Introduction aux panneaux thermodynamiques
Panneau thermodynamique sur une maison. Les panneaux thermodynamiques sont conçus pour produire de l’eau chaude à des fins domestiques et commerciales. Ces systèmes sont plus officiellement connus sous le nom de pompes à chaleur à assistance solaire.
Qu’est-ce que le chauffage thermodynamique de l’eau ?
Ce terme permet d’expliquer comment et où ce type de produit s’inscrit dans le spectre des énergies renouvelables. Un panneau thermodynamique est un produit à mi-chemin entre un panneau solaire et une pompe à chaleur. L’objectif premier de ce produit est de fournir de l’énergie thermique sous forme d’eau chaude principalement, mais bientôt les systèmes seront adaptés pour fournir également un chauffage des locaux (chauffage central).
Les produits ont été développés comme une alternative plus efficace aux pompes à chaleur à air en incluant l’utilisation du gain/rayonnement solaire. Cela signifie qu’un système thermodynamique peut bénéficier à la fois de la température de l’air ambiant, comme une pompe à chaleur, et du rayonnement solaire, comme un système solaire thermique.
Cette approche du meilleur des deux mondes se traduit souvent par un meilleur COP (coefficacité de la performance) avec un Panneau thermodynamique. Ces produits ont été conçus avec une espérance de vie d’environ 20 ans par certains fabricants, cependant ils n’ont vraiment commencé à s’imposer à Paris XVI qu’au cours des 6 à 8 dernières années et en Frace depuis environ 2 ans. Au début de 2016, les premiers produits thermodynamiques ont reçu l’approbation du système de certification de la microgénération (MCS). Cela a considérablement augmenté la confiance des consommateurs et du commerce.
Comment fonctionne un système thermodynamique ?
Un système thermodynamique fonctionne en envoyant un réfrigérant liquide très froid autour d’un panneau situé à l’extérieur d’une propriété. La température du liquide est d’environ -22°C lorsqu’il entre dans le panneau. Lorsque le liquide circule dans les veines du panneau, il absorbe l’énergie thermique de l’air entourant le panneau. C’est de là que vient le terme Thermodynamique, qui est un terme scientifique utilisé pour expliquer l’énergie thermique et ses mouvements. Le réfrigérant liquide se vaporise en gaz lorsque sa température atteint environ -15 °C. Cette température est plus connue sous le nom d’ébullition. C’est ce qu’on appelle plus communément son point d’ébullition. Le gaz sort du panneau et circule jusqu’à un compresseur situé à l’intérieur de l’unité thermodynamique. Le travail du compresseur consiste à comprimer le gaz et à l’envoyer sous pression à travers un élément ou une plaque chauffante. Lorsqu’un gaz est comprimé, il dégage de l’énergie thermique. L’élément chauffant est un moyen de distribuer la chaleur dans le réservoir d’eau. Une fois que le gaz a perdu sa chaleur, il sort de l’élément et passe par une valeur d’expansion, qui relâche la pression. Cette chute de pression et la perte d’énergie thermique signifient que le gaz se condense à nouveau en liquide pour que le cycle recommence.
Schéma d’un système de panneaux thermodynamiques
Plus la température extérieure est élevée, plus un système thermodynamique pourra absorber d’énergie, en raison de la plus grande différence de chaleur entre le réfrigérant liquide et l’air. Le soleil peut donc aider, mais il n’est pas indispensable. Cela signifie que les panneaux thermodynamiques peuvent être placés sur un mur latéral d’une propriété ainsi que sur un toit, et orientés dans n’importe quelle direction. Cependant, si possible, il est conseillé de positionner les panneaux vers le soleil pour gagner un peu plus de performance. Les panneaux continueront cependant à fonctionner la nuit grâce à la chaleur absorbée par l’air.
L’eau à l’intérieur de l’unité thermodynamique/cylindre est constamment surveillée et maintenue chaude par un thermostat. Le thermostat éteint le système lorsqu’il atteint la température requise. La plupart des fournisseurs de systèmes thermodynamiques fixent la température de l’eau stockée d’une unité domestique à 55°C. Cette température est considérée comme suffisante pour l’eau chaude sanitaire, tout en restant sûre pour l’utilisation. Toutefois, ce réglage de température peut être modifié si nécessaire. Les unités commerciales peuvent être réglées à une température beaucoup plus élevée si nécessaire.
De quoi est fait un système TD ?
Un panneau thermodynamique a à peu près la taille d’une porte standard, soit 2 m sur 1 m. Les panneaux sont fabriqués à partir de matériaux anodisés. Les panneaux sont fabriqués en aluminium anodisé. L’anodisation est un processus électrochimique qui transforme la surface du panneau métallique en une finition durable et non corrosive. À l’intérieur de la propriété/des locaux se trouve une unité principale. Cette unité se compose de deux sections, dont l’une contient l’électronique et les pièces de travail, l’autre contient une zone de stockage de l’eau. Les unités thermodynamiques sont disponibles en plusieurs tailles différentes, en fonction de la quantité d’eau nécessaire et de la capacité de stockage. À l’intérieur de l’unité, vous trouverez un compresseur, un circuit imprimé, un câblage, une plaque ou un élément chauffant, une valeur d’expansion et un thermoplongeur de secours. Certaines unités sont également équipées d’un serpentin secondaire intégré au réservoir de stockage afin de pouvoir connecter la chaudière existante ou une source de chaleur supplémentaire. La plupart des réservoirs de stockage des unités sont fabriqués en acier inoxydable, mais certains sont livrés avec des cylindres émaillés. Il y a peu de différence entre les performances de ces cylindres, mais l’acier inoxydable est souvent considéré comme le cylindre le plus durable.
