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Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?



  1. #1
    douarn

    Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?


    ------

    Bonjour à tous,
    après mon frigo que j'avais pompeusement appelé thermochimique (alors que j'aurai du savoir que c'était un frigo à absorption... on apprend tous les jours ) et toujours dans l'idée d'imaginer un système à trois sous, sans recourir à de grosse pression et machine qui tourne vite, je voulais vous soumettre pour une critique constructive l'idée suivante :
    en montant au grenier j'ai eu l'idée de glisser un thermomètre entre la laine de verre et les ardoises (noires) du toit en hiver par jour de grand soleil. La température de l'air à l'extérieur était de 10°C (à tout casser) et la température de l'air entre le toit et la laine de verre était de 25°C à l'endroit où j'ai pu mettre le thermomètre. Alors je voulais savoir si certains d'entre vous n'ont jamais pensé a utiliser cette chaleur.

    Je vous ai fait une petite simulation du comment je vois la chose sur l'image attachée. J'ai (bien humblement ) imaginé un "module" qui se coincerait entre 2 chevrons sur toute la hauteur du toit comportant un tube de cuivre peint en noir dans lequel serait injecté de l'air (P=1Atm T=275°K) (l'argon serait probablement mieux) et un isolant. Ce gaz s'y réchauffe jusqu'à disons 298°K pour ensuite subir une compression adiabatique dans un volume d'eau à chauffer (P=1,3Atm T=323°K). Le circuit est bouclé par une décompression adiabatique en bas du toit, la condensation qui se forme peut être évacuée par la gouttière s'il y a lieu.
    Le compresseur (provenant d'un frigo ?) est asservi aux températures sous le toit et dans la réserve d'eau (pourquoi pas). Est ce que ce système existe déjà ?
    Merci d'avoir lu mes élucubrations

    PS: J'ai vérifié mes calculs mais je ne suis pas un thermicien, s'il y a une erreur ne vous génez pas pour la signaler. Merci

    -----
    Images attachées Images attachées  

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  3. #2
    noupnoup

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Bonjour,

    Ta solution fonctionne au moins en théorie. Mais que dirais tu de faire cela sur l'ensemble de ta toiture, et à ce moment là d'utiliser un ballon ECS thermodynamique ? (Je l'ai fait).

  4. #3
    ocazeaux

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Bonjour, pour les moins bricoleurs, il existe maintenant des panneaux solaires à base d'ardoise. Un des noms commerciaux est le "thermoslate".
    Le rendement est bien sur très dépendant de la température extérieure mais peut-etre suffisant pour du chauffage basse température.

  5. #4
    drizzt2511

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Le réchauffement de l'air va dépendre de la vitesse à laquelle il remonte de haut en bas et donc est ce que le mouvement est forcé ou non ? En effet, l'échange de chaleur est loin d'etre instantané. Donc un tuyau sera loin d'etre suffisant....

    des systèmes de ce style existe déjà pour les panneaux photovoltaiques ou on force l'air sous les panneaux à aller dans une VMC double flux

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    ocazeaux

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    En fait je parlais de système à eau chaude pas a air

  8. #6
    cargo72

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Bonjour,

    j'ai mis en oeuvre une partie de l'idée, la captage mais pas la pompe à chaleur, c'est expliqué via le lien ci dessous:

    http://www.apper-solaire.org/Pages/E...ure%20ardoise/

    Même dans cette version basique, les résultats sont bons. Je ventile également mes combles avec l'air chaud des ardoises quand c'est possible.

    Bien à vous
    Dernière modification par cargo72 ; 22/03/2014 à 10h36.

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  10. #7
    rsimon12

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Bonjour,
    Idée intéressant que j'ai déjà en tête depuis un moment
    Sauf que dans la mienne, c'est de l'eau qui circule, et non de l'air. L'as tu envisagée ?

    Edit : précisions complémentaires ; cette eau à environ 20°C viendrait simplement préchauffer l'eau en amont du chauffe-eau. Donc pilotage de la pompe selon le remplissage du ballon, et de la température en toiture (via Arduino dans ma tête).
    Dernière modification par rsimon12 ; 22/03/2014 à 13h58.
    Simon - Chef de service énergies

  11. #8
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Personne pour dire qu'on peut avoir de l'eau chaude ou tempérée via une batterie d'échange air-eau ???????????

    Il est très facile d'obtenir un flux d'air venant de la ventilation entre les ardoises et l'isolant, puis de le diriger vers une batterie d'échange air-eau ( en gros un banal radiateur pour auto , un ventilo-convecteur , un aérotherme , etc..., utilisé à l'envers )
    Aucun risque pour la toiture et les bois de la charpente ..en cas de fuite des tuyaux PER , ça craint... et le gel ?? faut du glycol à forte dose (>50%) et ce n'est pas un bon caloporteur au même titre que l'eau pure..

    Un ventilo, une batterie d'achange , un circulateur et zou , toutes les calories vers l'échangeur du ballon tampon( un préparateur ECS ou ballon électro-solaire)

    Un tel système existe depuis longtemps : http://www.omsolar.net/en/omsolar2/summer.html
    La société grammer solar propose aussi la même chose ...

    Je l'ai fait sur quelques maisons avec circulation d'air chaud et batterie dans le circuit avec une batterie telle que celle_là http://espacepro.france-air.com/cata...irculaire.html

    Simple , non ?, pas la peine de coller des centaines de ml de tuyaux PER ...
    L'air ne gèle pas .. n'abîme pas le bois en cas de fuite...

    Pour les perfectionnistes , l'air chaud peut passer sur une unité de chauffe eau thermodynamique pour obtenir de l'eau plus chaude que 50 à 60°C. à partir de l'air chaud ..

  12. #9
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    voir ici le schéma chez grammer solar : http://www.grammer-solar.com/cms/fr/...e-complet.html

    ou comment transformer l'air chaud en eau chaude ..

    Le summum de la simplicité !!! voili voilou...

    Je connaisais déjà ce système dans les années 78-81 et l'ai appliqué sur une maision en 83 chauffée par une serre (air à 70°C...)
    Dernière modification par herakles ; 22/03/2014 à 14h46.

  13. #10
    cargo72

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Bonjour,

    Je n'ai pas de capteur spécifique, je me sert juste de l'ardoise qui existe car mon ambition était de faire un système simple et économique. Je trouve dommage qu'il soit plus rentable actuellement d'utiliser du gaz ou de l'électricité plutôt que de capter l’énergie surabondante du soleil lorsqu'il donne.
    La solution Grammer est me parait très bien mais elle ne répond sans doute pas a ce préalable que je me suis fixé.

    je suis assez d'accord avec le principe de ventiler avec de l'air chaud, nos maisons sont trop étanches. C'est pourquoi j'ai installé des reprises d'air dans la zone sous mes ardoises pour ventiler mes combles via un ventilateur commandé par thermostat. J'ai également supprimé toutes les reprises d'air directe de l'extérieur de tel sorte que ma maison est ventilée soit par le sous sol (tempéré) soit par les combles.
    C'est de l'appoint non négligeable, mais la densité de l'air étant forcement faible, il faut brasser beaucoup de m3 pour récupérer des kwh. La solution Grammer utilise en plus l'effet de serre.

    Pour ce qui est du principe d'échangeur air/eau, c'est une idée qui m'avais intéressée et j'ai fait des investigations. La température de l'air sous ardoise au soleil est plus faible que celle de l'ardoise elle même (60° max vs 80°), ensuite si on repasse dans un échangeur pour chauffer de l'eau, on peut perdre encore une dizaine de degré. 50 ° maxi c'est un peu juste, avec les pertes dans la distribution et en regard des risques de Légionellose. Avec l'effet de serre de la solution Grammer, on doit gagner une vingtaine de degré, en plus l'air est bien canalisé dans le capteur, c'est sans doute un solution qui marche bien.

    A noter que le capteur Grammer est épais, pas très bien intégré dans la couverture...

  14. #11
    chri54

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    bonjour,

    Herakles connais-tu des panneaux thermiques par air étanches qui peuvent remplacer les tuiles ?

    @+

  15. #12
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Bonjour ,

    Il n'existe pas - à ma connaissance du moins - de capteurs complets pouvant se substituer à une couverture tuile ou ardoises qui puissent assurer l'étanchéité à l'air .
    Comme pour les panneaux PV , une couverture étanche à la pluie et aux condensats doit être prévue sous les capteurs , tout en laissant respirer la toiture et la charpente , le pare-vapeur situé sous l'isolant assurant cette étanchéité à l'air .

    Les fabricants ne sont pas très enclins à assumer la pérennité de l'étanchéité à l'air d'un assemblage de capteurs à la place des tuiles ..à cause de la garantie décennale .

    Une petite exception : les fenêtres de type Velux ou similaires , les verrières , etc.. -pouvant jouer le rôle de capteurs à air , mais cela suppose une parfaite réalisation des jonctions entre éléments vitrés et le reste de la couverture...
    Il s'agit de vérandas encastrés dans le bâti dans ce cas particulier , avec les inconvénients tels que la condesnation sous le vitrage qu'il faut évacuer par des petites gouttières intérieures débouchant sur le pare-pluie , la couverture ou le chéneau.
    Cas particuliers : les tuiles solaires en lieu et place des tuiles classiques + panneaux absorbants placés sous ces tuiles , étanchéité aux condensats dessous , isolant puis étanchéité à l'air (pare-vapeur .
    Dernière modification par herakles ; 23/03/2014 à 11h34.

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  17. #13
    chri54

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    Bonsoir,

    merci Herakles pour ta réponse très précise, l'idée des velux serait à développer, juste prendre le kit étanchéité
    ( par exemple les EDW chez velux coute environ 80 euros) et auto-construire un capteur à air intégré dedans.

  18. #14
    fix_k

    Re : Transfo d'un toit ardoise en capteur solaire thermique?

    "Bonjour,

    j'ai mis en oeuvre une partie de l'idée, la captage mais pas la pompe à chaleur, c'est expliqué via le lien ci dessous:

    http://www.apper-solaire.org/Pages/E...ure%20ardoise/

    Même dans cette version basique, les résultats sont bons. Je ventile également mes combles avec l'air chaud des ardoises quand c'est possible.

    Bien à vous "


    Plutôt que du PER, tu n'aurais pas eu intérêt à mettre des tuyaux en cuivre ? Cela capte mieux la chaleur.
    Dernière modification par fix_k ; 24/03/2014 à 15h28.

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