Pompes
Le modèle de pompe Polysun est basé sur une courbe caractéristique de la pompe et imprime le débit de volume spécifié dans la courbe caractéristique sur le circuit de fluide. Une seule pompe peut être installée dans un circuit de fluide. La pompe se bloque lorsqu’elle ne fonctionne pas. Les pompes peuvent être divisées en différents types selon le mécanisme qui détermine le débit :
- Débit déterminé par la perte de charge du circuit. Le débit est calculé selon la courbe caractéristique de la pompe et introduit dans le circuit du fluide
- Débit fixe :un débit fixe prédéfini est imprimé dans le circuit du fluide
- Débit régulé : un réglage contrôle le débit de la pompe
Les systèmes solaires dont le capteur est sur le toit et le réservoir est au sous-sol nécessitent une pompe à circulation. En effet, par gravité, le fluide chauffé dans le capteur reste en haut et le fluide froid dans le réservoir reste en bas. Les systèmes dans lesquels le capteur est monté sous le réservoir n’ont pas besoin de pompe. Ces systèmes dits de thermosiphon ne nécessitent que des clapets anti-retour pour déterminer le sens de la direction du flux. En plus d’économiser sur une pompe, qui est également associée à des coûts d’énergie électrique, ils ont un réglage physique qui permet au fluide de circuler plus rapidement lorsqu’il y a un fort rayonnement solaire que lorsqu’il y en a peu.
Le capteur est souvent situé au-dessus du réservoir. Une circulation active du fluide est donc nécessaire. Cependant, le fonctionnement de la pompe peut impliquer une consommation d’énergie significative. Étant donné qu’un système solaire fonctionne pendant 2000 à 3000 heures par an (une année compte 8760 heures), la consommation d’énergie de la pompe seule peut représenter plusieurs pour cent de l’énergie solaire acquise. Dans les grands systèmes bien conçus, cependant, la consommation d’énergie de la pompe est inférieure à un pour cent du rendement de l’énergie solaire.
Le débit spécifique est bien adapté comme mesure pour la définition du débit, puisque la différence de température maximale (chauffage du fluide au-dessus du capteur) y est aussi directement liée. Par exemple, le chauffage d’un fluide de 20 à 60°C n’est possible qu’avec un rayonnement complet, des températures extérieures élevées et un faible débit. Avec un débit plus élevé, on peut s’attendre à une différence de température plus faible. Les deux stratégies sont appelées « low-flow » (10-20 l/m2/h) et « high-flow » (30-40 l/m2/h). La capacité de la pompe dépend, entre autres, de la perte de charge dans le circuit du capteur et de la surface du capteur, mais sa progression est beaucoup moins que linéaire. Une partie de la chaleur dissipée de la pompe (25-90 %) est libérée dans le fluide et profite au bilan thermique du système solaire. Toutefois, ce gain énergétique doit être évalué avec scepticisme, car l’énergie électrique consommée a été produite de manière coûteuse et rarement de manière écologiquement inoffensive.