Types de collectionneurs
Plat. Ils sont constitués d'un boîtier thermiquement isolé, dans lequel est placé un absorbeur, c'est-à-dire une plaque généralement en cuivre ou en aluminium, recouverte d'une couche de mat sombre qui absorbe (absorbe) le rayonnement solaire. Attachés à la plaque sont des tuyaux dans lesquels circule l'agent chauffant antigel (glycol), collectant la chaleur générée. Le collecteur est recouvert d'un verre qui protège l'absorbeur contre les conditions extérieures et le dispositif lui-même contre les pertes de chaleur excessives. En raison du fait que le verre est en verre trempé, il se caractérise par une résistance accrue aux chocs, par exemple la grêle, et à la pression causée par l'accumulation de neige. Le verre doit également être hautement transmissif à la lumière du soleil.Ceci est assuré par un verre antireflet (jusqu'à 95% du rayonnement y pénètre) ou un verre solaire spécial (90%).
Vide. Ils se composent de tubes de verre individuels avec un absorbeur entouré d'un vide. Grâce à lui, les pertes de chaleur dans l'environnement, caractéristiques des capteurs à plaques plates, ont été considérablement réduites. Les tuyaux peuvent avoir une construction à une ou deux couches. L'isolation thermique des capteurs à double tube en verre est plus efficace, mais moins de rayonnement solaire atteint l'absorbeur à travers les deux couches de verre. Les collecteurs de vide peuvent être équipés de miroirs paraboliques supplémentaires. De cette manière, ils captent un rayonnement solaire supplémentaire - mais uniquement lorsque leurs surfaces de miroir sont propres. Il existe deux types de capteurs à vide disponibles sur notre marché: n avec écoulement direct du fluide caloporteur à travers l'absorbeur,n avec des caloducs dans lesquels le fluide chauffant ne passe pas directement à travers l'absorbeur, l'énergie de l'absorbeur est collectée par le fluide de travail, qui s'évapore et donne la chaleur au fluide chauffant. L'avantage des capteurs avec caloducs est la possibilité de remplacer les tubes collecteurs individuels lors des travaux d'entretien, sans interrompre le fonctionnement de l'installation solaire.
Sélection de la zone
Un calcul précis de la surface requise du capteur nécessite des calculs à l'aide de programmes informatiques spécialisés. Cependant, dans une installation standard, il est possible d'utiliser avec succès les indicateurs généraux de la sélection de la zone de collecteur (voir les encadrés à droite). Les fabricants recommandent d'utiliser des capteurs sous vide pour soutenir le chauffage dans les maisons unifamiliales. Il est généralement admis que 0,07 à 0,10 m2 de capteur suffisent pour 1 m2 de surface chauffée d'un nouveau bâtiment.
Vide versus efficacité plate
. Les collecteurs à plaques plates sont beaucoup plus efficaces en été qu'en hiver et sont donc le plus souvent utilisés pour chauffer de l'eau utilisable et dans une piscine. Les collecteurs sous vide atteignent une efficacité annuelle moyenne plus élevée que les capteurs plats, car ils fonctionnent efficacement toute l'année. Ils peuvent également utiliser l'énergie du soleil à des températures inférieures à zéro en hiver ou lorsque le ciel est couvert. Par conséquent, ils fonctionnent bien non seulement dans les installations de chauffage de l'eau des services publics, mais également pour le préchauffage de l'eau à des fins de chauffage central.
Zone occupée. L'efficacité plus élevée du collecteur sous vide permet de réduire sa surface par rapport au collecteur plat, ce qui est important pour les maisons avec une forme de toit compliquée (petite surface adaptée à l'installation du collecteur). En pratique, autant d'énergie que celle obtenue à partir de 5 m2 de capteurs plats peut être obtenue à partir de 3 m2 de capteurs sous vide. Cette énergie est suffisante pour générer de l'eau chaude sanitaire pour une maison habitée par 3-4 personnes.
Le verre est embué. Parfois, un tel phénomène peut se produire dans les capteurs plats installés dans la pente du toit, lorsque les ouvertures de ventilation réalisées par le fabricant sont couvertes. Ensuite, les collecteurs ne disposent pas d'une ventilation adéquate du boîtier. Il est utilisé pour éliminer l'humidité de l'isolation thermique du capteur, par exemple de la laine minérale. Pour résoudre ce problème, il est recommandé de faire des trous supplémentaires dans le boîtier. Malheureusement, cela augmente la perte de chaleur à travers le collecteur vers l'environnement, et réduit ainsi son efficacité. Le phénomène de buée de la surface du verre ne se produit pas dans les capteurs sous vide, où le rôle d'un isolant thermique est le vide.
Place pour le collectionneur
Le plus souvent, les capteurs sont montés sur le toit, mais de nombreux fabricants indiquent que le lieu d'installation est facultatif - par exemple sur la façade ou à côté du bâtiment.
Les capteurs sont plus efficaces lorsque les rayons du soleil frappent leur surface à angle droit. Par conséquent, l'angle d'inclinaison optimal des collecteurs dépend de la latitude. En Pologne, pour les collecteurs travaillant toute l'année, cette condition est remplie lorsqu'ils sont orientés vers le sud avec une pente de 30 degrés par rapport à l'horizontale. En pratique, il a été remarqué que si la pente du toit a une pente comprise entre 25 et 45 degrés et un écart par rapport à la direction sud ne dépassant pas 45 degrés (c'est-à-dire sud-est ou sud-ouest), cela ne réduit pas sensiblement l'efficacité du capteur tout au long de l'année.
La plupart des capteurs sous vide produits ont la capacité de faire tourner des tubes en verre. Grâce à cela, il est possible de corriger l'angle d'inclinaison de l'absorbeur à la lumière du soleil lorsque la pente du toit est différente de celle recommandée, et d'installer ces capteurs sur des toits plats ou des façades.
Fonctionnement de l'installation solaire
Les réservoirs sont utilisés pour collecter l'énergie thermique obtenue grâce à des collecteurs. Dans les systèmes solaires préparant de l'eau chaude, des radiateurs bivalents (à deux serpentins) sont utilisés, généralement d'une capacité de 300 à 500 litres. Ils permettent la coopération avec deux sources de chaleur, à savoir la chaudière et le collecteur. Le système solaire est connecté au serpentin inférieur et la chaudière de chauffage au serpentin supérieur. L'automatisme mesure la température à la sortie des capteurs solaires et dans la partie inférieure du radiateur bivalent. Si la température dans les collecteurs est supérieure de la valeur de consigne (généralement 5-8 degrés) à la température dans le réservoir, la pompe de circulation est activée et le glycol reçoit la chaleur des collecteurs et la transfère à l'eau de service via le serpentin de chauffage.
Économies sur le chauffage de l'eau L'
installation de capteurs solaires est assez coûteuse, mais elle est rentable si l'on utilise de grandes quantités d'eau chaude chauffée par une chaudière traditionnelle au gaz ou au fioul. Voici un exemple du calcul.
Hypothèses
1. Une installation solaire typique a été adoptée pour une famille de quatre personnes, avec une surface totale de capteur de 5 m2.
2. A partir de 1 m2 d'un capteur solaire fonctionnant dans une installation solaire, 400 à 600 kWh par an peuvent être obtenus pour le chauffage de l'eau des services publics.
3. Le rendement moyen de la chaudière pendant le chauffage de l'eau chaude sanitaire en été est inférieur à celui de l'hiver et s'élève à 60 à 80%.
4. Les pouvoirs calorifiques approximatifs des combustibles sont les suivants: mazout - 10 kWh / litre, gaz naturel - 10? KWh / m3.
5. Nous supposons les prix des carburants: gaz naturel - 1,46 / m3, mazout - 2,35? PLN / l.
Calcul Les
collecteurs d'une superficie totale de 5 m2 fourniront en un an: 5 m2 × 600 kWh / m2 = 3000 kWh d'énergie.
Pour que la chaudière produise la même quantité de chaleur, elle utilisera les quantités de combustible suivantes (p):
| Indicateurs du choix de la surface des collecteurs préparant l'eau chaude sanitaire | Zone de collection recommandée | Type de collecteur | plat | vide | m2 / personne | 1,2-1,5 | 0,8-1,0 | m2 / 100 litres d'eau chaude sanitaire | environ 2,5 | environ 1,5 Indicateurs du choix de la surface des capteurs chauffant l'eau de la piscine extérieure * |
| Type de collecteur | plat | vide | piscine avec couverture (par ex. store enrouleur) | 0,4-0,7 | 0,4-0,5 | piscine sans couverture | 0,5-0,9 | 0,5-0,7 Indicateurs de sélection de la surface des collecteurs d'eau de chauffage dans une piscine couverte * |
| Type de collecteur | plat | vide | piscine avec couverture (par ex. store enrouleur) | 0,25-0,4 | 0,25-0,3 | piscine sans couverture | 0,3-0,5 | 0,3-0,4 |
Le coût d'une installation solaire pour une famille de quatre personnes
| Fabricant | Type | Surface | nombre | Capacité | Éléments supplémentaires inclus dans le kit | Fixer le prix | collectionneurs | collectionneur | absorbeur | collectionneurs | plateau | net + TVA | (m2) | (m2) | (litres) | (PLN) | Cichewicz | plat | 6,06 | 5,49 | 3 | 300 | groupe motopompe, groupe de sécurité, contrôle | 7450 watts | plat | 6,17 | 5,56 | 3 | 300 | groupe solaire, contrôleur, supports de capteurs, jeu de connexions | pour installation, vase d'expansion, calorifugeage pour tuyaux en cuivre, liquide | 7599 watts | vide | 4.20 | 3,84 | 2 | 300 | groupe solaire, contrôleur, supports de capteurs, jeu de connexions | pour installation, vase d'expansion, calorifugeage pour tuyaux en cuivre, liquide | 7599 Vaillant | plat | 4,48 | 4,04 | 2 | 300 | solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, odpowietrznik automatyczny, | grupa bezpieczeństwa zasobnika, zestaw montażowy, płyn | 10 800 Vaillant | próżniowe | 5,16 | 3,22 | 4 | 300 | solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, odpowietrznik automatyczny, | separator powietrza, grupa bezpieczeństwa zasobnika, zestaw montażowy, płyn | 19 605 Velux | płaskie | 5,00 | 4,40 | 2 | 300 | kołnierze uszczelniające, przewody łączące kolektory, przewody łączące | kolektor ze zbiornikiem, grupa pompowo-sterująca, czujniki temperatury, | naczynie przeponowe, termostatyczny zawór mieszający, odpowietrzacz, płyn | 13 560 Viessmann | płaskie | 5,02 | 4,60 | 2 | 300 | zestaw mocujący kolektor, solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, | 12 216 | separator powietrza, zestaw przyłączy do instalacji, regulator, płyn | 9648* Viessmann | próżniowe | 4,32 | 3,00 | 1 | 300 | zestaw mocujący kolektor, solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, | separator powietrza, zestaw przyłączy do instalacji, regulator, płyn | 19 681 ile to kosztuje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kolektory: n płaskie | 600-1200/m2 + VAT n próżniowe | 1600-3500/m2 + VAT n koszt montażu | 500-2000 |
