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Faire de l’eau chaude solaire – Système de contrôle différentiel – henryranch.net

Régulateur différentiel

Un régulateur différentiel est souvent requis pour les systèmes de chauffage solaire de l’eau chaude plus complexes. Bien que cela semble compliqué, un régulateur différentiel n’est guère plus qu’un système de contrôle qui surveille différents aspects de 2 écosystèmes ou plus, compare les valeurs de chaque système, puis prend des mesures en fonction de ces valeurs.

Dans le cas d’un système de chauffage solaire de l’eau chaude, comme le système indirect DIY que j’ai construit, il y a 3 systèmes environnementaux interactifs qui doivent être surveillés.

  • Boucle d’eau chaude sur panneau solaire
  • Réservoir de stockage solaire
  • Échangeur de chaleur pour chauffer l’eau froide entrante à partir d’une source

Les capteurs de température fournissent des données au contrôleur différentiel afin qu’il puisse prendre des décisions basées sur une comparaison entre les capteurs de chaque système et les seuils de fonctionnement prédéfinis. Les actions que le contrôleur différentiel peut entreprendre peuvent inclure la mise en marche des pompes, l’ouverture de la vanne, l’activation de la protection contre la surchauffe ou le gel, l’alerte de l’utilisateur sur la situation et l’enregistrement des données.

La clé de la construction d’un système de chauffage solaire de l’eau chaude efficace est suffisamment de données à la disposition du régulateur pour prendre de bonnes décisions en fonction des conditions en constante évolution.

Chaque sous-système nécessite plusieurs capteurs de température

Chacun des sous-systèmes d’un système de chauffage solaire de l’eau chaude nécessite plusieurs capteurs de température.

  • Boucle de panneau solaire
    • Température d’entrée sur la plaque
    • Température de sortie sur la plaque
    • Température extérieure extérieure
    • Entrée panneau depuis la plaque (chaude)
    • Sortie panneau vers plaque (froid)
  • Réservoir de stockage solaire
    • Fond du réservoir (où l’eau froide s’installe)
    • Haut du réservoir (là où l’eau chaude monte)
  • Boucle d’échangeur de chaleur (Hx)
    • Boucle de réservoir:
      • Entrée d’eau chaude du ballon solaire
      • Sortie d’eau solaire froide de l’échangeur de chaleur
      • Sortie eau chaude du ballon en Hx
      • Entrée d’eau froide de Hx au réservoir
    • Boucle d’eau potable:
      • Entrée d’eau froide du puits (ou du service)
      • Sortie d’eau chauffée de l’échangeur de chaleur (alimente le chauffe-eau domestique principal)

Agencement de base d’un système solaire d’eau chaude avec capteurs de température

Le schéma de système suivant montre où les capteurs de température sont placés pour permettre le contrôle et la surveillance de l’efficacité du système.

On peut noter que dans chaque sous-système, il y a des capteurs de température à chaque entrée et sortie. En effet, non seulement nous voulons contrôler le système, mais nous comprenons également l’efficacité du système. Une partie de la compréhension de l’efficacité consiste à déterminer la perte de chaleur d’un composant à un autre. Par exemple, dans un système installé, le tuyau d’eau froide qui provient du bas de la batterie et mène à l’entrée froide du panneau solaire perd environ 1,2 degrés F.