Température d'un fluide par capteur solaire

[invite36698633]

Bonjour,

Intéressé par les capteurs solaire, j'aimerais connaître les températures que nous pouvons obtenir lors du passage d'un fluide dans un de ces systèmes.

Je me suis renseigné sur le chauffe-eau solaire qui permettrait de faire chauffer le liquide circulant dans le capteur solaire (eau + gel) à 85°C. Selon vous, est-il possible d'amener ce liquide à des températures supérieures ? Si cela était effectivement possible, je pense que cela nécessiterait un circuit hydraulique important ainsi qu'un débit plutôt faible. Le temps d'exposition au soleil par jour permet-il effectivement d'obtenir une température supérieure à 100°C avec un débit qui ne serait pas trop faible afin d'éviter le refroidissement partiel dans le ballon d'eau chaude ?

Est-il possible d'utiliser un autre fluide que le mélange eau+gel ? Pourquoi ne pas utiliser un gaz qui aurait une capacité calorifique plus importante et une viscosité dynamique plus faible ?

Merci à vous,
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[mach3]

Avec une tres grosse loupe, on peut atteindre une température suffisante pour faire bruler un diamant (experience réalisée par Lavoisier), donc oui, avec un montage approprié on peut faire bouillir de l'eau grace a la lumiere du soleil.

m@ch3

[trebor]

Bonjour à tous,

Les fours solaires peuvent monter très haut en température, supérieur à 3500°C
https://www.google.com/search?q=four...iw=841&bih=424
https://fr.wikipedia.org/wiki/Four_solaire_d'Odeillo

[Gilgamesh]

Bonjour,

Intéressé par les capteurs solaire, j'aimerais connaître les températures que nous pouvons obtenir lors du passage d'un fluide dans un de ces systèmes.

Je me suis renseigné sur le chauffe-eau solaire qui permettrait de faire chauffer le liquide circulant dans le capteur solaire (eau + gel) à 85°C. Selon vous, est-il possible d'amener ce liquide à des températures supérieures ? Si cela était effectivement possible, je pense que cela nécessiterait un circuit hydraulique important ainsi qu'un débit plutôt faible. Le temps d'exposition au soleil par jour permet-il effectivement d'obtenir une température supérieure à 100°C avec un débit qui ne serait pas trop faible afin d'éviter le refroidissement partiel dans le ballon d'eau chaude ?

Est-il possible d'utiliser un autre fluide que le mélange eau+gel ? Pourquoi ne pas utiliser un gaz qui aurait une capacité calorifique plus importante et une viscosité dynamique plus faible ?

Merci à vous,

En théorie, vous pouvez atteindre la température de la source, qui est la surface du Soleil, soit ~ 5800 K. En pratique il faudrait entourer un point de miroir dont chaque cm2 enverrait le même flux que le disque solaire dans le ciel, ce qui serait difficilement réalisable.

Mais donc, comme mentionné on peut en pratique aller très haut, à plus de 3000 K mais ça nécessite de grandes surfaces collectrices (2835 m2 pour le labo PROMES d'Odeillo) pour avoir une puissance surfacique au foyer conséquente ~ 10 MW/m2.

Une très haute température n'a d'intérêt pratique que si on veut faire de la science ou une machine à vapeur (cycle de Carnot) derrière, par exemple pour produire de l'électricité.

Pour un chauffe eau sanitaire, la température maximale est donnée par une première contrainte : éviter l'ébullition. Si vous dépassez l'ébullition, 1) l'énergie est absorbée par un changement d'état (alors que l'eau sera "consommée" sous forme liquide) 2) les canalisations doivent tenir à une pression qui peut grimper fortement. Et bien sûr de la vapeur sous pression c'est très dangereux en usage domestique.

Concernant le caloporteur, l'eau se caractérise précisément par une capacité calorifique record pour un prix ridicule, difficile donc d'optimiser ce point.

Voir les tableaux sur cette page wiki, colonne Cp
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fluide_caloporteur

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bonjour,

Intéressé par les capteurs solaire, j'aimerais connaître les températures que nous pouvons obtenir lors du passage d'un fluide dans un de ces systèmes.

Je me suis renseigné sur le chauffe-eau solaire qui permettrait de faire chauffer le liquide circulant dans le capteur solaire (eau + gel) à 85°C. Selon vous, est-il possible d'amener ce liquide à des températures supérieures ? Si cela était effectivement possible, je pense que cela nécessiterait un circuit hydraulique important ainsi qu'un débit plutôt faible. Le temps d'exposition au soleil par jour permet-il effectivement d'obtenir une température supérieure à 100°C avec un débit qui ne serait pas trop faible afin d'éviter le refroidissement partiel dans le ballon d'eau chaude ?

Est-il possible d'utiliser un autre fluide que le mélange eau+gel ? Pourquoi ne pas utiliser un gaz qui aurait une capacité calorifique plus importante et une viscosité dynamique plus faible ?

Merci à vous,

Bjr à toi,
Dans un chauffe eau solaire il y a ECHANCE entre les capteurs et le ballon ( eau à réchauffer).
Rien n'interdit de monter plus haut en température suivant la température de consigne de l'installation.
La température d 'échange ne refroidit PAS le ballon, mais au contraire RECHAUFFE le ballon.

Si tu IMPOSES au circulateur de ne se mettre en SERVICE qu'à une température HAUTE...il suivra la consigne.
TANT QUE température plus haute que ( ex: 85°)
ALORS le circulateur "apporte" les calories au ballon.
SI température en DESSOUS de 85°
ALORS le circulateur s'arréte....et ATTENDS que le soleil remonte la température DANS le capteur.

Le probléme c'est pas d'avoir une capacité calorifique PLUS importante (liquide), c'est SURTOUT d'attendre d'avoir les calories nécessaires
en provenance du soleil.
Reste aussi un paramétre.......la capacité du ballon à RECHAUFFER.
De toute façon quel que soit le liquide caloporteur , tu ne récupéreras PAS plus d'énergie que ne le permet la surface du capteur.

Quel est le but d'avoir une eau à 100° (volume...INCONNU).
En général c'est pas de cette façon qu'on utilise un syéme capteur solaire.

En général on se fixe un écart de température entre la température du ballon et la température du capteur. Cet écart est de qq degrés ( 4 à 8°)
On paramétre alors en fonction de:
Si température ballon PLUS élevée que capteur,
ALORS circulateur ne fonctionne pas.

Si température capteur est SUPERIEURE de (4 à 8°) à celle du ballon,
ALORS le cicrulateur se mets en fonction...jusqu'à ce que cela s'équilibre et le circulateur s'arréte...et le cycle reprend...etc..


Bon WE

[inviteb6b93040]

Si température ballon PLUS élevée que capteur,
ALORS circulateur ne fonctionne pas.

et si dans ce cas la température du capteur dépasse 100 ° on fait quoi ?
il existe des capteurs autovidangeable par gravité contre le gel ou la surchauffe

[f6bes]

Bjr Eau pure,
C'est certainement pas tous les jours que l'eau du BALLON atteint les...100% (jamais vu)
Mais néammoins sur le ballon est généralement PREVU une SOUPAPE de sécurité pour éviter
les SURPRESSIONS du à une surchauffe.
Bon WE