Capteur solaire ultra low cost en plastique

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Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar Leo05 » Mer Déc 28, 2016 20:41 pm

Bonjour à tous,

Voilà maintenant pas mal de temps que je parcours le forum à la recherche d'informations sur des capteurs solaire à très bas coût de type moquette solaire pour piscine mais permettant de produire de l'eau chaude à environ 50°C pour chauffage et sanitaire.

J'ai fait quelques bricolages concluants à base de coroplast (vous savez les plaques plastiques pour pub d'agence immobilière).
* Pour la piscine, sans isolant et sans vitre: rendement de quasiment 90% (normal, l'air est plus chaud que l'eau, on pompe l'air en plus de la lumière du soleil)! ça marche fort et c'est 5€ du m2 (capteur du commerce pas cher a tube en PE = 25€ du m2), donc 5x moins cher.
* Pour mon chauffage, avec isolant et film plastique comme vitre: rendement supérieur à 50% même par 0°C, soit 500W/m2 en plein soleil.

Donc à 15€ du m2, on peut faire un capteur qui devrait durer plusieurs années. Le PP est très résistant, il en existe du traité anti uv, et le film plastique encore moins cher qui sert de vitre le protège. Le tout en drainback donc pas de gel possible. Pour 10x moins cher qu'un capteur du commerce, on peut donc produire beaucoup de chaleur en basse température (ça tombe bien, on n'a pas besoin de vapeur ou de circuits sous pression).

Mon constat à la lecture des posts qui ont abordé ce sujet:

- Capteur pour piscine en tuyau PE noir monté en spirale. C'est l'idée qu'on voit partout sur le net, mais est ce vraiment une bonne idée?
J'ai pu lire que certains l'utilisaient avec une température de sortie de 70°C!
Pour moi il y a un gros probleme, c'est la longeur du tuyau. Si l'eau atteint 40°C après avoir parcouru les 2 premiers metres, le tuyau commence à rayonner, et les pertes compensent les gains, même avec une vitre protection. Il faudrait une pompe très puissante pour avoir un gros débit et donc un bon rendement.
Quelqu'un parmis vous a-t'il fait des mesures de rendement sur ce type de capteurs en tube? J'ai un gros doute, et pas trop envie d'en fabriquer un pour faire juste des mesures car je suis presque sûr du résultat.

- Il semblerait que de nombreux bricoleurs ou acheteurs de moquette solaire oublient ce point très important et recherche une température de sortie la plus importante possible, ce qui parait logique mais est en fait exactement l'inverse de ce qu'il faut faire pour avoir un bon rendement. Plus l'eau à la sortie est proche de la température d'entée, et meilleur est le rendement. C'est contre intuitif et pourtant c'est de la physique. J'ai pu lire des commentaires de clients sur des sites qui se plaignent que l'eau n'est pas chaude à la sotie, ce qui ne veut rien dire si on ne connait pas le débit. Et on voit aussi des capteurs en plastique sous cloche sensés être miraculeux car captant la lumière dans plusieurs direction, avec des clients contents mais qui je pense se sont fait arnaqué. Un capteur d'un demi m2 ne peut pas produire grand chose...

- Les réalisations manquent terriblement de mesures à mon gout. Et sans mesure on ne sait jamais ce que l'on fait. On ne sait pas combien on produit et on ne sait pas si on améliore ou si on détériore quand on fait des modifications. Ce qui parait parfois être une bonne idée (le capteur à air en cannette alu ou le tuyau PE noir) s'avère en fait très médiocre quand on regarde le résultat de la production.
Du coup, je me suis développé un petit moniteur à base de Rapsberry Pi. C'est très peu cher, disons 100€ tout compris avec les capteurs de température et débitmetre. Il m'affiche en direct la puissance produite par le panneau, dispose d'un historique avec des graphiques et commande la mise en route et l'arret de la pompe (passage de nuage, jour/nuit, programmation).

- Surchauffe.
Le plastique ne tient pas bien en température, ormis l'EPDM. J'ai pu lire que certains déconseillent de bacher les capteurs piscine sous un film plastique. Mais s'il n'est pas trop isolé, la température de stagnation peut être abaissée. J'ai déjà eu des pannes et mes capteurs n'ont jamais dépassé 85°C, ce qui est déjà chaud, mais le PP tient très bien. Aucune fuite à déplorer. Bien sûr il vieilli plus vite en cas de surchaffe, mais bon à 5€ le m2 s'il dure 2 ans moi ça me va. Je n'ai pas assez de recul sur la durée de vie pour l'instant,mais l'économie de la première année devrait me payer de beaux capteurs EPDM, qui eux sont increvables.

- Connection à l'existant.
Un voisin ardéchois à présenté son installation sur votre site. Il utilise un échangeur à plaque pour envoyer les calories dans son circuit de chauffage. Je l'ai contacté et il m'a aimablement donné quelques infos sur l'échangeur. J'en ai trouvé un à 100€ (j'ai pas pris le plus petit) sur un site connu de bricolage. Ben, ça dépote! A terme, je pense l'insérer dans le circuit de ma chaudière, j'espère avant la fin de cet hiver.
Ce qui est bien avec ce type d'échangeur c'est que c'est compact et efficace. Certains l'utilisent en raid pour se doucher sur le circuit de refroissement du 4x4 :bave:
Bien pratique pour se doucher sans légionelose si mon circuit solaire ne monte pas au dessus de 60°C.

-Gel
Le probleme principal avec des capteurs en plastique c'est le gel l'hiver. Alors montage en drainback, mais si c'est pas possible, pensez vous que lancer la pompe sur un ciruit fermé permettrait avec l'eau qui circule d'éviter le gel? le coup du robinet qui goute l'hiver, ça gele pas, mais parcequ'il y un apport d'eau chaude du sous sol. En circuit fermé en dessous de zéro je sais pas... si l'un d'entre vous à un expérience.

Voilà, c'est avec plaisir que j'attends de connaître vos expériences et remarques sur le sujet.

De mon coté, pour l'instant les mesures sur mon petit prototype d'un m2 sont bonnes: 15€, rendement de 55 à 40% pour un DT=0 à 40, mes quelques litres d'eau montent à 55°C (reservoir non isolé à l'air libre!). Pas à dire, le soleil ça chauffe :schock:
Une installation de 10m2 tout compris avec raccordement/pompe/rapsberry/capteurs/sondes température/debitmetre etc devrait couter moins de 500€ et un peu d'huile de coude pour fabriquer les capteurs.
Je vais tester en paralléle une moquette solaire de 4 m2 que je vais isoler, car pour l'instant les 200 litres d'eau qu'elle alimente plafonnent à 35°C. C'est plus cher mais aussi plus facile à fabriquer puisque c'est déjà tout fait dans le commerce :oops:

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar thib » Mer Déc 28, 2016 22:26 pm

pourrait on avoir quelques photos du proto 8-)
merci
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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar loulou2626 » Mer Déc 28, 2016 23:40 pm

Bonjour,
Tu peux nous en dire plus sur le débimétre que tu utilises avec le rasp?
Il supporte l'eau chaude? voire très chaude?

Je suis aussi en recherche d'un échangeur à plaque, c'est lequel que tu as pris?

Merci et bonne continuation
loulou

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar olivierd » Mer Déc 28, 2016 23:44 pm

Bonjour

je ne vois pas ce que tu veux dire par "les plaques plastiques pour pub d'agence immobilière"...

J''envisage de faire mes capteurs car j'ai des vitres à foison 5 mm en verre normal, reste à trouver des tuyaux ou laisser couler l'eau directement sur le fond du capteur..

Merci

olivier
Ca y estn j'ai un véhicule électrique (Une Diabline), reste à la remettre en état.
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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar Leo05 » Jeu Déc 29, 2016 0:21 am

Alors dans l'ordre:

-photos du prototype, bientot car je suis en train d'en faire un tout beau tout neuf.

-débitmetre: https://www.amazon.fr/SODIAL-Capteur-De ... =debimetre
Il a passé l'été dans l'eau chlorée de la piscine sans probleme. Et il a pas mal tourné dans de l'eau à 55 sans problème pour l'instant. Niveau prix j'ai rien a rajouter, c'est plutot précis pour ce que c'est et robuste a priori. Et puis s'il rend l'ame j'en achete 10.

-le coroplast c'est ça: http://www.matedex.be/images/prod/big/G ... diqmf4v9v2
Très peu cher, se trouve en noir. Sous un film plastique il ne surchauffe pas mais sous une vitre je ne sais pas faudrait tester.

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar loulou2626 » Jeu Déc 29, 2016 9:05 am

C'est le débimètre que je pensais.
Je l'utiliser pour surveiller le remplissage de la piscine en eau froide.
Je l'avais écarté pour le solaire, car ses spécifications sont pour une température max de 80°C. Ca peut être jouable si il est sur la partie alimentation du capteur.

Et ton échangeur à plaque?

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar Leo05 » Jeu Déc 29, 2016 11:45 am

De mon coté j'ai pas de probleme, mes capteurs ne peuvent pas dépasser 85°C en stagnation par construction, et j'ai besoin d'eau à 55-60 maxi.

J'vais oublié l'échangeur: https://www.manomano.fr/recherche?subst ... eur+plaque
J'ai pris le 60 plaques, c'est peut etre surdimensionné mais vu le prix au moins j'ai de la marge.

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar loulou2626 » Lun Jan 02, 2017 13:37 pm

Salut,

Tu veux utiliser cet échangeur à plaque pour la piscine?

je te mets en garde car les soudures sont en cuivre, ce qui est fortement déconseillé pour l'utilisation avec le chlore ou le brome?
Les soudures risquent de ne pas durer longtemps.

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar Leo05 » Lun Jan 02, 2017 20:31 pm

Non non, pas pour la piscine bien sûr, merci pour l'info. Pour la picine je fonctionne en direct, pas besoin d'échangeur. Comme tout est en plastique pas vraiment de problème avec le chlore.

L'échangeur va me servir à préchauffer mon retour d'eau froide sur la chaudière fioul grâce à l'eau du circuit solaire.

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar lilian07 » Jeu Fév 02, 2017 23:02 pm

Bonsoir,
Voici le fruit de mes recherches sur des expériences de mesures réelles dans le domaine.

rendement capteur.jpg


Cette analyse est brut sur le m2 de capteur mais si on ajoute le prix des périphériques on constate que le capteur EPDM vitré polycarbonate est le meilleurs candidat pour produire de l'eau jusqu'à 45°.
Il existe d'autres voies pour réduire encore le coût du kwh produit comme le capteur PP (nappe solaire de chauffage piscine low cost) ou le capteur auto construit à ruissellement mais ces solutions me sembles moins viables dans le temps et plus approximatives pour un chauffage digne et durable. Par ailleurs il faut ajouter certainement le coût de la durabilité et de la maintenance qui pourrait faire varier cette analyse.

En poursuivant cette démarche de productivité on doit aller vers le "drain back" et un stockage atmosphérique type cuve plastique. De cette manière on peut envisager de réduire les coûts sans négliger le rendement du circuit primaire (capteur/stockage)

L'analyse montre également que le PV qui ne cesse de baisser commence à venir concurrencer le thermique pour un usage détourné au profit de l'ECS (ballon électrique).
J'en déduis donc que pour optimiser la performance d'un système solaire je préconise l'utilisation de capteurs low cost pour le chauffage si on peut rester autour de 45° et un détournement du surplus électrique des PV au profit de l'ECS.
On doit pouvoir atteindre des retours sur investissement de moins de 7 ans par ces systèmes qui par ailleurs évite le recours à la technicité du chauffage sous pression.

Bien cordialement
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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Ven Fév 03, 2017 5:44 am

Merci pour tout ce boulot !
et +1 pour le stockage en plastique ;-)

Je commence à m'intéresser dans ces collecteurs de piscine, je trouve les arguments très convaincants !

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar higgins » Ven Fév 03, 2017 22:24 pm

Salut merci du partage !
Les ° en début de ligne correspondent à l'inclinaison du système ?
L'eau est en circulation ?
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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar lilian07 » Ven Fév 03, 2017 23:23 pm

Bonsoir,
On est sur une inclinaison optimum pour l'hiver, les°en début de ligne sont des températures, la température de stockage est de 40°.
Circulation active régime laminaire.
Irr en W étant l'irradiation mesuré.
On constate qu'avec un delta T° de 40° (0° extérieur et 40° ballon tampon) la nappe solaire vitrée obtient un rendement de 197/649 environs 20%...

Souvent on sous estime la capacité du solaire lorsqu'il fait très froid mais avec un beau ciel bleu ça marche...les nuages sont plus problématiques et il y en a malheureusement beaucoup en hiver au moment ou les jours sont court....que des facteurs aggravants qui rendent l'usage difficile du solaire thermique pour le chauffage...
C'est pourquoi je préconise plutôt une grande surface couverte, un drain back et une grosse capacité de stockage avec un émetteur basse température.
Pour rester dans un coût raisonnable l'EPDM vitré reste une bonne formule à mon sens...

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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar higgins » Sam Fév 04, 2017 0:14 am

Merci bcp.

Je regarde la possibilité de chauffer 50 l d'eau à 40/45°(douche/vaisselle) avec un système en tuyau PE monté en panneau derrière le pare-brise de mon camping car intégral (mode roulage = panneau à plat | mode parking = panneau levé remplace rideau thermique)

Bref je fouille et essaie de comprendre avant de me lancer et tes mesures me conforte dans l'idée que c'est jouable !
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Re: Capteur solaire ultra low cost en plastique

Messagepar ramses » Sam Fév 04, 2017 0:28 am

bonsoir a tous,

juste un truc les gars ! aucun pardon en cas d'arret du circu avec du PE ou autres tuyaux plastiques derriere un vitre en plein soleil ...

J'dis pas qu'il ne faut pas mais juste savoir que c'est "la fete" quand ca arrive et ca va tres vite !!! Et que meme present, c'est peine perdue de penser vidanger ou autre bricolage ... une seule solution : une couverture vite fait sur le/les panneaux.

Bien a vous tous
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