Bonsoir.
En fait, les questions seraient plutôt pourquoi et comment se passer de monopropylène glycol?
Le monopropylène glycol (Tyfocor ou autre) est le liquide "solaire" par excellence, en fait, un liquide caloporteur de type alimentaire et permettant de résister à des températures négatives.
Plusieurs raisons nous amènent maintenant a essayer de nous passer de ce type de liquide:
1- contrairement à l'idée répandue, ce liquide n'est pas complêtement bio-dégradable et sa mise en décharge -impérative- n'est quasiment jamais effectuée (des centaines de litres sont vendus par mois et moins de 1 pour mille revient dans le circuit...);
2- Sa durée de vie dépend de la qualité de l'installation et des surchauffes d'été qu'il a du subir (entre 2 et 4 ans de durée de vie moyenne);
3- Les cycles de vaporisation/condensations réguliers arrivent à le rendre agressif pour les matériels;
...
Pour nous passer du monopropylène glycol, nous devons donc accepter de faire fonctionner de façons différentes nos installations. Pour cela, au moins 2 solutions peuvent être envisagées (et actulemment proposées par des fabricants sérieux) :
1- Le fonctionnement en boucle fermée pressurisée à l'eau:
Ce fonctionnement peut-être envisagé dans le cas de capteurs solaires à tubes sous vide:
La faible surface de réseau exposé permet de faire fonctionner la pompe de circulation lorsque la température releéve sur le capteur est inférieure à 5°C.
Dans ce cas, une partie des calories du ballon de stockage est prélévée pour maintenir le circuit hors gel. Il peut être envisagé de maintenir la température du ballon par la résistance d'appoint.
Certaines régulations permettent de réaliser ce fonctionnement.
L'énergie annuelle prélevée représente quelques pourcents de l'énergie totale prélevée en solaire.
En cas de coupure accidentelle de courant, il est nécessaire de s'assurer de la tenue hors gel du réseau. Une installation bien conçue peut résister plusieurs jours à une coupure d'alimentation.
Cependant et dans ce cas, je conseille à ce moment là d'ouvrir les clapets anti-retour pour re-créer un effet de thermosiphon pour réchauffer le réseau.
Attention: ce système n'est réellement valable que pour des capteurs solaires à tubes sous vide équipés d'une isolation efficace (les capteurs plans ont quand à eux une surface d'échange bien trop importante et cela créerait des pertes beaucoup plus significatives).
Le système à l'eau permet de plus d'avoir une vitesse de circulation (un débit) plus importante dans le circuit (0,5l/min/m² de capteur au lieu de 0,25l/min/m² de capteur) pour un même échange.
Il faut également assurer une rupture thermique (fusible) aux droits du (ou des) capteur(s) pour qu'en cas de gel avéré, le réseau se désolidarise.
Le système à l'eau est un système sain, peu onéreux, et écologique.
2- Les systèmes auto-vidangeables:
Là encore 2 solutions peuvent s'offir à nous:
Avec un fluide de type monopropylène glycol ou avec de l'eau.
Si l'on met une solution monopropylène glycol dans un circuit Drain back, cela nous permet de rendre la solution plus viqueuse, les échanges se font moins bien mais on est protégé contre le gel... En fait, une solution monopropylène glycol dans un drain back, du fait que le fuide caloporteur est à l'abri, permet de n'effectuer qu'une vidange tous les 10 ans (au lieu de 3 maxi).
Avec une solution à l'eau, cela fonctionne aussi bien.
Restent maintenant à "contrôler" les difficultées occasionnées par un fonctionnement en auto-vidangeable (aussi bien dans des capteurs à tubes sous vide que pour des capteurs plans):
a- La protection contre le gel:
Effectivement, il est IMPERATIF de respecter quelques contraintes de pose pour avoir un système drain back fonctionnel: pente des réseaux, capteurs vidangeables, réseaux avec des diametres intérieurs pas trop importants, ...
Il est important également que le contrôleur solaire autorise ce mode de fonctionnement ou qu'il puisse déverrouiller un mode 'gel' ... sinon on perd tout le bénéfice du drain back.
b- La protection de surchauffe:
Il est impératif qu'en cas de surchauffe avérée, le contrôleur solaire coupe la circulation en cas de montée importante en température.
Il faut également que le contrôleur n'accepte plus de remise en fonctionnement en cas de dépassement de seuil haut de température dans la capteur.
En fait, et là encore, certains règles de montage sont à respecter et tous
Il faut également que le contrôleur solaire accepte ce mode de fonctionnement (cycles rapides d'échanges de calories), intégrale dans le PID de régulation...
les contrôleurs solaires n'autorisent pas ces modes de fonctionnement.
Les capteurs n'ont pas trop de souci à rester en chauffe à vide, il est important cependant, pour un mode comme celui ci de bien veiller à ce que la courbe Rend./DT du capteur à rendement=0 ait DT le plus faible possible.
En fait, ces deux systèmes fonctionnement très bien (retours d'expériences). Cependant, le drain back doit IMPERATIVEMENT être réalisé en respectant les contraintes de pose (connues).
Le système à l'eau en boucle fermée pressurisée sera istallé dans tous les autres cas car le système au monopropylène glycol sera probablement abandonné dans les prochaines années (mois?) par tous les constructeurs sérieux car les taxes sur la production et la mise en circulation de produits polluant sera dissuasive.
Cdt,
F. MYKIETA
www.alpilles-solaires.fr