{"id":118154,"date":"2023-08-23T11:42:16","date_gmt":"2023-08-23T09:42:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.velasolaris.com\/handbuch\/capteurs-solaires\/"},"modified":"2023-10-25T17:16:27","modified_gmt":"2023-10-25T15:16:27","slug":"capteurs-solaires","status":"publish","type":"handbuch","link":"https:\/\/www.velasolaris.com\/fr\/handbuch\/polysun-designer\/solaire-thermique-et-technologie-de-chauffage-conventionnelle\/capteurs-solaires\/","title":{"rendered":"Capteurs solaires"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les valeurs de rayonnement mentionn\u00e9es plus haut dans l&rsquo;introduction ne peuvent bien s\u00fbr pas \u00eatre enti\u00e8rement utilis\u00e9es par un collecteur. Il y a plusieurs raisons qui contribuent au fait qu&rsquo;une partie de l&rsquo;\u00e9nergie rayonn\u00e9e n&rsquo;est pas transf\u00e9r\u00e9e au fluide caloporteur :<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>R\u00e9flexion partielle sur le verre de couverture (environ 8 %), sauf pour les collecteurs non couverts<\/li>\n\n\n\n<li>Absorption incompl\u00e8te au niveau du collecteur, selon le rev\u00eatement : moins 4-10%<\/li>\n\n\n\n<li>Refroidissement imparfait de l&rsquo;absorbeur, facteur \u00ab\u00a0F\u00a0\u00bb : moins 3-10%<\/li>\n\n\n\n<li>\u00c9mission de rayonnement thermique, d\u00e9pendant du traitement et de la temp\u00e9rature<\/li>\n\n\n\n<li>Pertes thermiques dues \u00e0 la conduction et \u00e0 la convection de la chaleur, pertes d\u00e9pendant de la temp\u00e9rature<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&rsquo;efficacit\u00e9 d&rsquo;un capteur d\u00e9pend fortement de l&rsquo;importance de la diff\u00e9rence entre la temp\u00e9rature moyenne du capteur et la temp\u00e9rature ext\u00e9rieure. Si celle-ci est tr\u00e8s importante (par exemple 80 \u00b0C), il faut s&rsquo;attendre \u00e0 des pertes importantes par rayonnement thermique et par convection. Cependant, avec de petites diff\u00e9rences de temp\u00e9rature, des rendements allant jusqu&rsquo;\u00e0 90 % peuvent \u00eatre atteints. Si la temp\u00e9rature du collecteur est inf\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature ext\u00e9rieure en raison du fluide froid, des rendements \u00ab\u00a0sup\u00e9rieurs \u00e0 100 %\u00a0\u00bb peuvent m\u00eame \u00eatre obtenus. Le fluide caloporteur est alors non seulement chauff\u00e9 par le soleil, mais aussi par la chaleur ext\u00e9rieure.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Une distinction est faite entre trois types de collecteurs diff\u00e9rents. En fonction de l&rsquo;application, l&rsquo;un ou l&rsquo;autre des collecteurs est plus appropri\u00e9.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Capteus non vitr\u00e9s :<\/strong> Conception de collecteurs plats, non couverts. Les capteurs non vitr\u00e9s sont id\u00e9aux pour le chauffage des piscines et certaines applications de pr\u00e9chauffage de l&rsquo;eau. Dans les zones o\u00f9 le vent est fort, il faut s&rsquo;attendre \u00e0 des pertes convectives encore plus importantes. D&rsquo;autre part, les capteurs non vitr\u00e9s sont rentables et ne provoquent pas de reflets (ce qui est souvent invoqu\u00e9 comme motif d&rsquo;objection aux capteurs vitr\u00e9s).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Capteurs vitr\u00e9s<\/strong>: Ce sont les capteurs les plus couramment utilis\u00e9s. Ils conviennent pour le pr\u00e9chauffage de l&rsquo;eau, la production d&rsquo;eau chaude sanitaire ainsi que pour le soutien au chauffage. En termes de prix, ils sont un peu plus chers que les collecteurs non couverts. En raison de leur bonne isolation thermique, ils conviennent \u00e9galement \u00e0 une installation en fa\u00e7ade.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-7387b849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.velasolaris.com\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/image92-1-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-75000\" style=\"width:338px;height:289px\" width=\"338\" height=\"289\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure: Repr\u00e9sentation sch\u00e9matique d&rsquo;un capteur plan vitr\u00e9. Le fluide caloporteur circule dans les tubes longitudinaux fins.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Capteurs \u00e0 tubes (sous vide)<\/strong> :Particuli\u00e8rement adapt\u00e9 \u00e0 la production d&rsquo;eau chaude sanitaire et dans les zones o\u00f9 les temp\u00e9ratures ext\u00e9rieures sont plut\u00f4t basses (ou lorsqu&rsquo;il y a un rayonnement solaire important en hiver). Ils reposent sur l&rsquo;id\u00e9e de base que l&rsquo;ailette absorbante d&rsquo;un tube sous vide ne perd de l&rsquo;\u00e9nergie que par rayonnement thermique. En outre, le comportement de r\u00e9flexion de la lumi\u00e8re et la g\u00e9om\u00e9trie du tube de verre font que la lumi\u00e8re incidente oblique atteint mieux l&rsquo;absorbeur qu&rsquo;avec les capteurs plats. Dans l&rsquo;ensemble, cependant, les capteurs \u00e0 tubes sont les plus chers et ne conviennent pas aussi bien \u00e0 certaines applications que les capteurs plats.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-7387b849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.velasolaris.com\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/image93.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-75004\" style=\"width:351px;height:294px\" width=\"351\" height=\"294\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure: Repr\u00e9sentation sch\u00e9matique d&rsquo;un capteur \u00e0 tube \u00e0 vide. Le fluide caloporteur circule dans les tubes longitudinaux fins.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Outre les propri\u00e9t\u00e9s thermiques du capteur, les propri\u00e9t\u00e9s g\u00e9om\u00e9triques et optiques d\u00e9terminent \u00e9galement ses performances. D&rsquo;une part, le rayonnement effectif est plus petit \u00e0 des angles de rayonnement plus faibles (lorsque la surface du capteur est rayonn\u00e9e \u00ab\u00a0obliquement du c\u00f4t\u00e9). Deuxi\u00e8mement, plus l&rsquo;angle de r\u00e9flexion est plat, plus le verre de couverture r\u00e9fl\u00e9chit la lumi\u00e8re. Cette propri\u00e9t\u00e9 d\u00e9pendant de l&rsquo;angle est appel\u00e9e IAM (Facteur d&rsquo;angle, \u00ab\u00a0incident angle modifier\u00a0\u00bb en anglais).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Il est tout \u00e0 fait possible que la courbe d&rsquo;efficacit\u00e9 d&rsquo;un capteur soit plus \u00e9lev\u00e9e que celle d&rsquo;un autre, mais qu&rsquo;il produise un rendement annuel inf\u00e9rieur en raison de son comportement r\u00e9fl\u00e9chissant. Par cons\u00e9quent, l&rsquo;IAM est tout aussi important pour la description d&rsquo;un collecteur que l&rsquo;efficacit\u00e9 elle-m\u00eame.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Pour un capteur plan, selon les dimensions, il n&rsquo;y a pas de grande diff\u00e9rence entre la mesure de l&rsquo;angle selon l&rsquo;axe longitudinal ou transversal, \u00e0 condition que le verre ne soit pas particuli\u00e8rement structur\u00e9 ou que le capteur ait une forme allong\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le ph\u00e9nom\u00e8ne physique de cette r\u00e9flexion et de l&rsquo;ombrage des bords est bien compris. Elle peut \u00eatre d\u00e9crite par la fonction d&rsquo;Ambrosetti \\(K(\\theta) = \\ \\ 1 &#8211; {(\\tan{(\\frac{\\theta}{2}))}}^{a}\\)&nbsp;avec un seul param\u00e8tre. Le comportement de r\u00e9flexion \u00e0 un angle de 50\u00b0 est souvent utilis\u00e9 \u00e0 cette fin. \u00c0 cet angle, l&rsquo;efficacit\u00e9 peut encore \u00eatre d\u00e9termin\u00e9e exp\u00e9rimentalement avec une grande pr\u00e9cision et l&rsquo;effet de l&rsquo;angle peut \u00eatre d\u00e9termin\u00e9 suffisamment bien.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group is-nowrap is-layout-flex wp-container-core-group-is-layout-7387b849 wp-block-group-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.velasolaris.com\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/image94-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-75008\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Figure: D\u00e9finition des coordonn\u00e9es sph\u00e9riques<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Avec les collecteurs \u00e0 tubes, les deux courbes IAM sont diff\u00e9rentes. Dans la direction transversale, le rayonnement \u00e9nerg\u00e9tique diminue moins que pr\u00e9vu en raison des propri\u00e9t\u00e9s r\u00e9fl\u00e9chissantes des tubes de verre et du raccourcissement en perspective de la surface du collecteur. Cependant, \u00e0 partir d&rsquo;un certain point, l&rsquo;IAM diminue consid\u00e9rablement en raison d&rsquo;obscurcissements mutuels des tubes.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La direction longitudinale est \u00e9galement d\u00e9termin\u00e9e avec la fonction Ambrosetti et un point de mesure \u00e0 50\u00b0 d&rsquo;inclinaison par rapport \u00e0 la normale. Pour la direction transversale, en fonction de la g\u00e9om\u00e9trie du collecteur, plusieurs points de mesure sont n\u00e9cessaires, qui sont reli\u00e9s \u00e0 l&rsquo;aide d&rsquo;une spline cubique. Les conditions aux extr\u00e9mit\u00e9s de la spline, (d\u00e9riv\u00e9es premi\u00e8re et seconde), se comportent selon une r\u00e9flexion sur l&rsquo;axe z \u03b8=0\u00b0. Toutes les valeurs IAM entre le longitudinal et le transversal sont approxim\u00e9es par la forme famili\u00e8re de la fonction McIntire \\(K\\left( \\theta_{l},\\theta_{t} \\right) = K\\left( \\theta_{l},0 \\right) \\cdot K(0,\\theta_{t})\\)<em>. <\/em>Une autre forme de l&rsquo;\u00e9quation ressemble \u00e0 ceci: \\(K(\\theta,\\varphi) = K\\left( \\theta_{l},0{^\\circ} \\right) \\cdot {\\cos(\\varphi)}^{2} + K(\\theta_{t},90{^\\circ}) \\cdot {\\sin{(\\varphi)}}^{2}\\). Toutefois, il est \u00e9galement possible d&rsquo;ins\u00e9rer des tableaux IAM d\u00e9termin\u00e9s sp\u00e9cifiquement \u00e0 partir de mesures ou de simulations.<\/p>\n","protected":false},"author":19748,"featured_media":0,"parent":118137,"menu_order":34,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","class_list":["post-118154","handbuch","type-handbuch","status-publish","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v28.0 (Yoast SEO v28.0) - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-premium-wordpress\/ -->\n<title>Capteurs solaires - POLYSUN<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.velasolaris.com\/fr\/handbuch\/polysun-designer\/solaire-thermique-et-technologie-de-chauffage-conventionnelle\/capteurs-solaires\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Capteurs solaires\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Les valeurs de rayonnement mentionn\u00e9es plus haut dans l&rsquo;introduction ne peuvent bien s\u00fbr pas...\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.velasolaris.com\/fr\/handbuch\/polysun-designer\/solaire-thermique-et-technologie-de-chauffage-conventionnelle\/capteurs-solaires\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"POLYSUN\" \/>\n<meta property=\"article:publisher\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/polysun.switzerland\/\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2023-10-25T15:16:27+00:00\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\\\/\\\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\\\/\\\/www.velasolaris.com\\\/fr\\\/handbuch\\\/polysun-designer\\\/solaire-thermique-et-technologie-de-chauffage-conventionnelle\\\/capteurs-solaires\\\/\",\"url\":\"https:\\\/\\\/www.velasolaris.com\\\/fr\\\/handbuch\\\/polysun-designer\\\/solaire-thermique-et-technologie-de-chauffage-conventionnelle\\\/capteurs-solaires\\\/\",\"name\":\"Capteurs solaires - 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