Surchauffe des capteurs solaires : la solution «auto-vidangeable»

^{Posté par GuidEnR le 12 juin 2017}

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Lorsque l'installation solaire thermique est dimensionnée pour le chauffage des locaux et à la production d'ECS, le risque de surchauffe des capteurs est important en été (période où les besoins de chauffage sont nuls).

Les conséquences de cette surchauffe sont les suivantes :

     - le fluide caloporteur se vaporise dans les capteurs,
     - la pression force le fluide dans les tubulures,
     - une exposition prolongée du fluide à de fortes température (> 140°C) peut le détériorer,
     - le vieillissement des composants est accéléré et la longévité de l'installation solaire est réduite.

L'option auto-vidangeable

Une solution contre cette surchauffe est l'option «autovidangeable». Elle consiste à vidanger les capteurs solaires du fluide caloporteur dès que les besoins en chaleur sont nuls. Pour y arriver, il convient de mettre en place une bouteille de récupération. Cette dernière, n'est que partiellement remplie. L'espace ainsi disponible permet de récupérer le volume de fluide caloporteur des capteurs dès que la pompe s'arrête de fonctionner. A partir du moment où des besoins de chaleur sont présents, la pompe se remet en marche, et les capteurs se remplissent à nouveau de fluide.

Le phénomène de stagnation n'est donc simplement plus possible. Le système ne craint donc aucune surchauffe. Un vase d'expansion n'est donc plus nécessaire.

Les avantages

• Absence totale de risque de vaporisation (y compris si coupure de courant).
• Possibilité de délaissé l'antigel dans le fluide caloporteur, et revenir à de l'eau pure. Ceci implique un moindre impact sur l'environnement, compatible avec l'éthique des porteurs du projet.
• Suppression d'éléments sensibles (purgeurs, vase d'expansion, clapet AR,…).
• Simplicité du remplissage.
• Diminution du risque de fuites (pression réduite).
• Dimensionnement du réservoir simple (capacité totale des capteurs majorée de 50%). Le volume utile du réservoir doit en réalité être égal à la capacité des capteurs majorée du volume correspondant à la variation due à la dilatation maximale de la totalité du fluide.

Les règles spécifiques de mise en oeuvre

Dans une installation auto-vidangeable, la disposition des éléments exposés au soleil et soumis au gel est primordiale, en l'occurrence les capteurs et une partie des tubes. Les capteurs doivent en effet pouvoir se vider de leur contenu (fluide caloporteur ou eau pure) dès que le système est à l'arrêt.

Dans la pratique, on peut être amené à disposer les capteurs avec une légère pente afin de favoriser la vidange de ces derniers.

Zone à risque dû à une mauvaise courbure des conduites. En cas de gel si le liquide n'est que de l'eau pure, toute la partie pleine d'eau risque d'être endommagée

Contraintes spécifique à l'«autovidangeable»

• Possible seulement si capteurs plus élevés que local technique.
• Possible seulement avec certains types de capteurs (capteurs vidangeables)
• Adapté aux installations à utilisation intermittente