l'application.

Raccordement des capteurs solaires thermiques

Lors de la définition et de l'assemblage d'une installation solaire thermique, il est nécessaire de prendre en compte que les capteurs solaires doivent être répartis en groupes.

Ces groupes de collecteurs solaires thermiques devraient toujours être formés par des unités du même modèle et avec une répartition aussi uniforme que possible.

Il existe deux options ou types de base pour regrouper deux ou plusieurs capteurs: type série ou parallèle. De plus, vous pouvez configurer un champ de capture en combinant les deux groupes, ce que nous appelons des regroupements ou des circuits mixtes.

Raccordement des capteurs solaires en série

Dans la connexion série, la sortie du premier collecteur solaire se connecte directement à l'entrée de la suivante, et ainsi de suite. L'entrée du capteur de température du fluide à chacun d'eux est plus élevé que le capteur précédent, de sorte que la sortie d'un groupe de capteurs peut obtenir des températures plus élevées que si nous travaillons avec l'oscillation de température d'un seul capteur.

Ce type de connexion présente l'inconvénient que les performances des collecteurs diminuent proportionnellement à l'augmentation de la température de fonctionnement; par conséquent, ce type de connexion n'est utilisé que dans des applications très spécifiques et avec un maximum de 6 à 10 m2 de capteurs solaires thermiques connectés en série, en fonction de la zone climatique.

Concernant le comportement hydraulique de cette configuration, le débit total du groupe de capteurs sera l'équivalent du débit d'un seul collecteur et, au contraire, la perte de charge causée par le groupe sera l'équivalent de la somme de la perte de charge de tous les capteurs solaires.

Raccordement des capteurs solaires en parallèle

Dans le raccordement des collecteurs solaires en parallèle, la sortie et l'entrée des collecteurs sont connectées aux points d'entrée et de sortie communs aux autres collecteurs.

Avec cette configuration, la température du fluide d'entrée est la même dans tous les capteurs et la même chose arrive avec les températures de sortie, de sorte qu'à la sortie de la batterie ou du groupe de capteurs nous obtenons la température comme si nous travaillions avec saut thermique d'un seul capteur.

Par conséquent, tous les collecteurs travaillent au même point de la courbe de rendement. Cette connexion est la plus courante dans les installations thermiques solaires à basse température.

Hydrauliquement, cette configuration présente une vitesse d'écoulement totale du groupe, ce qui correspond à la somme des courants partiels de chaque capteur, tandis que la perte du groupe, sera équivalente à celle capteur solaire thermique.

Raccordement collecteur mixte

Dans certaines occasions, le volume des capteurs et / ou le besoin de températures plus élevées donnent lieu à des installations combinant l'agencement en série et en parallèle. Nous appelons ce type de connexion des panneaux solaires mélangés.

Equilibrage du champ de captage

Fondamentalement, il existe deux méthodes pour équilibrer le flux de fluide caloporteur dans un champ de capteurs solaires thermiques:

  • Correspondant à la longueur des circuits. Ceci est réalisé avec ce qu'on appelle le retour inversé. C'est-à-dire, égaliser la longueur des tuyaux de connexion de tous les capteurs solaires afin que le fluide ait la même perte de pression.
  • Insertion des pertes de charge grâce à l'agencement des vannes d'équilibrage à l'entrée des batteries du collecteur. Ainsi, plus la longueur du circuit est courte, plus la perte de charge est importante avec la vanne correspondante.
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    Dernier examen: 29 mai 2018