Chauffe-eau solaire en tubes PVC

[invite497af844]

Bonjour à tous,

Je réfléchis à un chauffe-eau solaire de quelques dizaines de litres, construit avec des tubes PVC, installé sur le toit d'un refuge ou d'une caravane/camping-car. La capacité dépendra du nombre et de la dimension des tubes. La forme permet de répartir la charge et favorise l'exposition.

Le remplissage se fait depuis le sol par un simple tuyau souple (et une petite pompe sans doute, pour éventuellement vidanger des jerrycans si le point d'eau est éloigné). Et la vidange/utilisation par gravité (aidé par une petite pompe ?).

Pour optimiser l'exposition solaire :
- les tubes sont peints en noir,
- ils sont placés dans un coffre muni d'une vitre en plexi (effet de serre)
- le fond du coffre est tapissé d'un matériau réfléchissant type isolant thermique ou pare-soleil.



Qu'en pensez-vous ?

Dans un deuxième temps, j'envisage de fabriquer une résistance souple avec un fil résistif, introduite dans les tubes, pour "chauffer" l'eau si l'ensoleillement est insuffisant. Mais ça c'est une autre affaire !!
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[Jaunin]

Bonjour Kounta,
Il existe du PVC noir.
Regardez un peu ce qui se fait par exemple pour chauffer l'eau des piscines ou pour les douches extérieurs.
Cordialement.
Jaunin__

[Dynamix]

Salut
Le choix du PVC me laisse dubitatif .
Les tubes sont chauffés à l' extérieur .
Il faut que cette chaleur traverse la paroi du tube .
Tu as donc tout intérêt à utiliser un matériaux ayant une bonne conductibilité thermique .

Le fond réfléchissant ne favorise pas l' effet de serre .
La lumière réfléchie va ressortir comme elle est entrée .

[invite497af844]

Merci Jaunin.
J'en ai vu effectivement sur internet; après est-ce plus économique de peindre ou d'acheter déjà peint ? à voir...

Pour les piscines, c’est la pompe de piscine qui envoie l’eau jusqu’au chauffage solaire constitué de "galettes" réalisées à plat en tuyau type irrigation noir enroulé sur lui-même (ou dans des tubes spéciaux pour les plus sophistiqués). Elle retourne ensuite dans la piscine. Il y a donc peu de liquide dans le dispositif de chauffage lui-même puisqu'on maintient un réservoir annexe à bonne température (28°).

Je pourrais effectivement utiliser le même principe: installer un réservoir au sol ou dans un coffre de la caravane (isolé thermiquement pour garder la chaleur) et une pompe pour faire circuler l'eau entre le réservoir et un système de chauffage, avec une temporisation pour laisser le temps à l'eau de chauffer et un thermostat pour déclencher le circuit quand c'est nécessaire. C'est un chouia plus compliqué quand même ! c'est expliqué sur ce site que j'avais déjà repéré http://www.apper-solaire.org/Pages/E...ine/index.html
Ca nécessite aussi une alimentation électrique 220 v permanente, que je voulais éviter (en voyage ou en refuge, c'est pas toujours possible). Mais bon, c'est une alternative.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Boumako]

Le système fonctionnera beaucoup mieux avec un fond noir mat effectivement, par contre le choix de la matière du tube n'a aucune influence, le résultat sera le même en utilisant du PVC ou du cuivre. Il faut surtout bien isoler l’arrière du capteur. Pour augmenter l'efficacité on peut éventuellement utiliser une plaque de polycarbonate alvéolée.

Pour dire si ce système est vraiment pertinent il faudrait donner plus d'infos : Quelle surface doit faire le capteur, et quel volume d'eau doit il chauffer.

Edit : Tu veux juste chauffer le volume présent dans les tubes ?

[invitecaafce96]

Bonjour,
Et aussi , une seule entrée-sortie , cela paraît un peu bizarre : on peut se demander comment ça va fonctionner ...

[invite497af844]

Dynamix, c'est soit l'effet de serre soit le fond réfléchissant mais pas les deux (car le fond empêche l'effet de serre) ou alors j'évite le fond réfléchissant car c'est inutile ?

Le choix du PVC, c'est uniquement pour avoir un volume d'eau suffisant (quelques dizaines de litres) facilement et avec un matériau économique et facile à trouver. C'est évidement moins conducteur que le métal.

catmandou, il n'y a pas de circulation de liquide: c'est un réservoir tout bête qu'on remplit ou qu'on vide selon les besoins. Un seul orifice suffit pour les différentes opérations.

[invite497af844]

Boumako, oui je veux juste chauffer le volume dans les tubes. Il faudrait que je fasse le calcul pour 100 litres par exemple (déjà bien pour une famille de 4 personnes) mais on peut adapter facilement la forme de l'appareil en jouant sur les longueurs et le nombre de tubes.

[invite497af844]

Après, pour l'efficacité, il faut peut-être mieux utiliser des tubes de diamètre modéré.

[Dynamix]

Et aussi , une seule entrée-sortie , cela paraît un peu bizarre

C' est le premier truc qui m' a interpellé .
Je ne vois pas l' avantage de cette solution .
Une entrée et une sortie distinctes , ce n' est pas plus compliqué à faire .

[Boumako]

c'est soit l'effet de serre soit le fond réfléchissant mais pas les deux (car le fond empêche l'effet de serre) ou alors j'évite le fond réfléchissant car c'est inutile ?

Le fond réfléchissant renvoie la lumière visible vers l'extérieur, la chaleur correspondante est perdue. Un fond noir mat ne va rien renvoyer et s'échauffer, ce qui permettra une meilleure efficacité.

C'est évidement moins conducteur que le métal.

Mais ça n'a pas d'impact sur le rendement de ton appareil.

[Boumako]

Après, pour l'efficacité, il faut peut-être mieux utiliser des tubes de diamètre modéré.

L'idéal serait plutôt d'avoir un réservoir de faible épaisseur (pour maximiser la surface exposée) à la place de ces tubes.

[invite497af844]

Après un (très) rapide calcul, pour un volume de 100 litres il faudrait 34 tubes de 1,5m x 50 mm (il y a du diamètre plus petit), ce qui devrait faire (en tenant compte d'un espacement entre chaque tube) une surface de 3,5 m²...

L'idéal serait plutôt d'avoir un réservoir de faible épaisseur

Pas évident à trouver...

Une entrée et une sortie distinctes , ce n' est pas plus compliqué à faire

Non, c'est sûr mais quel est l'intérêt ?

[invite497af844]

Recherche rapide de réservoirs (extra)plats: ça se trouve, mais faut quand même bien chercher...

[harmoniciste]

Bonjour,
1) Le meilleur captage se fait en inclinant le capteur pour le mettre au plus près de la perpendiculaire au rayonnement solaire.
2) Ainsi incliné, un tube de remplissage au point bas avec robinet sera indispensable, cette entrée d'eau froide chassera l'eau chaude par le collecteur supérieur.
3) Il faut couvrir la surface avec le tube pour espérer capter le rayonnement. Sinon, pensez que le fond peint en noir ne transmettrait sa chaleur à l'eau qu'à travers l'air: Un très très, très mauvais caloporteur.
4) 1 m2 de tube de diamètre 20 mm contient 15,7 litres. Une élévation de température de 40°C par exemple nécessite 628 000 cal ou 2,6 millions de Joules. En supposant un rendement moyen de 0,5 dans cet plage de température, l'eau capterait alors 500 Joules par secondes, et serait donc chaude en moins de 2h. La stabilisation rapide à température est la preuve que... que le rendement est tombé rapidement à 0 !

[Boumako]

Je viens de te faire une feuille de calcul, ainsi tu pourra faire varier les paramètres toi même pour en vérifier l'influence.

capteur solaire.zip

[invite497af844]

harmoniciste, merci pour ces précisions. Par contre, je ne comprends pas le dernier commentaire. Ton calcul est précis mais j'ai du mal à interpréter si c'est positif ou négatif en terme de faisabilité. Si l'eau est à 40° en 2h, c'est génial, mais ce n'est peut-être pas comme ça qu'il faut le comprendre !!

Boumako, merci beaucoup, je vais étudier ça de près; je n'étais pas très sûr de mes propres calculs, ça va m'être très utile...

[invite497af844]

Boumako, c'est chiadé ce que tu as fait !

[invite497af844]

Point de détail en terme de réalisation, vu les surfaces engagées, les vitres en plexi pour l'effet de serre ça peut devenir un problème financier; je pense donc plutôt tester la bâche transparente utilisée pour construire les serres-tunnel de maraîchage. C'est très costaud et plus facile à mettre en oeuvre.

Je pense même qu'un caisson rigide ne serait plus nécessaire: la structure en tubes pourrait être directement enveloppée dans la bâche, bien tendue à plat. A voir...

Du coup, je me demande si utiliser du film plastique à bulles ne serait pas également intéressant: il laisse passer les rayons du soleil (?) mais retient la chaleur accumulée ???

Mes remarques peuvent paraître bébêtes, mais je suis un grand fan des systèmes D utilisés dans les pays en voie de développement (j'ai vécu longtemps en Afrique, ça s'explique) et j'admire le sens de la débrouille dont font preuve ces gens.

[Boumako]

De la bâche a bulle fonctionnera très bien, mais il ne faut pas qu'elle arrive en contact avec les tubes. Si tu veux comparer différentes solutions il suffit de varier le coefficient U de la face avant, sachant qu'une vitre, une plaque de plexi ou de la bâche simple ont un coefficient de 5, une bâche à bulle environ 3. Le coefficient de transmission par contre est plus faible pour les bâches, je dirais 60 à 80%.

A mon avis le meilleur choix en terme de performances/prix serait d'utiliser une plaque de polycarbonate alvéolaire. Tu as les données techniques sur ce lien (page 4) : http://www.dhazeplastique.com/sites/..._plaquette.pdf

[1max2]

Bonjour, j'ai aussi envisagé de faire une chauffe eau avec des tubes de pvc.
Quelques réflexions que vous avez du faire aussi :
Je doute un peu de leur solidité une fois chauds , alors j'ai pensé à du tuyau noir pour air comprimé, je l'utilise depuis 20ans pour ma cheminée intérieure (circulation d'eau très chaude) , je suis certain alors qu'avec eux , pas de problème, ils sont plus chers que le pvc mais.bien plus résistants. Le pvc gris a l'air de bien capter la chaleur, pas besoin de le peindre, je pense .
Si les tubes sont espacés, il peut être intéressant de mettre un réflecteur dessous , qui servira surtout le matin ou le soir quand le soleil donne de l'angle .
Peindre en noir est aussi une solution, il faudrait comparer les 2 ...A priori, le réflecteur va chauffer plus instantanément mais va perdre plus vite la chaleur, la nuit, par exemple . Il peut être intéressant d'arriver à accumuler la chaleur à l'intérieur du chauffe -eau
Les vitres "verre synthétiques " ne sont pas trop chères (36€ la vitre 2mx1) , et très pratiques, on peut les percer ...
Si le chauffe -eau est sur le toit, il sera horizontal, correct pour chauffer l'été , mais au printemps quand le soleil est plus bas , c'est moins performant .
Normalement sous la latitude 45 , on incline le chauffe -eau à 45 degrés, ainsi l'été le soleil frappe à +23° , et l'hiver à -23°.

Attention au gel l'hiver, justement , il se peut que le pvc supporte , mais je miserais plus sur le tuyau air comprimé pour supporter le gel .
Pour la circulation d'eau , je propose une pompe genre camping -car, ou une pompe pour chauffage central , mais c'est du 220. J'en ai acheté une à 40€ pour mon chauffage central (récupération cheminée) .
Sinon, pour prendre une douche , plusieurs solutions : pousser l'eau avec la pression d'eau locale, la gravité , mais il faudra que ce soit ouvert en haut , puis re-remplir à nouveau , ou une pompe à eau chaude ...Tenez nous au courant , je vais aussi me mettre au travail , j'ai déjà acheté les tubes pvc, je vais donc les utiliser , je vais les mettre sur le mur de ma maison, verticaux, et fermer par du bois, et du verre synthétique, avec donc 4mx1 m , normalement je vais mettre la pression locale pour chasser l'eau chade, et une douche dehors, donc avec mélangeur ...
Je pense faire une circulation d'air avec échange dans la maison façon mur trombe , pour l'hiver .
A suivre ; on se tient au courant !
Penser aussi au chauffe -eau avec un système de chauffage secondaire , et une circulation d'eau par thermosiphon . Si vous payez des impôts, vous bénéficiez alors d'un avoir de 30% du prix du chauffe-eau .
En résumé il faut essayer , je vais faire ce travail au printemps pour faire une douche extérieure chez moi

[invite497af844]

C'est un produit très intéressant effectivement, j'ai trouvé facilement dans toutes les GS de bricolage et conçu pour couvrir des surfaces importantes avec des profils alu. Le coût n'est pas excessif en plus (15 €/m² environ sans les profils alu).

Une remarque concernant l'espacement entre les tubes, que j'avais prévu dans le montage. Ce n'est pas une volonté de ma part, mais un impératif lié au montage qui utilise des raccords en T. A cause de ces raccords, il est difficile d'accoler les tubes.

[invite497af844]

1max2, on voit qu'il y a déjà pas mal de réflexion de faite !! j'ai plusieurs pompes à eau immergées 12v pour bidons de caravane, je pensais m'en servir, mais c'est pas très puissant. On se tiendra au courant.

Pour les chauffages secondaires, il existe des dispositifs électriques pour caravane ou bateau qui sont modérément gourmands en énergie (marque Truma par exemple) ou à gaz, mais ça ne me plaît qu'à moitié (surtout le gaz).
J'avais envisagé un câble chauffant immergé dans les tubes, mais je ne sais pas si ça existe ou si c'est faisable.

J'avais aussi pensé au mélangeur, si l'eau est trop chaude pour être utilisée telle qu'elle, avec un réservoir annexe (et une pompe immergée).
Bref, ça fait plein d'idées tout ça...

[sitalgo]

B'jour,

Une remarque concernant l'espacement entre les tubes, que j'avais prévu dans le montage. Ce n'est pas une volonté de ma part, mais un impératif lié au montage qui utilise des raccords en T. A cause de ces raccords, il est difficile d'accoler les tubes.

Fais deux nappes de tuyaux, en quinconce. Ça devrait faire moins de vitrage pour la même efficacité.

[invite497af844]

Bonne idée !