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outilssolaires.com CHAUFFE-EAU
et
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Thermosiphon 1 |
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Le principe Le
chauffe-eau solaire à "thermosiphon"
En effet, quand l'eau (ou un autre fluide
caloporteur) est chauffé par le soleil dans les capteurs, elle se dilate
et étant plus légère que l'eau froide à volume égal, elle monte.
Ainsi, elle crée un mouvement
dans le circuit hydraulique reliant les capteurs au ballon de stockage. Les avantages et les contraintes Le
fonctionnement de ce type de chauffe-eau solaire est très simple et les
risques de pannes sont faibles. Les coûts sont restreints et les
performances, surtout dans les régions ensoleillées (comme le Sud de la
France), sont excellentes. Et alors, s'il n'y a que des avantages, pourquoi les chauffe-eau solaires en thermosiphon sont-ils si rares ? 1. Emplacement |
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| 2.
Pertes de charge Les pertes de charge caractérisent les résistances au passage de l'eau dans les circuits. La résistance à l'écoulement est provoquée par la longueur des tuyaux et les accidents de parcours, comme les coudes, raccordement de tubes de sections différentes ou la présence des accessoires divers de réglage ou de sécurité. Si les pertes de charge sont trop importantes, l'eau est freinée et peut même ne plus circuler. Par contre, si la tuyauterie est trop large, l'eau circule librement, mais trop lentement et le rendement est moins bon. Le thermosiphon devra être suffisamment "puissant" pour vaincre les pertes de charge, sans que la différence de température de l'eau entre la sortie du capteur et la sortie du ballon soit excessive. Comment faire : |
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| A. Le choix des capteurs Certains capteurs solaires ne peuvent pas fonctionner en thermosiphon, car les pertes de charge dans le circuit hydraulique à travers l'absorbeur sont trop importantes. Il faut se renseigner chez le fabricant, si le revendeur n'est pas au courant. Dans l'exemple d'un capteur avec un absorbeur type "échelle", la diamètre interne des tuyaux doit être de 12 mm (au moins) et les collecteurs aux extrémités de 22 mm. |
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| B. La disposition des capteurs Il faut favoriser l'écoulement de l'eau à travers les capteurs en leur donnant une légère pente afin de faciliter la "montée" de l'eau chaude. Si les pertes de charge sont trop importantes, le thermosiphon ne s'amorcera pas. En conséquence, les tuyauteries horizontales doivent avoir une légère pente, 3 mm par mètre au minimum. |
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C.
Le circuit hydraulique |
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| 3. Règles
de sécurité Le fonctionnement en thermosiphon est sans électricité, et avec un circuit ouvert il n'y a aucun danger possible. Cependant, afin d'éviter le remplissage plus ou moins fréquent du circuit "capteurs - échangeur" avec de l'anti-gel, il est plus pratique d'installer un circuit fermé. Dans ce cas, il faut ajouter un vase d'expansion et une soupape de sécurité. Il est aussi recommandé de placer un purgeur en partie haute et un robinet de vidange en partie basse. L'installation Un chauffe-eau solaire à éléments
séparés fonctionnant en thermosiphon est la meilleure solution pour
produire de l'eau chaude sanitaire, si
la disposition architecturale de votre maison le permet. Il ne faut jamais penser que
l'installation d'un chauffe-eau solaire en thermosiphon relève d'un
travail de bricoleur, bien qu'il soit souvent le cas actuellement. Le "Monobloc"
Aussi, le ballon peut être séparé du capteur et placé à l'intérieur, en respectant les règles d'installation en thermosiphon. Dans tous les cas, l'utilisation d'un appoint électrique à l'intérieur d'un ballon horizontal est déconseillée, à cause de la faible stratification dans le volume d'eau. |
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O
Un chauffe-eau
solaire "monobloc" qui fonctionne en thermosiphon, ne doit pas
être confondu avec un système à éléments séparés.
Néanmoins,
c'est un chauffe-eau solaire efficace et peu cher, qui pourrait servir
hors les périodes froides. Surtout en association avec une chaudière
bois par exemple. En hiver, c'est la chaudière qui chauffe l'eau
sanitaire et le chauffe-eau solaire "monobloc" prend le relève
hors la saison de chauffe.