L'énergie solaire comme source d'énergie alternative : types et caractéristiques des systèmes solaires

Au cours de la dernière décennie, l’énergie solaire en tant que source d’énergie alternative a été de plus en plus utilisée pour chauffer et fournir de l’eau chaude aux bâtiments. La raison principale est le désir de remplacer les carburants traditionnels par des ressources énergétiques abordables, respectueuses de l’environnement et renouvelables.

La conversion de l'énergie solaire en énergie thermique se produit dans les systèmes solaires - la conception et le principe de fonctionnement du module déterminent les spécificités de son application. Dans ce document, nous examinerons les types de capteurs solaires et les principes de leur fonctionnement, et parlerons également des modèles populaires de modules solaires.

La faisabilité de l'utilisation d'un système solaire

Un système solaire est un complexe permettant de convertir l'énergie du rayonnement solaire en chaleur, qui est ensuite transférée vers un échangeur de chaleur pour chauffer le liquide de refroidissement d'un système de chauffage ou d'alimentation en eau.

L'efficacité d'une installation solaire thermique dépend de l'ensoleillement, c'est-à-dire de la quantité d'énergie reçue pendant une heure de clarté par mètre carré de surface située à un angle de 90° par rapport à la direction des rayons du soleil. La valeur de mesure de l'indicateur est kW*h/m², la valeur du paramètre varie en fonction de la saison.

Le niveau moyen d'ensoleillement pour une région au climat continental tempéré est de 1 000 à 1 200 kWh/m² (par an). L’ensoleillement est le paramètre déterminant pour calculer les performances d’un système solaire.

Utiliser un système solaire
L'utilisation d'une source d'énergie alternative permet de chauffer une maison et d'obtenir de l'eau chaude sans coûts énergétiques traditionnels - exclusivement grâce au rayonnement solaire.

L'installation d'un système de chauffage solaire est une entreprise coûteuse. Pour que les coûts d'investissement soient justifiés, un calcul précis du système et le respect de la technologie d'installation sont nécessaires.

Exemple. La valeur moyenne de l'ensoleillement à Toula au milieu de l'été est de 4,67 kV/m²*jour, à condition que le panneau du système soit installé à un angle de 50°. La productivité d'un capteur solaire d'une superficie de 5 m² est calculée comme suit : 4,67*4=18,68 kW d'énergie thermique par jour. Ce volume est suffisant pour chauffer 500 litres d'eau de 17 °C à 45 °C.

Calcul du système solaire
Comme le montre la pratique, lorsqu'ils utilisent une centrale solaire, les propriétaires de chalets en été peuvent passer complètement du chauffage de l'eau électrique ou au gaz à la méthode solaire.

En ce qui concerne la faisabilité de l'introduction de nouvelles technologies, il est important de prendre en compte les caractéristiques techniques d'un capteur solaire particulier. Certains commencent à fonctionner avec 80 W/m² d’énergie solaire, tandis que d’autres ont besoin de 20 W/m².

Même dans un climat méridional, l’utilisation d’un système de capteurs uniquement pour le chauffage ne sera pas rentable. Si l'installation est utilisée exclusivement en hiver, lorsque le soleil manque, le coût de l'équipement ne sera pas couvert même dans 15 à 20 ans.

Pour utiliser le complexe solaire le plus efficacement possible, il doit être inclus dans le système d'alimentation en eau chaude. Même en hiver, le capteur solaire vous permettra de « réduire » les factures d'énergie pour le chauffage de l'eau jusqu'à 40 à 50 %.

Capteur solaire sur le toit d'une maison
Selon les experts, pour un usage domestique, un système solaire s’amortit en 5 ans environ. Avec la hausse des prix de l'électricité et du gaz, la période de récupération du complexe sera réduite

En plus des avantages économiques, le chauffage solaire présente d’autres avantages :

  1. Respect de l'environnement. Les émissions de dioxyde de carbone sont réduites. Au cours d'une année, 1 m² de capteur solaire empêche 350 à 730 kg de déchets de pénétrer dans l'atmosphère.
  2. Esthétique. L'espace d'une salle de bain ou d'une cuisine compacte peut être éliminé des chaudières ou des geysers encombrants.
  3. Durabilité. Les fabricants assurent que si la technologie d'installation est suivie, le complexe durera environ 25 à 30 ans. De nombreuses entreprises offrent une garantie allant jusqu'à 3 ans.

Arguments contre l'utilisation de l'énergie solaire : saisonnalité prononcée, dépendance aux conditions météorologiques et investissement initial élevé.

Structure générale et principe de fonctionnement

Considérons l'option d'un système solaire avec un collecteur comme élément de travail principal du système. L’apparence de l’appareil ressemble à une boîte métallique dont la face avant est en verre trempé. À l'intérieur de la boîte se trouve un élément de travail - une bobine avec un absorbeur.

L'unité d'absorption de chaleur assure le chauffage du liquide de refroidissement - liquide en circulation, transfère la chaleur générée au circuit d'alimentation en eau.

Composants d'un système solaire
Les principaux composants du système solaire : 1 – champ de capteurs, 2 – purgeur d'air, 3 – station de distribution, 4 – réservoir de surpression, 5 – contrôleur, 6 – réservoir du chauffe-eau, 7,8 – élément chauffant et échangeur de chaleur, 9 – mitigeur thermique, 10 – débit d'eau chaude, 11 – entrée d'eau froide, 12 – vidange, T1/T2 – capteurs de température

Le capteur solaire fonctionne nécessairement en tandem avec le ballon de stockage. Étant donné que le liquide de refroidissement est chauffé à une température de 90 à 130 °C, il ne peut pas être fourni directement aux robinets d'eau chaude ou aux radiateurs de chauffage. Le liquide de refroidissement pénètre dans l'échangeur thermique de la chaudière. Le ballon de stockage est souvent complété par un radiateur électrique.

Plan de travail :

  1. Le soleil réchauffe la surface collectionneur.
  2. Le rayonnement thermique est transféré à l'élément absorbant (absorbeur) qui contient le fluide de travail.
  3. Le liquide de refroidissement circulant dans les tubes du serpentin s'échauffe.
  4. Un équipement de pompage, une unité de contrôle et de surveillance assure l'évacuation du liquide de refroidissement à travers une canalisation jusqu'au serpentin du réservoir de stockage.
  5. La chaleur est transférée à l'eau de la chaudière.
  6. Le liquide de refroidissement refroidi retourne dans le collecteur et le cycle se répète.

L'eau chauffée du chauffe-eau est fournie au circuit de chauffage ou aux points de prise d'eau.

Schéma de fonctionnement du système solaire
Lors de l'installation d'un système de chauffage ou d'une alimentation en eau chaude toute l'année, le système est équipé d'une source de chauffage d'appoint (chaudière, résistance électrique). C'est une condition nécessaire pour maintenir la température réglée

Les panneaux solaires dans les habitations privées sont le plus souvent utilisés comme source d'électricité de secours :

Types de capteurs solaires

Quel que soit son objectif, le système solaire est équipé d'un capteur solaire tubulaire plat ou sphérique. Chaque option présente un certain nombre de caractéristiques distinctives en termes de caractéristiques techniques et d'efficacité opérationnelle.

Vide – pour les climats froids et tempérés

Structurellement, un capteur solaire sous vide ressemble à un thermos - des tubes étroits contenant du liquide de refroidissement sont placés dans des flacons de plus grand diamètre. Une couche de vide est formée entre les récipients, responsable de l'isolation thermique (la rétention de chaleur peut atteindre 95 %). La forme tubulaire est la plus optimale pour maintenir le vide et « occuper » les rayons du soleil.

Collecteur tubulaire
Éléments de base d'une installation solaire thermique tubulaire : cadre de support, boîtier d'échangeur de chaleur, tubes de verre sous vide traités avec un revêtement hautement sélectif pour une « absorption » intensive de l'énergie solaire.

Le tube interne (chaleur) est rempli d'une solution saline à bas point d'ébullition (24-25°C). Lorsqu'il est chauffé, le liquide s'évapore - la vapeur monte jusqu'au sommet du ballon et chauffe le liquide de refroidissement circulant dans le corps du collecteur.

Pendant le processus de condensation, des gouttes d’eau s’écoulent dans l’extrémité du tube et le processus se répète.

Grâce à la présence d'une couche de vide, le liquide à l'intérieur de la bouteille thermique est capable de bouillir et de s'évaporer à des températures extérieures inférieures à zéro (jusqu'à -35°C).

Les caractéristiques des modules solaires dépendent des critères suivants :

  • conception de tube – plume, coaxiale ;
  • dispositif à canal thermique – "Caloduc", circulation à flux direct.

Flacon à plumes - un tube de verre contenant une plaque absorbante et un canal thermique. La couche de vide traverse toute la longueur du canal thermique.

Tube coaxial – un double ballon avec un « insert » sous vide entre les parois de deux cuves. Le transfert de chaleur se produit depuis la surface interne du tube. La pointe du thermotube est équipée d'un indicateur de vide.

Plume et tube coaxial
L'efficacité des tubes plumes (1) est supérieure à celle des modèles coaxiaux (2). Cependant, les premiers sont plus chers et plus difficiles à installer. De plus, en cas de panne, le flacon plume devra être remplacé entièrement

Le canal « Heat pipe » est l’option la plus courante pour le transfert de chaleur dans les capteurs solaires.

Le mécanisme d'action est basé sur le placement d'un liquide qui s'évapore facilement dans des tubes métalliques scellés.

Canal de caloduc
La popularité du « caloduc » est due à son coût abordable, sa facilité d’entretien et sa maintenabilité. En raison de la complexité du processus d'échange thermique, le niveau d'efficacité maximum est de 65 %

Canal à flux direct – des tubes métalliques parallèles connectés en arc de cercle traversent le flacon en verre

Le liquide de refroidissement circulant à travers le canal est chauffé et fourni au corps collecteur.

Types de conceptions de collecteurs
Options de conception du capteur solaire sous vide : 1 – modification avec un tube central de chauffage « Heat pipe », 2 – installation solaire avec circulation de liquide de refroidissement à flux direct

Les tubes coaxiaux et plumes peuvent être combinés avec des canaux thermiques de différentes manières.

Option 1. Un ballon coaxial avec « caloduc » est la solution la plus populaire. Dans le collecteur, un transfert de chaleur répété se produit depuis les parois du tube de verre vers le ballon intérieur, puis vers le liquide de refroidissement. Le degré d'efficacité optique atteint 65%.

Tube coaxial Caloduc
Schéma de conception d'un tube coaxial « Caloduc » : 1 – coque en verre, 2 – revêtement sélectif, 3 – ailettes métalliques, 4 – vide, 5 – ballon thermique avec une substance à ébullition facile, 6 – tube intérieur en verre

Option 2. Un ballon coaxial à circulation directe est appelé collecteur en forme de U. Grâce à la conception, les pertes de chaleur sont réduites - l'énergie thermique de l'aluminium est transférée aux tubes avec liquide de refroidissement en circulation.

Outre un rendement élevé (jusqu'à 75 %), le modèle présente des inconvénients :

  • complexité d'installation - les flacons sont solidaires du corps collecteur bitube (mainfold) et sont installés entièrement ;
  • le remplacement de tubes individuels est exclu.

De plus, le bloc en forme de U est exigeant en liquide de refroidissement et est plus cher que les modèles « Heat pipe ».

 Capteur solaire en forme de U
Structure d'un capteur solaire en forme de U : 1 – « cylindre » en verre, 2 – revêtement absorbant, 3 – « boîtier » en aluminium, 4 – ballon avec liquide de refroidissement, 5 – vide, 6 – tube de verre intérieur

Option 3. Tuyau en plume avec le principe de fonctionnement « Heat pipe ». Particularités du collectionneur :

  • caractéristiques optiques élevées - efficacité d'environ 77 % ;
  • l'absorbeur plat transfère directement l'énergie thermique au tube de liquide de refroidissement ;
  • grâce à l'utilisation d'une seule couche de verre, la réflexion du rayonnement solaire est réduite ;

Il est possible de remplacer un élément endommagé sans vidanger le liquide de refroidissement du système solaire.

Option 4. Une ampoule à plumes à flux direct est l’outil le plus efficace pour utiliser l’énergie solaire comme source d’énergie alternative pour chauffer l’eau ou chauffer une maison. Le collecteur haute performance fonctionne avec un rendement de 80 %. L'inconvénient du système est la difficulté de réparation.

Systèmes solaires avec tubes à plumes
Schémas de conception des capteurs solaires à plumes : 1 – système solaire avec canal « caloduc », 2 – boîtier de capteur solaire à deux tubes avec flux direct de liquide de refroidissement

Quelle que soit leur conception, les collecteurs tubulaires présentent les avantages suivants :

  • performances à basses températures ;
  • faibles pertes de chaleur;
  • durée de fonctionnement pendant la journée;
  • la capacité de chauffer le liquide de refroidissement à des températures élevées ;
  • faible dérive ;
  • facilité d'installation.

Le principal inconvénient des modèles à aspirateur est l’incapacité de s’auto-nettoyer de la couverture neigeuse. La couche de vide ne laisse pas passer la chaleur, de sorte que la couche de neige ne fond pas et bloque l’accès du soleil au champ collecteur. Inconvénients supplémentaires : prix élevé et nécessité de maintenir un angle d'inclinaison de travail des flacons d'au moins 20°.

Les appareils solaires à capteurs qui chauffent l'air caloporteur peuvent être utilisés dans la préparation d'eau chaude s'ils sont équipés d'un ballon de stockage :

En savoir plus sur le principe de fonctionnement d'un capteur solaire sous vide à tubes Plus loin.

Vodyanoy – la meilleure option pour les latitudes méridionales

Un capteur solaire plat (panneau) est une plaque d’aluminium rectangulaire recouverte d’un couvercle en plastique ou en verre. À l’intérieur de la boîte se trouvent un champ d’absorption, une bobine métallique et une couche d’isolation thermique. La zone collectrice est remplie d'une canalisation d'écoulement à travers laquelle le liquide de refroidissement se déplace.

Capteur solaire à panneaux
Les composants de base d'un capteur solaire plat : boîtier, absorbeur, revêtement protecteur, couche d'isolation thermique et fixations. Lors de l'assemblage, du verre dépoli avec une transmission de la plage spectrale de 0,4 à 1,8 microns est utilisé

L'absorption thermique du revêtement absorbant hautement sélectif atteint 90 %. Un pipeline métallique fluide est placé entre « l'absorbeur » et l'isolation thermique. Deux schémas de pose de tubes sont utilisés : « harpe » et « méandre ».

Le processus d'assemblage des capteurs solaires qui chauffent le liquide de refroidissement comprend un certain nombre d'étapes traditionnelles :

Si le circuit de chauffage est complété par une conduite alimentant l'eau sanitaire jusqu'à l'alimentation en eau chaude, il est judicieux de raccorder un accumulateur de chaleur au capteur solaire. L'option la plus simple serait un réservoir constitué d'un conteneur approprié avec une isolation thermique capable de maintenir la température de l'eau chauffée. Vous devez l'installer sur le viaduc :

Un collecteur tubulaire avec un liquide de refroidissement agit comme un effet de « serre » : les rayons du soleil pénètrent à travers le verre et réchauffent le pipeline. Grâce à l'étanchéité et à l'isolation thermique, la chaleur est retenue à l'intérieur du panneau.

La résistance du module solaire est largement déterminée par le matériau de la housse de protection :

  • verre ordinaire – le revêtement le moins cher et le plus fragile ;
  • verre tendu – degré élevé de dispersion de la lumière et résistance accrue ;
  • verre antireflet – caractérisé par une capacité d’absorption maximale (95%) grâce à la présence d’une couche qui élimine la réflexion des rayons du soleil ;
  • verre autonettoyant (polaire) avec le dioxyde de titane, les contaminants organiques brûlent au soleil et les débris restants sont emportés par la pluie.

Le verre en polycarbonate est le plus résistant aux chocs. Le matériel est installé dans des modèles coûteux.

Coque extérieure
Réflexion de la lumière solaire et capacité d'absorption : 1 – revêtement antireflet, 2 – verre trempé résistant aux chocs. L'épaisseur optimale de la coque extérieure de protection est de 4 mm

Caractéristiques opérationnelles et fonctionnelles des installations solaires à panneaux :

  • les systèmes à circulation forcée ont une fonction de dégivrage qui permet de se débarrasser rapidement de la couverture neigeuse sur l'héliofield ;
  • le verre prismatique capte une large gamme de rayons sous différents angles - en été, l'efficacité de l'installation atteint 78 à 80 % ;
  • le collecteur n'a pas peur de la surchauffe - s'il y a un excès d'énergie thermique, un refroidissement forcé du liquide de refroidissement est possible ;
  • résistance aux chocs accrue par rapport aux homologues tubulaires ;
  • Possibilité d'installation à n'importe quel angle ;
  • politique de prix abordable.

Les systèmes ne sont pas sans défauts. Pendant les périodes de déficit de rayonnement solaire, à mesure que la différence de température augmente, l'efficacité d'un capteur solaire plan diminue considérablement en raison d'une isolation thermique insuffisante. Le module panneau est donc justifié en été ou dans les régions au climat chaud.

Systèmes solaires : caractéristiques de conception et de fonctionnement

La variété des systèmes solaires peut être classée selon les paramètres suivants : méthode d'utilisation du rayonnement solaire, méthode de circulation du liquide de refroidissement, nombre de circuits et saisonnalité de fonctionnement.

Complexe actif et passif

Tout système de conversion d’énergie solaire possède un récepteur solaire. Selon le mode d'utilisation de la chaleur reçue, on distingue deux types de complexes solaires : passifs et actifs.

Le premier type est un système de chauffage solaire, dans lequel les éléments structurels du bâtiment agissent comme un élément absorbant la chaleur du rayonnement solaire. Le toit, le mur collecteur ou les fenêtres agissent comme une surface de réception solaire.

Système solaire passif
Schéma d'un système solaire passif à basse température avec un mur collecteur : 1 - rayons du soleil, 2 - écran translucide, 3 - pare-air, 4 - air chauffé, 5 - flux d'air évacué, 6 - rayonnement thermique du mur, 7 - surface absorbant la chaleur du mur collecteur, 8 – stores décoratifs

Dans les pays européens, les technologies passives sont utilisées dans la construction de bâtiments économes en énergie. Les surfaces réceptrices solaires sont décorées comme de fausses fenêtres. Derrière le revêtement en verre se trouve un mur de briques noircies avec des ouvertures lumineuses.

Les éléments de structure - murs et plafonds, isolés avec du polystyrène de l'extérieur - agissent comme des accumulateurs de chaleur.

Les systèmes actifs impliquent l'utilisation de dispositifs indépendants non liés à la structure.

Système solaire actif
Cette catégorie comprend les complexes mentionnés ci-dessus avec des capteurs tubulaires et plats - les installations solaires thermiques sont généralement situées sur le toit du bâtiment.

Thermosiphons et systèmes de circulation

L'équipement solaire thermique avec mouvement naturel du liquide de refroidissement le long du circuit collecteur-accumulateur-collecteur est réalisé par convection - un liquide chaud à faible densité monte vers le haut, le liquide refroidi s'écoule vers le bas.

Dans les systèmes à thermosiphon, le réservoir de stockage est situé au-dessus du collecteur, assurant une circulation spontanée du liquide de refroidissement.

Système solaire à thermsiphon
Le schéma de fonctionnement est typique des systèmes saisonniers à circuit unique. L'utilisation du complexe thermosiphon n'est pas recommandée pour les collecteurs d'une superficie supérieure à 12 m².

Un système solaire sans pression présente de nombreux inconvénients :

  • par temps nuageux, les performances du complexe diminuent - une grande différence de température est nécessaire pour que le liquide de refroidissement se déplace ;
  • pertes de chaleur dues au mouvement lent du liquide;
  • le risque de surchauffe du réservoir en raison du caractère incontrôlable du processus de chauffage ;
  • instabilité du collecteur;
  • difficulté à placer le réservoir de stockage - lorsqu'il est installé sur le toit, les pertes de chaleur augmentent, les processus de corrosion s'accélèrent et il existe un risque de gel des tuyaux.

Les avantages du système « gravité » : simplicité de conception et prix abordable.

Les coûts d'investissement liés à l'installation d'un système solaire à circulation (forcée) sont nettement plus élevés que ceux d'un complexe à circulation libre. Une pompe « coupe » le circuit, assurant le mouvement du liquide de refroidissement. Le fonctionnement de la station de pompage est contrôlé par un contrôleur.

Système solaire forcé
La puissance thermique supplémentaire générée dans le complexe à air pulsé dépasse la puissance consommée par l'équipement de pompage. L'efficacité du système augmentera d'un tiers

Ce mode de circulation est utilisé toute l’année dans les installations solaires thermiques à double circuit.

Avantages d'un complexe entièrement fonctionnel :

  • choix illimité de l'emplacement du réservoir de stockage ;
  • performances hors saison ;
  • sélection du mode de chauffage optimal;
  • sécurité – blocage du fonctionnement en cas de surchauffe.

L’inconvénient du système est sa dépendance à l’électricité.

Solution technique des circuits : simple et double circuit

Dans les installations à circuit unique, du liquide circule, qui est ensuite amené aux points de prise d'eau. En hiver, l'eau du système doit être évacuée pour éviter le gel et la fissuration des canalisations.

Caractéristiques des complexes solaires thermiques à circuit unique :

  • il est recommandé de "remplir" le système avec de l'eau purifiée et douce - le dépôt de sels sur les parois des tuyaux entraîne le colmatage des canaux et la panne du collecteur ;
  • corrosion due à un excès d'air dans l'eau ;
  • durée de vie limitée - d'ici quatre à cinq ans ;
  • haute efficacité en été.

Dans les complexes solaires à double circuit circule un liquide de refroidissement spécial (liquide antigel avec additifs anti-mousse et anti-corrosion), qui transfère la chaleur à l'eau via un échangeur de chaleur.

Systèmes solaires à simple et double circuit
Schémas de conception d'un système solaire à circuit unique (1) et à double circuit (2). La deuxième option se caractérise par une fiabilité accrue, la capacité de travailler en hiver et une longue durée de vie (20-50 ans)

Les nuances du fonctionnement d'un module à double circuit : une légère diminution du rendement (3 à 5 % de moins que dans un système à circuit unique), la nécessité de remplacer complètement le liquide de refroidissement tous les 7 ans.

Conditions de travail et amélioration de l’efficacité

Mieux vaut confier le calcul et l'installation d'un système solaire à des professionnels. Le respect de la technique d'installation garantira l'opérabilité et l'atteinte des performances déclarées. Pour améliorer l'efficacité et la durée de vie, il est nécessaire de prendre en compte certaines nuances.

Vanne thermostatique. Dans les systèmes de chauffage traditionnels élément thermostatique rarement installé, puisque le générateur de chaleur se charge de réguler la température. Cependant, lors de l’installation d’un système solaire, il ne faut pas oublier la soupape de sécurité.

Placement des vannes thermostatiques
Chauffer le réservoir à la température maximale admissible augmente les performances du capteur et vous permet d'utiliser la chaleur solaire même par temps nuageux

L'emplacement optimal de la vanne est à 60 cm du radiateur. Lorsqu'il est placé à proximité, le « thermostat » chauffe et bloque l'alimentation en eau chaude.

Placement du réservoir de stockage. Le ballon tampon ECS doit être installé dans un endroit accessible. Lorsqu'il est placé dans une pièce compacte, une attention particulière est portée à la hauteur des plafonds.

Installation du réservoir de stockage
L'espace libre minimum au dessus du réservoir est de 60 cm. Cet espace est nécessaire pour l'entretien de la batterie et le remplacement de l'anode en magnésium.

Installation vase d'expansion. L'élément compense la dilatation thermique pendant les périodes de stagnation. L'installation du réservoir au-dessus de l'équipement de pompage entraînera une surchauffe de la membrane et son usure prématurée.

Vase d'expansion
L'endroit optimal pour le vase d'expansion est sous le groupe de pompes. L'effet de la température lors de cette installation est considérablement réduit et la membrane conserve son élasticité plus longtemps.

Raccordement du circuit solaire. Lors du raccordement des tuyaux, il est recommandé d'organiser une boucle. La boucle thermique réduit les pertes de chaleur en empêchant le dégagement de liquide chauffé.

Raccordement du circuit solaire
Une option techniquement correcte pour mettre en œuvre une « boucle » d’un circuit solaire. Négliger cette exigence entraîne une baisse de la température dans le réservoir de stockage de 1 à 2 °C pendant la nuit.

Clapet anti-retour. Empêche le « renversement » de la circulation du liquide de refroidissement. Avec un manque d'activité solaire clapet anti-retour empêche la chaleur accumulée pendant la journée de se dissiper.

Modèles populaires de modules solaires

Les systèmes solaires des entreprises nationales et étrangères sont très demandés. Les produits des fabricants ont acquis une bonne réputation : NPO Mashinostroeniya (Russie), Gelion (Russie), Ariston (Italie), Alten (Ukraine), Viessman (Allemagne), Amcor (Israël), etc.

Système solaire "Faucon". Capteur solaire plan équipé d'un revêtement optique multicouche par pulvérisation magnétron. La capacité d'émission minimale et le niveau d'absorption élevé offrent une efficacité allant jusqu'à 80 %.

Caractéristiques de performance:

  • température de fonctionnement – ​​jusqu'à -21 °C ;
  • rayonnement thermique inversé – 3-5% ;
  • couche supérieure – verre trempé (4 mm).

Collectionneur SVK-A (Alten). Installation solaire sous vide avec une surface d'absorption de 0,8 à 2,41 m² (selon le modèle). Le liquide de refroidissement est du propylène glycol, l'isolation thermique d'un échangeur thermique en cuivre de 75 mm minimise les pertes de chaleur.

Options supplémentaires :

  • corps – aluminium anodisé ;
  • diamètre de l'échangeur de chaleur – 38 mm ;
  • isolation – laine minérale avec traitement anti-hygroscopique ;
  • revêtement – ​​verre borosilicaté 3,3 mm ;
  • Efficacité – 98%.

Vitosol 100-F est un capteur solaire plat pour installation horizontale ou verticale. Absorbeur en cuivre avec bobine tubulaire en forme de harpe et revêtement en hélio-titane. Transmission lumineuse – 81%.

Caractéristiques des systèmes solaires
Prix ​​approximatifs pour les systèmes solaires : capteurs solaires plats – à partir de 400 USD/m², capteurs solaires tubulaires – 350 USD/10 flacons à vide. Ensemble complet de système de circulation – à partir de 2500 USD

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Le principe de fonctionnement des capteurs solaires et leurs types :

Évaluation des performances d'un capteur plan à des températures inférieures à zéro :

Technologie d'installation d'un capteur solaire à panneaux en utilisant l'exemple du modèle Buderus :

L'énergie solaire est une source de chaleur renouvelable. Compte tenu de la hausse des prix des ressources énergétiques traditionnelles, la mise en œuvre de systèmes solaires justifie des investissements en capital et sera rentable au cours des cinq prochaines années si les techniques d'installation sont respectées.

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Commentaires des visiteurs
  1. Valéry

    Utiliser l’énergie solaire pour éclairer et chauffer ma maison est mon rêve. Je vais économiser de l'argent et le faire. Un de mes amis a installé des panneaux solaires sur son toit. L'ensemble du processus de rénovation a coûté 25 000 $. Ils disposent désormais de suffisamment d’électricité pour leur famille et vendent l’excédent à l’État. Ils ont calculé que les coûts seraient récupérés en 6 ans, puis ils recevraient des revenus. Un investissement prometteur.

    • Viatcheslav

      Votre ami n'est pas sincère : un particulier ne peut pas vendre d'électricité à l'État. Et l’équipement ne dure pas éternellement. Il devra être entretenu et réparé.

      Nous devons attendre encore 20 ans – peut-être qu'alors ce sera plus accessible. Mais pas dans notre pays...

  2. Viatcheslav

    De nombreux autres exemplaires seront diffusés autour de ce sujet. J'ai lu à plusieurs reprises des études avec scepticisme quant au retour sur investissement de tels projets. Apparemment, tout se résume à la connexion régionale de la maison. Même avec une consommation d'électricité de 1 000 kW par mois à 3 roubles, 25 000 dollars en 5 ans ne fonctionnent pas).

    Mais au niveau du chauffage, c’est à mon avis intéressant.La question se pose : le capteur solaire sera-t-il capable de prendre entièrement en charge le chauffage et l’eau chaude aux latitudes moyennes ? La question du retour sur investissement devient alors secondaire.

    • Expert
      Amir Goumarov
      Expert

      Bonjour. Je me pose aussi activement cette question, et le problème ici ne réside pas dans les latitudes moyennes, mais dans la durée du jour. Les batteries et les collecteurs fonctionnent grâce à la lumière du soleil et non à la chaleur du soleil. Durée du cycle lumineux en hiver, la nuit, en saison nuageuse (et parfois ce temps dure des semaines).

      La version constructeur d'un délai d'amortissement de 10 ans devient douteuse, compte tenu de la durée de vie moyenne des batteries de 25 ans et des batteries rechargeables de 12 ans. Et la version récemment calculée sur un retour sur investissement de 45 ans, qui ne semble plus si appropriée, semble de plus en plus vraie.

  3. Boris

    Comment calculer le retour sur investissement pour le territoire de Krasnodar ? Nous sommes satisfaits du nombre de jours ensoleillés. Sera-t-il difficile d'installer les panneaux vous-même ?

    • Expert
      Amir Goumarov
      Expert

      Bonjour Boris. Dans le territoire de Krasnodar, les énergies alternatives sont assez bien développées, notamment les centrales solaires connectées au réseau (SPP).

      Quant au retour sur investissement, certains calculs doivent être effectués. Pour que ce soit plus clair, je vais donner un exemple de projet terminé pour la ville de Sotchi, une centrale solaire d'une capacité de 10 kW. Nous prenons immédiatement en compte le tarif local de l'électricité de 7,9 roubles/kWh.
      Le coût de la centrale solaire elle-même est de 590 000 roubles, auquel s'ajoutent les fixations du bois et du toit, les consommables et les travaux d'installation coûteront 110 000 roubles. Le montant total est de 700 000 roubles.

      Je joins un graphique de la production annuelle totale d'électricité d'une centrale solaire de 10 kW par an, soit 15 900 kWh.Le graphique des économies mensuelles moyennes montre que SES peut économiser un montant de 125 000 roubles. dans l'année.
      Il est facile de calculer qu’à Sotchi, une telle station atteindra le seuil de rentabilité dans 5 ans.

      Je vous conseille de confier l'installation à une équipe d'un organisme spécialisé dans l'installation thermique afin de bénéficier d'une garantie officielle.

      Photos jointes :
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