Capteur tubes /Capteur plan

[Yoda31]

Bonjour

Pour revenir sur les différences entre capteurs à tubes/ capteurs plans et notamment sur les courbes de rendement, ce qui me chagrine c’est la surface de référence prise en compte pour le calcul de rendement dans la norme européenne.
Je m’explique, la surface de référence prise en compte dans la norme EN 12975 pour calculer le rendement d’un capteur c’est la surface d’entrée (aperture). Pour les capteurs à tubes sans réflecteur la surface d’entrée c’est le diamètre du tube multiplié par le nombre de tubes. Pour un capteur plan, c’est la surface de verre laissant rentrer la lumière.
Ceci avantage grandement les courbes de rendement des capteurs sous vide car l’espace libre entre les tubes (25mm) pour des tubes 70mm n’est pas comptabilisé, de plus les capteurs à tubes ont souvent de gros collecteurs créant une emprise toiture plus importante.

L’organisme Suisse de test SPF donne en plus le rendement en surface brute (hors tout) des capteurs, si l’on compare un panneau plan avec un panneau tubes, on prend vite peur quant à la surface brute de panneaux à tubes supplémentaire à installer. Il faut donc que les tubes soient réellement beaucoup plus performants que les plans pour se justifier.
Dans l’absolue un panneau à tube qui espacerait ses tubes de 15cm garderait un bon rendement selon En 12975 alors qu’il fournirait peu de kW.

Par exemple un capteur Asiatique comme ceux que l’on a importé avec Kroutchev de chez Sunpower ou celui cité plus haut de chez Leroy malin, ont une surface Hors tout de 2.09m2 pour une surface d’entrée de seulement 1.22m2 ! Si vous prenez par exemple un plan de chez Viessman (vitosol 100) le brut est de 2.72m2 pour 2.5m2 d’entrée, ce qui est habituel avec las plan.

C’est pourtant bien la surface brute qui est commercialement la plus utilisée, et c’est bien la surface brute qui nous préoccupes le plus quant aux coûts d’installation, de fabrication de supports ou stands et surtout d’esthétique ou d’emprise toiture.
D’après le fabricant chinois Apricus, les américains calculeraient le rendement à partir de la surface brute (hors tout), cela me semble moins sujet à polémique.

Bon faut que j’aille voter…

Bon Dimanche .

Yoda 31

[PVIEL]

voila un debat interressant.
l'on pourrait aussi regarder le rendement prix capteur / kw en fonction des differents types de capteurs.

[Bernard (de Cagnes)]

Interressant en effet.

je pense que l'on pourrait surtout regarder le rapport Prix/kwh, comme le suggère PVIEL, et voir les dimention hors tout pour l'installation.

[treblig]

Le rapport Prix/kwh avec le kwh EN 12975 ou le kwh installé ?

Il est aussi intéressant qu'on ne se préoccupe pas (ou quasiment jamais) du rendement des chaudières, ballons, et.. Le rendement semble être l'apanage du seul solaire.

Le danger de critères de mesures est de justement fausser la réalité du résultat. On vise la performance vis-à-vis des batteries de tests et non pas au mieux des performances globales. J'ai moi-même usé et, en vérité, infiniment abusé (mais pas du tout dans le domaine qui nous occupe ici) des critères de mesures pour présenter des résultats monstrueusement mirobolants en optimisant à outrance sur les seuls points mesurés (non, je ne bossais pas à la NASA non plus donc la navette, ce n'est pas moi...).

[PVIEL]

Sauf si l'on a un pb de place
le plus interessant est le rapport prix/kwh ramener en fonction de la technologie,
peu importe la norme que l'on utilise.

[Malognes]

Bonsoir,

Qu'attendons-nous d'un capteur solaire?
Selon le microclimat de chaucun, qu'il chauffe l'hiver, ne chauffe pas trop l'été pour un coût raisonnable.
A t-on de la place ou pas, plus performant - moins performant, plus cher - moins cher?

Les tests EN12975-2 sont des tests statiques face au soleil mais celui-ci est dynamique par rapport au capteur. Il y a beaucoup de facteurs qui rentrent en ligne de compte et choisir son type et sous type de capteur n'est pas évident. Il n'y a pas que le rendement EN12975-2. L'hiver, il faut un capteur qui réagisse au moindre rayon solaire, je trouve que c'est mieux.
Les courbes de rendement vont nous aider dans le choix via les delta températures de fonctionnement en fonction de votre installation chauffage.

A+

[Yoda31]

Bonjour

Je ne pense pas que le rendement soit l'apanage du solaire, les chaudières à condensation interpellent beaucoup de monde comme en automobile (conso), ou pour l'électroménager (les codes de consommation électrique) ou plus simplement pour les ampoules à haut rendement…
Quand on commence à vouloir faire du chauffage d'habitat la place est quasi toujours un problème. Personnellement après avoir réalisé un plancher solaire de 85m2 avec 18.6m2 (surface brute) de panneaux tubes Asiatique, je souhaite maintenant réaliser un plancher solaire de 2x500m2 pour ma société. Croyez moi je regarde à deux fois les surfaces à poser en fonction du rendement des différentes techno. Poser 100m2 de panneaux plan ou 150 à 200m2 de tubes 58mm a caloduc asiatique n’engendre pas le même coût en installation.
Si l'on a de la surface à revendre je comprend, mais est ce souvent le cas? Bon pour un cesi installer 3 ou 6m2, on trouve toujours la place entre la velux et la cheminée, quoi que…

Le comparatif ci-dessous (réalisé grâce au très pratique fichier Excel d’Alpilles solaire) compare le rendement en surface hors tout (brute) des panneaux à tubes caloduc 58mm à deux panneaux plans (un bon et un moyen) et ce pour une irradiation hivernale de 300w/m2,
Je le répète les courbes de rendement sont basées sur la surface d’emprise brute (Hors tout).
On remarque qu’avec un delta T de 30°, le bon plan (!) nécessite presque deux fois moins de surface que les panneaux tubes 58. Et un delta T de 30° c’est déjà beau pour du Psd...

Le facteur d’angle AIM n’est pas prit en compte pour le moment, cela va venir…
Je ne comprend pas encore pourquoi à 60° un tube peut récupérer plus qu’a 0° car la surface qu’il expose au soleil est pourtant toujours la même. Si quelqu’un en sait un peu plus, merci d’avance.

Pour info les tubes 58 sont du type de ceux que nous avons importé l’an passé avec quelques membres.

Cordialement

Yoda 31

[Malognes]

Bonsoir,

Poser autant de mètres carrés, cela prend un temps considérable pour les capteurs sous vide (assemblage de la structure du capteur sous vide, pâte thermique sur les caludocs, insérer les tubes sur le collecteur) par rapport au capteur plan que l'on prend et qu l'on met en place "instantanément".

A Toulouse, le période de chauffage est de quand à quand?
Ton gros problème sera la surchauffe : que comptes-tu faire?


A+

[Yoda31]

Bonjour

Oui effectivement installer 1000 tubes peut prendre un certain temps.
Mais les panneaux à tubes à circulation forcée de type « U Pipe » sont livrés déjà assemblés, et ont un rendement meilleur que la version à caloduc, le type caloduc a par contre l’avantage de la simplicité pour la maintenance ou le montage sur toiture pour plombier seul.

A Toulouse la période de chauffe démarre grosso modo fin Octobre jusqu'à Avril (15Avril cette année). Nous n’avons pas à nous plaindre, mais ce n’est pas Narbonne ou Marseille.

Pour la surchauffe rien n’est défini pour l’instant, il y a plusieurs solutions :
1/ Nous installerons des stands orientables pour positionner les panneaux à 90° ou 100° dés le printemps.
2/ Et / ou nous fournirons de l’eau chaude au voisin qui est un traiteur/restaurateur industriel.

En fait je souhaiterais climatiser solaire et dans ce cas le problème est résolu, mais rien ne presse pour la partie clim, on peut passer le premier été sans clim! Et prévoir juste de la place dans le local technique, le plancher étant chauffant/ rafraîchissant, il ne restera plus qu’a se connecter. Les choses ont l’air de bouger dans ce domaine donc pas d’affolement.

Toutes idées ou conseils sont les bienvenus.

Cordalement,

Yoda 31

[p_bricoleur]

Bonjour

Je reprends la discussion "capteurs tubes contre plans" commencée sur un autre fil :
http://forum.apper-solaire.org/viewtopi ... sc&start=0

J'avais fait quelques graphiques comparant des capteurs à tubes et plans bien connus.

La réflexion judicieuse de Yoda31 sur la surface réelle m'a interpelée.
J'ai pris un peu de temps pout parcourir la norme EN 12975-2 sur les tests.

Il est vrai que les coefficients de rendement que les constructeurs (et le CSTB) nous donnent sont par rapport à la surface de captage et non pas l'emprise du capteur, ce qui est bien sûr bien plus avantageux.

Dans un but de comparaison de différents capteurs, il semble logique de ramener le rendement à emprise équivalente.

En effet, à quoi bon dire qu'un capteur a un rendement double d'un autre (par m² de surface de captage), s'il faut 3 fois plus d'emprise pour avoir la même surface de captage.
Dans ce cas, la comparaison de rendement par m² d'emprise lui est défavorable : 2/3 = 0,67.

Si on regarde ce que devient l'équation de rendement :
- n0 : rendement sans dimension. Si on considère la surface hors-tout (la place réellement prise par le capteur), il faut multiplier le rendement par le rapport surface de captage sur surface hors-tout
=> le rendement par m² hors tout est toujours plus bas que celui par m² de captage, annoncé par les constructeurs

- a1 et a2 sont proportionnels à la surface de captage, si on veut les rendre proportionnels à la surface hors-tout, on doit multiplier par le même rapport que ci-dessous.
=> les pertes par m² hors tout sont plus basses que celles par rapport à la surface de captage

J'ai repris les courbes de rendement à faible insolation que j'avais déjà faites. Par contre, cette fois, j'ai ajusté le rendement par m² hors tout.

Pour calculer ce rendement, j'ai cherché sur les sites des constructeurs la surface de captage par rapport à la surface hors tout, ce qui permet de calculer les coefficients n0, a1 et a2 relatifs à la surface hors tout.

Sans surprise, les capteurs à tubes sont défavorisés car leur surface de captage (les tubes eux-mêmes) occupent une moins grande surface par rapport à l'emprise des capteurs.
Les capteurs plans collectent sur l'essentiel de leur surface à l'exception d'une bande de quelques cm sur les bords.

D'autre part, puisque les courbes tracent la variation du rendement en fonction de la puissance solaire pour un delta T fixe, on peut directement multiplié le rendement par la puissance solaire.
Ce qui donne directement la puissance collectée en fonction de la puissance solaire pour un delta T fixé.

Avec ces élements, j'ai retracé les mêmes courbes pour simuler la puissance collectée des différents capteurs en faisant varier la puissance solaire et le delta T.

Conclusion :
Ca ne change pas les choses, et confirme la perception "terrain", même à rendement compensé sur la surface hors-tout, les capteurs à tubes commencent à collecter plus tôt.

Attention : il est difficile de généraliser ce résultat à tous les capteurs plans et tubes.
J'ai essayé d'utiliser des capteurs bien connus ou similaires à des capteurs bien connus.
En cas de doute, il faut mettre à jour les tableaux avec les valeurs des capteurs envisagés, les courbes se tracent toutes seules.

Cordialement

[patrick07]

Bonsoir,

C'est clarinette (clair et net ) que les tubes démarrent plus tôt avec une insolation moindre...oui mais...oui mais...pour récupérer quoi ???
Avec une insolation de 200W/m² tirer 30 ou 50W par m² ne va pas changer grand chose à l'énergie collectée en fin de journée.

Je ferais le parallèle avec les éoliennes qui démarrent avec des vents très faibles ou qui tournent encore en pleine tempête.
Dans le premier cas la puissance collectée est très faible et le second cas ne représente que quelques heures de fonctionnement dans l'année et entraîne un surdimensionnement de la structure et du support de l'éolienne.

Perso je préfère les capteurs plans qui chauffent vite et fort quand il y a du soleil, simples, costauds et pas chers...la "force brutale", quoi..!!!

[p_bricoleur]

Bonjour,

Je suis d'accord quand on est dans une région ensoleillée à une bonne latitude.
C'est le cas dans l'Ardèche, où tu as la combinaison favorable :
- pas mal de soleil en hiver
- des besoins en chauffage assez élevés

Pour beaucoup de gens situés côté Nord de la France, c'est plutôt le contraire :
- soleil rare (nuages, beaucoup de diffus) et peu puissant
- besoin en chauffage raisonable

A la mauvaise saison, il faut donc attraper ce qu'on peut de solaire dès qu'il y en a.
Si on veut couvrir 5% du besoin en janvier et décembre, il faut aller chercher la faible puissance avec :
- des capteurs à bon rendement
- idéalement placés

Car si nous attendons le grand beau pour marcher à fond, on n'aura du chauffage solaire qu'en avril, au moment où on en a plus beaucoup besoin.

Chacun doit juger selon son application et ses possibilités météo.

Cordialement

[Anonymous]

Question peut-être idiote: je lis toujours dans les posts qu'il faut faire un choix entre capteur plan ou capteur à tubes...

mais serait-il déraisonnable de mélanger les 2 - un de chaque ? Cela permettrait peut-être de lisser les performances entre pas assez capté par un type et trop capté par l'autre...

[BeeWee]

Je suis nouveau sur ce forum, merci d'être indulgent si ma question a été déjà traitée ! Je suis intéressé par l'ECS solaire, j'ai déjà une chaudière gaz à condensation pour le chauffage, installée par un plombier Qualisol compétent (à qui je n'ai pas encore parlé de mon projet).

J'ai une maison dont la toiture 2 pans (à 45°) est orientée Nord-Nord Est/ Sud Sud ouest (20 ° vers l'Est), à côté de Paris, sans possibilité de mettre mes capteurs au sud (famille de 3 personnes).

Est-ce idiot de penser à poser par exemple 2x 2m² (ou 2x3 m², sous vide ou plans ? à vous de me le dire si vous le voulez bien) de capteurs DE PART ET D'AUTRE du faîte de mon toit ? La période d'ensoleillement des capteurs serait me semble t-il plus longue, mais sera-ce suffisant pour compenser l'orientation non sud ?
Merci d'éclairer ma lanterne

[r45v]

Bonsoir,

je pense que tu aura un meilleur résultats en mettant uniquement tes capteurs Sud-SudOuest plutôt que de diviser sur tes deux expositions.

Je ne sais pas le calculer, si quelqu'un peu t'apporter la réponse.

Tu peux aussi utiliser les panneaux tubulaires pour corriger ou/et améliorer le rendement par rapport a une solution plein sud.