Comparer 2 technologies en solaire thermique:
(ou s'approprier les technologies en vue de définir le cahier des charges de son installation)
Comparer les capteurs plans et les capteurs à tubes
Par Pierre Amet




1/ Préambule:

Ne pas comparer que les capteurs seuls, c’est l’installation complète qu’il faut juger.

Le soleil apporte la même quantité d’énergie au m2 quelle que soit la technologie adoptée… (cela va de soi évidemment)

Ce texte est plutôt orienté chauffage solaire.
 

2a/ étude des capteurs seuls en s’appuyant sur le site outils solaire .

On a un schéma qui montre le rendement NU de ces capteurs :

http://www.outilssolaires.com/premier/index-sousvide.htm
 
 

rendement capteur
 

lecture:

si on étudie le schéma du lien ci-dessus : on s’aperçoit :

- à 90° rdt plan = 45% ; rdt vide = 70 %

- à 40° rdt plan = 70% ; rdt vide = 75 %

- les capteurs plans plafonnent à haute temp

- à 140° de delta T on met le feu à tt ce que l’on touche ….
 

on en conclu :

- qu’avec des capteurs plans il faut travailler le plus « froid » possible pour accrocher un rdt décent

- qu’avec des s-vide on peut monter bien plus haut

rq: une personne avertie peut qd même se poser les questions suivantes:

    ce schéma vaut pour quelle orientation ?, pour quelle inclinaison ?, représente-t-il les même paramètre bloqués aux mêmes niveaux ?
 2b / étude des capteurs seuls avec un exemple d’un schéma venu d'on ne sais où que l’on trouve recopié de partout par des vendeurs peu regardants de ce qu’ils publient .
 
capteur rendement
lecture:
on constate :
que les capteurs s-vide sont bien meilleurs en rendement que les plans en hiver est moins bons en été
que  les capteurs plans ont un bien meilleur rendement que les capteurs sous vide en été ....


si on suit bien la démarche commerciale, on en conclu :
    -  celui qui a des besoins forts en été (camping,...) ne doit pas utiliser de capteurs à tubes car ils sont bien moins perfos  !

    - qu'en été quand le besoin est faible et qu'il existe d'ENORMES risques de surchauffe le super capteur à tube suplante encore le capteur plan,
impressionnant !  tout va donc bien dans le meilleur des mondes. Ce capteur saurait donc se jouer des saisons ?

c’est pour toutes ces raisons donc que l’on peut affirmer haut et fort comme sur certains site web peu regardant "les Avantages par rapport aux capteurs plans ( classique ) (Sachez tout d'abord qu'ils ne jouent franchement pas dans la même catégorie: les capteurs plans classiques représentent le solaire d'ancienne génération qui n'a pas convaincu les masses. Les capteurs sous vide sont l'avenir glorieux du solaire .Celui qui va rendre un investissement rentable a court terme.)" (cela me fait penser à ceux qui vendent en ce moment en porte à porte des pompes à chaleur air/air (clim réversibles) en affirmant que c'est le meilleur procédé  pour les pompes à chaleur ( l'air n'est-il pas un isolant ?))
 

rq: une personne avertie peut qd même se poser les questions suivantes:
    ce schéma vaut pour quelle orientation ?, pour quelle inclinaison ?, représente-t-il les même paramètre bloqués aux mêmes niveaux ?
sans réponse à ces questions , point de conclusion possible
réflexion hypothétique:
    - ce schéma est peut-être représentatif avec des capteurs à tubes installés verticaux comparés à des capteurs plans installé à 20° d'inclinaison
    - en cherchant bien on doit même pouvoir affirmer que dans une autre configuration la courbe de l'un est la courbe de l'autre ! (inversion totale)
d'un point de vue général, déjà lors de cette simple étude des capteurs SEULS , une argumentation de ce type n'est pas sérieuse car incomplète.
On sort des éléments techniques de leur contexte pour leur faire dire ce que l'on veut.
autres exemples de désinformation insidieuse et flagrante


 2c / sur le marché , actuellement, on trouve des capteurs tubes  moins bons que des capteurs plans testés et comparés  dans des conditions identiques ...
ce qui est un comble  au vu de leur prix et de leur complexité technique !

en début de vie ils ne rendent déjà pas le service, qu'en sera-t-il quelques années plus tard ? Les gens qui se seront alors équipé des "meilleurs capteurs du monde" ( n'auront plus qu'à diffuser la bonne parole: le solaire thermique , ça ne marche pas.

 2d /  le prix au m2 d'un capteur à tubes chinois de qualité acceptable est environ le double du prix d'un capteur plan de qualité acceptable ( il y bcp moins de variations de performances ds les capteurs plans que dans les capteurs sous-vide). Le point de vue du petit artisan qui installe des  chauffe-eau solaires (peu de surface) et qui travaille tt seul est le suivant : les capteurs plans sont plus difficilement posables seuls alors que certains capteurs sous-vides peuvent s'installer tubes par tubes: la différence de coût de la surface installée est estompée par la facilté de pose seul. (à deux le pb ne se pose plus dans les même termes).

2e/  - un capteur tubes consomme énormément de surface  car les tubes doivent être suffisament distants pour éviter de se faire de l'ombre,
       - pour un capteur plan,   la surface nette occupée est quasiment la même que sa surface brute.

Quand on compare la surface occupée par le capteur sur le toit, c'est tout simplement pour cette raison que les plans sont  meilleurs que les tubes dans bien des cas.
 

voilà pour l’étude des capteurs observés ts seuls
 
3/ étude des installations complètes : non exhaustif
- on sait depuis longtemps que d’un pt de vue global: plus on travaille chaud (diff de temp entre le caloporteur et son milieu contigu extérieur)  plus on diminue le rendement (les infrarouges ne demandent qu’à s’échapper le plus rapidement possible (ailleurs que ds votre lieu de dissipation s’ils le peuvent et ils ne s’en privent pas ….)
cette remarque est valable pour toute l’installation et surtout et aussi ailleurs que ds les capteurs (notamment ds les tuyaux d’acheminement)
On en conclu que travailler à haute temp peut s’avérer peu rentable si la longueur des tuyaux est importante et , qui plus est , si l’installation est globalement mal isolée.
- les installations à capteurs plans plafonnent aux delta T importants, cela peut paraître comme un désavantage, un capteur plan incliné à 55 / 60° va perdre énormément de sa puissance en été , c’est justement l’intérêt puisque un installation digne de ce nom est dimensionnée pour le chauffage et nom pour l’eau chaude.
Qui à ce jour s’est préoccupé sérieusement des pb de surchauffe estivale qd on a bcp trop de puissance ? que le capteur plan plafonne  en température en été , c’est justement ce qu’on aurait pas osé lui demander !
(dernièrement j'ai un ami qui voulait commander 20 m2 des capteurs plans longs pour le chauffage pour les disposer à 60° sur son toit à 40°sans que cela ne dépasse trop et que sa demande de travaux puisse être acceptée . il se trouve que cet hiver il à eu 1.2 m de neige sur sont toit et que ds ce cas il aurait peut-être eu  des  pb avec sa configuration. il renonce donc et préfère trouver une autre solution avec integration en toiture. Après bien des réflexions il a choisi de commander des capteurs plans peints car ils ont la propriété de saturer encore plus tôt que les tinox (revêtement sélectif) en delta T. Cet avantage lui permettra de limiter la surchauffe d'été et d'éviter d'acquérir un ballon d'ecs de trop grosse quantité (pour une famille de 3/4 personnes , autant il est interressant d'avoir 600 l d'ecs en stock , 1500 ou 2000 l d'ecs n'ont plus forcément bcp d'intérêt (pb de place pour loger le stock , coût de l'investissement)
- l’inconvénient des capteurs plans utilisés en chauffage l'hiver et en ECS l'été et qu’ils nécessitent une forte inclinaison (configuration parfois difficile à mettre en oeuvre) pour qu'ils ne posent pas pb de surchauffe l'été.
- installés verticalement les capteurs à tubes seront  meilleurs que les plans ds la même configuration, du fait de la ré-orientation du rayonnement. Quelqu'un qui voudrait passer au solaire thermique en ayant pas d'autre solution technique que de les installer en façade, n'a pas intérêt à choisir la technoplogie des capteurs plans.
- côté sécurité : difficulté de faisabilité  de chacune des installations
Installation à basse temp , basse pression : facile à mettre en œuvre , meilleur rendement , s’apparente à de la plomberie classique, n’importe quel plombier ou bricoleur averti sait faire.
Installation à haute temp : bien plus difficile à mettre en œuvre , nécessite par exemple des régulations perfos et …sécurisées, peuvent ds certains cas s‘avérer dangereuses. ( thermomax par exemple s'interesse sérieusement aux problèmes de surchauffe).
- coût au kwh fourni
le coût tout seul: connaitre le prix des bons capteurs plans et des bons capteurs tubes
le coût total de chacune des installations (surcout important des boucles de décharges nécessaires en cas d'utilisation de capteurs ss vide)
et seulement ensuite le coût au kwh fourni.
- risques : il y a déjà des assureurs qui décident de ne plus assurer des installations solaires thermiques. On peut se poser la question du pourquoi.
imaginez-vous après un sinistre, en train d’argumenter devant votre assureur ….
 
4/ Pour conclure :
    - actuellement , le prix au m2 d'un capteur cylindro-parabolique chinois de qualité acceptable est environ le double du prix d'un capteur plan de qualité acceptable ( il y bcp moins de variations de performances ds les capteurs plans que dans les capteurs sous-vide) . Pour installer des capteurs sous vide, il faut donc que la configuration le nécessite et qu'elle produise un rendement global au moins 2 fois supérieur au capteurs plans.

    - Le niveau de difficulté et de risques augmente avec le niveau de l’objectif visé. Chaque technologie à ses avantages et la plupart du tps les inconvénients de ses avantages.
 

    - Définition d'une installation de qualité
La définition du terme " qualité " dans la norme ISO 9000  est : " Aptitude d'un ensemble de caractéristiques intrinsèques à satisfaire des exigences ".
La qualité passe par le respect d'un cahier des charges, à savoir que le produit et/ou le service correspond à ce qui était spécifié (exigences client, projet, programme).
La réponse sera individuelle , fonction des impératifs et des contraintes de chacun qui définira son propre cahier des charges.
Personnellement, et je le répète sans cesse mon cahier des charges se définit comme suit:
    - simple (utilisable par tous les membres de la famille et des amis; j'avais un ancien prof qui me disait sans cesse : on peut tjrs faire des usines à gaz !...)
    - durable (15 ans ça me parait un minimum),
    - maintenace aisée et possibilité de réparation locale
    - efficace (basse temp , dimensionnement conforme),
    - coût au kwh fourni minimum.

  S'approprier ou consommer.

sur un site ami on trouve une excellente étude, bien plus détaillée et technique que cette approche général qui se limite à la définition du cadre du problème à poser:
 http://www.alpilles-solaires.fr/CP_CSV_MN_1_Partout.html
 
 

                                               Pierre Amet, Pdt APPER

à suivre....