Capteurs solaires thermiques

Comment les modéliser?

par Laurent Martineau5 mai 2020 15:39

Les capteurs solaires thermiques sont utilisés couramment pour l'eau chaude sanitaire et les récents progrès technologiques permettent de les envisager pour le chauffage, par exemple en relève d'une chaudière traditionnelle. 

D'autre part les coûts ont diminué considérablement ces dernières années et parions qu'ils vont continuer de baisser dans les années qui viennent. Cet article décrit comment modéliser une installation de capteurs solaires thermiques dans archimist.

 

Le modèle

Dans archimist, un capteur solaire thermique est modélisé en tant que "Générateur", qui est un terme générique pour décrire une source de chaleur. Les paramètres sont les mêmes que pour les autres générateurs, avec la particularité qu'archimist lui affecte un coût de fonctionnement et une consommation en énergie primaire nuls. 

Rappelons qu'archimist ne permet pas de dimensionner l'installation solaire (taille et type des capteurs, orientation, etc ...) , mais permet de calculer la puissance que doit délivrer l'installation solaire en fonction des caractéristiques du bâtiment et de l'installation de chauffage existante. Il permet aussi de simuler le gain qu'apporte l'installation solaire au bilan du bâtiment.

 

Les paramètres

Par défaut, le rendement de l'installation solaire est estimé à 90%. Bien sûr, cette valeur peut être facilement modifiée pour refléter le rendement réel de l'installation. Les paramètres: longueur, largeur, hauteur ne servent qu'à dimensionner le rectangle qui matérialise les panneaux à l'écran, et non pas les panneaux eux-mêmes. On ajustera le coefficient d'irradiation à 0 car les panneaux n'étant pas placés à l'intérieur du bâtiment, il n'y a pas d'intérêt à modéliser cet aspect. 

Enfin, il faut ajuster les horaires de fonctionnement, les capteurs ne fonctionnant a priori que pendant une partie de la période normale.

 La figure ci-dessous représente la grille de paramétrage du générateur. Dans cet exemple, la durée de fonctionnement est définie à une durée de 7h dans la journée.

 

Fenêtre d'édition du générateur

Fenêtre d'édition du générateur de chaleur

 

Le capteur solaire est connecté à un ou plusieurs radiateurs. La température du fluide de chauffage doit être ajustée à une valeur faible. Dans l'exemple ci-dessous le radiateur reçoit un fluide à 35°C:

 

Radiateur connecté à un capteur solaire thermique

 Fenêtre d'édition et schéma correspondant