[calcul] Dimensionnement SSC

Auto-construction, fonctionnement, informations...

Modérateurs : ramses, Balajol, monteric, ametpierre, j2c

Avatar du membre
babar
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 262
Enregistré le : mer. août 22, 2007 17:21 pm
Localisation : Brest Finistère 29

[calcul] Dimensionnement SSC

Message par babar »

Bonjour à tous!

Je me suis essayer à dimensionner un SSC sur une maison en tout plancher chauffant dans la région de brest. J'aimerai savoir si ma démarche est la bonne et où sont les éventuelles erreurs de calculs ou d'estimation.

Les besoins de chauffage de cette maison sont de 9787 Kwh/an
J'ai lu que en dessous de 25% de couverture du chauffage par le solaire n'est pas rentable, à partir de là je calculs un besoin de chauffage pour faire correspondre la puissance de captage.

Le captage

9787 x 0.25=2446 Kwh/an

Pour estimer la puissance réelle produit par mon capteur je dois calculer son rendement moyen en période de chauffage.
Pour connaitre celui ci j'ai besoin de trois choses. La température moyenne du capteur, la température moyen extérieure ainsi que l'irradiation et les performances du capteur.

Pour calculer ma température moyenne de captage je considère une température de ballon à 35°C (température de départ plancher), une perte à l'échangeur de 5°C se qui me fait une entrée de capteur à 40°C. Je considère un delta T sur le capteur de 5K. Se qui nous donne une température moyenne de capteur d'environ 43K.
La température moyenne sur une saison de chauffe est de 8.56°C pour Brest. Donc mon delta T de captage est de 43-8.56= 34.44°C

Après avoir récolté les données climatologique de Brest je trouve une irradiation H=646.26 Kwh/m2 pour la totalité de la saison de chauffe (7.5 mois, de octobre à mi-mai).

Les caractéristiques de mon capteur sont: rendement n0=79.7%
a1= 3.5W/m2°k et a2 0.016w/m2°k.

n=(n0-(a1.Tmoyen)/H)-((a2.Tmoyen)[sup]^2/H)= 0.797-(3.516 x 34.44)/573-(0.016 x 34.4^2)/573= 0.565 soit 56.5% de rendement moyen

L'énergie vraiment captée sera, en considérant 10% de pertes thermiques en plus (tuyauterie, etc..), sera de:

646.26 x 0.435 x 0.9= 253.01 kwh/m2

Mes besoins sont de 2446 kwh/an donc:

2446/253.01= 9.667 m2 sachant qu'un panneau à une surface net de 2.22m2.

Le nombre de panneaux nécessaires est de 9.667/2.29= 4.22

Donc il y aura 4 ou 5 panneaux à installer, je pars sur 5 panneaux.

Le ballon

Pour dimensionner mon ballon je dois connaitre la quantité d'énergie à arriver dans le ballon de manière à pouvoir l'absorber.
Pour ceux, je rapportes mon énergie absorbé par le captage, à une absorption horaire en considérant ma surface corrigée de captage.

(5 x 9.667)/4.22= 11.453 m2
Soit 253.01 x 11.453=2897.92 kw/an

253.01/7.5=386.39 Kw/mois

33.734/30= 12.88 Kw/jour

1.124/9= 1.43 Kw/h en considérant une moyenne de 9 heures d'ensoleillement par jour.

Pour absorber ces 1.43 kw/h il me faut donc un volume d'eau de (en considérant un delta T plancher chauffant de 3k avec un pas de 10:

m=Q/(c.deltaT)= 1430/(1.16 x 3)= 411 kg

Ro de l'eau= 1000kg/m3 soit un volume de 411 litres.

De cette manière on peut partir sur un ballon de 500 litres.

Il faut prendre en considération l'eau chaude sanitaire (méthodologie identique au SSC).
4 personnes en considérant 35 litres/personne (moyenne française)
Une température de stockage de 50°C et une eau froide du reseau à 9 °C de moyenne.
Ca me donne du 2 capteurs sur un ballon de 200 litres (de manière à ne pas être pénalisé l'hiver pour une monté en température plus rapide)

Donc pour conclure, je vais retrouver sur mon toit 5+2=7 capteurs qui vont desservir 1 ballon eau chaude 500 litres et un ballon ECS de 200 litres avec une priorité chauffage par le biais d'une V3V.

Calcul du désurchauffeur

Pour le calculer je considère une température max de stockage de 90°C
et une température moyenne du capteur de l'ordre de 105°C.
Température de base été à brest=25°C
Soit un delta T de 80k. Le rendement du capteur à un tel delta T tombe à 15%.

En plein juillet l'irradiation moyenne est de 5121wh/m2.jour. En considérant un ensoleillement de 12 heures cela nous donne 426wh/m2
soit 426 x 11.453= 4888w/h

Il faudra donc prévoir un émetteur pour une décharge de 5 kw avec un débit de, disont 40l/h et un delta T fluide de 20k. Pour dimensionner l'émetteur il faudra par la suite considérer le milieu de décharge (sol, radiateur en sous sol de manière à établir la température extérieure du milieu permettant la décharge)


Voilà, j'espère ne pas avoir fait trop d'erreur et avoir été le plus clair possible. Je vous remercie d'avance d'avoir lu tout ca déjà :lol: et de pouvoir éventuellement m'éclairer sur certain point.

Avatar du membre
babar
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 262
Enregistré le : mer. août 22, 2007 17:21 pm
Localisation : Brest Finistère 29

Message par babar »

Bonjour!

Personne pour m'orienter? :cry:
C'est le sol-air que j'espère...

pvigraphics.com/graphisme, site web et multimédia

Avatar du membre
p_bricoleur
Modérateur
Modérateur
Messages : 1671
Enregistré le : mar. déc. 27, 2005 10:37 am
Localisation : Rueil-Malmaison (92)
Contact :

Message par p_bricoleur »

Bonjour,

Tes calculs ont l'air justes, mais il faut être prudent sur les hypothèses car le chauffage n'a rien à voir avec un CESI.

Tu indiques qu'en dessous de 25% de couverture, un SSC n'est pas rentable.
Ce qui compte ce n'est pas le %de couverture mais la quantité d'énergie.
25% à Brest ce n'est peut être pas rentable mais 25% à Moscou ?
Encore que "pas rentable" ne veut rien dire, de quelle durée parle t-on ?
Et de quelle énergie alternative a t-on sous la main ?

Capteurs
Pour leur rendement, on considère qu'ils sont dans des conditions idéales, plein sud et perpendiculaires au soleil au zénith.
De plus, il y a toujours quelques masques.
Donc le rendement réel de capteurs en place est à minorer.

Pour l'irradiation, j'ai des doutes.
Tu indiques plus de 646 kWh/m2 moyens pendant la saison de chauffe.
Cela me semble un calcul basé sur la position virtuelle du soleil, s'il était visible.
En pratique, cette énergie est disponible SI le ciel est dégagé.
C'est la raison pour laquelle à latitude équivalente, il y a plus de capteurs solaires à Strasbourg qu'à Brest : l'hiver le soleil y est beaucoup plus visible.
Certes des capteurs à tubes permettent de capter du rayonnement diffus, mais l'hiver il n'y a pas grand chose à capter : soleil faible et nuages épais.

Les moyennes c'est bien pour calculer un bilan comme tu le fais.
Mais il y a une énorme différence de comportement solaire entre décembre/janvier (au nord ouest de la France, la collecte est quasi nul) et au printemps où ça chauffe fort.

Pour la surface des capteurs, tu indiques 2,22 m2 mais tu prends 2,29 dans le calcul.

Ballon

Je ne comprends pas ton 1er calcul.
Pourquoi ne prends tu pas 5 panneaux x 2,22 m2 x 253 kWh/m2 ?

Dans tes totaux par mois et par jour, il s'agit de kWh et non de kW.

Pour la taille du ballon, les moyennes ne veulent pas dire grand chose.
J'aurais tendance à choisir mars ou avril comme référence.

Ton calcul suppose que l'énergie arrive dans le ballon et est consommée l'heure d'après. En pratique, les 2 se produisent en même temps.

Je dirais même qu'avec un plancher chauffant marchant la journée, dans les 4 mois les moins favorables, tout est consommé à mesure et stocker ne sert à rien.

Dans le cas d'un plancher chauffant, le stock chauffage ne sert qu'au déphasage (chauffer le soir avec la chaleur de la journée) et aux ajustements de température (vers le haut ou vers le bas).
Ce déphasage est un élément clé à évaluer (maison occupée la journée ? chauffage réduit la nuit ? à partir de quel heure ?)

Pour le ballon, pour 4 personnes, prendre 300 litres, c'est pas beaucoup plus cher.
En effet avec les moyennes c'est bon... mais s'il fait un jour sans soleil, le soir tu n'as plus d'ECS solaire.
En été c'est dommage...

Pour la surchauffe
En fait, il y 2 cas : le régime où on peut encore charger et le régime où c'est "plein" (90°C).
Tes rendements d'hiver exigent que tes capteurs soient plein sud et à 50-60° d'inclinaison. L'été, ils sont très inclinés par rapport au soleil et cela "casse" leur rendement (regarde le topo de Pierre Amet sur son site).
Donc la boucle de décharge a déjà moins à évacuer...

Pour évacuer 5 kW de chaleur en permanence pendant la journée, je déconseille fortement le sous-sol... sinon il va y faire 50°C et le bon Bordeaux va se transformer en Porto.
Un gros radiateur dehors, mais pas le long de la maison, où la chaleur va entrer....

Une alternative est de vider tes 5 capteurs de chauffage en juin et les remettre en service en septembre.
Ca évite de dépenser de l'énergie pour faire tourner de la chaleur.

Cordialement

Avatar du membre
babar
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 262
Enregistré le : mer. août 22, 2007 17:21 pm
Localisation : Brest Finistère 29

Message par babar »

Salut!
Merci d'avoir pris le temps de me lire...cependant j'ai quelques questions.
Tes calculs ont l'air justes, mais il faut être prudent sur les hypothèses car le chauffage n'a rien à voir avec un CESI.
Quelles sont les différences fondamentales à prendre en considération?
Tu indiques qu'en dessous de 25% de couverture, un SSC n'est pas rentable.
Oui il est clair qu'à la base se chauffer n'est pas rentable au sens propre du terme, mais les 25% serait plutôt un retour sur investissement raisonnable...c'est se que j'ai lu du moins.
De plus, il y a toujours quelques masques.
Donc le rendement réel de capteurs en place est à minorer.
Oui des masques peuvent être à prendre en considération. Il est clair que la puissance délivrée ne sera pa sla même dans ce cas.
Tu indiques plus de 646 kWh/m2 moyens pendant la saison de chauffe.
Pour les 646kwh/m2 c'est se que je retrouve à chaque fois pour Brest à 50 Kwh/m2 près...
http://sunbird.jrc.it/pvgis/apps/radmonth.php
Avec ce site pour brest à 0°/45° je trouve 610Kwh/m2 et normalement si je ne me trompe pas , c'est pour un ciel "moyen réel".
C'est la raison pour laquelle à latitude équivalente, il y a plus de capteurs solaires à Strasbourg qu'à Brest : l'hiver le soleil y est beaucoup plus visible.
Plus de capteur à Brest qu'à strasbourg tu as voulu dire je pense...
Certes des capteurs à tubes permettent de capter du rayonnement diffus, mais l'hiver il n'y a pas grand chose à capter : soleil faible et nuages épais.
Les capteurs à tubes permettent de capter un rayonnement diffus(enfin plus que du plan du moins)? Comment cela? Je pensais que le capteur tube permettait de capteur même si l'on est pas perpendiculaire au rayonnement donc en ayant un angle défavorable et de chauffer à haute température du fait de leur isolation au vide. Si il y a de la surface dispo importante est un bon angle il est préférable de passer sur du plan qui aura un meilleur rendement à faible delta T car rendement optique>(?).
il y a une énorme différence de comportement solaire entre décembre/janvier (au nord ouest de la France, la collecte est quasi nul) et au printemps où ça chauffe fort.
Oui assurément.
Pour la surface des capteurs, tu indiques 2,22 m2 mais tu prends 2,29 dans le calcul.
C'est corrigé! petite erreur de frappe... :(

Pour le ballon:
Je ne comprends pas ton 1er calcul.
Pourquoi ne prends tu pas 5 panneaux x 2,22 m2 x 253 kWh/m2 ?

Dans tes totaux par mois et par jour, il s'agit de kWh et non de kW.
Oui pour le premier calcul c'est vrai que c'est un peu n'importe quoi! :lol: Jme suis un peu compliqué la vie et encore petite erreur oui sur les Kwh...je corrige
Pour la taille du ballon, les moyennes ne veulent pas dire grand chose.
J'aurais tendance à choisir mars ou avril comme référence.
Pour dimensionne le volume du ballon tu me préconise donc de calculer sur la base d'ensoleillement mars/avril, donc les mois ou sa cogne le plus pour permettre de stocker la totalité de l'énergie transmise? Oui en même temps ca parait logique si on ne veut pas saturer le ballon sortie de la moyenne annuelle.
Ton calcul suppose que l'énergie arrive dans le ballon et est consommée l'heure d'après. En pratique, les 2 se produisent en même temps.

Je dirais même qu'avec un plancher chauffant marchant la journée, dans les 4 mois les moins favorables, tout est consommé à mesure et stocker ne sert à rien.
Si je comprends bien il faut prévoir un by pass ballon de manière à alimente le planche en direct? et re basculé sur le ballon si on coupe en régul?
Dans le cas d'un plancher chauffant, le stock chauffage ne sert qu'au déphasage (chauffer le soir avec la chaleur de la journée) et aux ajustements de température (vers le haut ou vers le bas).
Ce déphasage est un élément clé à évaluer (maison occupée la journée ? chauffage réduit la nuit ? à partir de quel heure ?)
Donc si on veut faire du stockage il faut prendre en considération la période de non ensoleillement comme base de calcul en considérant une éventuelle baisse de température nocturne et le déphasage du plancher.
Là ca commence à etre un peu complexe, comment estimer l'énergie stocké dans le plancher (solaire)? Parce que ca ne sert à rien de faire du stockage si c'est pour stocker de l'énergie d'appoint! non?
Pour le ballon, pour 4 personnes, prendre 300 litres, c'est pas beaucoup plus cher.
En effet avec les moyennes c'est bon... mais s'il fait un jour sans soleil, le soir tu n'as plus d'ECS solaire.
En été c'est dommage...
Pour un CESI 200 litres est mieux niveau rendement mais moins bien niveau confort d'utilisation. Ok!
Prendre combien de litre par personne en gros. Moi je suis parti sur du 35 litres par personne avec une majo de 1,5 pour "absorber les surchauffe".
Pour la surchauffe
En fait, il y 2 cas : le régime où on peut encore charger et le régime où c'est "plein" (90°C).
Tes rendements d'hiver exigent que tes capteurs soient plein sud et à 50-60° d'inclinaison. L'été, ils sont très inclinés par rapport au soleil et cela "casse" leur rendement (regarde le topo de Pierre Amet sur son site).
Donc la boucle de décharge a déjà moins à évacuer...
Oui Ok pour l'inclinaison mais là je suis limité par la pente du toit, malheureusement. Mais sinon l'idéal est 60° c'est clair!
Pour évacuer 5 kW de chaleur en permanence pendant la journée, je déconseille fortement le sous-sol... sinon il va y faire 50°C et le bon Bordeaux va se transformer en Porto.
Un gros radiateur dehors, mais pas le long de la maison, où la chaleur va entrer....
Ah ba ya qu'à climatiser le sous sol alors! :lol:
Non c'est vrai que pour la cave c'est pas terrible terrible :?
Une alternative est de vider tes 5 capteurs de chauffage en juin et les remettre en service en septembre.
Ca évite de dépenser de l'énergie pour faire tourner de la chaleur.
C'est une solution mais pour un particulier lambda, le problème se pose là!

Si tu as d'autres petites infos à me refiler je suis preneur!
Je te remercie encore de m'avoir lu et donné les corrections à apporter, minime tout de fois! hein?! :lol:
C'est le sol-air que j'espère...

pvigraphics.com/graphisme, site web et multimédia

Avatar du membre
p_bricoleur
Modérateur
Modérateur
Messages : 1671
Enregistré le : mar. déc. 27, 2005 10:37 am
Localisation : Rueil-Malmaison (92)
Contact :

Message par p_bricoleur »

Bonjour,

Infos en retour...

Citation:
Tes calculs ont l'air justes, mais il faut être prudent sur les hypothèses car le chauffage n'a rien à voir avec un CESI.

Quelles sont les différences fondamentales à prendre en considération?
Un CESI demande peu d'énergie toute l'année, un SSC demande beaucoup d'énergie en basse saison.

Un CESI doit forcément stocker (besoins irréguliers dans la journée), un SSC pas forcément.
Citation:
Tu indiques qu'en dessous de 25% de couverture, un SSC n'est pas rentable.

Oui il est clair qu'à la base se chauffer n'est pas rentable au sens propre du terme, mais les 25% serait plutôt un retour sur investissement raisonnable...c'est se que j'ai lu du moins.
Je veux dire que ce qui compte c'est pas le pourcentage de couverture mais le nombre de kWh utiles collectés.
Par exemple, 25% de couverture chez toi correspond à environ 2500 kWh/an.
Le quart nord-ouest de la France n'est pas trop favorisé pour cela car la ressource solaire est faible l'hiver (temps couvert) et le besoin en chauffage assez faible (climat océanique).
Donc le rendement est donc moins bon qu'au sud est du pays, où il fait plus froid mais plus ensoleillé.
Citation:
Tu indiques plus de 646 kWh/m2 moyens pendant la saison de chauffe.

Pour les 646kwh/m2 c'est se que je retrouve à chaque fois pour Brest à 50 Kwh/m2 près...
http://sunbird.jrc.it/pvgis/apps/radmonth.php
Avec ce site pour brest à 0°/45° je trouve 610Kwh/m2 et normalement si je ne me trompe pas , c'est pour un ciel "moyen réel".
Bon OK. Je suis méfiant.
Il est facile de faire un calcul en fonction de la latitude et de la déclinaison.
Prendre en compte la météo locale (heure d'ensoleillement chaque mois) nécessite bien plus de données...
Citation:
C'est la raison pour laquelle à latitude équivalente, il y a plus de capteurs solaires à Strasbourg qu'à Brest : l'hiver le soleil y est beaucoup plus visible.

Plus de capteur à Brest qu'à strasbourg tu as voulu dire je pense...
Non je confirme, en Alsace, il y a pas mal de capteurs solaires (tout est relatif), les raisons étant sans doute : hivers plus ensoleillés, gros besoins (il fait froid), influence des Suisses et des Allemands.
Citation:
Certes des capteurs à tubes permettent de capter du rayonnement diffus, mais l'hiver il n'y a pas grand chose à capter : soleil faible et nuages épais.

Les capteurs à tubes permettent de capter un rayonnement diffus(enfin plus que du plan du moins)? Comment cela? Je pensais que le capteur tube permettait de capteur même si l'on est pas perpendiculaire au rayonnement donc en ayant un angle défavorable et de chauffer à haute température du fait de leur isolation au vide. Si il y a de la surface dispo importante est un bon angle il est préférable de passer sur du plan qui aura un meilleur rendement à faible delta T car rendement optique>(?).
Les rendements optiques ne sont pas très différents, mais un tube perd très peu de chaleur et a peu d'inertie.
Quand le soleil est caché sous une couche de nuages assez mince (ciel couvert mais lumineux), les tubes sont tièdes, les plans restent froids.
Ce n'est pas forcément visible dans les chiffres/courbes des capteurs, mais ce sont des observations terrain.

Tenir le condenseur d'un tube à caloduc alors qu'on ne voit pas le soleil peut être surprenant.


Citation:
Pour la taille du ballon, les moyennes ne veulent pas dire grand chose.
J'aurais tendance à choisir mars ou avril comme référence.

Pour dimensionne le volume du ballon tu me préconise donc de calculer sur la base d'ensoleillement mars/avril, donc les mois ou sa cogne le plus pour permettre de stocker la totalité de l'énergie transmise? Oui en même temps ca parait logique si on ne veut pas saturer le ballon sortie de la moyenne annuelle.
Oui mais bien sûr, inutile de stocker si on ne s'en sert pas ou si on peut utiliser de suite.
Une autre manière de faire serait de prendre un mois défavorable (février) et un mois favorable (avril) et voir la fourchette ce que cela donne.

Citation:
Ton calcul suppose que l'énergie arrive dans le ballon et est consommée l'heure d'après. En pratique, les 2 se produisent en même temps.

Je dirais même qu'avec un plancher chauffant marchant la journée, dans les 4 mois les moins favorables, tout est consommé à mesure et stocker ne sert à rien.

Si je comprends bien il faut prévoir un by pass ballon de manière à alimente le planche en direct? et re basculé sur le ballon si on coupe en régul?
Les bonnes questions est "comment marche ou comment va marcher ton plancher chauffant ?" et "aurais-je quelque chose à stocker ?"
Selon le cas, le besoin de stock peut être faible pour plusieurs raisons :
- tu vas utiliser la chaleur solaire captée à mesure de la collecte
- l'inertie de ton plancher peut suffire à couvrir le soir
- le soir il n'y a peut être plus rien

Citation:
Dans le cas d'un plancher chauffant, le stock chauffage ne sert qu'au déphasage (chauffer le soir avec la chaleur de la journée) et aux ajustements de température (vers le haut ou vers le bas).
Ce déphasage est un élément clé à évaluer (maison occupée la journée ? chauffage réduit la nuit ? à partir de quel heure ?)

Donc si on veut faire du stockage il faut prendre en considération la période de non ensoleillement comme base de calcul en considérant une éventuelle baisse de température nocturne et le déphasage du plancher.
Là ca commence à etre un peu complexe, comment estimer l'énergie stocké dans le plancher (solaire)? Parce que ca ne sert à rien de faire du stockage si c'est pour stocker de l'énergie d'appoint! non?
Stocker n'est pas un but en soi.
Tu n'as pas besoin de calculer de cette manière.
Si tu considères un jour ensoleillé de, disons mars.

Quelle énergie de chauffage est-elle nécessaire ?
Combien le solaire peut-il apporter au mieux ?
=> Ce sont des mois où ton besoin est nettement supérieur à l'apport solaire, donc le soir il n'y a rien à stocker.

Quelle est la répartition du besoin chauffage sur les 24h dans la journée ? (pas en °C dans le salon, en appel plancher chauffant).

=> Si la maison est occupée une partie de la journée, tu cas utiliser le solaire à mesure, et donc encore une fois, pas grand chose à stocker.

Si la maison est vide la journée avec présence à 17h par ex, il faut relancer le plancher à 15h (par exemple), donc le besoin est plutôt 15-20h. On a dans ce cas un besoin de déphasage et peut être de stockage.
Citation:
Pour le ballon, pour 4 personnes, prendre 300 litres, c'est pas beaucoup plus cher.
En effet avec les moyennes c'est bon... mais s'il fait un jour sans soleil, le soir tu n'as plus d'ECS solaire.
En été c'est dommage...

Pour un CESI 200 litres est mieux niveau rendement mais moins bien niveau confort d'utilisation. Ok!
Prendre combien de litre par personne en gros. Moi je suis parti sur du 35 litres par personne avec une majo de 1,5 pour "absorber les surchauffe".
La règle empirique est de prendre sa consommation et de la doubler.
Cela pallie à un jour sans soleil.
Dans ton cas, 35x4x2= 280 litres, on y est.
Citation:
Pour la surchauffe
En fait, il y 2 cas : le régime où on peut encore charger et le régime où c'est "plein" (90°C).
Tes rendements d'hiver exigent que tes capteurs soient plein sud et à 50-60° d'inclinaison. L'été, ils sont très inclinés par rapport au soleil et cela "casse" leur rendement (regarde le topo de Pierre Amet sur son site).
Donc la boucle de décharge a déjà moins à évacuer...

Oui Ok pour l'inclinaison mais là je suis limité par la pente du toit, malheureusement. Mais sinon l'idéal est 60° c'est clair!
Quel pente as-tu ? à quel azimuth ?
Attention, plus on est loin du sud, moins il faut incliner.

Citation:
Une alternative est de vider tes 5 capteurs de chauffage en juin et les remettre en service en septembre.
Ca évite de dépenser de l'énergie pour faire tourner de la chaleur.


C'est une solution mais pour un particulier lambda, le problème se pose là!
C'est pas forcément compliqué, il faut pouvoir séparer les 2 circuits (tes 5 capteurs d'un côté et les 2 de l'autre), et prévoir une vidange facile de la partie chauffage.
A l'automne, on remplit avec le liquide récupéré ert c'est reparti.
Il faut vérifier que les capteurs le supportent (pas de problème pour les plans).

Cordialement

Avatar du membre
babar
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 262
Enregistré le : mer. août 22, 2007 17:21 pm
Localisation : Brest Finistère 29

Message par babar »

Ok j'ai saisi! Le volume de stockage ballon dépend donc de l'utilisation et de l'émetteur. Son rôle va donc être de stocker lorsque le plancher coupe en régulation ou lorsque celui ne consomme pas. Le reste du temps l'énergie est transmise intégralement.
Quel pente as-tu ? à quel azimuth ?
Attention, plus on est loin du sud, moins il faut incliner.
Il y a juste ca qui me pose problème...azimuth, je ne définis pas bien le terme. Ni l'inclinaison des toits. Ici, à brest les toits ont une pente à 45° mais comment connaitre l'inclinaison réelle par rapport au soleil?

Merci pour ces renseignements, c'est déjà beaucoup plus clair! J'ai juste à cogiter un peu sur le ballon tampon, l'impact de son volume sur l'installation.
J'ai calculé pour janvier (le moins favorable) et avril (le plus favorable) ca me donne respectivement, 200 et 400 litres pour couvrir 1 heure de charge solaire sans soutirage. A voir l'effet d'avoir un gros ballon en janvier ou l'inverse un petit ballon en avril....
C'est le sol-air que j'espère...

pvigraphics.com/graphisme, site web et multimédia

Avatar du membre
p_bricoleur
Modérateur
Modérateur
Messages : 1671
Enregistré le : mar. déc. 27, 2005 10:37 am
Localisation : Rueil-Malmaison (92)
Contact :

Message par p_bricoleur »

Oui donc pour le stockage, il ne faut pas étudier que le côté solaire mais aussi comment ton chauffage utilise la chaleur (à quel température, à quel horaire, etc.) avant de chercher à dimensionner le stockage.

L'azimuth des astronomes c'est le cap des marins...
En solaire, c'est l'angle par rapport au sud.
Pour l'hiver, il ne faut pas beaucoup s'éloigner du sud.

"L'inclinaison par rapport au soleil" n'existe pas car celui bouge tout le temps (en azimuth et en hauteur), mais le rendement des capteurs est maximum quand les capteurs sont plein sud et inclinés de manière à être face au soleil au midi solaire (13h l'hiver, 14h l'été).

Brest étant à 48,5°N, la hauteur du soleil (par rapport à l'horizontale) au 21/03 et 21/09 est 90-48,5 = 41,5°
Au 21/12, c'est 23° de moins, donc 18,5°
Au 21/06, c'est 23° de plus, donc 64,5°

Pour le chauffage, on veut privilégier des capteurs face au soleil l'hiver, alors que le soleil est bas (angle avec l'horizontale entre 18°5 et 41,5°).
Le plan du capteur doit être proche de l'orthogonale à l'axe solaire, donc orienté entre 90-18,5 = 72° et 90-42 = 48° de l'horizontale.

Comme il y a beaucoup plus à collecter en mars qu'en décembre, il vaut mieux favoriser ce mois là, donc plutôt 50° que 70°.
Voilà d'où sort le 50-60° dont on parle beaucoup sur le forum.

Si ton toit est à 45°, c'est idéal autour des équinoxes (mars/septembre), donc plutôt bien.
C'est l'avantage d'habiter une région à précipitations abondantes...

Dans le sud, on met 20°, donc c'est super l'été mais en hiver, on collecte mal.

Cordialement

mimichris
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 248
Enregistré le : mar. août 07, 2007 11:54 am
Localisation : Caux (34)

Message par mimichris »

[quote="p_bricoleur"]
..........Dans le sud, on met 20°, donc c'est super l'été mais en hiver, on collecte mal.

Cordialement[/quote]

Ben je te dirai ca cet hiver, je suis entre Beziers-Montpellier, ma maison est orientee azimut 82°, inclinaison 20°, donc je ne suis pas optimum, pourtant les logiciels, que ce soit en photovoltaique ou en thermique me donne pas mauvais du tout, parce que justement je suis incline a 20° comme tu le dis.
Pour le thermique j'ai des pb de surchauffe en ce moment, je suis oblige de faire fonctionner le radiateur de la veranda pour decharger un peu le ballon.
Et faire passer de l'eau a 85° dans un radiateur quand dehors il y a 30° ouf, ca chauffe dur......

Avatar du membre
p_bricoleur
Modérateur
Modérateur
Messages : 1671
Enregistré le : mar. déc. 27, 2005 10:37 am
Localisation : Rueil-Malmaison (92)
Contact :

Message par p_bricoleur »

Bonjour,

Ce que tu dis est cohérent.

Plus on est orienté loin du sud, moins il faut incliner.

Les inclinaisons à 50/60° c'est pour plein sud.
Si tu diriges un plan vers l'est (-90° d'azimuth) incliné à 45°, on voit que le soleil passe beaucoup sur la tranche.

Les faibles inclinaisons collectent bien l'été (soleil haut et toit plat) et sont plus indépendantes de l'orientation.
Par contre l'hiver les rayons très couché du soleil ont tendance à passer "par dessus".

Pour tes rendements en hiver, pas de problèmes, tous les retours d'expérience sont les bienvenus.

Quand tu indiques 82°, cela signifie bien à 82° du sud vers l'ouest (donc presque plein ouest) ?

Cordialement

Avatar du membre
babar
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 262
Enregistré le : mer. août 22, 2007 17:21 pm
Localisation : Brest Finistère 29

Message par babar »

Salut!
Si ton toit est à 45°, c'est idéal autour des équinoxes (mars/septembre), donc plutôt bien.
C'est l'avantage d'habiter une région à précipitations abondantes...
Et mon toit, quelle est son inclinaison réelle par rapport au soleil?
Et également, je n'ai pas trop compris l'histoire des 90-48.5...ok pour la latitude 48.5N, 90°étant l'angle au pôle. Mais je ne vois pas pourquoi on sort les 41.5°...
C'est le sol-air que j'espère...

pvigraphics.com/graphisme, site web et multimédia

mimichris
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 248
Enregistré le : mar. août 07, 2007 11:54 am
Localisation : Caux (34)

Message par mimichris »

[quote="p_bricoleur"]
Pour tes rendements en hiver, pas de problèmes, tous les retours d'expérience sont les bienvenus.

Quand tu indiques 82°, cela signifie bien à 82° du sud vers l'ouest (donc presque plein ouest) ?

Cordialement[/quote]

Une image vaut mieux qu'une explication, voici un extrait de PVSYST4 :

Image

Avatar du membre
p_bricoleur
Modérateur
Modérateur
Messages : 1671
Enregistré le : mar. déc. 27, 2005 10:37 am
Localisation : Rueil-Malmaison (92)
Contact :

Message par p_bricoleur »

Pour Babar

Et mon toit, quelle est son inclinaison réelle par rapport au soleil?
Ca change tout le temps ça : le soleil bouge.
Et également, je n'ai pas trop compris l'histoire des 90-48.5...ok pour la latitude 48.5N, 90°étant l'angle au pôle. Mais je ne vois pas pourquoi on sort les 41.5°...
On va prendre le cas facile aux équinoxes (21/03 et 21/09).

A ces 2 dates, l'angle que fait le soleil avec la verticale du lieu est égal à la latitude (chez toi, ça fait 48.5° de la verticale)

Si on veut l'angle du soleil avec l'horizontale du lieu, il faut prendre 90° - l'angle avec la verticale.
Donc 90-48.5 = 41.5°

Aux équinoxes et au midi solaire, chez toi, le soleil est à 41,5° par rapport à l'horizontale.

Aux autres dates

Il faut prendre en compte la déclinaison terrestre (liée à l'inclinaison de l'axe de la Terre) qui varie environ entre -23° et +23°.

Donc :
- au 21/12 (solstice d'hiver) : le soleil au midi solaire est à 41.5-23 = 18.5°
- au 21/06 (solstice d'été) : le soleil au midi solaire est à 41.5+23 = 64.5°
les 2 angles par rapport à l'horizontale.

En passant, on voit l'importance d'évaluer les masques pour l'hiver.
En effet, 18.5° c'est très bas. Et c'est en plus au midi solaire.
Il faut donc que les 90° d'azimuth autour du sud soit les plus dégagés possible car chaque masque significatif enlève de précieuses minutes de soleil.

Par exemple, si votre maison fait face au sud et que le voisin juste en face a une maison à 20m et à la même hauteur que la votre, c'est mal parti.

Cordialement

Avatar du membre
babar
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 262
Enregistré le : mer. août 22, 2007 17:21 pm
Localisation : Brest Finistère 29

Message par babar »

Ok! jvais potasser ca! avec tous ces angles, je perds le nord! et c'est peu dire... :lol:

Je te remercis pour ces renseignements et pour ta patiente. :D
C'est le sol-air que j'espère...

pvigraphics.com/graphisme, site web et multimédia

Avatar du membre
babar
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
Messages : 262
Enregistré le : mer. août 22, 2007 17:21 pm
Localisation : Brest Finistère 29

Message par babar »

Donc voila j'ai regardé ça de près et si j'ai parfaitement compris...aux équinoxes l'inclinaison optimal pour chez moi est de 41.5°, solstice d'hiver de 71.5° et 25.5° pour le solstice d'été et ceux de manière à se que la capteur soit perpendiculaire au capteur bien sûr!

C'est bon?
C'est le sol-air que j'espère...

pvigraphics.com/graphisme, site web et multimédia

Avatar du membre
p_bricoleur
Modérateur
Modérateur
Messages : 1671
Enregistré le : mar. déc. 27, 2005 10:37 am
Localisation : Rueil-Malmaison (92)
Contact :

Message par p_bricoleur »

Bonjour,

Oui c'est ça sauf aux équinoxes.

En prenant tout par rapport à l'horizontal :

Angle "idéal" du capteur = 90 - angle du soleil au midi solaire

Ton calcul est bon pour l'hiver et l'été.

Pour les solstices, le soleil sera au midi solaire à 41.5° de l'horizontale.
Le capteur serait lui à 90-41.5 = 48.5°

Cordialement

Répondre

Retourner vers « Capteurs plans »