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Fabrication de tube solaire sous vide

Lanceur d'idée

J’ai vu dernièrement un gars qui faisait ses triodes lui-même.
http://www.dailymotion.com/video/k6sgYPczrDqhLxryFm

Alors je me suis dit, que faire des tubes en verre, sous vide avec un tube de cuivre serti au milieu, ce devrait être encore plus facile, car à une échelle plus grande.

Bien sur il faut du matériel (chalumeau), de la dextérité, aimer réaliser de bout en bout un objet, et du temps.

Tout d’abord trouver les tubes long à mettre sous vide.
Les tubes fluo HS, ne peuvent être utilisés ; ils sont bien trop fins je pense.
Alors existe-t-il du tube verre plus épais en longueur ? Qu’on chauffera en bout en le pinçant sur un tube de cuivre.
Pour le fabriquer complètement il faudrait être verrier à 100%.

Sinon, je pensais à éventuellement coller bout à bout, des bouteilles longues et transparentes dont le fond et le goulot ont été retirés.

Il doit y avoir également un PB de dilatation différente entre cuivre et verre.
Donc pas question de souder le verre sur le cuivre aux deux extrémités.
Donc faire un bouchon étanche d'un coté, comme ce qui existe dans le commerce.
Ou bien faire un aller-retour au cuivre et le sertir sur un seul coté, comme dans une ampoule électrique.

Rajouter une petite pipette en verre, pour faire le vide en tout dernier lieu, ou tout simplement un "robinet", avec ensuite un joint en entrée pour être sur de l'étanchéité.

Ce tube qui a été fabriqué maison, pourra aussi être réparé…

souder des bouteille bout a bout ???

les bouteille sont en verre de mauvaise qualité , juste bon pour un embalage a usage unique ! les verrier d'ar n'en veulent pas , de la merde a travailler

les tube sous vide sont en verre borosilicaté (pyrex) : ce verre de composition speciale est beaucoup plus solide , et surtout grace a son faible coef de dilatation n'a pas besoin d'etre recuit apres soudure ou autre deformation au chalumeau

bien sur on trouve dans le comerce des tube en verre borosilicate du bon diametre pour faire des capteur solaire ... et ou sont fabriqué ces tubes ? en chine et pas ailleur

donc tant qu'a commander des tube autant commander les capteurs sous vide entier

et voila le probleme nous somme un pays sous developpé ... si nous voulons construire quelque chose il faut reconstruire toute l'industrie

le verre borosilicaté a l'avantage d'une faible dilatation qui facilite son travail au chalumeau , mai il a l'inconvenient de fondre a une temperature beaucoup plus elevé ce qui rend sa fabrication beaucoup plus couteuse en energie , et oblige a faire des four encore plus gros pour etre rentable : ca pousse a la concentration dans la plus grosse usine

gegyx a écrit :Il doit y avoir également un PB de dilatation différente entre cuivre et verre.

Tu as mis le doigt sur le problème, il doit y avoir des brevets sur ce sujet, je pense.

L'autre problème est le prix du cuivre.

Mais cela est-il faisable vu la quantité fabriquée en Chine, car eux ils ont le savoir-faire, pas forcément copié sur ce sujet...

le tube sous vide n'est pas soudé sur le cuivre !

c'est une double paroi en verre comme un gros thermos , le tube en cuivre passe a l'interieur de ce thermos et un bout de tole en alu assure le bon contact thermique entre le tube en cuivre et le verre

le tube interieur est recouvert d'un depot noir dans le vide : je ne connais pas la nature de ce depot , mais il est bien noir et bien opaque

on pourait imaginer un tube sous vide ou seul le tube exterieur serait en verre et le tube interieur en metal , mais l'etanchéité ne serait plus parfaite : il faudrait une pompe a vide sur place pour entretenir le vide ... il ya a eu des gros emeteur radio avec tube demontable equipé de leur propre pompe a vide : pompe holwek : inventeur de la pompe turbomoleculaire

chatelot16 a écrit :le tube sous vide n'est pas soudé sur le cuivre !

c'est une double paroi en verre comme un gros thermos , le tube en cuivre passe a l'interieur de ce thermos et un bout de tole en alu assure le bon contact thermique entre le tube en cuivre et le verre

Je connais ceux là aussi, mais ceux que j'ai testé ont une soudure cuivre/verre qui en fait toute la difficulté.

Chapeau le radioamateur pro depuis 1959. le travail de verrier (métier en voie de disparition) n'est pas évident, une petite erreur et le verre casse ou fout le camp de travers !!
Chaque détail est crucial dans la vidéo !!

L'étanchéité pour le vide n'est pas éternelle, même le verre ou le métal est poreux au gaz, comme le peu d'hydrogène qui traine dans l'air, et donc on donc on met avec le vide un getter par adsorption qui maintient le vide, sinon il se détruit.
Je ne suis pas convaincu que les tubes solaires du commerce gardent éternellement leur vide suffisamment, surtout s'ils sont chauffés fortement par le soleil, par dégazage des gaz absorbés sur les parois. !!
Le vide pour une isolation doit être avec le parcours moyen des molécules supérieur à la distance entre parois (cm) !
c'est un bon vide limite de pompe à palette .
La qualité du verre et du cuivre doit être suffisante, mais je ne suis pas sûr que les chinois la respecte, si les contrôles ne sont pas draconiens, vu toutes les cochonneries qu'ils nous vendent au rabais. !!
J'aurais tendance à garder un orifice de pompage (robinet) comme sur les dewars, qui est une source de fuites légères néanmoins.
les soudures verre métaux, sont complexes avec une collection de métaux et verres intermédiaires pour absorber les dilatations.!
Le tube de cuivre peut avoir des pailles avec faibles fuites invisibles (sauf avec détecteurs de fuites très sensibles) qui détruisent le vide lentement mais inexorablement.
Prendre du tube de verre ordinaire, avec joint torique spécial pour vide, absorbant la dilatation avec tube de cuivre et pomper régulièrement (chaque mois ou trimestre) avec mesure du vide (jauge thermique qui mesure ainsi un vide sans perte thermique) est à mon impression le plus simple et surtout sûr pour des longues durées.
A réaliser soi même il faut de toute manière une bonne pompe à vide et de quoi mesurer (1000€ mini).
Construit soi même permet de vérifier la qualité du vide et du fonctionnement.

Les tubes du commerce ne sont pas vérifiables en ce qui concerne leur vide et donc peuvent avoir un vide mauvais sans s'en rendre compte facilement, sauf par température diminuée.
Je serais surpris que ces tubes du commerce conservent leur bon vide dans 10 ou 20 ans !!

Enfin j'ai de la peine à bien comprendre cette phrase de chatelot16 :

c'est une double paroi en verre comme un gros thermos , le tube en cuivre passe a l'interieur de ce thermos et un bout de tole en alu assure le bon contact thermique entre le tube en cuivre et le verre

Le double tube de verre comme thermos assure un vide qu'avec des parois en verre, conditions pour un minimum de fuites, avec que des soudures verre sur verre, bien plus faciles et plus de problème de dilatation, verre sur verre, et le cuivre glissant sur le verre intérieur.
En effet le vide est pour isoler le tube de cuivre intérieur du verre et donc un bon contact thermique cuivre verre semble illogique.
Je me demande si la fonction ce ce bout de tole en alu n'est pas différente???

Une solution est de prendre deux tubes de verre s'enfilant l'un dans l'autre (plus de problème de dilatation) avec étanchéité aux extrémités assuré par bagues de cuivre et joints toriques silicones pour vide avec un tube de cuivre avec robinet de dewar pour pompage sur une bague.
Le tube de cuivre passe à l'intérieur du verre intérieur et des bagues.
C'est démontable et le vide avec getter (charbon actif ou autre à chauffer à 500°C sous vide pour le dégazer) reste assez longtemps, mais les joints silicones ne sont pas éternels, à protéger du soleil.
Aucune soudure de verre à faire.
Mais essayez de faire une bouteille thermos avec deux tubes de verre l'un dans l'autre, plus facile qu'une triode !!
Si vous y arrivez après pas mal d'échecs, vous pouvez réaliser vos capteurs solaires !!
Pour un verrier entraîné, c'est très rapide !!

j'ai acheté des tube sous vide chez brico depot , j'ai acheteé les tubes seul et meme pas l'ensemble de nmontage que je trouve trop cher

c'est bien une double paroi en verre , entierement soudé

il y a un depot bien brillant a un bout qui sert de getter : tant qu'il est brillant c'est la preuve que le vide est bon : si le vide est mauvais il devient blanc

j'ai appris ce truc grace a internet quelque jours avant d'acheter

j'ai ouvert le carton dans le magasin avant de charger , et sur 9 tubes dans le carton il y en avait 1 qui etais deja blanc ... le vendeur n'etait pas au courant de cette methode de controle ... il m'on fait une reduction pour tenir compte de ce tube mort

l'interieur du thermos fait environ 5cm de diametre

le heat pipe en cuivre fait environ 12mm de diametre et est maintenue au centre par 2 profilé en tole d'alu :

j'avais des doute sur l'efficacité de cette tole d'alu ( contact thermique un peu limité ) : jai essayé de remplir competement le tube d'eau a chauffer le contact thermique est forcement meilleur , mais ce volume d'eau plus gros rend le chauffage beaucoup plus long a demarrer : en cas de soleil intermittant le heat pipe est a plus de 100°c en quelques minute , quand le tube est plein d'eau froide il faut des heures de soleil avant d'avoir de l'eau bouillante

le tube en cuivre et la tole en alu est bien une bonne solution : le heat pipe m'interresse moins : je prefere un tube en cuivre en u qui fait un aller et retour dans le thermos et une tole en alu de forme adapté

ce tube en cuivre peut supporter une forte pression d'eau ou meme de vapeur

chatelot16 a écrit :j'ai acheté des tube sous vide chez brico depot , j'ai acheteé les tubes seul et meme pas l'ensemble de nmontage que je trouve trop cher

C'est aussi une possibilité, surtout si tu trouves une lentille de fresnels en symétrie cylindrique, ou si tu mets le tube au point focal d'un tube brillant au profil parabolique : alors un tube doit suffire pour 1 ou 2m2 et le prix du solaire thermique s'écroule encore :-)

Il faut juste que le tube résiste à la chaleur et à la puissance thermique...

chatelot16 a écrit :le contact thermique est forcement meilleur , mais ce volume d'eau plus gros rend le chauffage beaucoup plus long a demarrer : en cas de soleil intermittant le heat pipe est a plus de 100°c en quelques minute , quand le tube est plein d'eau froide il faut des heures de soleil avant d'avoir de l'eau bouillante

Et oui, la faible inertie sur le capteur est un gros avantage, il faut garder l'inertie pour le stockage.

Et pas sûr que le contact thermique soit meilleur ?

chatelot16 a écrit :le tube en cuivre et la tole en alu est bien une bonne solution : le heat pipe m'interresse moins : je prefere un tube en cuivre en u qui fait un aller et retour dans le thermos et une tole en alu de forme adapté

Pourtant le heat pipe ou caloduc est beaucoup plus efficace, car il utilise un changement de phase : son inertie est plus faible et il concentre la chaleur au bout.

Il résiste en outre au gel et permet de construire un système vidangeable qui résiste à la fois au gel et à la chaleur qui provoquerait sinon la vaporisation de l'eau et une possible rupture explosive du circuit d'eau.

Et si tu met un stirling au bout du caloduc, cela devient aussi très intéressant.

Fabriquer des capteurs plans je veux bien mais des tubes sous vide, arretez de rêver...les chinois le feront 10 fois mieux et moins cher que vous même...

En l'occurrence, il s'agit d'acheter des tubes, pour les utiliser au mieux.

Et les mettre dans un demi-cylindre de profil parabolique ou derrière une lentille de fresnel, c'est intéressant, économiquement et thermiquement.