COP d'un système solaire thermique à vidange de 20 ans d'âge

L'energie solaire thermique dans tous ses états: chauffage solaire, eau chaude sanitaire, choix d'un capteur solaire, concentration solaire, fours et cuiseurs solaires, stockage d'énergie solaire par tampon thermique, piscine solaire, climatisation et froid solaire..
Aides, conseils, montages et exemples de réalisations...
C moa
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par C moa » 21/08/09, 13:15

En terme de coût de l'opération, si tu peux économiser une chaudière et le combustible qui va avec, je pense que c'est vite vu....

Bon c'était un premier jet vite fait donc certainement que cela peut être largement amélioré.

Je vois pas bien l'intéret de mettre une PAC entre les 2 tampon: une générale suffirait!
L'intérêt est de pouvoir, durant l'hiver, transférer des calories du tampon 1 vers le tampon 2 afin de maintenir une T° dans le tampon 2 supérieure aux 35°C dont tu parles et ainsi optimiser le fonctionnement des échangeurs et de PC.

Je ne comprends par ce que tu veux dire par une générale suffirait. Si c'est pour pomper directement dans les 70 m3, je suis d'accord que c'est bien mais dans ce cas, y'a pas d'intérêt à avoir deux bacs.

Existe-t-il des outils de simulation ?? Pour comparer les deux solutions ??
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C'est difficile de faire simple !!!
Christophe
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par Christophe » 21/08/09, 13:39

Je veux dire que si il te faut une T°>35°C alors autant pomper les watts dans les 70m3 pour cette application spécifique avec une seule PAC: c'est la PAC qui remontera la T°.

Faire du transfert de "calorie basse T° de stockage" vers une "calorie haute T° de stockage" via une PAC me parait pas judicieux: tu augmentes les pertes de stockage en dépensant pas mal d'energie primaire. Le bilan annuel doit pas être bon.

Je pense que si on utilise une PAC en relève de T°, c'est pour que les watts soient utilés directement...
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Christophe
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par Christophe » 26/09/11, 15:10

Nouvelles mesures réalisés avec variation de vitesse de la pompe, voir détails dans ce sujet: https://www.econologie.com/forums/variateur- ... t5240.html

Résultat sur le COP (mesures réalisées fin septembre 2011) :

Christophe a écrit :En attendant la mesure de puissance à la pompe plus précise, j'ai fais une estimation du COP à 140V AC à partir de la pression mesurée en sortie de pompe.

Détails:

a) A 140V AC on a :
Pression sortie de pompe = 400 mBar.
Puissance consommée (autotransfo inclu) = 400 W

b) Valeur de référence donnée par :

Image

Soit :
220 V
3000 tr/min
660 W
Sur mon circuit on a donc:
800 mBar
4300 L/h

c) On applique les formules de similitude sur la pression pour obtenir les RPM soit 2100 tr/min à 400 mBar, 140 V AC puis celle sur le débit soit 3000 L/h

d) On mesure les températures entrée / sortie panneau solaire et on fait un bilan thermique

Ce matin à 10h : 46.5°C et 38.5°C: delta de 8°C soit une puissance solaire de 28 kW

Cet AM à 15h (à l'instant) : 51.0°C et 39.5°C delta de 11.5°C soir une puissance solaire de 40 kW

e) COP du matin 10H : 28 kW / 0.4 =70
COP de l'AM 15H : 40 kW / 0.4 = 100


Valeur à présenter à des vendeurs de pompes à chaleur qui vantent leur COP...Finalement l'est un peu minable leur COP même à 5 !! :cheesy: (Edf et son alliée l'Ademe font moins de pub pour le solaire thermique de grande surface que pour les pompes à chaleur...cqfd!)

Peut être qu'en tournant encore moins vite, on obtient un COP qui dépasse les 100 durant l'après midi. De plus, on n'est plus en été et la température est déjà élevé (les panneaux a simple vitrage ont un meilleur rendement à basse T°)... :idea:

Si ca se trouve dans les conditions optimales (rayonnement maxi du soleil, orientation et inclinaison au top et basse T° du tampon), on tâte le 150 de COP ! :cheesy: :cheesy:

J'invite tous ceux qui ont des systèmes solaires plus modernes a faire le calcul dans leur cas :)

L'estimation est simple: 8m² de solaire thermique avec un circulateur de 60W donne au moins un COP de 8 * 0.7 / 0.06 = 93.

Evidemment le COPA (COP annualisé) est plus important que le COP.

Dans mon cas, il y a surement un régime de COP optimal...reste plus qu'à le trouver...mais il doit dépendre de différentes T°, donc variable suivant la période de l'année...

Je devrais peut être regarder comment les systèmes qui ont un circulateur solaire variable travaillent...
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par dedeleco » 26/09/11, 17:05

COP infini en mettant la pompe sur panneau photovoltaïque !!
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Christophe
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par Christophe » 26/09/11, 22:25

Exact mais d'un point de vue COP économique seulement (encore qu'avec le prix de revient réel du solaire PV...): le COP énergétique du système solaire seul reste le même !

Puis j'aime pas trop m'amuser avec l'infini, car on a pas fini !
Hihihihi !
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par rpsantina » 26/09/11, 22:30

Salut,

il me semble avoir lu sur le site de l'association APPER que le rendement maximal des panneaux solaire thermique étaient les meilleurs pour des basses températures.

D'où l'importance d'avoir un plancher chauffant avec un tampon aussi gigantesque pour une quasi autonomie.
Pour un plancher chauffant, je rappel que la température maximal au contact doit être au environ de 22°C et que la plupart des systèmes dont j'ai lu la documentation régule aux environs de 38°C en température d'entrée.

Je ne me souviens plus le lien entre la température stockée et les pertes ( Proportionnel ou inversement proportionnel ).

Celui qui a fait construire ta maison était largement en avance sur son époque et pour encore un bon moment...
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par dedeleco » 26/09/11, 22:43

quelques idées directrices en plus de rpsantina :
Sur Apper et en physique de base, le rendement des capteurs solaires est d'autant meilleur (pertes minimales), que la température désirée est basse et donc la T de l'eau, qui circule, doit être régulée par le circulateur à la valeur minimum qui permet de faire fonctionner l'échangeur du ballon, pour obtenir la T désirée dans le ballon ou piscine.

Même mieux, le circulateur doit réguler la T/capteur de l'eau ou fluide qui circule adaptée à la puissance du soleil et à celle T/ballon du ballon en cours de chauffage.
Il faut donc connaître la puissance de l'échangeur du ballon en fonction des écarts de température T/capt eau venant des capteurs avec celle T/ballon du ballon, pour ajuster cette T au mini nécessaire.
suivant cette logique,
La circulation doit être rapide pour éviter de surchauffer les capteurs, mais avec assez de différence de T entre eau qui arrive T/capteur et celle Tretour de l'eau qui retourne, après échange dans le ballon, pour éviter d'avoir une pompe trop puissante et qui dépense trop, plus que le gain obtenu avec des capteurs à meilleur rendement avec Tcapteur le plus bas possible.

Si on veut le max, il faut réguler avec un microprocesseur programmé de façon à avoir ces conditions optimales, pour perdre le minimum de chaleur solaire. (joli programme pour faire travailler les neurones )

Le rendement pour une piscine vers 25°C, est bien meilleur que pour 50°C ou 60°C.
Voir les courbes sur le site Apper pour les différents types de capteurs, rudimentaires, avec vitres isolés, et sous vide, pour optimiser.
http://www.apper-solaire.org/?Faq
Avec 40KW max (belle surface) et une pompe de 600W max en notant que sur Apper le rendement de ce type de capteurs (vitre avec isolation ) est linéaire passant de 80% à 0% pour un peu au dessus de 100°C de DT très grossièrement (DT à très faible débit d'eau), on en déduit que la pompe de 600W représente une perte d'énergie équivalente à augmenter DT de 0,6/40x100=1,5°C approximativement.
Or la pompe assure 11,5°C de Tcapt_Tretour , et donc augmenter la puissance de la pompe pour diminuer cette différence devrait augmenter le rendement solaire, avec nettement moins de perte dans le capteur (DT plus faible) et un peu plus perdu dans la pompe.
Si on double le débit avec pompe deux fois plus puissante 1,2KW, la différence de T est divisée par 2 soit 11,5°C/2=5,75°C, et le gain en puissance des capteurs augmente bien plus de environ 5,75/100x40=2,3KW !!

A puissance solaire faible, l'optimum est différent, pompe plus faible.

Ceci est juste pour esquisser des idées directrices simples et est à préciser avec les chiffres réels des capteurs et de l'échangeur du ballon.

Il faut aussi mettre un facteur de qualité (2,55??) pour l'énergie de la pompe électrique plus noble que celle solaire, ce qui change l'optimum.

Le COP max donne un autre optimum !!
L'idéal est le COP infini d'une pompe avec électricité photovoltaïque.
hi hi, j'aime bien les infinis et les pompes à chaleur sont alors mises hors jeu, sans intérêt, !!!

Enfin l'optimum financier est aussi différent, et très fonction du temps d'amortissement et du taux d'intérêt, ce qui change le COP financier !!!
L'amortissement du solaire thermique à durée infini aussi peut être perpétuel.

Ces système solaire a déjà 20 ans moitié de la durée des centrales nucléaires !!!
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Christophe
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par Christophe » 27/09/11, 13:38

Si tu parles de ces courbes: Image

Perso en l'absence de légende, je suis incapable de les analyser... :cheesy:

Oui le rendement solaire est toujours meilleur à basse température (voir courbes types dans le 1er message: https://www.econologie.com/forums/cop-d-un-s ... t8220.html )

Image

Dans mon cas perso, avec des T° similaires et à 1 mois de différence (voir calcul en août du COP du 1er message: https://www.econologie.com/forums/cop-d-un-s ... t8220.html ), on a un meilleur COP en vitesse réduite et un delta plus élevé.

Oui tout ceci nécessiterait une assistance électronique complexe pour obtenir l'optimum du COP...Je suis persuadé que les COP des systèmes modernes avec circulateur variable doit dépasser les 120, peut être tâter les 150...

Oui aussi pour la correction en énergie primaire: je le ferais quand les fabricant et vendeur de pompe à chaleur le feront.

Mais c'est sur que vendre une PAC avec un COP(A) de 2.5/2.58 = < 1.0 ca la fout mal commercialement !


De toute facon le lobby EDF a permis d'augmenter d'autant les calculs en DPE en cas de chauffage électrique...magouillage !

Tiens à ce propos: je me demande bien comment un diagnostiqueur DPE analyserait mon installation, à mon avis il va buger quelque part :cheesy:

ps: faut savoir si on continue ici ou la https://www.econologie.com/forums/performanc ... t3526.html

Perso je vote pour continuer ici (sujet déjà plus complet)
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dedeleco
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par dedeleco » 27/09/11, 14:14

Perso en l'absence de légende, je suis incapable de les analyser...

c'est indiqué sur Apper ailleurs bien plus en détail, car il faut lire Apper.
DT est la Tm-Ta est le rendement est à Wsolaire max !!
Donc identique !!
Le COP n'est pas le meilleur critère, même illusoire, car il pousse à faible pompe et rendement solaire plus faible, vu que la puissance de la pompe est au dénominateur !!!!

C'est tomber dans les manipulations des pompes à chaleur et d'EDF !!

Au niveau pratique ce qui compte c'est le bilan financier à long terme, qui comporte quasiment un amortissement sur durée infini avec la durée de vie infini des capteurs solaires, en y incluant, les frais d'entretien, de nettoyage, de changement de vitres cassées, etc...
Comment on compte les économies après amortissement ?????
Alors le soleil est gagnant toujours.
L'infini peut être réduit à la vie de l'utilisateur !!

Alors suivant comment on paye ou pondère (CO2 ou prix du KWh) l'énergie de la pompe en pratique, l'optimum change.
Pour tirer un max de puissance solaire on a intérêt à une pompe forte surtout en été (stockage en piscine ou terre) et moins en hiver avec faible soleil, avec pompe de puissance variable avec la puissance du soleil (voire à changer de pompe pour garder une pompe à meilleur rendement : débit sur puissance, qui dégringole avec les pompes asynchrones à faible tension).

Cela vaut la peine, après mesure des paramètres réels, de calculer ce genre d'optimum suivant différents critères, surtout pour l'hiver, pour tirer le max d'énergie solaire possible.
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Christophe
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par Christophe » 27/09/11, 14:24

A propos de puissance de pompe: petite question...

Est ce normal que je trouve une puissance hydraulique (débit * pression) très faible. Si bien que le rendement de pompage ne dépasse par les 20%? :shock: :shock:

Quelqu'un pourrait le vérifier en partant de la courbe constructeur et en prenant 650W de puissance électrique.

Image

ps: (re)lire aussi https://www.econologie.com/forums/rendement- ... t4317.html et https://www.econologie.com/forums/photos-mai ... t5283.html
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