Température de sécurité des capteurs solaires ?

[epfyffer]

Bonjour,

Je lis ce post avec beaucoup d'intérêt, et pour cause, je suis en train de monter en autoconstruction mon installation solaire thermique.

Je le fais avec l'association Sebasol, qui a pour but de promouvoir l'autoconstruction solaire (SElf BAtir SOLaire). Le processus standard consiste à suivre une journée de cours (14 heures de cours, pratique et théorique) suite à quoi on réfléchis à notre installation avec des gens de l'association, puis on passe à la réalisation.

Le modèle de capteur solaire est basique, économique, robuste et fiable. Il s'agit d'un simple serpentin de cuivre (diam 12mm) brasé sur des feuilles de cuivre qui sont, sur une face, recouverte d'une couche sélective noire. Cet absorbeur est ensuite simplement placé dans un caisson de bois, avec isolation en laine de pierre derrière et vitre dessus. Il y a deux purges (une au point haut pour les bulles d'air et une au point bas pour une purge du système) et un simple circulateur pour ... faire circuler le liquide.

Par rapport à ce que j'ai pu lire sur ce post, je vois quelques sujets abordés dans la formation Sebasol qui semblent soulever divers avis et autant de solutions...

Concernant la surchauffe tout d'abord, car c'est de là que tout part dans ce post. D'après les infos Sebasol, la surchauffe n'est pas un réel problème. En fait, le système solaire thermique étant étanche, le prinicpe est de simplement couper la circulation quand le ballon d'eau est à température max (95°) et de laisser les panneaux surchauffer. De par l'étanchéité du système, le liquide peut s'évaporer, il recondensera lorsqu'il fera moins chaud... et on retrouvera exactement le même volume de liquide dans le système.
Le seul problème pouvant être la dégradation du liquide antigel si les surchauffes devaient être répétées et de longue durée... Mais là aussi, un simple contrôle ponctuel au réfractomètre permettra de faire ventuellement l'appoint le cas échéant. Une autre solution étant de procéder au printemps à un remplacement pour la saison chaude du mélange par de la simple eau... mais cela demande deux manipulations par année.

Concernant les purgeurs automatiques, il est vivement (voire impérativement) recommandé de ne pas les utiliser. En effet, comme nous avons vu que le liquide peut se vaporiser dans le système, il n'existe pas (ou peu / chers / pas éprouvés) de purgeurs automatiques qui puissent faire la différence entre la vapeur et l'air... et donc on serait bon pour envoyer du glycol dans la nature, et corrolaire devoir refaire l'appoint dans l'installation après cela. Une rente assurée pour l'installateur, mais une complication inutile pour l'autoconstructeur ! C'est pourquoi les purges automatiques sont bannies du modèle sebasol.

Bref, j'ai l'impression qu'en allant vers du plus compliqué (purges automatiques, systèmes anti surchauffe etc...) on complique beaucoup une installation qui peut être simple tout à fait fonctionnelle. Comme pour tout, une implication du "client" permet de maximiser et d'optimiser l'utilisation d'un tel système.. Si on ne fait confiance qu'aux pros, on sera toujours à la merci d'une innatention de ce dernier ou d'une mauvaise compréhension de nos besoins et au final d'une installation qui tourne comme une casserole, sans m'eme qu'on s'en apperçoive... Mais bon ça c'est pas réservé aux chauffagistes, pour les garagistes c'est la même chose, les banquiers on n'en parle même pas :-)

[lejustemilieu]

Le seul problème pouvant être la dégradation du liquide antigel si les surchauffes devaient être répétées et de longue durée... Mais là aussi, un simple contrôle ponctuel au réfractomètre permettra de faire ventuellement l'appoint le cas échéant.

Si je dois m'absenter plusieurs jours, je dévie mon capteur sur un radiateur qui ne sert qu'à cela.

[Cuicui]

cette fois je cite Cuicui, pour dire que je ne suis pas du tout d'accord avec une idée de débutant du solaire: les purgeurs automatiques en haut des capteurs sont une hérésie, lors des mises en surchauffe ils dégazent le glycol qui s'échappe dans l'air, c'est sympa comme pollution. Et au refroidissement bingo on a perdu du fluide donc de la pression. On entend maintenant des fabricants dire que les purgeurs solaires automatiques sont interdits, c'est pas une loi c'est une manière d'essayer d'enrayer ce "bruit de couloir", comme quoi il faut des purgeurs auto aux capteurs. On peut en mettre certes mais c'est juste pour aider aux remplissage, ensuite ces derniers doivent avoir une vanne d'isolement qu'on laissera fermée, toujours toujours fermée.i

J'ai monté moi-même d'après mes "idées de débutant" 40 m2 de capteurs thermiques qui fonctionnent à la perfection depuis 30 ans, en particulier grâce aux 2 purgeurs automatiques toujours ouverts qui se trouvent tout en haut du circuit et qui évitent la formation d'un bouchon de gaz qui risque de bloquer l'installation. Un circulateur de 110 W suffit pour faire fonctionner l'ensemble.
Désolé Sampic, je ne crois que ce que je peux constater par moi-même.

Le tuyau raccordé qui redescend est relié à une vanne et fait office de purgeur manuel en cas de nécessité.
En été, je n'utilise pas la fonction de vidange automatique. Je mets une pression de 2 kg, le circulateur a un meilleur rendement. Comme le précise Christophe dans le post suivant, Je tourne à l'eau ordinaire. Mes capteurs n'ont jamais dépassé 80°.

[Christophe]

Euh juste une remarque: un capteur solaire à purgeur, donc à vidange (non?), n'a pas besoin d'eau glycolée...

C'est ce qu'on a chez nous: 0 glycol.
Et je crois que c'est pareil pour chez Cuicui...

Une installation a vidange est, selon moi, plus accessible pour l'autoconstructeur, regardez le bouquin d'APER solaire, la plupart sont à vidange.

C'est aussi plus fiable: celle de cuicui a 30 ans, la notre 20 ans...je ne sais pas si un système glycolé sous pression tient cette durée de vie car une surchauffe et tout peut être foutu...

Mais le drainback a aussi des inconvénients, j'avais fais un sujet comparatif à l'époque : https://www.econologie.com/forums/systeme-so ... t8197.html

ps: sebasol n'a pas évoqué la surpression des surchauffes et éventuelles dégradations des soudures? Il n'y a aucun problème de surchauffe sur un capteur à vidange...

[bernardd]

Lance le sujet, donne les contraintes, les automates qui t'intéressent, les specifications, quand tu as le temps. ET le sujet avancera :-) Car c'est surtout un manque de publication des connaissances qui bloque...

Ok je pense qu'il faut tout d'abord faire une bonne recherche on doit pas être les seuls à rêver d'une telle réalisation, dès que j'ai un peu de temps je m'y mets, c'est motivant de ne pas se sentir esseulé!

Je te suggère de créer un nouveau sujet dédié, et d'y mettre tes trouvailles. Mais avant des références, ce serait bien de déjà décrire les fonctions que tu recherches.

Je parle des prix que je connais de systèmes de régulation et de stations de pompage. Je serais heureux que quelqu'un me prouve qu'il existe équivalent sans gros surcoût.

Mais de quelles fonctions as-tu besoin ?

Car je n'en vois que 2 dans un système autovidangeable en circuit fermé, avec un circulateur standard que l'on allume puis arrête à la demande :
. si le ballon de réserve est chaud au maximum (été) on arrête le circulateur ;
. sinon :
- si le capteur est assez chaud, on allume le circulateur
- sinon le circulateur est arrêté

Éventuellement, on peut contrôler le niveau d'eau, mais je ne vois pas vraiment d'autres fonctions utiles : une régulation est-elle vraiment nécessaire ? Il faut surtout 2 thermostats dont un qui résiste à la température des capteurs, qui peuvent monter à plus de 250°C en été sans circulation.

Au passage, on voit que dans un système autovidangeable, le circulateur ne fonctionne que si nécessaire. On pourrait même le faire fonctionner plus simplement sur un panneau photovoltaïque, sans la mesure de température sur les capteurs.

[Christophe]

. si le ballon de réserve est chaud au maximum (été) on arrête le circulateur ;

Exact c'est ce qu'il faut faire !

Mais il faut avoir à l'esprit qu'en auto construction / vidange on peut avoir des tampons thermiques bien plus important qu'en capteur sous pression pour le même prix...puisqu'on est pas obligé de passer par un échangeur sous pression (donc couteux à partir d'une certaine surface) !

Au passage, on voit que dans un système autovidangeable, le circulateur ne fonctionne que si nécessaire. On pourrait même le faire fonctionner plus simplement sur un panneau photovoltaïque, sans la mesure de température sur les capteurs.

Euh dans un système sous pression aussi il ne fonctionne que si nécessaire...Non?

Pour le PV oui, à condition que le système PV soit assez sur dimensionné pour capter le rayonnement diffus. Délicat à mettre au point je pense pour un investissement élevé (surtout avec l'onduleur si pas pompe basse tension).

La puissance de pompage d'un système à vidange est tout de même supérieure à celle d'un circuit sous pression car il faut "monter" l'eau...Je crois qu'il faut compter 4-5W par m² à partir de 10-15m² (détails sur site APPER)

Chez moi j'ai le double donc je surconsomme de l'électricité pour rien à priori. Cela sera changé quand cette pompe sera à remplacer.

[Christophe]

J'ai monté moi-même d'après mes "idées de débutant" 40 m2 de capteurs thermiques qui fonctionnent à la perfection depuis 30 ans, en particulier grâce aux 2 purgeurs automatiques toujours ouverts qui se trouvent tout en haut du circuit et qui évitent la formation d'un bouchon de gaz qui risque de bloquer l'installation.

L'été dernier j'ai fermé les 2 miens, placés au niveau de la faitière aux extrémités gauche et droite du capteur. Je n'ai pas de col de cygne comme toi.

Je pensais donc être en mode été et que le système ne se vidangerait plus, mais à ma grande surprise il continue à se vider (bien et complètement). Probablement à cause des conduites sur dimensionnées (32mm sur les montée et descente) ou qu'il y a de cavitation dans la descente?

Après quelques mois, j'ai rien touché, et j'ai passé l'hiver dernier dans ce mode sans problème. Avantage: c'est moins bruyant et comme de l'air extérieur n'est plus aspiré, la température du ballon et indirectement de la maison n'est plus refroidie par l'air froid aspiré...

[epfyffer]

ps: sebasol n'a pas évoqué la surpression des surchauffes et éventuelles dégradations des soudures? Il n'y a aucun problème de surchauffe sur un capteur à vidange...

si mais d'après eux le système est tout a fait capable de supporter la pression, il y a des Delta de dilatation prévus pour les longues lignes etc... Tout le système est soudé, pas de manchons sertis ou autre, pour justement garantir la fiabilité du circuit.

Et avec plus de 300 installations pour l'instant pas de retour comme quoi le circuit souffre des surchauffes.

[bernardd]

Mais il faut avoir à l'esprit qu'en auto construction / vidange on peut avoir des tampons thermiques bien plus important qu'en capteur sous pression pour le même prix...

Effectivement, donc on augmente l'utilisation en hiver ou au moins en 1/2 saison.

Note : oui on sait on peut stocker sous terre aussi ;-) /Note

Euh dans un système sous pression aussi il ne fonctionne que si nécessaire...Non?

Ca dépend, j'ai compris que pour des capteurs plans un peu fragiles, il faut laisser circuler pour tout de même le refroidir en été.

La puissance de pompage d'un système à vidange est tout de même supérieure à celle d'un circuit sous pression car il faut "monter" l'eau...Je crois qu'il faut compter 4-5W par m² à partir de 10-15m² (détails sur site APPER)

Ou bien il faudrait une vanne télécommandée pour "casser" la colonne d'eau une fois le circuit amorçé ? Son extrémité "air" doit aboutir dans le haut du tampon pour ne pas réalimenter en oxygène et bien rester en circuit fermé.

[Christophe]

La protection c'est aussi du "nécessaire" mais je comprends ce que tu veux dire. Cf le sujet sur avantages des systèmes à vidange.

Ou bien il faudrait une vanne télécommandée pour "casser" la colonne d'eau une fois le circuit amorçé ? Son extrémité "air" doit aboutir dans le haut du tampon pour ne pas réalimenter en oxygène et bien rester en circuit fermé.

Euh cela s'appelle une électrovanne je crois

C'était ce que je comptais faire si mon circuit ne s'était pas vidangé par lui même lorsque j'ai fermé les purgeurs de la faitière...

Y aurait donc eu 2 modes:

a) été: tout le temps fermé
b) hiver: asservis à la pompe solaire (fermé quand ca pompe, ouvert le reste du temps)

Dans la config et fonctionnement actuel, j'en ai pas besoin.