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CHAUFFE EAU SOLAIRE AVEC TUBES SOUS VIDE

FONCTIONNE SOUS PRESSION JUSQU'A 10 BARS

Chauffe eau solaire utilisant la technique des tubes sous vide avec des rendements extraordinaires : de plus de 75% de l'energie solaire captée soit prés de 1500W/hre en plein ensoleillement pour ce chauffe-eau 

[Les caractéristiques techniques n0, a1 et a2 ne sont pas données,  le rendement sans surface de référence. le chiffre de 1500W/hre n'est pas une unité. Supposons que cela soit des 1500Wh, avec un ensoleillement de 1000W/m² et une surface de 2,6m² (voir en bas de page), nous aurions, soit 1950W (1000x2,6x0,75) , soit un rendement de 56% (1500/(1000x2,6)). Dans les 2 cas, les chiffres donnés sont faux. Il est important de se référer aux paramètres donnés par les laboratoires de tests (n0, a1 et a2), en fonction de la surface hors tout.]

Capable de restituer 6 à 8 000WH de chauffage par jour soit 5 à 7000Kcal par jour
Cette energie permet d'élever de 30°C un volume de 200litres d'eau en une journée, donc d'obtenir aisément de l'eau à 50°C. 

[Le rayonnement solaire moyen sur l'année, en France, donné par TECSOL, va de 3,0kWh/m² à Lille à 5,0kWh/m² à Nice. Si pour élever 200 litres d'eau de 30°C, il faut bien 7,0kWh, combien de surface de panneaux solaires thermiques dois-je avoir? En fait, le rendement d'un système, au mieux de sa forme, est d'environ 50%. Supposons que nous n'ayons pas de pertes dans des échangeurs, les liaisons, ... et que le rendement du système soit celui du capteur. Admettons ensuite que nous soyons à Lille (situation d'ensoleillement défavorable par rapport à Nice), nous avons bien 3,0kWh/m² avec un rendement de 50%, il nous faut environ 4 heures pour obtenir 7kWh avec 1m². Le capteur faisant environ 1,5m² de surface d'absorbeur, la performance n'a rien d'exeptionnelle. Cependant, l'information, telle que présentée, tend à faire croire que ce capteur est ultra performant. Il n'en est rien.] 

• Tube en verre borosilicate à trés haute absorption solaire [en fait, c'est le revetement qui est absorbant et non le verre, qui lui, présente une transmission de  91% comme pour tout verre solaire]
• La forme tubulaire capte l'énergie dès la levée du soleil jusqu'à son coucher [moins l'ombre que se font les tubes entre eux, et la particularité qu'à le Soleil de moins rayonner en début et en fin de journée qu'en plein milieu de journée...]
• Le double tube avec son vide intérieur est un isolant parfait comme une bouteille thermo, il évite les déperditions nocturnes et supporte des températures jusqu'à -40°C [Le vide des tubes, même très bien fait et très bon isolant, n'évitera pas qu'il n'y ait pas de Soleil la nuit, les pertes thermiques étant en rapport des surfaces et des températures exposées en fonctionnement, c'est à dire quand il y a du Soleil,  cela n'a aucune incidence.]
• La forme cylindrique présente une résistance mécanique supérieure aux capteurs plans .  [Sauf qu'un capteur plan à une vitre d'épaisseur 3 à 4mm alors qu'un tube sous vide à une vitre d'une épaisseur de 1,5 à 1,7mm, ce qui, avec les probabilités d'impacts (le choc est vraiment rude pour un tube sur son arête, cela revient strictement au même. De toute façon, les capteurs conformes à l'EN12975 doivent tous passer le même test de tenue mécanique, ni plus ni moins.]
  
  Avec les tubes , pas de réflexion solaire le matin ou en fin de journée , l'absorbsion des rayons solaires est maximale pendant plus de 6 heures par jour!

Dans les chauffe-eaux à tubes sous vide il existe principalement deux technologies:

1. les tubes à circulation d'eau , plus économiques mais ne supportant pas la pression et fonctionnant en thermo-siphon
2. Les tubes avec douilles de transfert thermique qui permettent d'avoir un ballon supportant des pressions et pouvant s'insérer directement dans nos circuits d'eau. c'est ce modèle de tube qui est proposé dans cette annonce.

Voir photo ci-dessous de l'extrémité des tubes livrés avec ce chauffe-eau. A noter : ces tubes fonctionnent comme une véritable pompe à chaleur : tube double paroi sous vide, ailettes de transfert thermique, bouilleur cuivre avec un fluide qui s'évapore et qui restitue toute la chaleur dans le condenseur. 

[Aucune pompe à chaleur là dedans, c'est uniquement une histoire de surface et de température: La collecte est faite sur une surface importante et le transfert une une surface très petite: forcément, entre les 2, la température augmente.]





L'introduction des tubes au montage se fait en toute simplicité comme ci-dessous :

A l'intérieur du collecteur , des trous borgnes reçoivent les tétines chauffantes.

voir schéma de principe ci-dessous :



Cet échangeur est noyé dans un caisson inox dont toute l'isolation est réalisée en polyuréthane

Aucune fuite d'eau possible même en cas de rupture d'un tube.

Remplacement facile d'un tube alors que le ballon reste sous pression.

Résiste à une pression de 10 Bars , peut s'installer directement sur votre réseau d'eau.

[1 - Ce n'est pas parce que capteur a été testé à épreuve de 10 bars qu'il faut le faire fonctionner à 10bars en permanence!

2 - Si votre réseau d'eau est à 10 bars, vous avez des soucis à vous faire! ]

Livraison en pièces à assembler soi-même conditionnées en caisses bois :

comprenant :

1) le collecteur extérieur inox , intérieur cuivre brasé avec isolation très haute performance. Les embouts laitons filetés Ø20/27 de chaque coté permettent de raccorder facilement votre propre tuyauterie.
Un orifice de Ø6mm est prévu pour recevoir une sonde thermique prévue pour s'appliquer contre le collecteur sous l'isolation.

2) les 18 tubes sous vide avec leur échangeur interne , collerette d'étanchéïté à l'air et tétines chauffante (jusqu'à 130°C) de gros diamètre.

3) toute la structure acier avec sa boulonnerie sans oublier les réflecteurs à fixer sous les tubes pour améliorer encore le rendement de l'installation.

4) Rails inférieur en Aluminium pour clipser les embouts plastiques réglables afin de maintenir le bas des tubes en bonne position.

La structure permet de monter le capteur à plat pour une installation sur toiture :

Ou complètement sur pied pour montage en terrasse.

INVESTISSEMENT COMPLEMENTAIRE POUR REALISER VOTRE INSTALLATION :

En plus de ce capteur , il vous faut :
1) Un circulateur solaire voir en cliquant sur CIRCULATEUR
2) un panneau photovoltaïque de 12Watts , voir en cliquant sur PANNEAU
3) un ballon d'eau chaude du commerce avec une résistance électrique 1er prix, du fait qu'elle ne sera jamais utilisée. Prévoir un volume de 150 voire 200 litres pour avoir une réserve d'eau chaude en cas de mauvais temps. Vous trouverez ce type de ballon dans tous magasins de bricolage
4) quelques mètres de tube cuivre ou PER pour effectuer vos raccordements

CARACTERISTIQUES :

Dimension Hors tout : 1,55 m x 1,70 m
Section du caisson collecteur : 140mm x 140 mm
Nombre de tube : 18
Ø des tubes : 58 mm
Longueur active des tubes : 1,50 m
Longueur hors tout des tubes : 1,60m
Puissance thermique : 1500 W/Hre en condition d'ensoleillement standard. 

[Standard ? C'est quoi standard? Nous avons vu plus haut que "les 1500W" du capteur étaient donnés pour  un plein ensoleillement et de "plein ensoleillement, on passe brusquement à ensoleillement standard... Soit.

L'ensoleillement moyen annuel en France étant autour de 4,0kWh/j/m², sur mettons une période moyenne du jour de 6 heures (plus l'été et moins l'hiver), nous avons un ensoleillement permettant de projeter 650W/m². Notre capteur en récupère 1500 sur 2,6m² soit  580W/m².

Un capteur qui récupère sans perte, c'est de la magie ou c'est un capteur révolutionnaire!

Plus sérieusement, il n'est pas crédible  de donner une "puissance" sur un capteur solaire, à moins de ne pas savoir de quoi on parle.]

Principe de montage :

A NOTER :
Attention , le puissance élevée du capteur peut porter l'eau à ébullition s'il n'y a pas de circulation d'eau.
Afin d'être garant de ne pas laisser votre capteur à eau chaude sans circulation (cas des temps d'orage en plein été avec coupure de courant) le circulateur à utiliser doit être un modèle Solaire voir CIRCULATEUR on profitera de l'aubaine que nous offre le soleil de fournir de l'énergie pour faire tourner le circulateur au moment même ou l'on en a besoin. C'est à dire au moment ou le capteur chauffe l'eau.Le circulateur est simplement relié à un petit panneau solaire photovoltaïque qui produit le courant.
Quand le soleil donne on obtient : eau chaude + circulateur
Sans soleil, le circulateur solaire s'arrête et c'est l'idéal puisque le capteur ne chauffe plus l'eau.
"La nature est vraiment bien faite "

[il n'est pas déraisonnable de penser que le circulateur "solaire" puisse fonctionner les jours sans trop de Soleil ou à des moments d'ensoleillement où le DT entre l'eau stockée et la température dans les capteurs ne permettent pas de récupérer de l'énergie mais au contraire de faire fonctionner le système en disspateur. Préconiser de fonctionner sans controleur solaire lorsque l'on a une circulation forcée ne permet pas d'augmenter sa crédibilité.]

Voir Shéma ci-dessous :




INSTALLATION A REALISER EN INTERCALLANT UN SYSTEME SOLAIRE SUR VOTRE ARRIVEE D'EAU FROIDE COMME CI-DESSOUS :

[Quelques petites critiques au système proposé:

1- La tenue au gel n'est pas assurée (ne pas oublier que le capteur est ... dehors, au Soleil ou au froid;

2- L'eau de ville, souvent pleine de calcaire, vient déposer ses élements minéraux tout doucement mais inéluctablement... et c'est l'obstruction et la casse (par du froid plus que par du chaud);

3- Le circulateur aidant à la circulation, il est probable que l'eau entrant dans la ou les chaudières soit l'eau étant passée par le capteur et non l'eau stockée dans le ballon;

4- Le système n'ayant ni purge, ni soupape de sécurité, ni vase d'expansion, il est probable qu'en cas de stagnation au Soleil ou en cas de surchauffe que le groupe de sécurité (non présent sur le schéma mais obligatoire, déclenchera dès qu'une pression supérieure au tarage se là ... Si le capteur fait faire des économies, ce ne sont pas des économies d'eau en tout cas;

5 - L'eau de ville, par définition, n'ayant pas d'agent anti-oxydant et étant sans cesse renouvelée, nous observerons, à court, moyen ou long terme, une owydation du circuit solaire (essentiellement le capteur) qui entrainera une détérioration des paroies des canalisations en cuivre, par micropicuration.]

Mais au delà de toutes ces critiques, il est impératif de ne pas faire ce montage pour une raison essentielle de sécurité:

Le ballon conseillé dans cette page est un ballon "classique" (voir  "Investissment à réaliser", un peu plus bas).

Un ballon classique est un ballon électrique qui est supposé ne pas avoir de contrainte tehrmique supérieure à 60°C (sécurité thermostatique doublée au thermostat de réglage).  Un ballon solaire montera à plus de 80°C en période estivale ou en période de non utilisation. Il faut être inconscient pour effectuer une telle installation avec ce type de matériel et criminel de le conseiller!

De plus, le schéma est absolumement à proscrire: l'eau passant dans les chaudières conventionnelles va provenir directement du capteur (par le circulateur privilégiant ce circuit) et le ballon ne sera jamais soutiré. Il en résulte que le ballon ne fait que de l'accumulation jusqu'à exploser par contrainte tehrmique trop forte.

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Que se passe-t-il suite à une journée ensoleillée en été comme en hiver :
l'eau du ballon primaire est montée à plus de 60°C, ainsi à chaque fois que vous tirerez de l'eau chaude , l'eau entrant dans votre chaudière ou dans votre ballon électrique sera à une température suffisante. Le thermostat de votre ballon électrique ou de votre chaudière ne se déclenchera pas, l'économie est de 100%

[Ca, c'est pas sur, rien que par la répartition des charges].

Que se passe-t-il suite à une journée nuageuse en été comme en hiver :
l'eau du ballon primaire ne montera qu'à 30 ou 40°C, ainsi à chaque fois que vous tirerez de l'eau chaude , l'eau entrant dans votre chaudière ou dans votre ballon électrique sera déja à 30 ou 40°C. Le thermostat de votre ballon électrique ou de votre chaudière se déclenchera, la chaudière ou la ballon ne devra fonctionner que pour monter la température de l'eau de 40 à 70°C, d'ou une économie de 50% en période nuageuse.

[Pareil]

Que se passe-t-il suite à une journée nuageuse ou ensoleillée sans système solaire :
A chaque fois que vous tirez de l'eau chaude, l'eau qui entre dans votre chaudière ou votre ballon est de 10°C l'hiver à 15°C en été, votre ballon ou votre chaudière doit fournir toute l'énergie suffisante pour réchauffer la température de l'eau de 50 à 60°C.

Le capteur à tube sous vide est-il aussi performant l'hiver que l'été ?
Oui, l'hiver, le ciel est moins pollué les rayons du soleil sont puissants et efficaces en contre partie les journées sont plus courtes, mais la température extérieure n'a aucune influence car, contrairement à un panneau plan,
l'absorbeur solaire est à l'intérieur d'un double tube sous vide et l'isolation est totale. 

[C'est pour cela que c'est bien connu, nous n'avons pas de courbe de rendement sur les capteurs à tubes sous vide et pour cause: ils n'en n'ont pas besoin: l'isolation est totale = pas de chute de rendement...]

Un capteur à tube craint-il le gel ?
Non, la seule eau présente dans le circuit est dans l'échangeur supérieur et dans les tuyaux d'alimentation et de sortie de cet échangeur. L'échangeur est parfaitement isolé , il vous appartiendra d'effectuer une bonne isolation de vos tuyaux. Au moindre rayon du soleil , vos tuyaux et l'échangeur monteront en température, cette température réchauffera l'isolant et préservera votre système du gel pendant plusieurs jours. Le système étant autonome et fonctionne sans courant externe, vous n'avez donc aucune crainte à avoir.

[Ah ouais, même avec une "bonne" isolation de 5 ou 6 cm d'épaisseur de mousse polyuréthane, il est tout à craindre que quelques heures à -10°C viennent provoquer quelques petits désagrément au système, n'oublions pas que le capteur est dehors. Vos tuyaux d'adduction d'eau de ville sont placés en extérieur, isolés seulement avec une épaisseur de 5 à 6cm?]

Que se passe-t-il en cas de fort enneigement?
Si votre situation géographique est sensible à l'enneigement, nous vous conseillons d'installer le capteur à tube ainsi que le capteur solaire en position verticale ou quasi verticale, en effet l'hiver le soleil est bas , votre capteur donnera toute sa puissance et sera toujours efficace. L'été sa position ne sera pas idéale mais votre besoin en eau chaude sera plus faible également.

[Pour un chauffe eau solaire, l'inclinaison n'a que peu d'incidence (en proportion) sur le taux de couverture solaire. Par contre, un chauffage solaire demandera une inclinaison forte pour permettre des performances intéressantes. Il ne faut pas tout mélanger.]

Les tubes sont-ils fragiles en cas de forte grêle ou de vandalisme (jet de pierres) ?
Oui , effectivement ils sont en verre, même si leur forme cylindrique leur procure une bonne résistance mécanique, ils ne résisteront pas à des agressions brutales, comme d'ailleurs certaines tuiles de toiture. Le coût d'un tube de rechange en verre n'est que d'une quinzaine d'euros sinon certains clients avertis, dans des secteurs sensibles, ont recouvert leurs capteurs d'un grillage type " poulailler" tendu à 10 cm au dessus des tubes pour protéger de tous projectiles.

[Les capteurs doivent résister aux agressions standards qui habituellement ne cassent pas les couvertures]

INVESTISSEMENT A REALISER :

1) Un capteur à tube sous vide pour une famille de 2 à 3 personnes, 2 capteurs sous vide pour une famille de 3 à 6 personnes

[ça, ça dépend à quel endroit on se trouve. Lille et Marseille n'auront pas droit aux mêmes surfaces par personne.]

2) un circulateur solaire voir CIRCULATEUR

3) un capteur solaire de 12W en 12Volts voir le lien suivant : PANNEAU12W

4) Un ballon primaire: il suffit d'acheter un simple ballon électrique dans un magasin de bricolage avec une résistance électrique la plus ordinaire possible , en effet celle-ci ne sera jamais utilisée donc aucun risque de calcaire et autres dépôts.

[Si nous n'avons pas de risque de calcaire, c'est que l'eau est froide. Telle que l'information est présentée, nous pourrions croire que c'est la résistance qui est la cause de l'accumulation de calcaire dans le ballon. N'oublions pas que le but du ballon est de stocker de l'eau chaude, le calcaire se fixera quand même dans le ballon, même sans utiliser la résistance. Ou alors, et encore une fois, c'est magique ...]

Nous conseillons d'utiliser un ballon primaire de 150 à 200 litres pour pouvoir accumuler de l'eau chaude pour pallier les jours nuageux.

5) quelques mêtres de tubes et divers raccords que vous trouverez chez votre détaillant habituel.

[Quid de la tenue aux hautes températures ?]

CHAUFFAGE D'UNE HABITATION :

De la même façon en prévoyant 1 capteur solaire pour +/-20m2 d'habitation, on peut imaginer chauffer l'eau d'une citerne enterrée (à trouver dans le matériel agricole d'occasion). Cette eau chauffée ainsi de 30 à 60°C pourra alimenter vos radiateurs basse température ou votre sol chauffant.

[Un capteur tel que celui présenté dans cette page fait 2,6m² Hors tout, soit environ 1,5m² de surface d'absorbeur (surface réellement "utile" recevant les rayons du Soleil.  A 7,5% de la surface habitable, nous sommes bien loin des recommandations des bureaux d'études, constructeurs et installateurs conventionnels. Ces capteurs seraient-ils si exeptionnels ? ]