Capteur solaire thermique

[Zoorlim]

Bonjour, je suis actuellement en Licence Maitrise de l'énergie et énergie renouvelable, et on me demande de faire un dossier avec comme thème "Capteur solaire thermique low cost".
Je dois:
-Définir le cahier des charges,
-Définir comment le construire,
-Le comparer aux autres capteurs.

Etant débutant dans le domaine, pourriez-vous me conceillé, me donner un axe à suivre pour mener mon étude. Je ne demande pas une solution toute faite ou copié une solution qui existe déja mais essayer d'innover un maximum.
Je vous remercie d'avance pour votre aide.
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
En "low cost", certains font des capteurs à air à l'aide de...canettes !
Il y a des réalisations ( archives à consulter) sur le forum ou Google.
http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:A...DisQH0s7-qEzh8
Bonne journée

[vincent66]

Bonsoir,
Pour commencer pour définir ce qu'est du low-cost tu peux déjà commencer par écumer les sites de vente et calculer le prix moyen du middle-cost ou high-cost...
Après, comme le fait remarquer le camarade f6bes que je salue il y a plein de réalisations expérimentales originales et non ruineuses mais reste à voir pour industrialiser ceci et à quel coût...

[Tilleul]

La toute première question à poser : c'est un capteur pour un besoin à quelle température ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[yves35]

bonjour,

le meilleur capteur solaire low cost c'est un arbre . Ca tombe bien c'est l'automne,les glands commencent à tomberlantez en un dans la terre et attendez.Prix imbattable,remboursement si vous trouver moins cher.Qui s'aligne?

yves

[Zoorlim]

Salut à tous merci beaucoup pour vos réponses, alors voici quelque information que j'ai en plus.
Il faudrait que je réalise un capteur solaire thermique low cost < 800€, le but est de faire un capteur pour chauffer de l'eau et après la réalisation, on la compara à un capteur standard.
Je dois:
-fournir le cahier des charges,
-construire avec des matériaux facilement trouvable,
-fournir les normes,
-définir les principales caractéristiques du capteur.

La plupart des parties je m'en aucuperais mais c'est surtout pour avoir les bonnes idées concernant la partie thermique ainsi que pour la structure.

Merci encore à tous.
Cordialement.

Zoorlim

[f6bes]

Bjr à toi,
Ah on s ait au moins que c'est pas un chauffage à air chaud !
Chauffer de l'eau..pourquoi pas. Mais tu ne te poses pas trop de question pour avoir des réponses:
quelle quantité d'eau...à quelle température au final ?

Si cela ne te viens pas à l'esprit...t'es mal parti !
Bonne journée

[barda]

Le capteur thermique le plus "low cost" dans une maison, c'est une baie vitrée correctement orientée: il en faut une de toutes façons, et il ne coûte rien de l'orienter plein sud...

Mais c'est en concurrence avec une chaise longue placée sur la terrasse au sud...

Sans aucun élément sur la fonction exacte de ce capteur, le problème tel qu'il est rédigé n'a pas de sens...

[AD 44]

Salut,

Il faudrait que je réalise un capteur solaire thermique low cost < 800€, le but est de faire un capteur pour chauffer de l'eau et après la réalisation, on la compara à un capteur standard.

Bref tu veux construire un capteur à eau pour un CESI.

Tout dépend bien entendu de la surface de ton insolateur, mais pour un élément standard de 2 ou 2.5m², 800€ c'est pas vraiment du bas cout!!! Tu trouveras beaucoup moins cher en neuf même dans des marques réputées.

AMHA ,à ce prix ,le comparatif est déjà plié d'avance... Surtout si tu n'as pas la possibilité d'appliquer un revêtement sélectif.

Qui est ce qui t'a fourni ce cahier des charges???

[Tilleul]

Toujours ce livre de référence daté de 1869...

La Chaleur solaire et ses applications industrielle Par Augustin Bernard Mouchot

https://books.google.fr/books?id=IU5DAAAAIAAJ

En gros pour faire ce que tu veux il te faut
- de quoi capter l'énergie solaire qui arrive sous forme radiative (vitres, miroirs, loupe...)
- convertir ces radiations en chaleur
- transmettre cette chaleur à ton eau
- empêcher la chaleur de se dissiper en limitant toutes les pertes themriques (radiation, conduction, convection)

Et après c'est le début des problèmes... (est-ce que je dois privilégier la transparence d'un matériau pour récupérer le plus d'énergie solaire ou son isolation...) etc...

[AD 44]

Petite nuance dans les propos ci dessus, AMHA, la vitre ne capte pas au sens premier, elle provoque l effet de serre en bloquant l émission des infrarouges de l absorbeur.

[barda]

On peut être un peu plus précis:

- plus l'eau à produire sera chaude par rapport au milieu ambiant, plus il faudra favoriser ce qui limite les pertes thermiques, par isolant pour ce qui est convection et conduction, par double ou triple vitrage pour ce qui est du rayonnement

- moins l'eau à produire sera de température peu élevée par rapport au milieu ambiant, plus il faudra favoriser captage et surface.

Quelques exemples concrets:

- le chauffage solaire de l'eau d'une piscine (eau à 24-25°C) se satisfera d'une nappe de tuyaux noirs correctement exposés, éventuellement couverte d'un simple vitrage.

- le meilleur capteur pour le chauffage d'une maison (température à 22-23°C) est une grande suface vitrée permettant aux rayons de chauffer une masse thermique intérieure (dalle, mur, structure...) sombre

- par contre, produire de l'eau chaude sanitaire (60°C) supposera caisson calorifugé et double vitrage.

- a fortiori, la production de hautes températures (type four solaire) supposera de coûteux dispositifs à concentration, alliés à de bonnes isolations réfractaires; c'est l'enjeu actuel des projets de centrales solaires thermiques à concentration.

Enfin, il est toujours possible d'augmenter la surface de captage du rayonnement solaire par un système de concentration (type réflecteur, ou optique...); c'est intéressant si ce dispositif est moins coûteux, à surface égale, que le capteur lui-même...

Donc, si tu souhaites répondre valablement à la question qui t'est posée, il faut définir de façon plus précise les besoins à couvrir par ce "capteur solaire thermique"; ou développer cette problématique et apporter une gamme de solutions... et non pas une réponse unique

[Tilleul]

Il y a un peu plus de subtilité...

On peut avoir un intérêt à passer sur des températures supérieures pour diminuer le cout et la taille du stockage, le solaire concentré peut aussi avoir un intérêt à moins de 100°C parcequ'il permet de suivre la course du soleil, et du non concentré peut arriver à plus de 100°C et peut même partir sur du 150-200°C.

L'installation et la fixation sont aussi des points importants, les serres agricoles qu'utilise Glasspoint pour abriter ses capteurs solaire à concentration dans l'industrie pétrolière ne sont pas là que pour protéger du sable mais servent aussi à diminuer les côuts de structure (pas de contraintes de vent sur les capteurs).e

[yaccard]

Bonjour
Une voie pour le "low cost" est de faire des toitures captantes (par opposition aux capteurs "tout faits" que l'on vient poser en verrue).
L'architecte Henri Mouette qui avait commencé à faire du solaire dans les années 50, a utilisé ce procédé, avec des toitures en polycarbonate alvéolaires faisant capteur à air, dans plusieurs maisons en île de France.
Le procédé peut s'utiliser aussi bien pour le thermique (air ou eau) que pour le photovoltaïque (en achetant les cellules) mais c'est plus délicat à faire que le thermique.
Dans les grandes années du solaire ? il y avait même une entreprise (Lombard me semble t il) qui proposait des éléments de toiture captante de façon industrielle.
Voici un lien vers une autoconstruction à toiture captante à air, réalisée dans les années 80-90, à laquelle j'ai contribué pour la partie automatisme-régulation.
http://accard.fr/cosmos/solaire/evrard.htm
Je reste à votre disposition car ce thème me préoccupe toujours pour une future réalisation.
Yves Accard

[barda]

Oui, effectivement, le meilleur capteur solaire pour une maison, c'est une grande surface vitrée bien exposée... Dans le monde agricole, cela s'appelle une serre, et c'est déjà assez anciennement connu; à plus petite échelle, ça s'appelle un chassis... Pour une maison comme celle que tu présente, yaccard, ça peut aussi s'appeler une serre... L'intérêt majeur, hormis que cela remplace toiture ou ouvertures pour le même prix, c'est que le rayonnement tombant sur une importante masse, l'inertie joue naturellement son rôle de régulation. C'est d'ailleurs un peu ce principe qui est encouragé par la rt2012, avec ses 16% de surfaces vitrées.

Rappelons aussi que le "solaire à concentration" ne fait gagner aucune surface de capteur; il se contente simplement de concentrer la densité de l'énergie captée sur la même surface... au prix d'une complexification le plus souvent coûteuse.

[Tilleul]

Hum, "complexification" ? Les égyptiens utilisés déjà la concentration solaire pour distiller des parfums pendant l'antiquité... Je pense même qu'avec Augustin Mouchot on a du être capable de faire de la vapeur avant l'eau chaude... Qu'on puisse mettre en avant la nécessité d'avoir du rayonnement direct, d'accord, mais ce n'est absolument pas une question de complexité... Ce qui est complexe c'est de produire de la chaleur solaire concentré entre 400 et 800°C pour produire de l'électricité, pas de concentrer les rayons du solaire ce qui se fait de manière très simple dès qu'on ne veut pas arriver à des températures extrêmes. Va pas me dire qu'un Scheffler ou un concentrateur Fresnel linéaire c'est très compliqué...