EN
Niveaux de systèmes solaires thermiques Demax : Basse, Moyenne et Haute température.
Demax se spécialise dans les systèmes solaires thermiques couvrant différentes plages de température, avec des capteurs conçus pour maximiser l’efficacité énergétique, la longévité et la rentabilité dans les applications résidentielles, commerciales et industrielles.
Systèmes solaires thermiques basse température (≤ 60 °C) : capteurs plans pour l’eau chaude sanitaire.
La gamme à basse température, dominée par les capteurs plans conçus pour chauffer l’eau destinée aux douches, au nettoyage domestique, au linge et à d’autres activités domestiques. Leur conception est simple et robuste, avec des besoins d’entretien réduits. Ils sont constitués de plaques absorbantes en cuivre placées derrière un verre trempé. Ces systèmes sont conçus pour répondre aux besoins domestiques sans nécessiter une complexité élevée en matière de rendement. Dans les régions très ensoleillées, ils permettent généralement de réduire la consommation d’énergie pour le chauffage de l’eau de 50 à 70 %. Des variantes protégées contre le gel peuvent être utilisées dans les zones plus froides. Ces systèmes utilisent un fluide caloporteur à base de propylène-glycol, et leur fixation s’effectue à l’aide d’un système non réglable permettant une installation peu coûteuse.
Systèmes solaires thermiques à moyenne température (60–120 °C) : capteurs à tubes sous vide pour le préchauffage commercial
Capteurs à tubes sous vide (CTV utilisés dans cette gamme, où des tubes en verre borosilicaté scellés sous vide sont employés. Ces matériaux permettent de réduire les pertes thermiques par convection. Cela autorise une température de sortie de 80 à 110 °C, ouvrant ainsi la voie à diverses applications, notamment le lavage du linge dans les hôtels, le pré-lavage des aliments et la désinfection dans l’industrie laitière. Des revêtements sélectifs à haut rendement conservent leur efficacité jusqu’à un angle d’incidence de 25°, ce qui élargit encore la gamme d’applications possibles. La configuration modulaire permet de réaliser des systèmes allant de 20 kW à plusieurs mégawatts. Une étude menée en 2023 dans une brasserie a révélé que les CTV permettaient de réduire la consommation de combustible de la chaudière à vapeur de 34 % par an, démontrant ainsi leur valeur opérationnelle dans les installations à forte demande thermique.
Systèmes solaires thermiques à haute température (120–250 °C) : modules concentrés pour la chaleur industrielle de process
Les collecteurs paraboliques linéaires et les réflecteurs de Fresnel linéaires concentrent la lumière solaire de 80 à 100 fois sur des tubes récepteurs isolés, atteignant ainsi les températures requises pour le chauffage industriel des procédés. Ces systèmes permettent d’obtenir des apports thermiques exempts de combustibles fossiles pour la teinture textile, la synthèse chimique et le préchauffage métallurgique. Le transfert de chaleur s’effectue à l’aide d’huile thermique ou de sels fondus, tandis que des réservoirs de stockage isolés présentent des pertes thermiques journalières inférieures à 3 %. À des températures supérieures à 200 °C, ces systèmes offrent des rendements solaire-thermique compris entre 22 % et 28 %, remplaçant ainsi les chaudières à combustion et éliminant les émissions sur site. Un suivi solaire intégré à deux axes s’ajuste aux angles saisonniers du soleil, garantissant un maintien constant de la focalisation et de la puissance produite tout au long de l’année.
Principaux facteurs influençant les températures réelles de fonctionnement des systèmes solaires thermiques
Facteurs influençant la production thermique solaire : irradiance solaire, inclinaison des capteurs et orientation
L'irradiance solaire est le facteur le plus déterminant sur la puissance thermique maximale, des niveaux d'irradiation plus élevés entraînant une montée plus rapide de la température et une augmentation des rendements énergétiques. Un angle d'inclinaison et une orientation optimaux (généralement égaux à la latitude du site, avec orientation plein sud [plein nord dans l'hémisphère sud]) permettent d'améliorer la capture annuelle d'énergie. Des écarts supérieurs à ±15° peuvent entraîner une perte effective de température de sortie d'environ 20 %. En outre, les performances sont affectées par les déplacements saisonniers de la trajectoire solaire ; des ajustements de l'inclinaison sont donc recommandés pour les installations à inclinaison fixe. La couverture nuageuse et les conditions atmosphériques peuvent également provoquer des variations réelles des performances en temps réel, ce qui souligne la nécessité de systèmes de surveillance intégrés afin d'améliorer la précision des prévisions et de la régulation thermiques.
Isolation et fluides caloporteurs optimisés pour une meilleure maîtrise des pertes thermiques
En l'absence d'une isolation adéquate, les pertes d'énergie thermique peuvent atteindre jusqu'à 30 %. Cela rend essentiel l'usage de laine minérale à haute densité ou de mousses polyuréthanes à cellules fermées pour isoler les tuyauteries, les collecteurs et les réservoirs de stockage. La sélection du fluide caloporteur (FC) est également critique : par exemple, un mélange eau-glycol offre une meilleure protection contre le gel et un point d'ébullition plus élevé que l'eau seule. De même, un fonctionnement continu à haute température du FC dégrade le fluide et peut réduire sa capacité thermique massique de 15 à 25 % par an, si aucune surveillance n'est assurée. Par conséquent, des analyses régulières du fluide ainsi qu'une évaluation de l'intégrité de l'isolation sont indispensables, notamment dans des scénarios de températures inférieures à zéro, où la viscosité accrue entraîne une demande énergétique plus élevée pour maintenir le fluide en mouvement et peut même provoquer un arrêt de l'écoulement.
Performance solaire thermique validée sur le terrain : données réelles de température de fonctionnement issues d'installations situées dans l'UE et en Australie
Étude de cas de Lisbonne : réseau Demax de 87 kW, production continue atteignant 92 °C malgré des conditions nuageuses variables
Une étude de cas d'une durée de 12 mois menée à Lisbonne (février 2022 – février 2023) a validé le fait que les capteurs solaires thermiques haute température Demax de 87 kW pouvaient assurer une fourniture thermique continue à 92 °C, malgré la couverture nuageuse intermittente courante. Ce dispositif dépasse les systèmes conventionnels de capteurs solaires thermiques, qui subissent une chute de température de 15 à 20 °C dans des conditions similaires de variation de l’irradiation solaire. Il résulte de l’association de matériaux révolutionnaires de rétention thermique et d’algorithmes avancés de régulation dynamique du débit, permettant une réaction aux variations de stimulation lumineuse dans un délai de 90 secondes. Le résultat est une fourniture thermique constante adaptée aux applications en service continu, telles que la transformation alimentaire et la stérilisation. L’installation de Lisbonne est soumise à une couverture nuageuse annuelle de 30 %, caractéristique d’un climat méditerranéen intermittent, et constitue ainsi un exemple probant de déploiement fiable de l’énergie solaire thermique pour le stockage thermique et les applications de chauffage dans des zones climatiques variables.
Systèmes solaires thermiques Demax - Questions fréquemment posées
Quelles sont les variantes des systèmes solaires thermiques Demax ?
Demax propose des systèmes à basse, moyenne et haute température, conçus respectivement pour une utilisation résidentielle, commerciale et industrielle.
Comment fonctionnent les capteurs plans à basse température ?
Ils sont conçus pour un usage domestique (douches, lessive) et chauffent l’eau dans les capteurs à l’aide d’une plaque absorbante en cuivre et d’un verre trempé.
Quels sont les avantages des capteurs à tubes sous vide ?
Grâce à l’utilisation de tubes scellés sous vide, les pertes thermiques sont minimisées ; par conséquent, ces capteurs conviennent à un usage commercial (par exemple, la blanchisserie d’un hôtel) et permettent une production constante.
Comment fonctionnent les systèmes à haute température destinés aux applications industrielles ?
Ils utilisent de l’huile thermique ou du sel fondu pour générer les températures requises dans les procédés industriels, ainsi que des modules concentrés à cette fin.