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Conseils pour l'étude et conseils de fonctionnement
Pression dans les installations solaires pour le Vitosol-FM
La pression réglée pour les capteurs à commutation empêche la for-
mation de vapeur. Il est possible de se passer des dispositifs de
sécurité des vases d'expansion (refroidisseur de stagnation ou vase
amont). Calcul de la pression requise, voir page 148. Si la pression
est réglée sur une valeur trop faible, il peut apparaître une petite
quantité de vapeur qui reste normalement dans les capteurs et qui
n'est pas comprimée dans l'installation. Les capteurs à commutation
peuvent ainsi être utilisés dans les installations dans lesquelles la
batterie de capteurs se trouve sous le préparateur d'eau chaude
sanitaire.
Pression dans les installations solaires pour le Vitosol-F
La pression réglée pour les capteurs qui ne sont pas à commutation
assure une vaporisation contrôlée du fluide caloporteur. Selon le
type de capteur/le système hydraulique des capteurs ou la variante
de raccordement, le capteur a une puissance de production de
vapeur PPV plus élevée ou plus faible,. ce qui a des répercussions
sur le choix et la position des différents composants techniques dans
l'installation solaire. Dans les installations solaires traditionnelles
dans lesquelles la vapeur qui se forme peut s'étendre jusqu'au vase
d'expansion, un refroidisseur de stagnation ou un vase amont est
installé pour protéger les membranes.
Ne pas placer la batterie de capteurs sous le préparateur d'eau
chaude sanitaire. Dans le cas contraire, le vapeur qui se forme à
l'arrêt de l'installation peut monter dans la direction du préparateur
d'eau chaude sanitaire de manière incontrôlée. La chaleur est cédée
dans le préparateur d'eau chaude sanitaire, la vapeur y est conden-
sée, puis retourne vers les capteurs. L'état de l'installation est incon-
trôlable.
Puissance de production de vapeur, maintien de pression et
dispositifs de sécurité
Les températures atteintes dans les capteurs dépassent le point
d'ébullition du fluide caloporteur. C'est la raison pour laquelle les
installations solaires réalisées doivent être à sécurité intrinsèque
selon les règles applicables.
Par rapport au comportement de stagnation, hormis pour les cap-
teurs plans à commutation Vitosol-FM, une pression d'installation
faible présente des avantages : une pression de 1 bar/0,1 mPa
(pour un circuit rempli et une température du fluide caloporteur d'en-
viron 20 °C) au niveau du capteur est suffisante. La puissance de
production de vapeur (PPV) constitue une grandeur déterminante
lors de l'étude de la pressurisation et des dispositifs de sécurité. Elle
indique la puissance de la batterie de capteurs transmise aux con-
duites sous forme de vapeur en cas de stagnation. La puissance
maximale de production de vapeur est influencée par le comporte-
ment de vidange des capteurs et de la batterie. Suivant le type de
capteur et le raccordement hydraulique, il faut s'attendre à des puis-
sances de production de vapeur différentes (voir la figure ci-des-
sous).
VITOSOL
(suite)
A
B
A Capteur plat sans poche de liquide
PPV = 60 W/m
2
B Capteur plat avec poche de liquide
PPV = 100 W/m
2
Remarque
En présence de capteurs à tubes sous vide selon le principe Calo-
duc, on peut s'attendre à une puissance de production de vapeur de
100 W/m
2
, quel que soit le lieu.
La longueur de conduites remplies de vapeur (portée de la vapeur)
en mode stagnation est calculée à partir de l'équilibre entre la puis-
sance de production de vapeur de la batterie de capteurs et les
déperditions calorifiques de la conduite. Pour la puissance dissipée
d'une tuyauterie de circuit solaire en cuivre isolée à 100 % avec du
matériau disponible dans le commerce, on suppose les valeurs
effectives suivantes :
Dimension
Déperditions calorifiques en W/m
12 x 1/15 x 1/18 x 1
22 x 1/28 x 1,5
■ Portée de la vapeur inférieure aux longueurs de conduites du cir-
cuit solaire (départ et retour) entre le capteur et le vase d'expan-
sion :
en cas de stagnation, la vapeur ne peut pas atteindre le vase d'ex-
pansion. Pour le dimensionnement du vase d'expansion, le
volume déplacé (batterie de capteurs et conduite remplie de
vapeur) doit être considéré.
■ Portée de la vapeur supérieure aux longueurs de conduites du
circuit solaire (départ et retour) entre le capteur et le vase d'expan-
sion :
prévision d'un tunnel de refroidissement (refroidisseur) permettant
de protéger la membrane du vase d'expansion contre une sur-
charge thermique (voir les figures suivantes). Dans ce tunnel de
refroidissement, la vapeur se condense à nouveau et rabaisse la
température du fluide caloporteur ainsi liquéfié à moins de 70 °C.
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VIESMANN
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