Rendement et efficacité d'une installation solaire thermique

[Christophe]

Mmm...quand j'ai fais l'estimation de la puissance, dans le meilleur des cas j'avais dans les 10°C de delta .

Avec un débit proche de 4m3/h ca faisait dans les 50kW...donc ca collait avec un rendement de 70% pour 70m² en supposant la radiation solaire de 1000W/m².

Il faudrait que je retrouve les chiffres exacts...ou attendre le printemps pour refaire des essais dans les même conditions.

[Christophe]

Tiens on dirait que j'ai de la chance, suis retombé sur le fichier rapidement:

Débit (selon P) 4000 L/h 1,11 L/s
Cp 4,18 Kj/L
T° entrée 19,6
T° sortie 30,5
Delta 10,9

Puissance 50,62kW
Puissance récupérée par m2 0,72

Puissance Pompe 0,66kW

COP 76,7

Ce calcul a été fait dans les premier jours de fonctionnement (après changement de la pompe) fin avril (le fichier date du 24/4/07), d'où la T° du tampon (19,6°C) assez basse.

Le débit a été estimé selon cette courbe (courbe 8 pompe guinard Kietis 4000 ) et en mesurant la pression de sortie pompe max 1.2bars en fonctionnement 0.8bars (elle est donc légèrement superieure à 4m3/h si on regarde bien) :



Le rendement (et donc COP) diminue surement avec l'augmentation de la T° du tampon.

Est ce que tu pourrais faire une même estimation pour ton systeme?

[jean63]

Ton petit réservoir fait quel volume ? il n'a pas de fonction d'inertie pour stocker de l'eau chaude ? Donc ta boucle réservoir-circulateur-capteurs-ballon de stockage-réservoir.....n'est pas sous pression ? Ton circulateur est un banal circulateur de chauffage central GRUNDFOS ? Tu n'as jamais eu de problème de désamorçage qui ferait tourner la pompe sans eau ?
Peut-être que tu as décrit ton système dans apper-solaire ? il faut que je prenne un moment pour aller le lire.A+

Salut, Jean 63
Désolé, je n'avais pas vu tes questions. Si je mets du temps à répondre, n'hésite pas à envoyer un mp.
Mon petit réservoir fait 100 litres. Il se vide partiellement quand les capteurs fonctionnent. Il ne sert pas à stocker l'eau chaude. Quand le circulateur (un bête Grundfos de 115 W) s'arrête, le réservoir récupère les 65 litres de fluide caloporteur contenu des capteurs et les gros collecteurs (surdimensionnés) de 40 mm de diamètre. J'ai monté le circulateur 3 m plus bas que le réservoir, il est toujours en eau. Le circuit n'est effectivement pas sous pression.

Salut cuicui,

ça y est j'ai bien compris comment ta pompe Grundfoss n'a pas besoin de se réarmorcer quand les capteurs ont été vidangés dans le bassin; comme il est plus bas, elle est forcément toujours remplie d'eau (et hors gel puisqu'à l'intèrieur de la maison ?).....ai-je bien compris ? je suppose que le ballon d'ECS est aussi plus bas que le réservoir pour que le circuit passe toujours par le réservoir (un tuyau départ vers pompe et un tuyau retour de ballon ECS ?).

Il doit aussi y avoir une vanne et un tuyau qui fait la jonction entre le ballon et la pompe pour monter en pression lorsqu'il fonctionne en boucle fermée lorsqu'il n'y a plus de risque de gel , mais en cas de surchauffe ce n'est pas génant ? tu as un vase d'expansion ou bien le volume global dont les 1000 litres du ballon suffisent à compenser la dilatation du circuit lorsque ça tourne en pression?

Il me semblait bien que ta pompe grundfoss était de faible puissance (c'est mieux pour la conso d'électricité et ça évite de faire circuler l'eau trop vite dans les capteurs; moins elle circule vite et mieux elle se réchauffe.? ).

Tu n'as donc pas le même système que Christophe qui lui pompe dans son réservoir géant, envoie dans les capteurs et au retour l'eau réchauffée retombe dans le réservoir géant en plusieurs endroits pour une meilleure répartition.

J'ai regardé sur mon circuit de plancher chauffant, il y a le même circulateur UPS 20-60. Il est sur la pos 3, car en 2 le débit n'est pas suffisant pour alimenter correctement les 5 circuits et faire monter en température la dalle. Ceci étant, les artères sont peut-être bien un peu obstruées, il faudra que je lui fasse faire un régime anti-cholestérol !!

Ce matin j'ai retrouvé toutes les explications que tu avais donné sur ton système ( ça date de début 2006 ), donc si tu veux t'en servir pour un descriptif complet c'est là =>
solaire-thermique/solaire-thermique-un-site-de-reference-t314.html ....et pages suivantes (c'est là que j'ai vu que ton circulateur est un Grundfoss UPS 20-60).

Il y a une société Belge qui commercialise un système avec vidange des capteurs intégrés dans le ballon.
http://www.izen.be/zonneboiler.php?lng= ... =terugloop
Je ne sais pas pourquoi ils limitent la température maxi dans le ballon à 83°C (sécurité pour ne pas endommager des éléments ?).

[jean63]

Tu n'as que 115 W de pompe? On en a 700... Va falloir que je me penche sur la question pour améliorer ce point...surtout que moins de débit = moins de bruit...d'un autre coté la pompe doit être dimensionnée par rapport au volume tampon également...

Il me semblait bien que cuicui n'avait pas une pompe aussi puissante.
Dans ton cas tu as plus de surface de capteurs (70 m2 ald 40 m2)et peut-être plus de hauteur pour atteindre le sommet des capteurs ?
Donc tu as plus de débit, l'eau circule plus vite dans les capteurs et pourtant d'après tes mesures il semble que l'eau se réchauffe plus chez toi (+10°C) que chez cuicui (+4°C). Maintenant, pour comparer il faudrait des conditions identiques (orientation des capteurs, rayonnement, inclinaison du soleil par rapport aux capteurs), mais c'est peut-être lié au fait que tes capteurs avec vitres sont plus performants que ceux de cuicui avec polycarbonate ?

Si je n'ai pas compris, rectifies-moi.

Pour vos 2 systèmes de circulation + vidange capteurs, j'ai compris comment ça fontionne.

Comment fais-tu la "jonction" entre ton grand réservoir et ton ballon et/ou ton plancher chauffant ? c'est ton plan de l'autre sujet et n'est pas encore connecté ?

Le 1er propriétaire fonctionnait comment avec son réservoir ?

Envisages-tu d'utiliser l'eau de ce réservoir pour alimenter ton plancher chauffant ? il faut la faire monter à 30°C mini, donc la réchauffer avant d'almenter le PC ...elle est à quelle température en ce moment ?

[jean63]

Tu n'as que 115 W de pompe?

J'ai fait des essais avec diverses puissances de pompe. Je me suis rendu compte que 115 W suffisait (et mêm 90 W avec le système sous pression). J'ai 3-4 ° de différence entre la température du fluide entrant et du fluide sortant. Avec 400 W j'avais 2°, mais tel quel çà me va. Je ne cherche pas le rendement, mais à fonctionner le plus économiquement possible.
A+

Tes essais tendraient à prouver que moins l'eau circule vite dans les capteurs et plus elle se réchauffe; par contre il faut peut-être plus de temps pour chauffer le même volume d'eau à la même température (débit moindre) ?

Quoiqu'il en soit, il vaut mieux consommer 115w que 400w si le résultat est meilleur !! mais pourquoi 400w ? j'ai regardé sur mon circulateur UPS 20-60, en vitesses 2 c'est 110w et en 3 c'est 125w (et pas 400w).

Très instructif pour moi cet échange, j'ai appris plein de choses.

Merci à vous.

PS ; tiens, ce système me plait bien avec un ballon et 2 échangeurs qui alimentent ECS ET circuit chauffage (encore jamais vu ça) =>
http://www.apper-solaire.org/chauffe-ea ... ption.html
...à méditer (pour moi) car j'ai une chaudière gaz et avec un tel système possible d'optimiser les 2 circuits. dommage il tourne avec de l'antigel dans le circuit

[Cuicui]

jean63 a écrit:
ta pompe Grundfoss peut se réarmorcer automatiquement quand les capteurs ont été vidangés dans le bassin; comme il est plus bas, il est forcément toujours rempli d'eau (et hors gel puisqu'à l'intèrieur de la maison ?) je suppose que le ballon d'ECS est aussi plus bas que le réservoir

C’est çà. Et depuis le réservoir, un tuyau va à l’entrée de la pompe pour alimenter le circuit en eau. C’est par ce même tuyau que le fluide caloporteur retourne dans le réservoir quand le circulateur s'arrête. Une vanne placée sur ce tuyau permet d’isoler le réservoir (toujours à l’air libre et muni d'un trop plein) et de mettre les capteurs sous pression. Dans ce cas, 2 gros vases d’expansion, 2 purgeurs automatiques au sommet du toit et 2 vannes de sécurité gérent la dilatation du fluide caloporteur et l’éventuelle production de vapeur.
Le fluide caloporteur n'est jamais au contact de l'eau chaude sanitaire. Il y a un échangeur dans le ballon de 1000 l, et un autre échangeur (à plaques) pour la piscine

jean63 a écrit:
Il me semblait bien que ta pompe grundfoss était de faible puissance (c'est mieux pour la conso d'électricité et ça évite de faire circuler l'eau trop vite dans les capteurs; moins elle circule vite et mieux elle se réchauffe.? ).

Elle arrive certes plus chaude, mais plus les capteurs travaillent en température basse, moins il y a de pertes de chaleur au niveau des capteurs. Un Delta de 2° me paraît optimum.

jean63 a écrit:
Tu n'as donc pas le même système que Christophe qui lui pompe dans son réservoir géant, envoie dans les capteurs et au retour l'eau réchauffée retombe dans le réservoir géant en plusieurs endroits pour une meilleure répartition.

Ben, non, je n’ai pas de réservoir géant. Et Christophe, avec ses 70 m2 (si j'ai bien compris) a une surface presque double de la mienne
Mon Grundfoss UPS 20-60 est de l’ancienne génération (maxi 110 W) alors que les actuels sont limités à 90 W.
Merci de m’avoir retrouvé mes descriptifs, solaire-thermique/solaire-thermique-un-site-de-reference-t314.html j’avais la flemme de chercher.

jean63 a écrit:
Je ne sais pas pourquoi ils limitent la température maxi dans le ballon à 83°C (sécurité pour ne pas endommager des éléments ?).

Je suppose que c’est pour que les usager ne se brûlent pas. Je ne dépasse pas 55°, le reste va à la piscine.

[Christophe]

Quoiqu'il en soit, il vaut mieux consommer 115w que 400w si le résultat est meilleur !! mais pourquoi 400w ? j'ai regardé sur mon circulateur UPS 20-60, en vitesses 2 c'est 110w et en 3 c'est 125w (et pas 400w).

Euh je sais pas d'ou tu sors le 400w mais ma pompe a 700W (660W pour être précis).

Avec les échanges thermiques c'est pas si simple...plus le fluide va vite dans un panneau, meilleur est l'échange... et donc plus vite sera le refroidissement et moins longtemps tournera la pompe.

Donc pour une même énergie récupérée il vaut mieux tourner à 200W pendant 30 minute qu'a 100W pendant 2h...Maintenant ce raisonnement est assez basique puisque le rendement du panneau dépend évidement de la T° du fluide...mais d'une manière générale, le rendement est toujours supérieur à basse température.

Aujourd'hui les installation solaire "chiadé" ont des circulateur à vitesse variable pour optimiser le rendement mais tout ceci ne permettra jamais de récupérer plus que ce que le soleil rayonne: donc plus de surface c'est mieux que plus de rendement!

Et finalement, ce qui compte au final c'est le COP de l'installation...me concernant c'est plus que 70... j'aimerais bien connaitre celui de Cuicui dans tous les cas c'est pas les pompes à chaleur de merde qui peuvent en dire autant...avec un COP de 5 elles sont déjà "contentes"...

[jean63]

Euh je sais pas d'ou tu sors le 400w mais ma pompe a 700W (660W pour être précis).

Non, ce msg était destiné à cuicui, c'est lui qui parle de 400 w.

[

i]plus le fluide va vite dans un panneau, meilleur est l'échange... et donc plus vite sera le refroidissement et moins longtemps tournera la pompe.[/i]

j'aurais cru le contraire....donc il vaut mieux plus de débit à la pompe et fonctionner par à-coup qu'en continu à faible débit, pourtant dans les systèmes en thermosiphon l'échange se fait lentement puisqu'il n'y a pas de pompe.

mais d'une manière générale, le rendement est toujours supérieur à basse température.

"basse température"...combien?

Le raisonnement n'est peut-être pas le même avec les vide à caloduc....excuses d'insister mais je voudrais comprendre pourquoi si ces capteurs sous vide montent + vite en température une plus petite surface ne compenserait pas ?

En fait, une petite surface m'arrangerait bcp car je n'ai pas de toit assez incliné ( 40/100 ....pas 40° ) et j'ai des façades bien orientées sud et ouest, donc je verrai bien ces capteurs accrochés aux murx verticaux orientés sud et ouest (puisque l'inclinaison n'a pas d'importance contrairement aux capteurs classiques) et près de mon installation de chauffage pour limiter la distance en tuyauterie.

Voilà pourquoi je veux bien comprendre comment ça marche et le rendement.

[Cuicui]

Je suppose que le rendement global de mon installation est assez faible, mais je m'en fous, puisque comme la puissance d'une Rolls, elle est "suffisante" par rapport à mes besoins.

[Christophe]

Ben oui tout le monde croit le contraire mais la réalité est différente.

Attention ceci est valable dans le cas ou la source "chaude" peut être considérée comme infinie! Sinon effectivement tu aurais raison par exemple dans le cas d un echangeur a plaque a 2 fluides puisque l echange n aurait pas le temps de se faire en cas de vitesse trop rapide.

Il n y a rien de plus empirique de l echange thermique...ah si y a les moteurs thermique (mais c est aussi de l echange thermique)