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Habitat & Energie
Comprendre les capteurs solaires thermiques à caloducs
Écrit par : Yves Heuillard dans vidéos, solaire, comprendre, chauffage-clim le 2 juillet 2008
Vous avez déjà vu sur les toits des maisons des capteurs solaires thermiques pour l'eau chaude ou pour le chauffage. Certains sont plans, d'autres sont formés de tubes de verre. Mais certains de ces capteurs tubulaires sont dits " à caloducs". De manière générale un caloduc est un moyen de transporter de la chaleur. Dans le cas qui nous intéresse ici les caloducs transmettent la chaleur générée par le soleil dans les tubes de verre du capteur, vers le circuit de chauffage (ou d'eau chaude) d'une maison. Comment ça marche ? Explications en vidéo avec Willy de la société Tecnisun. Et prochainement sur DDmagazine, un article plus pratique sur les capteurs solaires tubulaires, avec ou sans caloducs.
Résumé de la vidéo: de manière générale les panneaux solaires tubulaires sont plus répandus dans le monde que les panneaux solaires plans. Il sont constitués d'une ampoule de verre à deux parois, entre lesquelles on a fait le vide. L'intérieur du tube est recouvert d'une couche métallique sombre qui absorbe le rayonnement solaire et le restitue sous forme de chaleur. Les panneaux tubulaires présentent deux avantages : le tube agit comme une bouteille thermos. La chaleur est piégée à l'intérieur du tube isolé par sa double paroi. Les tubes posés sur des réflecteurs métalliques absorbent plus facilement les rayons à faible incidence (en matinée ou en deuxième partie d'après midi). Mais tous les panneaux solaires tubulaires ne sont pas, comme ceux de la société Tecnisun, à caloducs.
A quoi sert le caloduc ?
Le caloduc sert à transporter la chaleur du tube, vers le circuit hydraulique qui va alimenter soit un ballon d'eau chaude, soit un plancher chauffant (dans tous les cas il y a un ballon, ou une bouteille casse-pression, voir nos explications sur le chauffage solaire ici ). Dans le cas d'un tube à caloduc, le tube est hermétique et n'est pas ouvert sur le reste du système hydraulique. La chaleur du tube est transmise par conduction ( au travers d'une plaque métallique qui agit comme un radiateur) entre le tube et le circuit d'eau chaude. Notez que la quasi-totalité des installations professionnelles de production d'eau chaude, fonctionne avec des échangeurs à plaque, dont l'avantage est la quasi-instantanéité de l'échange thermique.
Que se passe-t-il dans le tube ?
Le liquide est maintenu dans un état d'équilibre entre l'état liquide et l'état gazeux. Chauffé par le soleil, le liquide se vaporise dans le tube, la vapeur monte en haut du tube où elle se condense au contact de l'échangeur (relativement froid par rapport à la température de la vapeur) et, à nouveau en phase liquide, redescend par gravité dans le bas du tube ; et ainsi de suite... Ce mécanisme est le premier véhicule de la chaleur vers le haut du tube. Dans le tube à caloduc, une tige métallique très conductrice de la chaleur (le caloduc lui même) ,en contact avec un profilé d'aluminium qui accumule la chaleur, conduit quasi instantanément la chaleur vers le haut du tube. En haut du tube maintenant, la tige métallique est reliée à une plaque qui va transférer la chaleur dans le circuit de chauffage. Il n'y a pas d'autre contact entre le tube et le circuit hydraulique qui transfert la chaleur dans la maison, que cette plaque. Pour résumer : la chaleur générée dans le tube, est conduite vers le haut du tube, et la plaque d'échange, par deux mécanismes, la condensation du liquide, et la transmission dans la tige métallique. Il serait, de notre point de vue, plus exact de nommer "caloduc" l'ensemble de la technologie qui conduit à ses deux phénomènes et pas seulement la tige métallique.
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Par Franois MENETREY, 19 octobre, 2008
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