34

3. La démarche projet

3.1 L’étude préalable

L’étude préalable à la réalisation d’une installation solaire de production d’eau chaude sanitaire a pour objectif de juger de l’opportunité de l’opération et d’évaluer son intérêt potentiel en fonction de la nature des besoins d’eau chaude (importance et régularité annuelle), de l’existence de contraintes techniques ou architecturales fortes, à partir :

- d’un dimensionnement de l’installation prenant en compte ces différentes contraintes,

- de l’évaluation de son coût, - des économies prévisionnelles.

3.1.1 L’évaluation des besoins en eau chaude

L’analyse des besoins constitue le travail indispensable et préliminaire à l’étude d’une installation et au choix des appareils de production. A partir d’une estimation correcte des besoins, les outils de calcul et de dimensionnement permettent une bonne évaluation des performances prévisionnelles des installations. La Garantie de Résultats Solaire (GRS), qui engage les entreprises qui ont conçu et réalisé une installation, est basée sur la productivité énergétique prévisionnelle d’une installation, calculée à partir de l’estimation préalable des besoins. Il est donc primordial que ceux-ci soient connus avec la meilleure précision possible. Or, il est fréquent de ne pas disposer d’hypothèses réelles de consommation. Dans ce cas, les connaissances statistiques des consommations type de la catégorie d’établissement concerné ne suffisent pas, et il est recommandé de faire procéder à des mesures de consommations préalablement à l’étude d’un projet, surtout pour des grandes installations du secteur tertiaire ou hospitalier, où des écarts et des variations importants peuvent être notés. Dans l’hypothèse où l’on connaît , par exemple au moyen de compteurs volumétriques, les volumes Vecs (m3/jour) d’eau chaude effectivement délivrés aux points de puisage, on peut déterminer les besoins énergétiques journaliers Becs en kWh/jour, par la relation :

Becs = 1,16 . Vecs . ∆∆ T Expression dans laquelle ∆T est la différence de température moyenne entre l’eau chaude délivrée aux usagers et l’eau froide du réseau. Lorsqu’on ne dispose pas de données mesurées sur les consommations réelles d’eau chaude sanitaire, les besoins journaliers peuvent être estimés sur la base des quantités d’eau nécessaire pour les principaux usages élémentaires conventionnels en tenant compte du fait que les soutirages n’ont pas tous lieu en même temps (coefficient de simultanéité)

35

3.1.2 L’exposition énergétique solaire du site

Pour un site donné, la quantité d’énergie reçue par les capteurs dépend de l’’exposition énergétique du site, et des conditions d’implantation.

Les données relatives au rayonnement solaire peuvent être obtenues à partir des stations météorologiques qui sont réparties sur l’ensemble du territoire ou dans des Atlas Climatiques : § Durée et fraction d'insolation en France, période 1951-1970 avec longues séries de

mesures Garnier M., Monographie n°105 de la Météorologie Nationale, 1978. ("Sunshine duration and relative sunshine duration in France, from 1951-1970").

§ Atlas Energétique du rayonnement solaire pour la France, Tricaud J.F., Pyc Edition, 1979. ("Solar Radiation Atlas for France").

§ Le gisement solaire en France : recueil de données statistiques, 1971-1980", Météorologie Nationale, 1984. ("The solar resource in France, Statistical data, 1971-1980").

§ Le gisement solaire en France : recueil de données quotidiennes, 1971-1980", Météorologie Nationale, 1984. ("The solar resource in France, Daily data, 1971-1980").

§ Atlas climatique de la construction Chemery L., Duchene-Marullaz P. - CSTB, 1987. ("Building construction climatic atlas").

§ Atlas européen du Rayonnement Solaire.Volume II : Surfaces inclinées. W.Palz, Commission des Communautés Européennes; Direction Générale Science, Recherche et Développement.

§ Atlas régionaux des fréquences de l'insolation journalière (programme PIRDES-CNRS) ou à partir de bases de données accessibles en ligne par Internet : § Satel-Light, The European daylight and solar radiation database

(http://www.satel-light.com), § NASA. Surface meteorology and Solar Energy Data Set

(http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/), § Solar Radiation and Radiation Balance Data -The World Network-

(http://wrdcmgo.nrel.gov/html/get_data-ap.html).

36

3.1.3 L’étude d’implantation des capteurs

3.1.3.1 La prise en compte des conditions climatiques Dans la pratique, les capteurs solaires doivent être installés de manière à ce que les périodes durant lesquelles tout ou partie du champ n’est pas ensoleillée du fait d’obstacles environnants soient de faible durée.

On considère que cette condition est remplie si, dans le cas de journées non nuageuses, toute la surface du champ de capteurs bénéficie d’un ensoleillement direct d’au moins 4 heures par jour durant le mois de décembre et d’au moins 8 heures par jour durant le mois de juin. En France métropolitaine, l’inclinaison normale des capteurs solaires varie en général entre 30 degrés et 45 degrés par rapport à l’horizontale pour une utilisation annuelle. Cependant, sur des toitures inclinées, les capteurs sont généralement installés dans le plan de la toiture, pour des raisons d’esthétique et de tenue aux charges climatiques (vent et neige).

Le logiciel COMMBât (développé et distribué par le CSTB) inventorie, pour chaque commune de France, toutes les prescriptions générales applicables au lieu de construction. Il fournit les caractéristiques générales applicables à une construction, notamment : les charges de neige, les pressions dynamiques de vent, les zones de concomitance vent-pluie, les zones climatiques, les températures de base, etc. Il précise les règles de conception et d'exécution des ouvrages selon la localisation des bâtiments, en fonction de leur implantation.

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3.1.3.2 L’influence des ombres et des masques

On peut déterminer, de manière simple, l’influence des ombres causées par des obstacles éloignés en déterminant les angles de l'ombre portée à l’aide par exemple d’abaques solaires ou de règles à calculer pour évaluer la quantité de rayonnement solaire que toute surface ensoleillée recevra par ciel clair en n'importe quelle saison, par exemple : § Diagrammes solaires du CSTB, § Diagrammes polaires du groupe ABC de l’Ecole d’Architecture de Marseille…

Le diagramme solaire ci-dessus a été établi pour un site d'observation situé par 0° de latitude Nord. Il représente les trajectoires apparentes du Soleil dans le ciel à différentes dates de l'année. Les cercles concentriques représentent la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon.

Diagramme solaire pour un site d’observation situé à 45° de latitude Nord ou 45 ° de latitude Sud

38

Quelques exemples de digrammes solaires (latitude 44°):

A : juin B : mai-juillet C : avril-août D :mars-septembre E : février – octobre F : janvier –novembre G : décembre

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Le facteur d’ensoleillement f rend compte de la présence d’ombres portées sur les capteurs. Lorsqu’ aucun obstacle ne porte ombre de façon significative sur les capteurs, le facteur d’ensoleillement est égal à l’unité.

- Cas 1 : Les ombres sont principalement causées par des obstacles éloignés. La valeur annuelle du facteur d’ensoleillement f est fonction de la hauteur moyenne sur l’horizon, des obstacles faisant face aux capteurs solaires. La courbe suivante a été établie dans le cas où les obstacles faisant face aux capteurs ont une hauteur constante sur l’horizon. Elle reste applicable aux cas réels à condition que les variations de cette hauteur ne soient pas trop importantes.

§ Cas 2 : Les ombres sont principalement causées par un obstacle rapproché ou

lointain, rectiligne (dont l’arête supérieure est approximativement parallèle à l’arête supérieure des capteurs, et suffisamment long pour négliger les effets de bord).

C’est le cas, par exemple, des installations collectives avec des rangées de capteurs qui se portent mutuellement ombre, ou encore dans le cas d’un immeuble portant ombre sur les capteurs. Dans ce cas, le coefficient d’ensoleillement est donné dans le tableau ci-dessous, en fonction de deux angles αα et ββ exprimés en degrés (obstacles infiniment longs et capteurs orientés au sud).

ββ αα

-10 -5 0 5 10 15 20 25 30

0 1 1 1 0,99 0,97 0,92 0,85 0,76 0,67 15 1 1 1 0,98 0,95 0,90 0,84 0,75 0,67 30 1 0,99 0,97 0,95 0,92 0,88 0,82 0,74 0,67 45 0,98 0,97 0,96 0,93 0,90 0,85 0,79 0,72 0,66

0,610,7

0,82

0,910,970,991

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1 2 3 4 5 6 7

Hauteur des obstacles (en degrés)

0 5 10 15 20 25 30

40

Il est possible de déterminer les angles αα et ββ en fonction des longueurs représentées dans le schéma suivant :

tg β = [L.h – l.(h-H)] / [l.L - h.(h-H) ] tg α = (2h-H) / (L+l)

Lorsque l’obstacle est constitué par une batterie de capteurs situés à la même hauteur et disposés sous la même inclinaison que les capteurs considérés, le calcul des angles αα et ββ se simplifie :

tg β = h / l tg α = h / (L+l)

La distance minimale l entre deux rangées de capteurs peut être obtenue par:

l/h = [(l / tg α) – (l / tgi)] /2 Lorsqu’il y a plusieurs rangées de capteurs, les coefficients f propres à chaque rangée peuvent être différents. Il y a alors lieu de retenir la moyenne de ces coefficients pondérés par la surface de chaque rangée.

αα

ββ

Hh

l

L

αα

ββ

i

h

l L

41

3.1.3.3 L’intégration architecturale

L’harmonie architecturale est un élément important de la réussite de l’intégration des éléments solaires dans une construction. Si la solution la plus communément retenue a été jusqu’à ce jour, la mise en oeuvre des capteurs solaires de manière indépendante sur support, en toiture ou sur terrasses, dans toute l’Europe, les fabricants de matériels, les architectes et les maîtres d’ouvrages travaillent à perfectionner l’intégration des capteurs solaires dans les sites. Les solutions de capteurs intégrés en toitures bien que largement diffusées, en particulier dans les pays de l’Europe du Nord, ne permettent pas de répondre à toutes les situations. Les murs capteurs ne sont véritablement bien adaptés qu’aux installations de chauffage des locaux.

Capteurs solaires indépendants sur supports en toiture- terrasse (source : AIE)

Capteurs solaires intégrés en toitures (source : AIE)

42

Rappelons qu’à ce jour, les capteurs solaires thermiques sont soumis à la procédure d’Avis Technique qui fixe les conditions de mise en œuvre et l’aptitude à l’emploi des réalisations et que la mise en oeuvre des équipements solaires nécessite l’obtention préalable d’un permis de construire. Il appartient donc aux maîtres d’ouvrages d’en faire la demande auprès des services compétents des municipalités ou des Directions Départementales de l’Equipement. Les règles générales d’implantation des capteurs solaires approuvées par les Groupes Spécialisés n°14 et 5 de la Commission chargée de formuler des Avis Techniques, dans le cadre des « Recommandations Générales de mise en œuvre des capteurs solaires » (Cahiers du CSTB n° 1612 et 1613) ne visent que l’implantation des capteurs sur des constructions neuves.

43

Exemple d’installation de capteurs solaires sur une toiture-terrasse

Exemple d’installation de capteurs solaires sur une toiture inclinée

44

3.1.3.4 Obstacles et accessibilité

Dans le cas de la mise en œuvre des capteurs solaires sur des toitures existantes, les dispositions définies ci-après peuvent s’appliquer moyennant une étude complémentaire concernant notamment la reconnaissance des éléments porteurs de la charpente, de la couverture existante, de l’isolant thermique et de l’étanchéité ainsi que l’incidence sur le cheminement des eaux. Dans tous les cas, la stabilité du champ de capteurs doit être étudiée en tenant compte du poids propre des capteurs et des effets dus aux charges climatiques, conformément aux règles en vigueur : § règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions (Règles NV

65, Règles NV 84), § règles pour le calcul et l’exécution des constructions métalliques (Règles CM 66), § règles de calcul et de conception des charpentes en bois (Règles CB 71), § DTU n° 65.12 "Réalisation des installations de capteurs solaires plans à circulation de

liquide pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire", Cahier du CSTB 2204, Livraison 285, décembre 1987,

§ détermination des efforts dus aux charges climatiques sur un capteur et sur sa couverture transparente, Cahier du CSTB 1611, Livraison 204, Novembre 1979.

45

Schémas de liaison des supports sur une toiture ou des points d’ancrage d’un haubanage (Source : CSTB)

46

Exemples de pénétrations de tuyauteries (Source CSTB)

47

3.1.4 Les liaisons entre les capteurs

Les capteurs solaires relèvent de la procédure d’Avis Technique et de certification relative aux équipements de génie climatique non traditionnels.

Une installation sola ire est composée de capteurs de même marque et de même type. Dans le cas contraire, ou dans le cas du remplacement de l’un d’entre eux, les absorbeurs doivent être constitués de matériaux de même nature pour éviter les couples métalliques, sources de corrosion interne des capteurs.

Les capteurs doivent être disposés sur des supports : § tels que la planéité des capteurs soit respectée ; en aucun cas le montage sur les

supports ne doit provoquer le gauchissement des capteurs, § de manière à ce que le côté percé d’orifices d’évacuation des condensats soit situé en

partie basse du capteur, § capables de résister aux charges climatiques extrêmes (vent et neige). Tous les capteurs doivent également présenter des caractéristiques physiques voisines, notamment en ce qui concerne les pertes de charge. Ce point est particulièrement important, puisqu’il peut être à l’origine de difficultés d’équilibrage hydraulique des batteries de capteurs. Dans tous les cas, on aura avantage à respecter les indications préconisées dans la notice technique établie par le fabricant des capteurs, notamment pour le raccordement des capteurs entre eux et les problèmes de dilatation qui y sont attachés.

Une des causes des écarts fréquemment constatés entre les performances thermiques d’un système solaire mesurées sur un site et celles prévues par le calcul est souvent à attribuer à un mauvais équilibrage du champ de capteurs.

La technique la plus courante pour assurer une bonne répartition des débits consiste à régler sur le site, un jeu de vannes. Cette technique, empirique, donne des résultats aléatoires et ne peut en aucun cas corriger les erreurs de conception liées au type de configuration de couplage hydraulique entre les capteurs.

Quelques configurations de couplage hydraulique permettent d’éviter les erreurs de conception les plus fréquentes. Elles ont été établies à partir de logiciels de calculs et de travaux expérimentaux sur sites visant à évaluer la performance réelle d’un système solaire et optimiser le réseau hydraulique. (A. Lebru. « Comportement hydraulique et évaluation des performances thermiques réelles des champs de capteurs ». Document CSTB- Ref.MPE/411 – Mai 1985). Ces recommandations ne sont pas exhaustives. Elles sont valables pour les quelques configurations de couplage présentant les meilleures garanties de fonctionnement et pour les débits de fluide couramment utilisés (débit de l’ordre de 40 à 70 l/h.m2).

En règle générale, le raccordement des capteurs et des batteries en boucles de Tickelman est envisageable. Toutefois, il convient de veiller à adapter le diamètre des collecteurs au nombre de capteurs et à la perte de charge de ceux-ci. En effet, afin d’assurer une certaine égalité des débits dans les différents capteurs, il est nécessaire que le rapport :

Perte de charge dans les collecteurs/Perte de charge dans les capteurs

soit le plus faible possible, c’est à dire que le rapport :

Diamètre interne des collecteurs/Diamètre interne des circuits hydrauliques des capteurs

48

soit le plus faible possible (rapport compris entre 1,6 et 3,3).

D’autres types de configurations peuvent également être envisagés : § raccordement en parallèle, § raccordement en séries parallèles. Dans tous les cas, on évitera de raccorder plus de 5 à 6 capteurs dans une même batterie.

49

Raccordement en boucle de Tickelman

Raccordement en boucle de Tickelman

Raccordement en série (débit > 70l/h.m2 et N<5)

Raccordement en parallèle (N<5)

Débits égaux dans chaque capteur si : Di coll / Di capt minimal

Batteries en séries parallèles

50

3.1.5 Les tuyauteries

Le choix de la nature des tuyauteries et des éléments des circuits hydrauliques doit être effectué conformément aux Règles de l’Art et de la Plomberie (norme NFP 41-201 et DTU de la série 60), et à la réglementation sanitaire en vigueur. En particulier : § les tubes en acier galvanisé ne doivent pas être utilisés pour véhiculer de l’eau dont la

température est supérieure à 60 °C. De plus, ils ne doivent pas être placés en aval de portions de circuit en cuivre, laiton ou en bronze,

§ l’emploi de tubes nus ou ayant fait l’objet d’un revêtement interne ou d’un traitement de surface est autorisé, sous réserve que les matériaux figurent dans la liste publiée par le Conseil Supérieur de l’Hygiène Publique de France (Brochure n° 12227 du Journal Officiel) et qu’ils soient inertes vis à vis de l’eau sanitaire.

Dans la pratique, et sauf dispositions contraires portées dans le Cahier des Prescriptions Techniques Particulières annexé à chaque Avis Technique, les matériaux suivants sont réputés satisfaire à cette condition : § tubes en cuivre conformes à la norme NF A 51-120, d’épaisseur supérieure ou égale à

0,8 mm, § tubes en acier conformes aux normes NF A 49-115, NF A 49-11, NF A 49-112, NF A

49-160, NF A 49-141, NF A 49-142, NF A 49-145, NF A 49-150, NF A 49-120, NF A 49-250,

§ matériaux non métalliques ayant fait l’objet d’un Avis Technique dans lequel la compatibilité d’emploi avec le fluide caloporteur est reconnue (tenue à la température et à la pression, compatibilité chimique…).

Emploi déconseillé avec fluide aqueux,

sauf dispositions particulières Nature du réseau

d’absorbeurs Circuit non aéré Circuit aéré

Acier noir Exclu pour des utilisations en sanitaire sauf traitement spécial ayant reçu un Avis Technique

pH < 5* ou pH > 12*

pH < 9* ou pH > 12* Système à protection contre le gel par vidange

Acier galvanisé Exclu pour des utilisations en chauffage

pH < 7* ou pH > 12*

Présence de cuivre en amont pH < 7* ou pH > 12* T > 55 °C

Acier inox Fluide non compatible avec la nuance

Fluide non compatible avec la nuance

Aluminium pH < 5* ou pH > 8* Présence de cuivre ou d’alliages de cuivre (série 2000) ou à base de zinc (série 7000)

pH < 5* ou pH > 8* Présence de cuivre ou d’alliages de cuivre (série 2000) ou à base de zinc (série 7000)

Cuivre Présence d’ammoniaque et dérivés

Présence d’ammoniaque et dérivés Fortes teneurs en sulfates et en chlorures Système à protection contre le gel par vidange (pH < 5)

* Sauf utilisation d’un inhibiteur de corrosion

51

Le dimensionnement du circuit primaire conduit à calculer le diamètre des tuyauteries, connaissant d’autres facteurs qui interviennent dans l’écoulement :

- le débit du fluide, - sa masse volumique et sa viscosité.

Les tuyauteries du circuit primaire doivent être d’un diamètre suffisant pour permettre la circulation du fluide caloporteur au débit recommandé, en général 40 à 70 l/h par m2 de capteur, avec une vitesse de circulation inférieure ou égale à 1m/s.

Plusieurs diamètres sont envisageables. Il faut cependant remarquer que : § si on diminue le diamètre des tuyauteries, les pertes de charges augmentent, ce qui

entraîne un accroissement de la force motrice à mettre en œuvre (pompes de circulation),

§ si on augmente le diamètre, les pertes de charges et la force motrice diminuent, mais les pertes thermiques augmentent et les frais d’installation deviennent plus importants.

Le choix du diamètre doit donc tenir compte de facteurs économiques tels que : § frais d’installation (matériaux, main d’œuvre…), § frais d’isolation (matériaux isolants, main d’œuvre), § frais d’exploitation (force motrice, frais d’entretien, réparation…), § temps d’amortissement et ses implications sur l’investissement et la rentabilité de

l’opération. Chaque opération est donc un cas d’espèce qu’il convient d’examiner avec attention. Il est intéressant de noter que : § le diamètre économique est indépendant de la longueur du circuit et de la hauteur

d’élévation du fluide caloporteur, § les prix unitaires de force motrice et de matériel posé interviennent dans les calculs

de rentabilité sous la forme de leur rapport, sensiblement constant malgré les variations économiques,

§ les différents facteurs qui concourent à la détermination du diamètre économique interviennent dans les calculs par leur racine carrée, de sorte que la variation du résultat final est plus lente que la variation des différents facteurs.

52

3.1.6 Le stockage et l’appoint

Au stade de l’étude préalable (étude de faisabilité ou prédiagnostic) il devra être tenu compte des possibilités de passage des liaisons hydrauliques entre le champ de capteurs et les ballons de stockage (existence de gaines techniques ou de réservation, emplacement de trémies…), compte tenu du diamètre des tuyauteries, de la nécessité de maintenir leur accessibilité pour en effectuer l ‘entretien, et des possibles nuisances sonores qui pourraient résulter de l’écoulement du fluide.

La bonne configuration consiste à positionner le ou les ballons de stockage à proximité à la fois du champs de capteurs et de l’appoint, de manière à réduire au maximum les longueurs de tuyauteries et de limiter les pertes thermiques. Lorsqu’il ne sera pas possible de satisfaire cette double condition, le ballon de stockage solaire sera positionné au plus près possible de l’appoint. La capacité totale d’eau stockée à 60 °C dans les ballons d’appoint doit être au moins égale aux besoins maximaux à cette même température, du jour le plus chargé et sans apports solaires. Toutefois, la capacité de stockage devra être majorée par rapport à cette valeur, si : § les puisages sont très éloignés de la période de charge de l’appoint (puisages tardifs,

absence de relais décaleur…), § la distribution se fait sans boucle de recirculation et les puisages sont nombreux et

espacés. La capacité unitaire des ballons d’appoints sera choisie, dans la mesure du possible, parmi la gamme d’appareils du commerce, inférieure ou égale à 5000 litres, compte tenu de la place disponible pour leur implantation. Ainsi, le nombre de ballons nécessaires sera choisi pour rendre les plus aisés possible, l’installation, l’entretien et le remplacement des équipements. Sauf prescription particulière, ce nombre sera au maximum de 2 ou3. Si leurs capacités sont inégales, elles ne devront pas dépasser entre elles un rapport de 2.

Exemple d’installation avec appoint séparé et boucle de recirculation de l’ECS

EFS

R

compteur

g.s

Appoint

Ballonsolaire

Mitigeur

D

Retour de bouclage

ECS

53

L’importance des installations peut conduire à adopter des dispositions spécifiques telles que le bouclage de l’eau chaude distribuée.

Le bouclage de l’eau distribuée conduit à augmenter les pertes du stockage d’environ 30 à 50% et de réduire le taux de couverture solaire d’environ 10%.

On pourra être amené, dans certains cas particuliers, à compenser les pertes de la boucle par des résistances électriques ou par un réchauffeur de boucle situé au point le plus en aval du retour de boucle. C’est le cas par exemple des installations avec appoint centralisé, lorsque l’énergie d’appoint est fournie par de l’électricité pendant les heures creuses.

Dans tous les cas, et pour satisfaire les exigences de la Réglementation Sanitaire, la boucle de recirculation de l’eau chaude sanitaire doit être conçue de telle sorte que le réchauffage de l’eau soit assuré par l’appoint.

Les ballons de stockage ainsi que les échangeurs de chaleur doivent être calorifugés (Arrêté du 23 juin 1978).

Dans le cas de ballons manufacturés, les valeurs limites des déperditions thermiques autorisées sont fixées par la norme NF C 73-221.

Lorsque le calorifugeage devra être réalisé sur chantier, les caractéristiques de l’isolant thermique seront telles que le coefficient de déperditions thermiques du ballon rapporté au volume de stockage est inférieur à 2W /m3.K.

Le calorifugeage devra être disposé de façon à permettre la manœuvre et le démontage pour l’entretien des appareils. Si pour la conservation de cette accessibilité, il est prévu de déposer le calorifuge, celui-ci sera tel que sa repose puisse se faire sans un nouvel apport de matériau isolant ou de finition.

Les ballons de stockage Sauf cas spécifique (surface de capteurs < 20 à 30 m2), les ballons de stockage sont des ballons type « Tampon ECS » dépourvus d’échangeur de chaleur incorporé. En effet, pour des raisons de coût et de performances, des échangeurs à plaques sont préconisés pour transférer l’énergie provenant des capteurs solaires à l’eau chaude sanitaire. Pour certaines applications, ou plus spécialement certaines implantations des ballons de stockage avec des températures basses, on utilise des ballons avec échangeur interne pour éviter les risques de gel dans les canalisations et dans l’échangeur à plaques. Dans ce cas, les canalisations d’eau froide et d’eau chaude doivent être isolées efficacement Une attention particulière est portée à la tenue en température des ballons d’eau chaude sanitaire. Certains produits sont garantis uniquement si la température de stockage est inférieure ou égale à 60° C. Une tenue en température minimale de 80° C est nécessaire pour les ballons de stockage solaire. Hormis des considérations de qualité de matériau en lien soit avec les qualités de l’eau, soit avec des aspects sanitaires (métallisation notamment), aucune caractéristique spécifique n’est lié à l’utilisation de l’énergie solaire. Afin de favoriser la stratification de l’eau chaude solaire, le ballon de stockage doit être conçu de manière à optimiser la performance énergétique de l’installation.

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Ballon de stockage solaire :Implantation des piquages (Source Clipsol). Le non respect de cette géométrie peut entraîner une baisse de performances de

l’installation l’ordre de 10%.

H : hauteur de la virole

100 : manchon 40/49

H/9 : manchon 15/21

H/3 : manchon 40/49

Manchon pour anode de protection

9H/10 : manchon 15/21

Ballon eau chaude solaire Implantation des piquages spécifiques

55

Dans certains cas pour des raisons d’encombrement en chaufferie, la seule solution pour disposer du stockage suffisant est de mettre en oeuvre plusieurs ballons de stockage. Dans ce dernier cas, on dispose les ballons en série alimentés en eau froide (ou préchauffée) dans un sens, et par l’échangeur à contre-courant.

Vers Circuit Appoint E.C.HBatterie de

Capteurs solaires

VE

normalement ouverteVanne à boisseau sphérique

normalement fermée

Vanne à boisseau sphérique

Vanne d'équilibrage

Clapet anti retour

Soupape de sécurité

Purgeur d'air automatique

ManomètreMA

Manchette

Tém

oin

EF

B1 B2

Raccordement vidange

.frtecsolAndré-JOFFRE

Schéma n° 06 31-05-2001

BP 434 - Technosud Perpignan CédexTel : 04-68-68-16-40Fax : 04-68-68-16-41

Schéma de principe eau chaude sanitaire

ThermomètreTH

Sonde de régulation

Vase d'expansionVE

RD Régulateur différentiel

Circulateur

MA

MA MATH

TH

RD1 RD2

TH

TH

RD3

MA

MA

Schéma de principe : stockage à deux ballons (Source Tecsol)

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