{"id":118158,"date":"2023-08-23T12:03:54","date_gmt":"2023-08-23T10:03:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.velasolaris.com\/handbuch\/modele-de-capteur-selon-la-norme-europeenne-en\/"},"modified":"2023-10-25T17:16:45","modified_gmt":"2023-10-25T15:16:45","slug":"modele-de-capteur-selon-la-norme-europeenne-en","status":"publish","type":"handbuch","link":"https:\/\/www.velasolaris.com\/fr\/handbuch\/polysun-designer\/solaire-thermique-et-technologie-de-chauffage-conventionnelle\/capteurs-solaires\/modele-de-capteur-selon-la-norme-europeenne-en\/","title":{"rendered":"Mod\u00e8le de capteur selon la norme europ\u00e9enne (EN)"},"content":{"rendered":"\n

L’\u00e9volution d’efficacit\u00e9 d’un capteur est repr\u00e9sent\u00e9e par la \u00ab\u00a0courbe de l’efficacit\u00e9\u00a0\u00bb. La diff\u00e9rence de temp\u00e9rature (entre la temp\u00e9rature moyenne du capteur Tm <\/sub><\/em> et la temp\u00e9rature ext\u00e9rieure Ta<\/sub><\/em>) divis\u00e9e par la quantit\u00e9 totale d’\u00e9nergie rayonn\u00e9e Gk est utilis\u00e9e comme variable : \\(x = \\frac{(T_{m} – T_{a})}{G_{k}}\\).<\/p>\n\n\n\n

Il en r\u00e9sulte l’image suivante pour un capteur plan \u00e0 vitrage normal :<\/p>\n\n\n\n

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Figure: Courbe d’efficacit\u00e9 d’un capteur plan vitr\u00e9. L’efficacit\u00e9 diminue \u00e0 mesure que la temp\u00e9rature du capteur augmente. L’\u00e9clairement \u00e9nerg\u00e9tique est de Gk = 800 W\/m2<\/sup><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Cette courbe peut \u00eatre bien d\u00e9crite par un polyn\u00f4me du second ordre. Celle-ci est d\u00e9termin\u00e9e uniquement par trois param\u00e8tres, c0<\/sub><\/em>, c1<\/sub><\/em> et c2<\/sub><\/em> (ou par \u03b70<\/sub><\/em>, a1<\/sub><\/em>, a2<\/sub><\/em> ; valeurs mesur\u00e9es \u00e0 des vitesses de vent de 2-4 m\/s) :<\/p>\n\n\n\n

\\(\\eta(x) = \\ c_{0} – \\left( c_{1} \\cdot x \\right) – (c_{2} \\cdot G_{k} \\cdot x^{2})\\)<\/p>\n\n\n\n

c0<\/sub><\/em> est l\u2019efficacit\u00e9 lorsque la temp\u00e9rature moyenne du capteur et la temp\u00e9rature ext\u00e9rieure sont identiques. Cette valeur doit donc \u00eatre la plus \u00e9lev\u00e9e possible. c1<\/sub><\/em> et c2<\/sub><\/em> expriment une combinaison des diff\u00e9rents facteurs de perte. Avec un collecteur bien isol\u00e9, ces valeurs sont aussi basses que possible.<\/p>\n\n\n\n

Pour le fonctionnement d’un syst\u00e8me solaire, il faut maintenant faire un certain compromis. D’une part, vous voulez pouvoir faire fonctionner le capteur avec la meilleure efficacit\u00e9 possible, et d’autre part, l’eau chaude produite doit avoir une temp\u00e9rature de 50-60\u00b0C. Cela signifie que vous ne pouvez pas \u00e9viter de faire fonctionner le capteur \u00e0 ces temp\u00e9ratures. Cela signifie que vous ne pouvez pas \u00e9viter de faire fonctionner le capteur \u00e0 ces temp\u00e9ratures.<\/p>\n\n\n\n

Pour ces raisons, il est facile de comprendre pourquoi l’\u00e9nergie solaire est souvent utilis\u00e9e comme pr\u00e9chauffeur d’eau pour les grands b\u00e2timents. Lorsque l’eau froide est chauff\u00e9e de 10\u00b0C \u00e0 30\u00b0C, un collecteur fonctionne avec une efficacit\u00e9 tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e. En termes d’apport \u00e9nerg\u00e9tique, il n’y a pas de diff\u00e9rence entre une eau chauff\u00e9e de 10 \u00e0 30\u00b0C ou de 30 \u00e0 50\u00b0C. Cela signifie que le rendement des capteurs est le m\u00eame pour l’eau froide. Ainsi, le rendement des collecteurs est tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 pendant le pr\u00e9chauffage. Ces syst\u00e8mes peuvent \u00eatre rentabilis\u00e9s apr\u00e8s seulement quelques ann\u00e9es. Comme mentionn\u00e9 bri\u00e8vement ci-dessus, il existe trois cat\u00e9gories fondamentales de capteurs. Ils se distinguent, entre autres, par la courbe de l’efficacit\u00e9 :<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Capteurs plats vitr\u00e9s (couverts) : c0<\/sub> = 0.75-0.85, c1<\/sub> = 3-6 W\/m2<\/sup>\/K<\/li>\n\n\n\n
  • Capteurs \u00e0 tubes : c0<\/sub> = 0.65-0.80, c1<\/sub> = 1-2 W\/m2<\/sup>\/K<\/li>\n\n\n\n
  • Capteurs plans non vitr\u00e9s (non couverts) : c0<\/sub> = 0.90-0.95, c1<\/sub> = 10 W\/m2<\/sup>\/K<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Le graphique montre les mod\u00e8les les plus puissants de chacun de ces trois types de capteurs :<\/p>\n\n\n\n

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    \"\"
    Figure: Trac\u00e9 de la courbe caract\u00e9ristique d’efficacit\u00e9 de diff\u00e9rents types de capteurs : capteur plan non vitr\u00e9 (ligne la plus raide), capteur plan vitr\u00e9, capteur \u00e0 tubes (ligne la plus plate).<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

    Une valeur de x = 0.10 m2<\/sup>K\/W correspond \u00e0 une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature de
    \\(T_{m} – T_{a} = 80\\ {^\\circ}C\\) .<\/em> pour un rayonnement de 800 W\/m2<\/sup>. Le capteur \u00e0 tubes pr\u00e9sent\u00e9 ici a encore une efficacit\u00e9 de 60% dans ces conditions de fonctionnement, le capteur couvert a encore une efficacit\u00e9 de 40%, tandis que le capteur non vitr\u00e9 ne peut plus fournir ces temp\u00e9ratures.<\/p>\n\n\n\n

    Mod\u00e8le de capteur pour les capteurs non couverts<\/h4>\n\n\n\n

    Selon la nouvelle norme de mesure (EN 12975), les capteurs non couverts disposent d’un param\u00e8tre suppl\u00e9mentaire. La courbe de fonction de l’efficacit\u00e9 se pr\u00e9sente sous la forme suivante :<\/p>\n\n\n\n

    \\(\\eta = \\eta_{0}*\\left( 1 – b_{u}*u \\right) – \\frac{\\left( b_{1} + b_{2}*u)*(t_{m} – t_{a} \\right)}{G\u00a0\u00bb}\\)<\/p>\n\n\n\n

    Les coefficients \u03b70<\/sub>, bu<\/sub>, b1<\/sub> et b2<\/sub> sont \u00e0 d\u00e9terminer par l’ajustement d’une courbe. G\u00a0\u00bb est l’\u00e9clairement \u00e9nerg\u00e9tique incident total, qui est d\u00e9termin\u00e9 par l’\u00e9quation suivante :<\/p>\n\n\n\n

    \\(G^{\u00a0\u00bb} = G_{k} + (\\frac{\\varepsilon}{\\alpha})(E_{L} – \\ {\\sigma T}_{a}^{4})\\)<\/p>\n\n\n\n

    EL<\/sub> est le rayonnement \u00e0 ondes longues mesur\u00e9 dans le plan des capteurs et Ta<\/sub> est la temp\u00e9rature ext\u00e9rieure. Pour \u03b5\/\u03b1, r\u00e9glez 0,85, sauf indication contraire du fabricant.<\/p>\n\n\n\n

    Param\u00e8tres d’entr\u00e9e<\/h4>\n\n\n\n

    Outre la surface absorbante<\/strong> A, les param\u00e8tres d\u2019efficacit\u00e9 c0<\/sub>, c1<\/sub> et c2<\/sub> et les valeurs IAM<\/strong> KCH1 et KCH2, les param\u00e8tres pertinents qui d\u00e9crivent les performances d’un capteur comprennent \u00e9galement la capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique<\/strong> du capteur. Ce dernier param\u00e8tre exprime l’importance de l'\u00a0\u00bbinertie thermique\u00a0\u00bb du capteur : si un capteur a une grande capacit\u00e9 thermique, il faut plus de temps pour qu’une certaine quantit\u00e9 de rayonnement solaire chauffe le capteur. D’autre part, le collecteur d\u00e9gage toujours de la chaleur vers le fluide lorsque le soleil est simplement masqu\u00e9 par un nuage. Un capteur ayant une faible capacit\u00e9 thermique r\u00e9agit plus rapidement aux variations de rayonnement.<\/p>\n\n\n\n

    Dans de nombreux cas, l’orientation du capteur est pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9e par l’inclinaison du toit et l’orientation du pignon. Tout au plus, la question se pose de savoir si le capteur doit \u00eatre orient\u00e9 vers l’est ou l’ouest (si l’orientation sud n’est pas possible) ou si un capteur doit \u00eatre int\u00e9gr\u00e9 \u00e0 la fa\u00e7ade. En revanche, avec les toits plats, l’orientation et l’inclinsaison peuvent \u00eatre choisis librement. En particulier, la question se pose de savoir \u00e0 quel angle le rendement annuel optimal peut \u00eatre atteint. D’avance, il n’y a pas de r\u00e9ponse claire \u00e0 cette question. L’orientation optimale peut varier consid\u00e9rablement en fonction de la consommation d’eau, de la taille du r\u00e9servoir, du climat et de nombreuses autres conditions limites.<\/p>\n\n\n\n

    Le dialogue suivant est disponible dans Polysun pour s\u00e9lectionner l’orientation :<\/p>\n\n\n\n

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    \"\"
    Figure: Fen\u00eatre de dialogue permettant de d\u00e9terminer l’orientation du capteur. L’inclinaison et l’orientation peuvent \u00eatre optimis\u00e9s individuellement ou ensemble, pour certains mois ou pour l’ann\u00e9e enti\u00e8re. Les tableaux BWE peuvent \u00eatre calcul\u00e9s pour chaque orientation s\u00e9lectionn\u00e9e. Les capteurs \u00e0 tubes peuvent \u00eatre positionn\u00e9s verticalement ou horizontalement.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

    Entr\u00e9e de la base de donn\u00e9es des collecteurs dans Polysun selon la norme europ\u00e9enne<\/h4>\n\n\n\n

    Tableau: Base de donn\u00e9es des capteurs selon la norme europ\u00e9enne<\/p>\n\n\n\n

    Type de capteur :<\/td>Le chapitre 4.1 d\u00e9crit deux mod\u00e8les de calcul de l’efficacit\u00e9 des capteurs. Avec l’entr\u00e9e \u00ab\u00a0Capteur plan ou \u00e0 tubes\u00a0\u00bb le mod\u00e8le standard avec les valeurs eta0, A1 et A2 compte, avec \u00ab\u00a0Non vitr\u00e9\u00a0\u00bb le mod\u00e8le de capteur non couvert avec les valeurs b0, b1, b2 et Epsilon\/Alpha.<\/td><\/tr>
    Eta0 laminaire (1) <\/sub>; bu :<\/td>\u00ab\u00a0Eta0 laminaire\u00a0\u00bb est l\u2019efficacit\u00e9 du capteur fonctionnant \u00e0 temp\u00e9rature ext\u00e9rieure et dans des conditions de d\u00e9bit laminaire. \u00ab\u00a0bu\u00a0\u00bb est le coefficient de r\u00e9duction du vent pour les capteurs non couverts.<\/td><\/tr>
    Eta0 turbulent :<\/td>L’efficacit\u00e9 du capteur exploit\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ext\u00e9rieure et dans des conditions de d\u00e9bit turbulent.<\/td><\/tr>
    A1 (sans vent) (2) <\/sub>; b1:<\/td>Coefficient A1 pour les capteurs plans et \u00e0 tubes, ou b1 pour le mod\u00e8le de capteur non couvert.<\/td><\/tr>
    A1 (avec vent) ; b2 :<\/td>Coefficient A1 pour les capteurs plans et \u00e0 tubes, ou b2 pour le mod\u00e8le de capteur non couvert.<\/td><\/tr>
    A2; Epsilon\/Alpha (3) <\/sub>:<\/td>Coefficient A2 pour les capteurs plans et \u00e0 tubes, ou Epsilon\/Alpha pour le mod\u00e8le de capteur non couvert.<\/td><\/tr>
    Capacit\u00e9 thermique dynamique (4) <\/sub>:<\/td>Valeur calcul\u00e9e selon la norme europ\u00e9enne EN 12975-2, Section 6.1.6.2<\/td><\/tr>
    Nsis-Axis :<\/td>L’orientation (passage des tubes \u00e0 90\u00b0 d’\u00e9l\u00e9vation horizontale ou verticale) pour les capteurs \u00e0 tubes. G\u00e9n\u00e9ralement non pertinent pour les capteurs plans.<\/td><\/tr>
    Mod\u00e8le IAM :<\/td>Pour l’interpolation des capteurs plans, on applique le \u00ab\u00a0mod\u00e8le d’Ambrosetti\u00a0\u00bb, d\u00e9crit au chapitre 1.3. Les capteurs \u00e0 tubes sont interpol\u00e9s avec une spline cubique.<\/td><\/tr>
    Facteurs d’angle (5) <\/sub>:<\/td>Les donn\u00e9es IAM sont lues via un tableau. L’azimut \u03c6 et l’\u00e9l\u00e9vation \u03b8 sont d\u00e9crits au chapitre 1.3.<\/td><\/tr>
    Volume :<\/td>Valeur mesur\u00e9e du volume de fluide dans le capteur, y compris les tubes de collecte.<\/td><\/tr>
    Diam\u00e8tre int\u00e9rieur :<\/td>Diam\u00e8tre int\u00e9rieur des tubes de transfert thermique dans le capteur. C dans la figure 54.<\/td><\/tr>
    Longueur d\u2019un tube (6)<\/sub>:<\/td>La longueur d’un tube de transfert thermique dans le capteur. A dans figure 54.<\/td><\/tr>
    Canalisations parall\u00e8les :<\/td>Nombre de tubes parall\u00e8les dans le capteur. 5 dans la figure 54.<\/td><\/tr>
    Rugosit\u00e9 du tube :<\/td>Facteur de rugosit\u00e9 \u00e0 l’int\u00e9rieur.<\/td><\/tr>
    Facteur de forme lin\u00e9aire :<\/td>Le facteur de forme d’un tube est de 1 \u00e0 1,5 en fonction du rayon de courbure. Pour les tubes droits : 1.<\/td><\/tr>
    Facteur de correction de r\u00e9sistance :<\/td>Le coefficient de r\u00e9sistance fait r\u00e9f\u00e9rence aux pertes de pression dans les branches, les vannes, etc. S’il n’est pas mesur\u00e9, il est mis \u00e0 z\u00e9ro.<\/td><\/tr>
    D\u00e9bit en test (7) <\/sub>:<\/td>D\u00e9bit du fluide pendant l’essai. En l\/h et capteur.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Les valeurs de Eta0 laminaire<\/sub> \u00e0 et avec A2 se r\u00e9f\u00e8rent \u00e0 la surface d’ouverture du capteur et sont d\u00e9termin\u00e9es pour une intensit\u00e9 de rayonnement de 800W\/m2<\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

    (1): Si aucune information concernant Eta0 laminaire n’est disponible, Eta0 turbulent = Eta0 laminaire.<\/p>\n\n\n\n

    (2): Selon la nouvelle norme, le coefficient a1 mit Wind<\/sub> est calcul\u00e9 avec une vitesse de vent de 3m\/s. Le param\u00e8tre d’efficacit\u00e9 c1<\/sub> donne les r\u00e9sultats suivants :<\/p>\n\n\n\n

    \\(c_{1} = a_{1\\ sans\\ vent} + \\frac{\\left( a_{1\\ avec\\ vent} – \\ a_{1\\ sans\\ vent} \\right)}{(3\\ m\/s)} \\cdot \\ v_{vent} \\cdot \\ Taux\\ de\\ vent\\)<\/p>\n\n\n\n

    Si a1 sans vent<\/sub> n’est pas explicitement indiqu\u00e9, choisissez a1 sans vent<\/sub> 10% plus petit que a1 avec vent<\/sub> pour les capteurs plats et 5% plus petit pour les capteurs \u00e0 tubes.<\/p>\n\n\n\n

    (3): R\u00e9glez epsilon\/alpha = 0,85, sauf indication contraire du fabricant.<\/p>\n\n\n\n

    (4): La norme europ\u00e9enne (EN) 12975-2 prescrit deux m\u00e9thodes pour calculer la capacit\u00e9 thermique dynamique : dans l’annexe G, une valeur mesur\u00e9e et dans la section 6.1.2.1, une valeur calcul\u00e9e. La valeur calcul\u00e9e est g\u00e9n\u00e9ralement beaucoup plus petite que la valeur mesur\u00e9e. La g\u00e9om\u00e9trie du collecteur n’est pas prise en compte. Malgr\u00e9 la plus grande cr\u00e9dibilit\u00e9 de la valeur mesur\u00e9e, la valeur calcul\u00e9e est utilis\u00e9e dans la pratique et dans Polysun.<\/p>\n\n\n\n

    (5): Les tableaux de facteurs d’angle ne peuvent pas encore \u00eatre entr\u00e9s par l’utilisateur. Lors de la cr\u00e9ation d’une entr\u00e9e de collecteur, un collecteur avec un IAM similaire doit \u00eatre copi\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

    (6): Si aucune information n’est donn\u00e9e, mesurable ou apparente, indiquer la largeur ou la longueur de l’absorbeur.<\/p>\n\n\n\n

    (7): D\u00e9bit en test, Max. d\u00e9bit, max. pression et la temp\u00e9rature maximale n’ont aucune influence sur le calcul jusqu’\u00e0 nouvel ordre.<\/p>\n\n\n\n

    \n
    \"\"
    Figure: Mod\u00e8le de capteur (A: Longueur d’un seul tube, B: Tubes collecteurs, C: Tube unique)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n","protected":false},"author":19748,"featured_media":0,"parent":118154,"menu_order":3,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","class_list":["post-118158","handbuch","type-handbuch","status-publish","hentry"],"acf":[],"yoast_head":"\nMod\u00e8le de capteur selon la norme europ\u00e9enne (EN) - 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\/modele-de-capteur-selon-la-norme-europeenne-en\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Mod\u00e8le de capteur selon la norme europ\u00e9enne (EN)\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"L’\u00e9volution d’efficacit\u00e9 d’un capteur est repr\u00e9sent\u00e9e par la \u00ab\u00a0courbe de l’efficacit\u00e9\u00a0\u00bb. 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