Installateur Eco Energies (solaire thermique et photovoltaïque, poêles et chaudières à granulés de bois), en région PACA, à la pointe Nord des Bouches du Rhone (Sud Avignon)
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Nouveau fabricant de panneaux solaires thermiques plans: HELIOFRANCE

Capteurs solaires thermiques plans /

Capteurs solaires thermiques à tubes sous vide:

Raccourci d'analyse

Pour vous permettre de vous conforter ou de vous éclairer dans le choix de votre capteur solaire, il est important, si vous n'avez pas lu l'intégralité de l'article précédent, de posséder quelques chiffres.

Tableau des rayonnements solaires:

Pour cela, se référer au tableau ci dessous:

Tableau des rayonnements solaires en France et Periphériques :

Vous être situé dans le Nord de la france, en Belgique ou au Luxembourg	3,0 kWh/m².j	400 W/m²
Vous être situé sur une ligne partant de Brest et allant à Genève	3,5 kWh/m².j	450 W/m²
Vous êtes situé sur une ligne partant de Bordeaux et allant à Lyon	4,0 kWh/m².j	500 W/m²
Vous êtes situé sur une ligne partant de Biaritz et allant à Gap	4,5 kWh/m².j	550 W/m²
Vous êtes situé dans le sud de la France	5,0 kWh/m².j	600 W/m²

Ce tableau donne le rayonnement solaire global quotidien moyen en kWh/m².j pendant l'année.
C'est l'Energie Incidente réelle dont vous disposerez et qui sera récoltée par votre capteur.
Cependant, comme cette énergie est dépendante de l'inclinaison, nous pourrions avoir autant de tableaux que d'inclinaisons.
Pour éviter d'avoir à faire des calculs complexes, nous vous proposons que la surface exposée soit supposée orientée au Sud avec une pente égale à la latitude du lieu.

Nous considérerons que l'ensoleillement moyen journalier annuel est de 8h00, nous diviserons donc les valeurs de la deuxième colonne par 8 pour avoir des W/m² horaires moyens annuels. Les chiffres ont été arrondis volontairement.

Pourquoi avoir pris ce tableau de valeurs (moyennes quotidiennes annuelles) plutôt que le tableau des valeurs en été ou le tableau des valeurs en hiver?
Tout simplement parceque c'est l'énergie réelle dont vous disposerez tout au long de l'année, ce qui vous permet d'avoir une image assez fidèle -lissée- de ce que vous récupérerez.

Caractéristiques EN12975 des capteurs:

Ces caractéristiques sont essentielles et ne doivent pas être remises en cause. Elles vous permettre de connaitre objectivement les performances de vos capteurs. Des laboratoires d'analyses ont travaillés pour cela, comme le SPF en Suisse ou le CSTB en France.
Les capteurs sur lesquels vous avez jetez votre dévolu doivent posséder ces informations, référez vous à la notice du fabricant, de l'importateur, à l'attestation DIN CERTO, ...).
En tout état de cause, si vous ne parvenez pas à obtenir ces informations de façon claire, c'est que le capteur n'est pas passé par un laboratoire de test ou que les résultats sont si mauvais que le fabricant ou l'importateur ne souhaite pas les diffuser, aussi choisissez en un autre.

Les caractéristiques sont les suivantes:
n0 = Coefficient de conversion optique (%)
a1 = Coefficient de déperditions thermiques par conduction (W/m².K)
a2 = Coefficient de déperditions thermiques par convection (W/m².K²)

Attention, pour que les comparaisons soient effectivs, il est important de prendre toujours les mêmes données, d'un capteur à l'autre.
Je vous conseille de retenir les caractéristiques pour la surface d'ouverture 'ou d' "aperture" en anglais. Il est possible que certains importateurs de capteurs à tubes ne donnent par défaut que les caractérisques relativent à la surface d'absorbeur, caractéristiques par nature plus avantageuses. N'en tenez pas compte et demandez leur de vous donnez les caractéristiques des surfaces d'ouverture.
Il est très important de posséder les caractéristiques données pour les surfaces d'ouvertures, ce qui permet de comparer objectivement et sur un même plan, les capteurs à tubes sous vide et les capteurs plans.

En voici un exemple:
Surface d'ouverture:
n0: 0,734
a1: 1,529 W/m²K
a2: 0,0166 W/m²K²

Surface d'absorbeur:
n0: 0,850
a1: 1,771 W/m²K
a2: 0,192 W/m²K²

Ne retenez que les caractéristiques liées à la surface d'ouverture, ce qui correspond pour un capteur à tube à la surface d'exposition de la totalité de la surface occupée par les tubes et pour un capteur plan à la surface d'exposition de la partie recevant l'énergie.

Dimensions hors tout du capteur:

Pour comparez ce qui est comparable, il est impératif de connaitre la dimension hors tout de votre ou vos capteurs retenant votre attention. En effet, la dimension hors tout, c'est la surface occupée sur votre toit. Comme votre toit à une surface finie, il ne pourra pas se voir supporter plus que sa surface (à moins de montages particuliers hors de propos ici).

Conditions de température:

Par expérience, nous considérons maintenant qu'un écart de température pour un chauffe eau solaire ou un chauffage solaire (voir même un chauffage de piscine) ne peut être supérieure à 50°C en conditions extrèmes d'utilisation.
Aussi, dans l'application de la formule au chapitre suivant, nous considérerons que l'écart, en fonctionnement 'normal' entre la température ambiante et la température interne du capteur, sera de comprise entre 20°C et 50°C.
Cas d'une utilisation avec un DT de 20°C : chauffage solaire optimisé (plancher chauffant basse température);
Cas d'une utilisation avec un DT de 30°C : chauffage solaire (plancher chauffant température) avec ECS;
Cas d'une utilisation avec un DT de 40°C : chauffage solaire non optimisé (radiateurs alu) avec ECS ou ECS seule;
Cas d'une utilisation avec un DT de 50°C : chauffage solaire vraiment pas optimisé (radiateurs fonte) sans ECS (ce cas est vraiment à déconseiller, à ne retenir que si vous ne pouvez faire autrement). Attention toutefois aux résultats finaux !

Formule:

La formule reste inchangée (pour ceux qui ont lu le chapitre précédent):
n = n0 - a1.DT - a2.G.DT²

Avec G = Energie incidente (rayonnement).

Tableau de comparaison:

Pour vous faire grâce de la saisie compliquée de plein de paramêtres, je vous propose de charger ce tabelau Excel:
Vous saisissez dans l'onglet correspondant à la puissance relative à votre lieu de placement les paramêtres n0, a1 et a2 de votre ou vos capteurs en remplacement de ceux proposés et vous comparez les puissances restituées ramenées au m² en fonction de l'usage attendu..

Attention à certains vendeurs peu scrupuleux qui annonces des fortes puissances sur leurs capteurs!
Attention également aux matériels vendus dans les grandes surfaces de bricolage!
Le soleil ne rayonne que pour environ 1000W/m² au plus fort de l'été à midi solaire!
et le rendement des capteurs ne peut excéder 50% dans tous les cas.
Autre forme de tableau de comparaisons

Rapport Performance/prix:

Une fois les performances calculées, vous pouvez alors définir le rapport qualité/prix.
Vous divisez la puissance obtenue par le prix, vous obtenez alors une puissance à l'Euro investi.
Pour une même puissance finale, votre budget sera diminué.

Exemple avec DT de 20°C situé à Paris (capteurs à tubes sous vide):
Capteur A: 280W/m² avec un prix total pour 5m² de 700 Euros.
Capteur B: 230W/m² avec un prix total pour 4m² de 600 Euros.
Les rapports donnent pour le capteur A 2,00W/ Euro et pour le capteur B 1,53W/ Euro.
Les calculs de besoins démontrent que vous avez besoin de 1000W horaire moyen annuel, dans ce cas, un champ de capteurs A vous coutera 500 Euros et un champ de capteurs B 650 Euros.
Avantage à celui qui est le plus cher (sur l'étiquette, mais -25% par rapport au rapport surface/performance).

Exemple avec DT de 30°C situé à Lyon (entre 2 technologies de capteurs):
Capteur A (plan) : 390W/m² avec un prix total pour 1,8m² de 300 Euros.
Capteur B (tubes) : 350W/m² avec un prix total pour 4m² de 750 Euros.
Les rapports donnent pour le capteur A 2,34W/ Euro et pour le capteur B 1,86W/ Euro.
Les calculs de besoins démontrent que vous avez besoin de 1000W horaire moyen annuel, dans ce cas, un champ de capteurs A (plan) vous coutera 430 Euros et un champ de capteurs B (tubes) 540 Euros.
Avantage au capteur plan (20% d'écart quand même, ce n'est pas rien...).

Exemple avec DT de 40°C situé à Marseille (entre 2 technologies de capteurs):
Capteur A (plan) : 340W/m² avec un prix total pour 2m² de 350 Euros.
Capteur B (tubes) : 380W/m² avec un prix total pour 5m² de 700 Euros.
Les rapports donnent pour le capteur A 1,94W/ Euro et pour le capteur B 2,71W/ Euro.
Les calculs de besoins démontrent que vous avez besoin de 5000W horaire moyen annuel, dans ce cas, un champ de capteurs A (plan) vous coutera 2600 Euros et un champ de capteurs B (tubes) 1850 Euros.
Avantage au capteur à tubes sous vide.

A vous de travailler un peu maintenant...

Mais comme toujours, si vous aviez quelque remarque, n'hésitez pas à m'en faire part à l'adresse suivante: info@alpilles-solaires.fr

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F.MYKIETA, le 25/09/2007