Types de collectionneurs
Plat. Il a la forme d'une assiette d'environ 10 cm d'épaisseur. Son élément principal est une feuille (absorbeur) recouverte d'une couche qui absorbe le rayonnement solaire. En dessous se trouvent des tuyaux en cuivre à travers lesquels circule un fluide antigel (glycol). Il recueille la chaleur générée et la transporte vers un réservoir contenant de l'eau. Du haut, le collecteur est recouvert d'un verre spécial qui permet jusqu'à 95% des rayons du soleil. L'efficacité du collecteur à plaques plates dépend dans une large mesure de la réduction des pertes à travers le boîtier. Il est donc isolé des côtés et du fond avec de la laine minérale.
Vide. Il se compose de tubes de verre individuels dans lesquels se trouve un absorbeur entouré d'un vide. De cette manière, les pertes de chaleur dans l'environnement sont considérablement réduites. De plus, l'absorbeur chauffe plus rapidement, même avec une faible intensité de rayonnement solaire, c'est-à-dire par temps nuageux et froid. Ces capteurs ont un rendement élevé, grâce auquel ils obtiennent la même quantité d'énergie thermique, avec une taille plus petite que les capteurs plats. Par exemple, pour le chauffage de l'eau pour une famille de 4 personnes, vous aurez besoin de deux capteurs plats d'une superficie d'environ 5 m2 ou d'une plaque à vide d'une superficie de 3 m2.
Place pour le collectionneur
Le plus souvent, les panneaux solaires sont montés sur le toit, mais de nombreux fabricants indiquent que le site d'installation est facultatif - par exemple sur la façade. Ils peuvent également être placés à côté du bâtiment - dans le jardin, sur une structure portante.
Toit en pente . Sur un tel toit, les collecteurs sont soit installés sur le revêtement, soit encastrés dans le toit.
Un collecteur plat et un collecteur sous vide peuvent être placés sur le couvercle. Les deux types sont fixés avec des crochets et des rails de hauteur appropriée, qui sont fournis par le fabricant du panneau solaire.
Seuls les modèles plats sont montés dans la pente du toit. Cette solution est le plus souvent choisie par les investisseurs qui, outre les panneaux solaires, installent également des fenêtres de toit. Ensuite, il est préférable d'utiliser l'offre d'un seul fabricant.
Des brides spéciales sont utilisées pour sceller ce kit contre les infiltrations d'eau. Surtout, pour chaque type de toiture (tuile de céramique), vous pouvez choisir le type de solin approprié, et même sa couleur.
Un avantage supplémentaire d'une telle solution est que les collecteurs combinés avec fenêtres de toit remplacent une partie du revêtement, il convient donc de l'acheter moins en conséquence.
Toit plat. Pour un tel placement, une structure de support est nécessaire, qui est en acier inoxydable ou en aluminium. Le poids de deux collecteurs plats et supports (un ensemble standard pour la préparation d'eau chaude pour le lavage pour une famille de 4 personnes) ne dépasse pas 100-120 kg, une telle solution est donc possible sur pratiquement n'importe quel toit plat. Les collecteurs sont fixés à la structure du toit ou placés sur des supports autoportants avec une charge.
Dans le jardin. Si le toit a une forme compliquée et que la surface est donc trop petite pour l'installation d'un collecteur plat, les experts recommandent cette solution. Ensuite, les tuyaux fournissant de la chaleur du capteur au réservoir solaire situé dans la maison (dans la chaufferie ou la salle multifonctionnelle) sont conduits dans le sol dans des couvertures d'épaisseur appropriée. En conséquence, les pertes de chaleur sont réduites au minimum.
Sur la façade. Les collecteurs de vide sont principalement placés sur les murs ou comme balustrade de balcon. Ils ont un rendement élevé, ils occupent donc une surface plus petite que les plats, il est donc facile de leur trouver une place. L'avantage de cette solution est que les tubes à vide peuvent être tournés autour de l'axe, ce qui facilite grandement l'ajustement de l'angle d'inclinaison de l'absorbeur à la lumière du soleil. De plus, certains types de tuyaux peuvent être remplacés sans interrompre le fonctionnement de l'ensemble du système.
Sélection de la zone
Afin de déterminer avec précision la zone de collectionneurs dont nous avons besoin, nous devons d'abord effectuer des calculs à l'aide de programmes informatiques spécialisés. Cependant, dans une installation standard, des indicateurs génériques sont généralement utilisés.
Pour chauffer l'eau de lavage .
1,2-1,5 m2 / personne - collecteur plat
0,8-1,0 m2 / personne - collecteur sous vide
Pour chauffer l'eau dans une piscine extérieure .
0,4-0,7 m2 de surface piscine - collecteur plat
0,4-0,5 m2 de surface piscine - collecteur sous vide
Pour chauffer l'eau d'une piscine couverte .
Surface de 0,25 à 0,4 m2 piscine - collecteur plat surface
0,25-0,3 m2 piscine - collecteur de vide
Modifications du réglage et des performances
Si l'installation solaire est bien conçue et réalisée, alors selon les données obtenues à l'aide de programmes informatiques spécialisés, 50 à 65% de l'énergie utilisée pour chauffer l'eau peut être économisée tout au long de l'année.
Pour le confirmer, des observations d'une maison individuelle près de Wrocław *) ont été effectuées pendant deux ans, au cours desquelles le fonctionnement du système de chauffage alimenté par une chaudière à gaz est soutenu par une installation solaire. Il se compose de deux collecteurs plats d'une superficie totale de 5 m2 et d'un réservoir d'eau de 300 litres. Les panneaux solaires sont inclinés horizontalement à un angle de 42 degrés et décalés du sud de 11 degrés vers l'est. Comme le montre le graphique, l'installation solaire d'avril à septembre a fourni plus de 90% de la chaleur nécessaire à la préparation de l'eau chaude pour le lavage. Pendant les mois d'été - juin, juillet et août - c'était presque 100%. Grâce à cela, la chaudière à gaz ne s'est pas du tout allumée pour chauffer l'eau.Cependant, en janvier et décembre, les capteurs couvriront un peu plus de 20% de la chaleur nécessaire à la préparation de l'eau chaude. Le reste doit provenir, par exemple, d'une chaudière à gaz. Si, toutefois, la moyenne de tous les mois était comptée, elle atteindrait jusqu'à 76%.
Pour cette installation solaire, une simulation informatique a également été réalisée montrant comment son efficacité évolue en fonction de la position des capteurs par rapport aux directions du monde et de l'inclinaison vers l'horizontale.
S'ils étaient placés à l'ouest, leur efficacité annuelle chuterait de 16% et à l'est de 10%. Si, en revanche, les capteurs étaient orientés vers le sud, mais que nous avons réduit l'angle de leur inclinaison par rapport à l'horizontale à 20 degrés, l'efficacité baissera de 3% et à un angle de 60 degrés - de seulement 1%.
*) basé sur le livre: Capteurs solaires pour le chauffage de l'eau des services publics. Efficacité et rentabilité des investissements. Dr inż. Jarosław Dąbrowski, Maison d'édition de l'Université des sciences de la vie de Wrocław, 2009.
Ensembles solaires prêts
Actuellement, toutes les entreprises offrent la possibilité d'acheter des ensembles solaires prêts à l'emploi. Un tel ensemble comprend un ensemble d'éléments nécessaires: un collecteur, un réservoir d'eau, un ensemble avec une pompe, un purgeur d'air, un réservoir à membrane protégeant contre l'augmentation de pression dans l'installation, un liquide antigel, des rails de montage, un régulateur électronique supervisant le fonctionnement de l'ensemble du système.
Lors de l'achat d'un ensemble prêt à l'emploi, nous avons la garantie que les pièces individuelles de l'ensemble sont correctement sélectionnées et que le prix est inférieur à ceux achetés séparément.
Le coût d'achat et d'installation d'une installation de chauffage à eau pour une famille de 4 personnes varie de 9000 à 13000 …
