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Capteur solaire à air - efficacité thermique



  1. #1
    jeanlouis84

    Capteur solaire à air - efficacité thermique


    ------

    Bonjour,
    Il existe plusieurs discussions intéressantes sur des capteurs solaires à air en vue du chauffage.

    L'une, pittoresque, sur une idée de capteurs faite de canettes de coca (ou de bière) qui a l'air très efficace. Une autre atteint 117 pages où se branche une autre discussion sur l'idée de stockage de l'énergie d'été/automne par un astucieux système de 'tunnel à galets'... J'ai courageusement parcouru la plupart des 117 pages qui fourmillent de détails tantôt intéressants et tantôt insignifiants, mais ne serait-il pas utile de s'intéresser aux retours d'expérience par des données chiffrées (même approximatives) sur l'efficacité thermique ?

    Question aux auto-constructeurs intéressés : combien de kwh estimez-vous que vous ramène individuellement votre capteur à air sur la saison hivernale de chauffe ?

    En filigrane la question se ramène à celle de la rentabilité de l'investissement, et à celle de tenter de comprendre pourquoi les capteurs à air - contrairement aux capteurs à eau - ne semblent pas avoir fait l'objet d'une production industrielle rationalisée.

    Merci à qui voudra bien contribuer.

    Jean-Louis

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  3. #2
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    et à celle de tenter de comprendre pourquoi les capteurs à air - contrairement aux capteurs à eau - ne semblent pas avoir fait l'objet d'une production industrielle rationalisée.
    -différence de culture ..les américains privilégient l'air pulsé tandis que les français ont horreur des mouvements d'air..
    -dimensions des canalisations : là où on a besoin de 30mm dans un système à eau , il en faudrait 150 à 200 mm pour un système à air..
    -Phobie des poussières , flore microbienne , bruits aérauliques ... qui sont le lot des systèmes mal installés .
    -L'habitude de nos chauffagistes habitués au chauffage centre qui devrait peu à peu disparaître de l'aveu même de Roger Cadiergues (du COSTIC , organisme fédérant les industries du chauffage)

    Le seul avantage aux capteurs à air est leur rusticité , la résistance au gel , à la corrosion, l'absence de fuite d'eau ... leur plus gros inconvénient est la compacité de l'instalaltion aéraulique .
    Mais cela change peu à peu avec le niveau d'isolation des habitations , qui amène la réduction et la miniaturisation des gaines ainsi que la surface des capteurs ; l'architecture mieux pensée et la prise en compte de l'inertie intérieure des masses intérieures qui ont alors une double fonction : structure portesue lourde et accumulateur possédant de grandes surfaces naturelles d'échange thermique .

    Quant au rendement , il dépend surtout de la température du fluide sous l'absorbeur : à 40°C , le rendement est meilleur que celui d'un capteur à eau classique qui travaille à 60°C , et à peine équivalent ou légèrement inférieur à des capteurs avec absorbeur sélectif et verre traité de haute performance mis au point pour travailler à plus haute température en vue de charger les ballons tampons d'hydroaccumulation et les ballons ECS..

    Une visite sur le site de certains fabricants de capteurs à air procure quelques renseignements sur les rendements comme Grammer solar, etc..

    Le livre "Solar energy and thermal processes" de Duffie et beckman est l'un des mieux documentés parmi les ouvrages scientifiques sur ce sujet ..

    Quant à la question du rendement et du retour chez les autoconstructeurs , il faudrait avoir la chance de tomber sur un scientifique ayant construit lui-même sa maison avec capteurs et installé un système de mesures objectif...
    Dernière modification par herakles ; 25/06/2013 à 15h41.

  4. #3
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    les capteurs à air - contrairement aux capteurs à eau - ne semblent pas avoir fait l'objet d'une production industrielle rationalisée.
    Si, si , il existe des fabricants européens et ailluers (USA , Australie) de capteurs à air ..

    Gogol est ton ami..

    http://outilssolaires.com/pro/organi...nce+e1006.html
    http://www.solarproductcn.fr/3-solar-air-collector.html
    http://www.solarproductcn.fr/3-solar-air-collector.html a noter qu'il est de fabrication danoise , ce qui peut se comprendre , vu la rigueur des hivers...

    http://www.omsolar.net/en/omsolar2/roof.html etc...

    On est un peu en retard , hein...

    On peut faire de l'eau chaude avec un courant d'air chaud sans risque de gel , la batterie d'échange air-eau étant DANS le bâtiment ..

    etc...

  5. #4
    fix_k

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    l'eau a l'avantage de bien stocker la chaleur. C'est plus difficile pour l'air.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    jim5564

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    bonjour

    une société française (en aquitaine )développe un capteur mixte photovoltaique et thermique à air de façon à refroidir les photo voltaiques pour un meilleur rendement et utiliser l'air chaud pour chauffage , eau chaude via batterie air eau ou micro PAC

  8. #6
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Citation Envoyé par fix_k Voir le message
    l'eau a l'avantage de bien stocker la chaleur. C'est plus difficile pour l'air.
    Oui, oui, oui, oui, oui , oui , oui ...... l'eau n'a que des avantages côté capacité thermique, distribution de la chaleur , facillité de régulation

    Hélas , cela a un coût : réservoir ou ballon d'hydroaccumulation , régulation fine , émetteurs de chaleur ou de fraîcheur , pompes , capteurs au top du top avec dispositifs anti-surchauffe et anti gel , place nécessaire pour loger le ballon d'hydroaccumulaiton, précautions pour éviter la corrosion des métaux au contact de l'eau en cas de mauvaise conception du réseau et éviter les fuites etc...

    C'est plus difficile pour l'air dis-tu, sauf que tu oublies les murs entre lesquels circule l'air ..

    Et l'air a un avantage : il circule DANS toute la maison , contrairement à l'eau qui doit être confinée dans tout un réseau hydraulique fermé , il circule du capteur directement dans la maison filtré et réchauffé , ou même rafraîchi car les capteurs à air deviennent des réfrigérateurs la nuit par ciel clair (appréciable en été ) , et le stockage est dans les murs si on a su construire la maison avec l'inertie nécessaire et les bons matériaus (pierre , adobé, béton..)

    Pour une maison de 100m2 , le volume des murs ( isolés par l'extérieur , cela va de soi) représente peu ou prou 40 m3 , la dalle haute sur RDC une quinzaine de m3 , le sol autant : total de ces masses = 70m3 équivalent à une trentaine de m3 d'eau en capacité thermique, peu de surcoût puisque ce "stockage" est la structure porteuse de la maison .

    Qui peut me dire le coût d'un ballon d'hydroaccumulation de 30m3 et de tout le réseau nécessaire , avec pompes , émetteurs , etc ?

    Sans parler de la masse gratuite du sol sous la maison pouvant servir de stockage de chaleur à faible température , d'environ 180 à 240 m3 (équivalent de 50m3 d'eau ..)

    Les spécialistes me diront - avec raison d'ailleurs - que l'eau peut être portée à plus haute température et que la quantité de chaleur pouvant être stockée est bien plus importante :
    1m3 d'eau stocke et restitue 69,6 kWh en passant de 30 à 90°C ou l'inverse alors que le mur de béton - dans la maison - ne peut guère évoluer que de 2 à 4°C pour des raisons de confort , soit 1.8 kWh par m3 de béton ...

    Sauf encore qu'un capteur à eau travaillant à 90°C a beaucoup moins de rendement qu'un capteur à air travaillant à 30°C...d'où l'avantage de disposer d'un gros stockage diffus dans toute la maison à moyenne température avec l'air comme fluide caloporteur ..

    Faible température , ok , mais les 70m3 de béton , oscillant de 2°C dans un sens ou un autre peuvent stocker ou restituer 80 à 90 kWh , sans aucune régulation ni tuyauterie ni émetteur de chaleur ...

    Quelques baies vitrées plein Sud , une petite VMI avec serre , des capteurs à air avec cette masse et la maison n'a presque plus de besoins de chauffage ..

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  10. #7
    jeanlouis84

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Merci beaucoup à Herakles pour ces réponses bien documentées.
    Sur le principe, je suis assez convaincu de l'intérêt des capteurs à air, notamment pour les régions très ensoleillées.
    Dans la pratique je vois deux problèmes :
    1) le dimensionnement. Combien le m2 de capteur à air va-t-il me ramener de kwh dans une saison hivernale de chauffe ? => combien de m2 de panneaux à prévoir pour une maison déterminée ?
    2) l'aspect pionnier - qui en fait aussi l'intérêt ! - mais qui oblige, soit à se tourner vers des fabricants en position de quasi-monopole (j'ai noté que les panneaux Grammer Solar coûtent aux environs de 1000 € par m2, ce qui me paraît une aberration !), soit vers de l'auto-construction mais qui oblige à maîtriser bien des techniques (assemblages aluminium, régulation, ventilateurs, filtres à poussières...), ce qui fait beaucoup pour un seul homme !

    En tout cas, merci beaucoup pour vos éclairages si pertinents.

  11. #8
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Pour une première approche , procures-toi le livre de Guy Isabel , bien illustré , avec divers types de capteurs , dont un , original , à base d'ardoises ...
    Pour le ventilatur , un modèle 24 ou 48V alimenté par panneaux photovoltaïques : plus le soleil brille , plus ca souffle ...
    http://www.apper-solaire.org/Pages/E...AIR/index.html

    Livre de Guy Isabel , aux éditions Eyrolles : http://www.gibertjoseph.com/les-capt...r-3619280.html


    En gros , un capteur à air fournit à midi solaire , par beau temps clair l'équivalent de 0.3 à 0.4 kWh/m2 selon la température de l'air sous le vitrage (plus elle est élevée , plus le rendement du capteur baisse ...)

    Dans le Centre de la France , l'énergie solaire recueillie avoisine les 0.9 à 1.5 kWh/m2 jour en janvier , 1.5 à 3 en Mars , et 5 à 6 en Eté ... d'où l'intérêt du stockage intersaionnier si c'est réalisable .

  12. #9
    Jypou

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    L'exposé de herakles est très intéressant...
    Citation Envoyé par herakles Voir le message
    Oui, oui, oui, oui, oui , oui , oui ...... l'eau n'a que des avantages côté capacité thermique, distribution de la chaleur , facilité de régulation...
    Il faudrait parler du COP du capteur à eau qui est nettement meilleur que celui du capteur à air: puisque la chaleur massique de l'eau est très nettement supérieur à celui de l'air, la conso élec du ventilateur est très supérieure à celui d'une pompe (pour une même quantité d'énergie transférée) . Les pertes de charge sur le réseau aéraulique peuvent être importantes en raison du filtre (attention à son accessibilité pour l'entretien).
    Pour ne pas trop défavoriser le système à air, exploiter au mieux la thermo-circulation, cela réduira la surface de PV et donc le coût du matériel.

    Je suis perplexe concernant l’hygiène si l'air des capteurs va dans le volume habité: risque de condensation à l'intérieur du capteur+encrassement(même s'il y a un filtre)= moisissures+germes?

    Citation Envoyé par herakles Voir le message
    Faible température , ok , mais les 70m3 de béton , oscillant de 2°C dans un sens ou un autre peuvent stocker ou restituer 80 à 90 kWh , sans aucune régulation ni tuyauterie ni émetteur de chaleur ...
    On peut aussi bien exploiter l'inertie du bâtiment avec le système à air qu'avec le système à eau (avec radiateur ou ventilo-convecteurs), si on accepte d'osciller de 2°C dans un sens ou dans l'autre.

  13. #10
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Il faudrait parler du COP du capteur à eau qui est nettement meilleur que celui du capteur à air:
    Ok , parlons chiffres

    Capteur à eau : combien de pompes en tout : pompe sur circuit primaire , pompe sur le circuit secondaire , vannes 3 voies , régulation propore au capteur , régulation propre au ballon d'hydroaccumulation et aux émetteurs BT
    Pompe de vidange dudit capteur en cas de surchauffe ?
    Rajouter les 40~60 W du ventilateur de la VMC (SF ou Df ) puisque le chauffage à eau n'assure pas la ventilation de la maison


    Capteur à air : en circuit simple direct vers la maison , le ventilateur n'a pas besoin d'être très puissant , 60 à 80W pour une dizaine de m2 de capteurs et 300 à 400 m3/h en boucle

    Et il assure la ventilation de la maison du même coup et avec de l'air filtré ...

    Si on pense circuit aéraulique + stockage intersaisonnier , le ventilateur doit augmenter en puissance à cause de la perte de charge des galets , il faut alors grimper à 150~185 W en Eté lors du stockage , et redescendre à 80~100 W en mode chauffage direct en Hiver.
    Une seule régulation

    Voili voilou....

  14. #11
    Jypou

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Citation Envoyé par jeanlouis84 Voir le message
    2) l'aspect pionnier - qui en fait aussi l'intérêt ! - mais qui oblige, soit à se tourner vers des fabricants en position de quasi-monopole (j'ai noté que les panneaux Grammer Solar coûtent aux environs de 1000 € par m2, ce qui me paraît une aberration !), soit vers de l'auto-construction mais qui oblige à maîtriser bien des techniques (assemblages aluminium, régulation, ventilateurs, filtres à poussières...), ce qui fait beaucoup pour un seul homme !
    Pour réduire le prix il est intéressant d'acheter d'occasion sur leboncoin, car il y a beaucoup d'installations qui ne marchent pas. Cela augmente beaucoup le pouvoir d'achat.
    Mais les capteurs à air sont plus rares que ceux à eau.

  15. #12
    Jypou

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Citation Envoyé par herakles Voir le message
    Ok , parlons chiffres
    En effet avec ces chiffres, en intégrant la conso de la VMC dans le COP, il n'y a plus d'avantage pour l'eau (d'un point de vue énergie): les pompes+régulation consomment 20W ou plus. Il s'agit de comparer 2 installations bien conçues.

    Pour simplifier les travaux du stockage inter-saisonnier, n'y a-t-il pas une solution "changement de phase" avec des produit type paraffine qui fusionne vers 30°C mis en place dans les sachets ou récipent dans la veine d'air?

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  17. #13
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    n'y a-t-il pas une solution "changement de phase" avec des produit type paraffine qui fusionne vers 30°C mis en place dans les sachets
    Oui , cela existe depuis longtemps (voir l'ouvrage de Duffie et Beckman - 1972...)
    on y parle de chliarolite et de paraffine

    L'incovénient est leur coût comparé à celui des galets ..et le coût des récipients destinés à les enfermer dans la veine d'air et non les enterrer ,à cause de la fragilité des sachets
    2eme inconvénient : le nombre de cycles décharge-recharge limité dans le temps ..

    Les Suisses ont essayé des boules d'argile cuite comme déphaseur thermique ( travaux récents de l'université suisse )

    Pour ma part , je pensais aux galets de basalte vitrifiée à très forte capacité thermique (0.75KWh/m3 ) et autour , la masse de terre qui est gratuite....

  18. #14
    jeanlouis84

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Bonjour Herakles,

    Si j'extrapole vos chiffres de production hivernale (en prenant la fourchette haute car j'habite en Provence), je trouve :
    Novembre : 4 kwh/j x 30 j = 120 kwh
    Décembre : 3 kwh/j x 31 j = 93 kwh
    Janvier : 1,5 kwh/j x 31 j = 47 kwh
    Février : 1,5 kwh/j x 28j = 42 kwh
    Mars : 3 kwh/j x 31 j = 93 kwh
    Avril : 4 kwh/j x 30 j = 120 kwh, soit un total d'apport pour une saison de chauffe de 515 kwh par m2 de capteur.
    Au coût actuel arrondi du kwh à 0,1 €, il s'agit d'un apport qui fait économiser 51,5 € par an.
    Si l'on envisage un amortissement sur 10 ans (je pense qu'au-delà il y aura nécessairement quelques travaux de réparation, voire un remplacement), chaque m2 de capteur nous amène 51,5 € x 10 ans = 515 € d'énergie gratuite - chiffre bien entendu assez approximatif !

    La question est de savoir si l'on peut exécuter une installation pour ce budget par m2 de capteur.
    En achat chez Grammer Solar, on est déjà à plus du double, donc c'est complètement hors du seuil de rentabilité.
    En auto construction, les matériaux de base (plexiglas, isolant, cadre, plaque métallique, et divers supports et assemblages) ne semblent pas coûter bien cher, mais lorsqu'on y rajoute le ventilateur, un régulateur, un filtre, des clapets anti-retour, on ne devrait pas être bien loin des 500 €/m2.

    La rentabilité sur le seul hiver est donc assez douteuse.

    Reste la question plus vaste du stockage inter-saisonnier...
    Là aussi, l'idée en elle-même est séduisante, mais comment estimer la part effectivement récupérée en octobre-novembre des calories stockées en août-septembre ? Je crains qu'elle ne soit bien faible, d'une part parce que les calories auront certainement tendance à se diffuser partout dans le sol (et donc y compris dans les profondeurs où on ne les récupérera pas), et d'autre part parce qu'on travaille avec des Delta T insignifiants (Tint voisine de 18-20°C et T sols/graviers atteignant difficilement les 25°C => Delta T de l'ordre de 5 à 6 °C au départ, mais en chute constante...).
    Suivant vos expérimentations avez-vous une idée du ratio énergie récupérée/énergie stockée ?

    Merci de votre éclairage.

    Jean-Louis

  19. #15
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Suivant vos expérimentations avez-vous une idée du ratio énergie récupérée/énergie stockée ?
    le ratio énergie stockée /énergie récupérée par diffusion dans la dalle est de l'ordre de 35 à 40%, à condition bien évidemment qu'il n'y ait pas de circulation d'eau souterraine dans le sol ..

    A cela s'ajoute la récupération des calories restant dans le sol - à la fin de l'hiver - par l'air neuf se préchauffant en passant dans les galets en hiver , soit 15 à 20% de plus

    Le reste diffus dans le sol , mais gardant ce dernier à une température plus ou moins stabilisée au dessus de la T° naturelle du sol de 1 à 2°C...

    Question rentabilité , ne pas oublier que les capteurs à air permettent aussi de fabriquer de l'eau chaude via une batterie air-eau , ce qui accélère le temps de retour sur investissement

    Et la possibilité de climatiser la maison en été (Juin-juillet et Août ) par les TG reconvertis en "puits provençaux"

    Dans vos calculs , vous oubliez le surcoût de l'installation de chauffage ; j'imagine que ce sont des convecteurs électriques ?

    Quant au vrai coût de l'électricité , elle est plutôt de l'ordre de 0.12 à 0.13 € /kWh et non 0.10 . Et le coût ira en augmentant car EDF réclame depuis longtemps un réajustement de ses tarifs pour couvrir ses investissements dans le nucléairee t dans le renouvelable ; d'autre part on parle de supprimer l'abonnement fixe avec en contrepartie une augmentation du coût du kWh ...

    La rentabilité sur le seul hiver est donc assez douteuse.
    Ne raisonnez pas uniquement sur l'apport par m2 de capteur , mais sur un ensemble cohérent d'une installation aéraulique capteurs+ventilateur+bouches d'insufflation :

    sans ces capteurs , il vous faudrait installer une VMC simple flux avec son réseau aéraulique et son ventilateur , en même temps que le chauffage adapté aux besoins de la maison hors apports solaires c'est à dire dimensionné en conséquence .

    Avec ces capteurs , le réseau aéraulique fait à la fois chauffage solaire, diffusion d'air neuf préchauffé , avec petit appoint électrique par batteries électrique placées dans le réseau - variante : convecteurs ou radiants plus petits et de moindre puissance et économie du réseau VMC SF .

    de plus , l'air neuf est insufflé en surpression dans la maison ( principe de la VMI en opposition à la VMC qui crée de la dépression ) , cette surpression chasse l'air vicié par les exutoires ad hoc dans les pièces humides .

  20. #16
    KroM67

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Je suis entrain d'étudier la chose (je pars déjà sur une VMI avec véranda et puis canadien) pour faire de l'ECS il me suffirait d'ajouter des capteurs et une batterie d'échange.

    Citation Envoyé par herakles Voir le message
    On peut faire de l'eau chaude avec un courant d'air chaud sans risque de gel , la batterie d'échange air-eau étant DANS le bâtiment
    Est-ce à dire que l'été on fait transiter de l'air chaud "dans" le bâtiment. N'y a-t-il pas de risque de réchauffer le bâtiment?
    Sinon il faudrait voir à la caser dans le haut de la serre? (du point de vue esthétique c'est pas pareil...)

    Seconde question, si je rajoute capteurs+batterie à mon projet (VMI avec serre / puis canadien), il me faudra absolument deux ventilateurs non?
    Par temps chaud, la VMI est alimentée par le PC, mais l'air venant de la serre et chauffant la batterie nécessitera bien un second ventilateur? Un tel échangeur peut-il fonctionner avec le tirage passif d'une "cheminée"?

  21. #17
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Est-ce à dire que l'été on fait transiter de l'air chaud "dans" le bâtiment. N'y a-t-il pas de risque de réchauffer le bâtiment?
    Non , non .. la fameuse batterie est dans une boîte tout ce qu'il y a de plus isolée , l'air chaud , après être passée dans la batterie est simplement rejetée au dehors
    Elle peut être casée derrière le mur attenant à la serre , pas loin de la grille d'aspiration et du porte-filtre

    il me faudra absolument deux ventilateurs non?
    Question pertinente ..

    deux solutions possibles :

    la première:
    alterner les flux d'air sur les 24h de la journée =

    - autour de midi , chauffer l'eau en 2 ou 3 h avec les capteurs , le PC est déconnecté momentanément .

    - une fois le ballon ECS bien rempli , le ventilo est rebranché sur le PC ( par le biais d'un registre by-pass) pour rafraîchir la maison tandis que l'air des capteurs s'évacue naturellement au dehors ..

    on peut aussi bien alterner toutes les heures à partir d'un seul ventilo , ce qu'on appelle le multiplexage en électronique ...

    le ventilo passe tantôt en grande vitesse , le jour quand on est en demande de chaleur , tantôt à basse vitesse (la nuit ) en hiver , ou à grande vitesse la nuit en été ..


    deuxième solution :
    gros ventilo sur la serre , pour le chauffage direct (500~720 m3/h avec 12 à 16 m2 de capteurs par exemple ) et l'ECS avec rejet au-dehors en été et mi-saison chaude

    petit ventilo sur le puits canadien en été , juste ce qu'il faut pour assurer un débit de 2 à 3 fois le volume habitable de la maison( tout dépend de son noveau d'isolation , de son inertie , de l'orientation des vitrages et de leur surface ,du lieu géographique ... etc..)

    Une petite visite de ce site t'intéressera certainement avec le fonctionnement séquentiel de la solar box :
    http://www.alatown.com/om-solar-japa...ding-standard/ le ballon d'eau chaude est à l'arrière du bâtiment
    http://www.omsolar.net/en/omsolar2/seasonal_modes.html

  22. #18
    Grand-Verger

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Bonjour,
    Je trouve ces capteurs a air vraiment interessants,j'ai trouvé des prix "raisonnables" sur le net. L'installation n'a pas l'air compliquée,et si je devais en placer un il serait sur un mur exposé Sud-Est. Autrement dit du soleil que le matin,et durant 3h30 l'hiver,pas plus...Bon,si je gagne 3 degrés dans ma piéce en 3 heures ce serait pas mal,mais rien ne le garantit. Je me demande quand meme si pour si peu d'ensoleillement ca vaudrait le coup?
    J'y gagnerais en ventilation,et moi qui adores ouvrir les fenetres meme en hiver (l'air frais y'a que ca de vrai!) du coup j'ouvrirais moins et madame serait contente! L'air entrant serait préchauffé,ouais c'est pas mal tout ca...seulement avec le poele a granulés j'ai des doutes,le logement en surpression bon ou pas bon pour mon gentil poele d'aprés vous??
    L'appart est pas étanche,donc le poele puise dans l'air ambiant,et puis il a la cuisine pas loin qui elle dispose d'une ouverture basse et haute because cuisson au gaz,donc je me dis que l'air vicié partirait par la...
    Bon,je sais pas si je m'explique bien...Des avis?
    Merci!

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  24. #19
    jeanlouis84

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Merci, Herakles, mais j'avoue n'avoir pas bien compris votre réponse.
    D'accord pour préchauffer l'air neuf avec un TAG, mais ça ne peut pas être le chauffage principal qui devrait être de réchauffer l'air intérieur existant, déjà supposé être aux alentours de 18°C => la température du sol et des galets, même chauffée par les capteurs d'été, aura bien du mal à réchauffer l'air intérieur (Delta T insignifiant), non ?

    Seconde question : comment arrivez-vous à estimer la proportion de chaleur récupérée par rapport à la chaleur stockée dans votre TAG ?

    Cordiales salutations,


    Jean-Louis

  25. #20
    jeanlouis84

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Grand-Verger,
    Pourriez-vous donner des ordres de grandeur de coût des capteurs à air que vous avez trouvés ? Sont-ce des capteurs 'nus' (i.e. ventilateurs, filtres, régulation à rajouter en sus ?

    Remerciements,


    Jean-Louis

  26. #21
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Citation Envoyé par jeanlouis84 Voir le message
    Merci, Herakles, mais j'avoue n'avoir pas bien compris votre réponse.
    D'accord pour préchauffer l'air neuf avec un TAG, mais ça ne peut pas être le chauffage principal qui devrait être de réchauffer l'air intérieur existant, déjà supposé être aux alentours de 18°C => la température du sol et des galets, même chauffée par les capteurs d'été, aura bien du mal à réchauffer l'air intérieur (Delta T insignifiant), non ?

    Seconde question : comment arrivez-vous à estimer la proportion de chaleur récupérée par rapport à la chaleur stockée dans votre TAG ?

    Cordiales salutations,


    Jean-Louis
    Le stockage intersaisonnier est par définition un stockage possédant une énorme inertie : au départ, sans le dispositif de captage, le sol est aux alentours de 12#14°C

    Utilisé comme masse de stockage en partant du grand volume placé sous la maison , soit environ 200m3 , et associé à 15 ou 20M2 de capteurs , on arrive à stocker entre 4500 et 5500 kWh d'énergie solaire collectée en été , sur 3 à 3.5 mois et en récupérer les 2/3 .
    les 2/3 se répartissent de 2 façons :
    -par déphasage lent vers la dalle du RDC qui se maintient au dessus de 21~23°C sur environ 2.5 mois de mi-Octobre à fin Décembre , le temps qu'il faut pour que le soleil revienne au fur et à mesure que les jours s'allongent au printemps , de sorte que les capteurs à air prennent le relais
    -Par préchauffage de l'air neuf d'Onctobre à Mars-Avril , l'air sort du stockage à plus de 20~22°C au début de l'hiver et à 17°C à la fin de l'hiver .

    Au printemps , le stockage ne sert plus qu'au préchauffage de l'air neuf, le soleil revient pour recharger les murs (et non le stockage , trop inertiel ) de la maison si ces derniers sont bien isolés par une ITE , la dalle du RDC et le plancher haut de la maison , la maison devient elle-même par sa masse le stockage N° 2 de courte durée (10 à 15 jours d'autonomie)

    La température moyenne de la masse d'un tel stockage sous la maison oscille entre 28~30°C (à 1m des galets ) à la fin de l'été et 16~18°C à la fin de l'hiver (Mars-Avril) ce qui permet alors de l'utiliser comme système de climatisation de la maison .

    Je vous invite à relire la discussion sur les TG dans le fil dédié ...allez , courage ! on y trouve quelques dossiers , une étude thermique, des retours d'expérience ...Mais attention , les TG ne sont pas toujours faciles à installer , il faut que le sol s'y prête bien ; d'autre part , si on part sur une maison au standard Minergie , hyper-passive , superisolée , forte à moyenne inertie intérieure ,VMC DF , etc.. les TG ne présentent pas trop d'intérêt d'après certaines simulations dynamiques .

  27. #22
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Juste pour info :

    extrait de l'étude thermique du stockage (2000)
    Etude thermique d'une maison en 1983 par un ingénieur-conseil de l'INSA Toulouse .
    Images attachées Images attachées

  28. #23
    Grand-Verger

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Bonjour,
    En meme temps moi m'en faudrait un sans prétentions,un petit a fixer contre un mur prés du balcon,ce serait juste pour apporter quelques degrés et ventiler... A 700eur pour 40m2 il y a le capteur en effet avec son ventilo intégré qui s'active via la cellule solaire photovoltaique integrée,le filtre est integré a l'arriére du panneau.
    La régulation est en sus en effet,mais pour du petit panneau comme ca y'en a pas vraiment besoin,faut que le panneau donne tout inutile de le brider!

    Sinon le modéle le plus gros,pour environ 140m2 est a environ 1700eur avec régulateur mais sans clapet anti retour.
    Vous devriez trouver ce site sans probléme vu qu'il arrive en premier ou dans les premiers sur Ecosia...

  29. #24
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Extrait d'une conférence scientifique à l'INSA de Toulouse (1978 ?) sur la maison GUY avec stockage intersaisonnier , pour info .

    MaisonGUY_5.jpgMaisonGUY_4.jpg

    L'inconvénient des tuyaux est qu'ils ne tamponnent pas suffisament la chaleur estivale sur une journée , ils sont déjà chauds à la mi-journée du fait que la chaleur ne se propage pas assez vite dans la terre ; ce qui a fait finalement fait préférer le système des TAG , plus efficace sur la journée même si les galets de la trnachée montent de 5 à 8°C en une journée de stockage avec de l'air à 40~50°C .

  30. Publicité
  31. #25
    Jypou

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Citation Envoyé par Grand-Verger Voir le message
    A 700eur pour 40m2 il y a le capteur en effet avec son ventilo intégré qui s'active via la cellule solaire photovoltaique integrée,le filtre est integré a l'arriére du panneau.
    La régulation est en sus en effet,mais pour du petit panneau comme ca y'en a pas vraiment besoin,faut que le panneau donne tout inutile de le brider!
    Ce produit ne semble pas adapté pour une chambre ou un logement, puisqu'il n'y a plus de ventilation (air hygiénique) la nuit.
    Dernière modification par Jypou ; 29/06/2013 à 12h12.

  32. #26
    Jypou

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Citation Envoyé par herakles Voir le message
    Une petite visite de ce site t'intéressera certainement avec le fonctionnement séquentiel de la solar box :
    http://www.alatown.com/om-solar-japa...ding-standard/ le ballon d'eau chaude est à l'arrière du bâtiment
    http://www.omsolar.net/en/omsolar2/seasonal_modes.html
    Ce produit semble vraiment extraordinaire, pas de stockage dans galets, mais stockage dans le terre-plein. Les planchers bois ont une capacité de stockage intéressante (avec la chaleur latente).

  33. #27
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Pas de conclusion hâtive à propos du système sous la maison japonaise...

    Le Japon est baigné par deux courants , le Oya Shivo (froid) et le Kouro Shivo (chaud ) , ce dernier étant aussi sinon plus puissant que le Gulf Stream
    D'où un climat spécifique au Japon qui n'a rien à voir avec notre climat français ..

    De plus , le Japon est sous les mêmes latitudes que la péninsule ibérique à quelques % près ..(Tokyo: 35° N , Nagasaki: 32° , etc... ) et le soleil plus haut dans le ciel

    Il faudrait en savoir plus sur ce climat japonais , les diverses saisons , pour comprendre les choix de l'architecte qui a mis au point ce système .
    La culture japonaise et l'habitat aussi ont pu avoir une influence sur la forme architecturale .

    Ce produit semble vraiment extraordinaire, pas de stockage dans galets, mais stockage dans le terre-plein.
    Stockage de courte durée à la surface du terre-plein , de l'ordre d'une semaine à 10 jours , qui doit correspondre aux spécifités du climat japonais .

    Difficile d'extrapoler fidèlement ce principe pour nos régions françaises où les hivers sont autrement plus longs ; on peut toutefois garder l'esprit général du système : capteur à air , ECS avec l'air chaud , stockage adapté à nos régions en durée et en déphasage , masse des murs intérieurs ...

    Une p'tite remarque : les capteurs à air , orientés vers le ciel clair nocturne , peuvent agir comme des surrefroidsseurs ( quelques °C en moins que l'air ambiant extérieur ) , ce qui est propice au rafraîchissement de l'habitat en ETE , à condition que la nuit soit claire et non brumeuse...et que la surface des absorbeurs possède un coefficient d'émission proche de l'idéal .

  34. #28
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    De l'art de créer des turbulations (dixit Ali ) dans un capeut à air ..http://www.cder.dz/download/Art12-4_3.pdf
    Autre étude (1986) : http://hal.archives-ouvertes.fr/docs...1_11_727_0.pdf

    Les matheux apprécieront ..

    attention à ne pas trop turbulationner sous peine d'augmenter les pertes de charge sous peine de ne pouvoir utiliser les TAG , sinon faudra utiliser un ventilateur plus puissant , genre 7/9 ou 8/10 de 300 ou 400W sous 300 à 360 Pa

  35. #29
    Grand-Verger

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    @JYPOU: je vous suis bien,mais ou est le souci? Je ne cherche pas une aération permanente ni une vmc,d'ailleurs vu que je refait l'isolation au dessus de mes plafonds si j'avais voulu en placer une je l'aurais fait.
    Non,comme je l'ai expliqué,si je peux gagner 2 ou 3 degrés et en meme temps ventiler un brin avec de l'air préchauffé ce serait pas mal!
    Bon,j'étudie ca,car mon orientation Sud Est ne me convainc pas...

  36. #30
    Jypou

    Re : Capteur solaire à air - efficacité thermique

    Citation Envoyé par herakles Voir le message
    Stockage de courte durée à la surface du terre-plein , de l'ordre d'une semaine à 10 jours , qui doit correspondre aux spécificités du climat japonais .

    Difficile d'extrapoler fidèlement ce principe pour nos régions françaises où les hivers sont autrement plus longs ; on peut toutefois garder l'esprit général du système : capteur à air , ECS avec l'air chaud , stockage adapté à nos régions en durée et en déphasage , masse des murs intérieurs ...
    Je crois comprendre que le projet jeanlouis84 est dans une zone bien ensoleillée par exemple région PACA ou en montagne: dans ce cas un stockage d'une semaine à 10 jours convient bien . Pour calculer plus précisément la masse optimale de stockage et la surface d'échange entre air et masse, il faudrait faire une simulation thermique dynamique qui intègre un fichier météo, comprenant la durée d'insolation pour chaque jour de l'année. La conductivité du terre-plein est un paramètre très important.

    Une fois calculé il faudra tenir compte du surcout solution avec galet et solution "japonaise". S'il y a contrainte architecturale importante, ce n'est pas gagné pour la solution galets.

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