Solaire Diffusion

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Exemple de fonctionnement CESI

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Voici quelques exemples de fonctionnement, fournis par Francis Bielsa, dans le cas d'un système à circulation forcée avec eau glycolée.

On voit très bien l'évolution de la température dans le capteur, et dans le ballon vertical :

- au cours de la chauffe, la partie basse du ballon est sensiblement à la même température que la partie haute, quand on tire de l'eau, le bas du ballon se remplit d'eau froide, qui se mélange à l'eau chaude du ballon. La sonde de la courbe bleue reflète ainsi ce mélange progressif, alors que le haut du ballon, grâce à la stratification, reste lui plus chaud.

- la courbe de température des capteurs permet de caractériser quelques points :

- lors du fonctionnement, le différentiel de température entre capteurs et ballon : on remarque qu'il croit légèrement au fur et à mesure que la température monte, ce qui caractérise l'augmentation des pertes thermiques dans les canalisations au fur et à mesure que la température augmente,

- en phase de démarrage, les oscillations du systèmes lorsque la puissance du rayonnement solaire ne fournit suffisamment d'énergie. La différence entre le différentiel d'enclenchement (8°) et le différentiel d'arrêt (4°, notion d'hystérésis)

- lorsque la température de consigne du ballon est atteinte, on voit la température du capteur monter rapidement, puis le système anti-surchauffe (réduction de la stagnation) agit en faisant circuler le liquide dans le capteur pour le refroidir. Durant cette période, on voit que le ballon continue à se réchauffer légèrement : ce phénomène est lié à la configuration du circuit primaire, assez courte dans le cas présent : le fluide chassé du panneau atteint le ballon.

 

Voici, après quelques échanges sur les paramètres du système :

- modification de la consigne de température du ballon de stockage, ramenée à 60°. On voit que la fonction anti-stagnation en été impose un dépassement de la consigne : le refroidissement du ballon correspond à un mode de chauffe le plus inefficace possible , néanmoins on chauffe le ballon. Dommage car plus la température de l'eau est élevée, plus elle est corrosive et plus l'anode magnésium se consommera vite.

- température max du capteur ramenée à 100° : cela impacte le précédent point, mais les variations de températures étant moins importantes, c'est moins stressant pour le système,

En résumé : ces choix sont affaire de compromis, le vrai optimum est difficile à définir, c'est pourquoi j'ai naturellement tendance à ... conserver les réglages usine, ça gagne du temps, même si, dans le principe :

- ne pas surchauffer le ballon d'eau sanitaire me parait sage,

- ne pas laisser les panneaux chauffer au delà de 100 ° et ainsi éviter l'évaporation du glycol devrait favoriser sa longévité (en auto-vidangeable, il est surtout recommander de réalimenter les panneaux chauds pour éviter les chocs thermiques, on ne risque pas de dégrader le glycol !).

 

 

 

Voici un exemple de fonctionnement, avec les courbes de température, qui est très parlant, merci à M. Morin qui nous l'a transmis.
Depuis presque un mois j'enregistre les températures.
2 Panneaux Tinox de 2m2 - orientation Sud, 1 Ballon ECS 300L - 2 serpentins, 1 Minisun.
Légende :
Bleu clair         Température au 2/3 du ballon (ECS-M)
Vert foncé        Température au 1/4 du ballon (Solaire)
Vert clair          Température du capteur
Autres              Concernent Le bouilleur
Déperditions :
La T° du ballon ECS-M chute à raison de 0,33 °C /h
La T° au bas du ballon chute à  raison de 0,7 °C /h en l'absence de tirage d'eau ( NDLR : comme c'est la partie la plus froide du ballon, il est vraisemblable que c'est l'eau froide du bas du ballon qui se mélange peu à peu à l'eau juste au dessus, tendant à homogénéiser le tout. D'où l'avantage du ballon vertical sur le ballon horizontal : la surface 'd'échange' est plus faible, la stratification meilleure, l'eau 'tiède' se forme moins rapidement)
La température extérieure mini a été de 10,5 °C.

Je reprends les commentaires : D'ailleurs on voit bien l'efficacité de la stratification : l'eau en bas du ballon est froide le matin, 35°, alors qu'elle reste bien chaude en haut. A noter que le soir, on a tiré beaucoup moins d'eau que la veille : le bas du ballon reste beaucoup plus chaud que la veille à 24=0 heure.

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