Est-ce que ça vaut le coup?
Dans les maisons où l'on utilise beaucoup d'eau chaude, ces 60% peuvent signifier de très grosses économies chaque année. Dans les familles moins nombreuses, où, en plus, les membres du ménage utilisent l'eau avec parcimonie et paient donc de petites factures pour son chauffage, les économies seront symboliques et le délai de récupération pour l'achat et l'installation d'une installation solaire est très long (plusieurs années). Par conséquent, avant de décider d'un tel investissement, il convient de procéder au moins à une analyse économique simplifiée au préalable. Cela nous permettra d'estimer le temps après lequel nos dépenses pour l'installation solaire seront payantes, c'est-à-dire à partir de laquelle nous pourrons effectivement profiter gratuitement de l'eau chaude.
Sur la base de l'exemple de calcul ci-dessus et des exemples de prix d'installations solaires complètes, il est facile de voir que là où peu d'eau est utilisée, l'installation de capteurs solaires n'est pratiquement pas rentable, car l'investissement revient après 20-25 ans. Les maisons à forte consommation d'eau sont différentes - par exemple, celles où la famille est nombreuse et les membres du ménage aiment les bains fréquents dans la baignoire ou les maisons qui fonctionnent comme des pensions. Là, une installation solaire peut se payer d'elle-même après quelques années. Il en va de même lorsque l'installation solaire sera utilisée pour chauffer l'eau d'une piscine.
Types de collectionneurs
Les capteurs sont l'élément le plus important des installations solaires. Ils absorbent l'énergie du rayonnement solaire et la convertissent en énergie thermique au moyen de ce qu'on appelle milieu de travail.
Deux types de capteurs sont généralement utilisés dans les installations solaires domestiques:
plat, dans lequel l'absorbeur est une plaque en acier, en cuivre, en aluminium ou en plastique, recouverte d'un revêtement aux propriétés optiques spéciales. A la surface de cette plaque, le rayonnement solaire () est absorbé. L'absorbeur est connecté à des tuyaux en cuivre à travers lesquels s'écoule le fluide de travail collectant la chaleur de l'absorbeur. Depuis le bas, la plaque absorbante est protégée par une couche d'isolation thermique qui limite les pertes de chaleur dans l'environnement. Du haut, il est recouvert d'une vitre spéciale, conçue pour arrêter le rayonnement dans le collecteur et réduire ainsi les pertes dues à la réflexion des rayons.
Vide - en tubes de verre, les soi-disant vide poussé (). Chaque tube à vide a un absorbeur intégré avec un tube installé dans lequel le fluide de travail est chauffé. Le vide réduit considérablement les pertes de chaleur dans l'environnement, caractéristique des capteurs plats. Les collecteurs à vide sont de deux types:
- à circulation - dans lesquels le fluide de travail s'écoule directement à travers les tuyaux de collecteur et reçoit la chaleur de l'absorbeur;
- "caloduc" - dans lequel le fluide de travail ne s'écoule pas directement à travers les tuyaux, mais s'évapore sous l'influence du rayonnement et renvoie la chaleur au fluide de chauffage dans un échangeur spécial. En conséquence, l'échange thermique est "sec" et les pertes thermiques sont minimisées.
Comment choisir un collectionneur?
Des deux types décrits, les collecteurs à plaques plates sont les moins chers. Cependant, la sélection ne doit pas se fonder uniquement sur ce critère. Le but des collecteurs, leur emplacement futur et la quantité d'espace qu'ils peuvent occuper doivent également être pris en compte.
Destin. Si nous recherchons des collecteurs qui doivent chauffer l'eau en été, les capteurs plats suffisent. Cependant, si vous souhaitez utiliser l'énergie du rayonnement solaire aussi pleinement que possible, vous devez choisir parmi les capteurs sous vide. Contrairement aux collectionneurs plats, ils sont capables de capturer même les soi-disant rayonnement diffus qui pénètre dans une fine couche de nuages. Nous les utiliserons également par temps nuageux, quand il y a même un peu de soleil.
Emplacement. Les capteurs sont plus efficaces lorsque les rayons du soleil tombent perpendiculairement à la surface de l'absorbeur. En été, cette condition sera remplie par les capteurs orientés vers le sud, à un angle de 25 degrés par rapport au sol. Cependant, si nous nous concentrons sur le travail des collectionneurs tout au long de l'année, il est préférable de les placer à un angle compris entre 30 et 45 degrés - également vers le sud.
Il est très important que vous suiviez ces directives. Sinon, l'efficacité des collecteurs diminue - d'autant plus que les écarts par rapport à l'optimum donné sont importants. Ceci peut bien sûr être évité en augmentant la surface des collecteurs, mais cela augmente toujours les coûts. À moins que nous ne décidions de tels capteurs à vide, dont les tuyaux peuvent être tournés. Cela leur permet d'être placés dans une position telle que les rayons du soleil atteignent perpendiculairement à la surface de la plaque collectrice.
Les différents emplacements possibles des collecteurs sont indiqués sur le dessin et les photos.
Espace pour les collectionneurs. Les collectionneurs doivent être sélectionnés en tenant compte de la quantité d'espace qui peut leur être allouée. Il peut arriver que lorsque le nombre approprié de collecteurs à plaques plates ne rentre pas, il y ait suffisamment d'espace pour le vide, qui est en moyenne moitié moins nécessaire. De tels problèmes s'appliquent en particulier aux maisons où les collecteurs doivent chauffer l'eau de la piscine domestique. En effet, pour cela, il faut beaucoup plus de capteurs que pour la préparation d'eau chaude sanitaire.
Accumulateurs d'énergie
L'énergie solaire obtenue, disponible uniquement pendant la journée, et avec des variations aléatoires, doit être accumulée quelque part pour être utilisée efficacement. Des réservoirs de stockage d'eau chaude sont également utilisés à cette fin, également appelés réservoirs tampons. Leur capacité est sélectionnée selon l'une des règles suivantes:
| Capacité de trémie | surface du collecteur en m2 × 50 litres |
| Capacité de trémie | 1,5-2 × consommation d'eau quotidienne totale |
Les réservoirs tampons peuvent être à simple ou double serpentin. Le premier ne peut fonctionner qu'avec une seule source de chaleur, c'est-à-dire avec une chaudière ou avec des collecteurs. Ce dernier peut être connecté à deux sources de chaleur en même temps - des collecteurs et une chaudière. Le type de système de préparation d'eau chaude détermine le plus souvent le choix du ballon tampon.
Sélection du système de préparation d'eau chaude
dans l'installation par gravité. Le plus simple, et en même temps le moins cher, avec des réservoirs à simple bobine. Il fonctionne automatiquement, car le fluide caloporteur chauffé par le soleil monte jusqu'au réservoir lui-même. Vous n'avez donc pas besoin d'une pompe de circulation ou d'un système de contrôle automatique - car le système s'adapte aux changements d'ensoleillement. Mais pour qu'un tel système fonctionne, le réservoir doit être placé au-dessus des collecteurs (le bord inférieur du réservoir doit être à environ 30 cm au-dessus des collecteurs). Le plus souvent, cela signifie la nécessité de placer les collecteurs sur des supports dans le jardin et le conteneur - dans la pièce du premier étage.
w Installation à circulation forcée. Il n'y a aucun inconvénient à l'installation par gravité. La circulation du fluide caloporteur est forcée par le fonctionnement de la pompe. Dans ces installations, des réservoirs à double serpentin sont généralement utilisés, ce qui permet la coopération du système solaire avec une source de chaleur traditionnelle. Cet arrangement fonctionne comme suit. Par temps ensoleillé, l'eau du réservoir est chauffée par des collecteurs. Un régulateur spécial met en marche la pompe dans le circuit solaire - lorsque la température «sur le capteur» est supérieure de la valeur de consigne à la température dans la partie inférieure du réservoir. Par temps nuageux, lorsque le capteur n'atteint pas la température de consigne, la chaudière est allumée et fonctionne jusqu'à ce que lelorsque l'eau de la partie supérieure du réservoir atteint la température réglée dans le régulateur. La chaudière a sa propre commande de pompe et fonctionne selon ce qu'on appelle priorité à l'eau chaude (c'est-à-dire que l'eau domestique est chauffée en premier, puis l'eau du système de chauffage central)
