Appelez-nous + 33 (0)7 49 21 63 09 Fermer (x)
1% pour la planète
Besoin d'aide?

Sommaire :

Introduction


Une installation solaire thermique fait face à diverses fluctuations de température, entraînant une dilatation thermique du fluide caloporteur. Ce phénomène s'explique comme suit :


Lorsque le fluide caloporteur traverse les capteurs solaires thermiques, il absorbe l'énergie solaire, augmentant ainsi sa température. À mesure que la température du fluide s'accroît, les molécules du liquide acquièrent une énergie cinétique plus élevée, induisant une expansion thermique, soit une augmentation du volume du liquide.

Cette expansion thermique crée une pression à l'intérieur du système. La hausse du nombre de molécules en mouvement génère une force sur les parois du système, engendrant ainsi une pression interne. Les installations solaires thermiques sont minutieusement conçues pour prendre en considération cette dilatation thermique.

En anticipant et en gérant efficacement la dilatation thermique, les différents organes de sécurité garantissent un fonctionnement stable et sécurisé malgré les variations de température. Cette conception réfléchie permet d'optimiser les performances des systèmes solaires thermiques tout en assurant leur durabilité et leur fiabilité.

Les différents organes de sécurité


Le vase d’expansion


Un vase d'expansion est un composant essentiel dans de nombreux systèmes, notamment les systèmes de chauffage central et les installations solaires thermiques, pour faire face aux variations de volume du fluide caloporteur en raison des changements de température. Son rôle principal est de permettre la dilatation thermique du liquide sans entraîner une augmentation excessive de la pression à l'intérieur du système.

Vase d'expansionLorsque le fluide caloporteur absorbe la chaleur et s'échauffe, il a tendance à se dilater, occupant ainsi un volume plus important. Le vase d'expansion est conçu pour absorber cette expansion du liquide de manière contrôlée, évitant ainsi une augmentation de pression excessive.

Le vase d'expansion se compose généralement d'une chambre hermétique divisée en deux parties par une membrane élastique. Une partie de la chambre est remplie d'air ou d'un gaz inerte, tandis que l'autre partie est en contact avec le fluide caloporteur. Lorsque le fluide se dilate, la membrane élastique se déforme, permettant au volume de la chambre en contact avec le fluide de s'ajuster pour accommoder cette expansion. En cas de refroidissement du fluide, la membrane reprend sa forme initiale.


La soupape de sécurité


Dans un système solaire thermique, une soupape de sécurité est un composant essentiel conçu pour prévenir les surpressions potentielles à l'intérieur du système. Son rôle principal est de libérer l'excès de pression lorsque cela devient nécessaire, contribuant ainsi à maintenir la sécurité et l'intégrité du système.

Soupape de sécuritéLorsque le fluide caloporteur circule à travers les capteurs solaires thermiques et est exposé à des variations de température, il peut subir une dilatation thermique, augmentant ainsi la pression à l'intérieur du système. Si cette pression atteint des niveaux critiques, elle pourrait potentiellement endommager les composants du système ou même entraîner des fuites.

La soupape de sécurité est conçue pour éviter de telles situations. Elle est ajustée pour s'ouvrir automatiquement lorsque la pression dépasse un seuil prédéfini. Lorsque cela se produit, la soupape permet au fluide caloporteur en excès de s'échapper, réduisant ainsi la pression interne du système à des niveaux sûrs. Cela prévient les risques de surpression et protège les composants du système solaire thermique contre d'éventuels dommages.

Le manomètre


Un manomètre au sein d'un système solaire thermique est un instrument de mesure utilisé pour évaluer la pression à l'intérieur du système. Il permet de surveiller les variations de pression, ce qui est particulièrement important dans le contexte des installations solaires thermiques.

ManomètreDans un système solaire thermique, les fluctuations de température peuvent entraîner des changements de pression dus à la dilatation thermique du fluide caloporteur. Un manomètre fournit des informations cruciales sur ces variations de pression, permettant aux opérateurs ou aux installateurs de surveiller de près le fonctionnement du système.

Un manomètre typique affiche la pression en unités telles que les bars ou les pascals. En surveillant les lectures du manomètre, les utilisateurs peuvent détecter d'éventuels problèmes tels que des fuites, des obstructions ou des variations anormales de pression, et prendre des mesures correctives avant que ces problèmes ne compromettent l'efficacité et la sécurité du système solaire thermique.


Le thermostat


Dans un système solaire thermique, un thermostat de sécurité est un dispositif de protection essentiel conçu pour prévenir des conditions extrêmes ou potentiellement dangereuses en régulant la température. Son rôle principal est de garantir le bon fonctionnement du système tout en évitant des situations de surchauffe.

Thermostat de sécuritéLe thermostat de sécurité est généralement intégré au système de contrôle et de régulation thermique. Il surveille la température du fluide caloporteur circulant dans le système solaire. Si la température dépasse un seuil prédéfini, indiquant une possible surchauffe, le thermostat de sécurité entre en action.

En cas de détection d'une température excessive, le thermostat de sécurité peut déclencher différentes actions, telles que l'arrêt temporaire de la circulation du fluide caloporteur, la mise en marche d'un dispositif de refroidissement supplémentaire, ou même la dérivation du fluide vers un circuit de décharge thermique. Ces mesures visent à prévenir toute augmentation excessive de la température qui pourrait endommager les composants du système solaire thermique.


Le dispositif de protection anti-gel


Un dispositif antigel au sein d'un système solaire thermique est un mécanisme ou une technologie intégrée pour prévenir les risques de gel du fluide caloporteur utilisé dans le système. En raison des variations de température auxquelles un système solaire thermique peut être exposé, notamment pendant les saisons froides, il est essentiel de protéger le fluide caloporteur contre le gel, car cela pourrait endommager les composants du système.

Dispositif de protection anti-gelIl existe plusieurs méthodes et dispositifs antigel utilisés dans les systèmes solaires thermiques. Certaines installations utilisent des mélanges spécifiques de liquides caloporteurs qui sont conçus pour résister au gel à des températures plus basses que l'eau pure. Ces mélanges peuvent contenir des additifs antigel tels que le propylène glycol.

Par ailleurs, des dispositifs de protection thermique, tels que les capteurs solaires inclinables ou les systèmes de vidange automatique, peuvent être intégrés pour évacuer le fluide caloporteur hors du circuit lorsque des températures de gel sont détectées. De cette manière, on empêche le gel du liquide dans les tuyaux et les composants du système.


Les alarmes visuelles et sonores


Les alarmes visuelles ou sonores au sein d'un système solaire thermique sont des dispositifs de signalisation qui sont intégrés pour alerter les utilisateurs ou les opérateurs sur des situations spécifiques ou des anomalies dans le fonctionnement du système. Ces alarmes jouent un rôle crucial dans le maintien de la performance, de la sécurité et de l'efficacité du système solaire thermique.

AlarmeVoici comment elles sont généralement utilisées :

  • Défaillances du système : Les alarmes visuelles ou sonores peuvent être programmées pour signaler des défaillances critiques dans le système, telles que des pannes de composants clés, des fuites de fluide caloporteur, des problèmes de circulation, etc. Elles alertent les utilisateurs sur la nécessité d'intervenir rapidement pour éviter des dommages plus importants.

  • Température excessive : Les variations extrêmes de température peuvent être préjudiciables au système. Des alarmes peuvent être configurées pour avertir en cas de températures excessives dans les capteurs solaires, le fluide caloporteur ou d'autres composants, permettant ainsi d'éviter la surchauffe et les dommages associés.

  • Pression anormale : Les fluctuations de pression peuvent indiquer des problèmes tels que des fuites ou des obstructions dans le système. Les alarmes visuelles ou sonores signalent ces variations pour permettre une intervention rapide et éviter des dysfonctionnements.

  • Niveaux de fluide : Certains systèmes solaires thermiques nécessitent un niveau de fluide caloporteur optimal pour fonctionner correctement. Des alarmes peuvent être configurées pour avertir en cas de niveaux de fluide trop bas ou trop élevés.


L’interrupteur de débit


Un interrupteur de débit, également appelé débitmètre ou débitmètre thermique, est un dispositif utilisé au sein d'un système solaire thermique pour mesurer le débit du fluide caloporteur circulant à travers le système. Son rôle principal est de surveiller la vitesse à laquelle le fluide se déplace dans les conduites du système.

Interrupteur de débit
Voici son utilité principale dans un système solaire thermique :

  • Contrôle du débit : L'interrupteur de débit permet de surveiller en temps réel la vitesse du fluide caloporteur. Un débit inadéquat peut entraîner des problèmes tels que des pertes d'efficacité ou un transfert de chaleur inefficace. L'ajustement du débit peut être nécessaire pour optimiser les performances du système.
  • Protection contre la surchauffe : Certains interrupteurs de débit sont équipés de fonctions de sécurité. En cas de baisse du débit en dessous d'un seuil prédéterminé, l'interrupteur peut déclencher des dispositifs de protection, tels que l'arrêt automatique de la pompe ou la mise en marche de systèmes de refroidissement d'urgence. Cela contribue à éviter la surchauffe du fluide caloporteur, ce qui pourrait endommager le système.
  • Optimisation de l'efficacité : En ajustant le débit en fonction des besoins, l'interrupteur de débit contribue à optimiser l'efficacité énergétique du système solaire thermique. Il permet d'assurer une distribution uniforme de la chaleur collectée par les capteurs solaires et contribue ainsi à maximiser la production d'énergie thermique.


Le dispositif de purge d’air


Un dispositif de purge d'air au sein d'un système solaire thermique est un composant essentiel conçu pour éliminer l'air emprisonné dans le circuit du fluide caloporteur.

Ce type d'air peut être introduit lors de l'installation initiale du système ou se former au fil du temps en raison de la décomposition de l'eau ou d'autres facteurs.

La présence d'air dans le système peut entraîner divers problèmes, notamment une diminution de l'efficacité du transfert de chaleur, une perturbation de la circulation du fluide caloporteur et une augmentation des risques de corrosion. Les bulles d'air peuvent agir comme des isolants thermiques, diminuant ainsi la capacité du système à absorber la chaleur du soleil de manière efficace.

Dispositif de purge d'airLe dispositif de purge d'air a pour fonction principale d'éliminer cet air indésirable du système. Il est généralement placé à des endroits stratégiques, comme les points hauts du circuit où l'air a tendance à s'accumuler. Lorsque le dispositif détecte la présence d'air, il permet son évacuation, favorisant ainsi un fonctionnement optimal du système solaire thermique.


L'ensemble de ces dispositifs de sécurité sont conçus pour prévenir les situations dangereuses, garantir le bon fonctionnement du système solaire thermique et prolonger la durée de vie des composants. Leur utilisation appropriée et leur entretien régulier sont essentiels pour assurer la sécurité et l'efficacité continues de l'installation.