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Collecteur solaire à tubes sous vide

Collecteur solaire à tubes sous vide

Un capteur solaire à tubes sous vide est un type de panneau solaire utilisant l'énergie solaire thermique. L'objective des capteurs solairs c'est convertir la radiation solaire en énergie thermique.

Ce système d'énergie solaire renouvelable utilise un type de panneau solaire constitué de capteurs linéaires logés dans des tubes en verre sous vide.

Le capteur solaire à tube sous vide est constitué d’un ensemble de tubes cylindriques. Les tubes sont formés par un absorbeur sélectif, situé sur un tamis à réflecteur et entouré d'un cylindre de verre transparent.

Le vide a été créé entre le tube externe transparent et l’absorbeur interne. Ainsi, les pertes thermodynamiques par conduction et par convection de la surface absorbante sont évitées, ce qui permet d’atteindre des températures supérieures à 100 ° C et d’attirer beaucoup plus de rayons solaires.

Types de capteurs solaires à tubes sous vide

Actuellement, il existe deux types de capteurs solaires à tubes sous vide, avec des techniques assez différentes en termes de transmission de chaleur du tube sous vide au circuit primaire.

Capteurs solaires sous vide avec fluide direct

D'une part, les capteurs solaires sous vide à fluide direct comportent un capteur primaire du circuit primaire dans la partie supérieure du capteur; Chaque tube est connecté à ce capteur au moyen d'un circuit rond et d'un circuit de retour. A travers ce circuit, le fluide du circuit primaire est mis en circulation et chauffé pendant le parcours.

Les circuits internes des tubes présentent deux configurations de base: le circuit concentrique ou un circuit séparé.

Caloduc capteurs solaires sous vide

L'autre tendance de transfert de chaleur dans les tubes sous vide est appelée caloduc.

Dans ce système, comme dans le cas précédent, les capteurs solaires thermiques ont un capteur primaire du circuit primaire dans la partie supérieure. Dans ce cas, le tube sous vide comporte un tube central en cuivre scellé rempli d'un mélange alcoolique. Ce tube est relié à l'absorbeur du capteur solaire au moyen d'une pipette à condensation. Le tuyau de condensation agira comme un élément de transfert de chaleur vers le circuit primaire.

Le rayonnement solaire chauffe l'absorbeur et évapore le mélange alcoolique à l'intérieur, qui monte jusqu'au condenseur situé dans le collecteur. À ce stade, la chaleur dans le circuit primaire sera libérée et le mélange alcoolique condensé, qui retournera à la partie inférieure du collecteur avec son propre poids.

Une des caractéristiques spécifiques de ce type de capteurs est la possibilité, en fonction du modèle, d’incliner chaque tube individuellement. Cette fonctionnalité est très utile dans les endroits où, en raison des exigences du bâtiment, il est nécessaire de monter les capteurs désorientés du sud.

Fonctionnement du capteur solaire à tube sous vide

L'effet isolant est obtenu dans les collecteurs à tubes sous vide au moyen d'un vide dans un tube de verre ou dans l'espace de deux tubes de verre disposés de manière concentrique. Cette technique réduit considérablement le transfert thermodynamique de chaleur dans l'air ambiant en réduisant les pertes convectives.

Surtout en hiver, les capteurs sous vide, grâce à leur bonne isolation, obtiennent une performance thermique nettement supérieure à celle des capteurs solaires à plaque, mais dégèlent légèrement dans la neige ou la glace. La résistance aux très basses températures est donnée en moyenne de -30 degrés Celsius.

Les fabricants individuels citent la limite des tubes de 70 mm à -50 degrés Celsius. Cependant, la protection contre le gel doit être fournie à des températures inférieures à -10 degrés Celsius pour les lignes. Pour faire cette protection, il y a plusieurs possibilités. Les solutions les plus courantes sont les additifs antigel pour chauffer le fluide. Pour les systèmes fonctionnant avec de l'eau pure, le contrôleur solaire contrôlera les limites de température. Si la température dans le retour chute à environ 4 degrés Celsius, la chaleur du réservoir de stockage ou du système de chauffage alternatif est pompée vers le système de conduite du système solaire.

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Dernier examen: 27 mars 2019