Qu'est-ce qu'une perte de charge acceptable ?

[Geekolo]

Bonjour,
Lorsque j'ai construit ma maison, j'ai passé dans la construction un tuyau annelé de 25 mm, en attendant plus tard d'installer un système solaire.
L'installation solaire en drainback de Guy Delsol me plait.
Les calculs montrent que la vitesse maxi, au débit nominal (120l/h) pour 6 capteurs GMT250, est égale à 40 cm/s. C'est la vitesse des bulles d'air. Je pense qu'en l'absense de coefficient de sécurité, les risques sont élevés de désamorçage, peut-être même aléatoire.
J'ai donc 2 options :
- mettre une pastille de diminution de diamètre avant l'arrivée à la réserve d'autovidange
- mettre 2 capteurs de plus (+720 €), ce qui ne me fait passer en terme de couverture des besoins pour Janvier, de 38% (6 capteurs) à 50% (8 capteurs) et en décembre de 32% à 42%. Le volume de stockage restant le même, à 944 litres

Que feriez-vous, et pourquoi ?

Merci

[pacobab]

Bonjour O'Patrick.
Je ne suis pas personnellement un fan de l'autovidangeable. Pour moi, ses deux avantages ne valent pas la peine de la complexité qu'il entraîne. Mais je sais que beaucoup de contributeurs à ce forum en sont très satisfaits.
Les deux avantages seraient

• l'absence de surchauffe du caloporteur en été,
• l'absence de gel du caloporteur en hiver

En fait, je ne prendrais jamais le risque de l'avantage no 2 : pour moi, glycol obligatoire, mais si tu es en montage sans échangeur, évidemment ça pose un problème.
Pour l'avantage no 1, si le système est bien dimensionné et les panneaux suffisamment inclinés, la surchauffe quelques jour par an est très bien gérée avec un vase d'expansion de la bonne taille.
Il y a quand même un inconvénient majeur à l'autovidangeable : la quasi impossibilité de faire travailler le circulateur à vitesse variable, à cause de cette vitesse minimale pour faire redescendre les bulles. La vitesse variable permet par exemple de travailler en delta de température constante entrée sortie des capteurs, et ainsi d'optimiser le chargement du ballon.

Donc si c'était mon installation, j'oublierais l'autovidange.
Mais pour ce qui est de rajouter deux capteurs, ça serait pour moi une très mauvaise idée. Que ferais tu des calories captées en plus ? Cela aurait surtout tendance à augmenter le nombre de jours de surchauffe. Tes panneaux sont-ils inclinés à 60 deg ? Cher pour des inconvénients en plus. Par glop.
Cdt
Jean

[Geekolo]

Bonjour Jean,

Effectivement cette histoire de vitesse minimum pour vaincre les bulles, c'est pas top. Surtout que de faire circuler l'eau à faible vitesse pour l'ECS, c'est quand même appréciable quand l'ECS représente 75% de mes besoins...

Le problème se pose, et les doutes s'installent...

Merci de tes arguments forts justes.
@+
Patrick

[guy delsol]

OUPS...!!
Vous le faites exprès..? l'autovidange...mon dada..!!
Et attendiez ma réaction à vos aprioris insensés....?
Je ne vais pas reprendre tout ce que j'ai déjà dit sur l'autovidange...Vous devriez le faire , ça vous éviterait de dire n'importe quoi...et surtout de ne pas gâter la qualité de ce forum, avec tout et tout....
1/. Vitesse variable ou pas, pas de problème, naturellement au démarrage le circul rempli les capteurs, et l'air n'e peut que descendre dans la réserve. (avec ou sans bulles )
2/. Surchauffe.. vase d'expansion....en vaporisation, c'est une bombe, ( voir cocote minute ) et si mise à l'air c'est le jet de vapeur ( locomotive )...perte d'eau et les combles en sauna..
3/. dimension des tuyaux...!!
Egal, montée et descente, c'est la meilleure façon d'équilibrer et faciliter le circuit.

4/. le choix avec glycol en satisfait pas mal, mais demandez aussi les inconvénients...

Libre à vous deux de continuer à vous masturber les neurones.. y a tant de sujet sur le solaire.... mais ça fatigue et n'apporte rien au forum.

Cordialement.
Guy.

[Geekolo]

Bonjour Guy !
Merci de ta réponse.

1/. Vitesse variable ou pas, pas de problème, naturellement au démarrage le circul rempli les capteurs, et l'air n'e peut que descendre dans la réserve. (avec ou sans bulles )

Donc pour toi pas de risque de désamorçage, même à faible vitesse.

3/. dimension des tuyaux...!!
Egal, montée et descente, c'est la meilleure façon d'équilibrer et faciliter le circuit.

Ok, cela répond à ma question : tu penses qu'il vaut mieux que je rajoute des capteurs si les calculs montrent un risque de désamorçage

Vous le faites exprès..?
... vos aprioris insensés....
... ça vous éviterait de dire n'importe quoi...et surtout de ne pas gâter la qualité de ce forum, avec tout et tout....
Libre à vous deux de continuer à vous masturber les neurones.. y a tant de sujet sur le solaire.... mais ça fatigue et n'apporte rien au forum.

Hummm....

[pacobab]

Bonjour Guy, et bonjour à tous,
Guy,
Je ne fais qu'exprimer un avis. Comme je l'ai dit, beaucoup de gens sont parfaitement satisfaits de leur installation autovidangeable.
Mais il y a quand même des inconvénients notoires et je te remercie de bien vouloir les reconnaître.

• Tout d'abord, il faut une réserve, soit à fabriquer soi-même, soit à acheter hors de prix. Dans les deux cas ça représente un coût.
• Ensuite, il faut respecter une pente minimum pour tout le trajet du caloporteur. Rien que le passage à travers la toiture est une vraie galère, pour assurer à la fois la pente et l'étanchéité à la pluie . Et garantir ce minimum de pente n'est pas toujours évident .
• Ensuite encore, et quoi que tu en dises, les capteurs "high flow" donc gros diamètre ne pourront pas bénéficier de la variation de vitesse, sous peine de desamorçage. Et la plupart des capteurs échelle sont "high flow".
• Enfin, inconvénient pas des moindres, cela limite le choix des capteurs a ceux qui se vidangent entièrement par gravité. Cela exclut la plupart des capteurs serpentin.

D'autre part je comprends ton enthousiasme, mais évite de répandre des contre-vérités .

Surchauffe.. vase d'expansion....en vaporisation, c'est une bombe, ( voir cocote minute ) et si mise à l'air c'est le jet de vapeur ( locomotive )...perte d'eau et les combles en sauna..

La plupart des installations existantes ne sont pas autovidangeables. Elles sont pourtant conformes et sûres, et entre le vase d'expansion et la soupape de sécurité, les risques restent très faibles. Je remarque que le circulateur en marche forcée est un mode de panne possible de toute installation solaire thermique, et que donc même les installations autovidangeables peuvent être sujettes à vaporisation.

Et je ne suis pas un opposant à l'autovidangeable, je trouve que le jeu n'en vaut pas la chandelle, et que tant qu'à faire, je préfère mettre mes efforts dans un bon ballon à colonnes de stratification qui permettra l'augmentation du taux de couverture solaire.
Cdt
Jean

[Geekolo]

Bonjour à tous,
Question de newbie, désolé pour les pros qui connaissent déjà et s'ennuieront sur ce post...
Dans une boucle solaire primaire comportant des tuyaux de différents diamètres et un circulateur.
Qu'est-ce qui impose le débit ?
1 - Est-ce le circulateur ? Et dans ce cas la vitesse du fluide change dans chaque tuyau. L'opposition à la circulation que doit contrer le circulateur est-elle plus forte sur les tuyaux plus petits ?
2 - Est-ce le tuyau de plus petit diamètre ? Et dans ce cas la vitesse du fluide est-elle constante dans le circuit ?

Puis-je comparer le débit à l'intensité électrique, la vitesse du fluide à la tension, les pertes de charges à des résistances électriques ? Si oui, alors la bonne réponse est la 1

Merci de m'éclairer

[ramses]

bonjour a tous,

desole mais tu prends le probleme a l'envers ! c'est toi qui impose le debit !!! et une fois ce debit definit, il te reste a adapter le diam de tes tuyaux, ton circul, ...

Bien a vous tous

[YELLOW WHEELY BIN]

ire.
J'ai donc 2 options :
- mettre une pastille de diminution de diamètre avant l'arrivée à la réserve d'autovidange
- mettre 2 capteurs de plus (+720 €), ce qui ne me fait passer en terme de couverture des besoins pour Janvier, de 38% (6 capteurs) à 50% (8 capteurs) et en décembre de 32% à 42%. Le volume de stockage restant le même, à 944 litres

Que feriez-vous, et pourquoi ?

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Personnellement, je ne vois pas où est le problème : ce sont les tuyaux au plus petit diamètre qui admettront le débit soit que tu auras choisi, soit qu'ils peuvent supporter... Bulles ou pas...

Dans ce cas, un circulateur à débit variable serait utile...

Sinon, il te reste peut-être, la possibilité d'enfiler une multicouche ou un PER de dia. 16, dans les tuyaux inox...

YWB

[Beone68]

Dans une boucle solaire primaire comportant des tuyaux de différents diamètres et un circulateur.
Qu'est-ce qui impose le débit ?
1 - Est-ce le circulateur ? Et dans ce cas la vitesse du fluide change dans chaque tuyau. L'opposition à la circulation que doit contrer le circulateur est-elle plus forte sur les tuyaux plus petits ?
2 - Est-ce le tuyau de plus petit diamètre ? Et dans ce cas la vitesse du fluide est-elle constante dans le circuit ?

C'est un peu les deux.

Mais comme le signale Ramsès, dans le cas de la boucle solaire, on commence toujours par déterminer le débit nominal de l'installation pour assurer un bon fonctionnement, c'est-à-dire une bonne collecte des calories. On calcule les pertes de charge puis on choisi le circulateur qui pourra donner le débit nominal avec les pertes de charge calculées. On affine le réglage avec un régulateur de débit ($$$) ou un étrangleur dans le circuit. Un circulateur sous-dimensionné n'assura pas le débit minimal. Un circulateur surdimensionné devra être bridé donc consommera de l'électricité en pure perte.
Au moment du choix du circulateur, il peut arriver qu'il n'y ait pas de circulateur sur le marché pour la plage de fonctionnement choisie (débit versus perte de charge du circuit). Ou bien les pertes de charges sont élevées et on doit tapper dans un circulateur surdimensionné dont le prix s'envole. Il faut alors travailler sur les pertes de charges (nouveau schéma de connexion des panneaux, augmentation des diamètres de tuyaux, etc.) pour pouvoir trouver un circulateur qui va bien.
J'espère que c'est assez clair.

a+
Beone

[Beone68]

Sinon, il te reste peut-être, la possibilité d'enfiler une multicouche ou un PER de dia. 16, dans les tuyaux inox...

Là c'est de la gaine de luxe !
C'est un argument en cas de revente de la maison: "Toute les gaines de la boucle solaire sont en inox. C'est une installation haut-de-gamme."

[ventura]

Bonjour à tous,
Question de newbie, désolé pour les pros qui connaissent déjà et s'ennuieront sur ce post...
Dans une boucle solaire primaire comportant des tuyaux de différents diamètres et un circulateur.

Qu'est-ce qui impose le débit ? LE CONSTRUCTEUR DE PANNEAU SOLAIRE PRECONISE UN DEBIT
1 - Est-ce le circulateur il faut le determiner en fonction du debit et de la pression necessaire
FONCTION DE : diametre des tubes,coudes, longueurs,dénivelé du circuit dans certain cas ou situation,les vannes, les échangeurs tous ce qui freine le passage du fluide
? Et dans ce cas la vitesse du fluide change dans chaque tuyau. OUI si il est de diamètre différent
L'opposition à la circulation que doit contrer le circulateur est-elle plus forte sur les tuyaux plus petits ?OUI
2 - Et si le tuyau est de plus petit diamètre ? Et dans ce cas la vitesse du fluide est-elle constante dans le circuit ?NON PLUS RAPIDE

Puis-je comparer le débit à l'intensité électrique,PAR ANALOGIE OUI
la vitesse du fluide à la tension NON ......la vitesse est fonction du débit et de la section du tube donc diamètre
LA TENSION ANALOGIE À LA PRESSION
les pertes de charges à des résistances électriques PAR ANALOGIE OUI

[Balajol]

Bonsoir Tous ,
Animés comme toujours les projets qui touchent à l'autovidange.
Alors quelques petits rappels:
Les bulles ne sont chassées que pendant la phase d' amorçage dans une installation correctement conçue. Par la suite le circulateur doit fournir beaucoup moins d'efforts pour permettre la circulation (Mêmes conditions qu'un circuit fermé classique)
En dimensionnant correctement l'installation, il est possible d'augmenter alors la vitesse du circulateur pour un ensoleillement optimal. (La marge de manœuvre est bien entendu plus faible qu'en circuit fermé)

Il est donc tout à fait possible, même conseillé après la phase d' amorçage, de faire varier la vitesse du circulateur.
Si cette variation est commandée par le Delta Capteur/ Bas Ballon le décrochage vat être vu par la régulation qui "remet la gomme" ..
Attention par contre aux apprentis sorciers qui considèrent que la diamètre des tuyauteries a peu d'importance Beaucoup l'on payé cher .. Oubliez également le diaphragme en entrée réserve..
En circuit fermé cela permet d' Equilibrer la puissance du circulateur avec l'installation et Eviter un circulateur trop puissant qui consommera de l'énergie pour rien ou un circulateur trop faible qui ne pourra assumer les jours de canicule ..
En auto vidange, on doit avoir une phase de purge efficace qui ne peut l'être qu'avec une adéquation entre tuyauterie et circulateur, puis un fonctionnement quasi identique au circuit fermé.

Passé tout ceci et avec le recul de ces quelques années passées en votre compagnie, j'aurai tendance à conseiller aux personnes qui ont déjà installé des tuyauteries surdimensionnées de fonctionner en circuit fermé glycolé
Il n'y a pas de miracles , un circuit en drain back doit être pensé dès la conception, le bricolage se paye Cash
J'ai personnellement 2 champs de capteurs , un en drainback qui fonctionne depuis 2011 sans glycol mais avec des conditions de fonctionnement particulières et un autre champ de env 10 m2 (Capteurs à Serpentin)
Le deux me donnent satisfaction. L'environnement et la philosophie "Autovidange "me plaisent bien mais il faut parfois être réaliste et faire des choix raisonnables.
Cordialement
Bertrand

[ramses]

bonsoir a tous,

il est clair qu'il faut imperativement rester un poil au dessus de la vitesse des bulles, 0.5m/s, si on veut qu'elles s'evacuentMAIS la vitesse d'une bulle est donnee pour une tuyauterie placee verticalement et dans laquelle le flux de circulation de fait a contre courant des bulles !

Cette vitesse est donc donnee pour une tuyauterie verticale ! Si la tuyauterie est en pente, on corrige cette vitesse en fonction de l'angle de pente ! un coup de calculette sur le sin de l'angle par rapport a l'horizontal et c'est corrigé, exemple :

un tuyau verticale a 90°, (sin90°=1), donc pas de correction
un tuyau en pente a 60°, (sin60°=0,867), on peut donc descendre la vitesse de 13%
un tuyau en pente a 45°, (sin45°=0,707), on peut donc descendre la vitesse de 29%
un tuyau en pente a 30°, (sin30°=0,5), on peut donc descendre la vitesse de 50%

gaffe hein, pour la correction, on doit tenir compte de la partie de pente la plus "verticale" de toute la conduite pour faire la correction !!!

Bien a vous tous

[pacobab]

Bonjour à tous,
Voici un peu une redite de ce qui est écrit ci-dessus :

Le débit optimal des capteurs est donné par le fabricant des capteurs. Il se retrouve dans la fiche "SOLAR KEYMARK" s'il y en a une ce qui est très fortement recommandé si ce sont des capteurs récents, ou dans quelques fiches CSTB pour les capteurs plus anciens.

Si les capteurs sont mis en série, le fabricant préconise souvent quelque chose. Soit de multiplier le débit par le nombre de panneaux (et la hausse de température reste constante), soit de garder le même débit que pour un panneau, (et la hausse de température est multipliée par le nombre de panneaux. Le fabricant préconise souvent aussi un nombre maximum de panneaux à mettre en série.

Quand les capteurs sont mis en parallèle, le débit doit être tout simplement multiplié par le nombre de branches. Mais on peut aussi panacher, par exemple un capteur dans une branche, 2 dans la deuxième, 3 dans la troisième. Dans ce cas, les débits de chaque branche devront être proportionnels aux nombre de capteurs de la branche, de façon à avoir la même différence de température entrée sortie dans les différentes branches. La difficulté du montage en parallèle est l'équilibrage, c'est-à-dire de garantir le même débit dans chaque branche (pour des branches avec un nombre de capteurs identique). Monsieur Albert Tichelmann vous aidera à résoudre ce problème, mais parfois, il n'y suffira pas.

Enfin il est bien sûr possible de varier par rapport au débit recommandé. Je ne pense pas qu'il soit efficace d'aller vers des débits très supérieurs au débits recommandés par le fabricant. Par contre, il est très utile de pouvoir faire varier le débit entre 0 et le débit nominal, pour obtenir par exemple une hausse de température exploitable en sortie de panneaux par faible luminosité. En effet, plus le débit est faible, plus la température en sortie de capteurs est haute (et plus le rendement des panneaux baisse, hélas !). Pour faire varier le débit, un bon circulateur récent que l'on peut commander en PWM fera l'affaire.

Cdt
Jean