Quel doit être le diamètre des conduites hydrauliques entre les panneaux Dualsun et le local technique ?

Modifié

Le choix du diamètre des conduites hydrauliques entre les panneaux Dualsun SPRING3 ou SPRING4 et le local technique influence directement les pertes de charge hydrauliques.

Le choix dépend du type d’installation:  le nombre de panneaux et le débit nominal nécessaire à son fonctionnement.

Note : Pour une application pompe à chaleur solarothermique les débits maximum peuvent varier en fonction du modèle de pompe à chaleur choisi. Il faut donc intégrer cette valeur avant de choisir le diamètre des conduites.

Pour simplifier le travail des bureaux d’études et des installateurs, nous conseillons ainsi les diamètres que nous pensons être optimisés. Nous avons ainsi défini des abaques pour les différentes applications possibles avec les panneaux Dualsun SPRING : les débits par applications sont préconisés pour optimiser les échanges de chaleur.

 

1°) Débit nominal de 60L/h/panneau

Principalement pour des application de chauffe eau solaire individuel (CESI).


Conduites multicouche :

Nombre de panneaux​

1 → 9

10 → 16

17 → 30

31 → 54

55 → 102

Diamètre conduite

DN20

DN26

DN32

DN40

DN50

 

Conduites cuivre :

Nombre de panneaux​

1 → 9

10 → 16

17 → 30

31 → 54

55 → 90

​Diamètre conduite

DN18

DN22

DN28

DN32

​DN42

 

Conduites acier inox annelé :

Nombre de panneaux​

1 → 8

9 → 14

15 → 24

25 → 44

45 → 76

Diamètre conduite

DN16

DN20

DN25

DN32

​DN40

 

2°) Débit nominal de 100L/h/panneau

Principalement pour des application Chauffe eau solaire individuel (CESI) avec décharge thermique ou pompe à chaleur solarothermique.

 

Conduites multicouche :

Nombre de panneaux​

1 → 12

13 → 24

25 → 44

45 → 80

Diamètre conduite

DN26

DN32

DN40

​DN50

 

Conduites cuivre :

Nombre de panneaux​

1 → 10

11 → 20

21 → 30

31 → 60

Diamètre conduite

DN22

DN28

DN32

DN42

 

Conduites acier inox annelé :

Nombre de panneaux​

1 → 8

9 → 14

15 → 26

27 → 46

Diamètre conduite

DN20

DN25

DN32

DN40

 

3°) Débit nominal de 200L/h/panneau  

Principalement pour des application de chauffage solaire piscine direct (sans échangeur) donc compatible uniquement avec du SPRING3.
Le débit nominal est de 200 L/h/panneau. 

Note : Avec un tel débit il est nécessaire d’utiliser des conduites en PVC pression.

 

Nombre de panneaux​

1 → 18

19 → 32

23 → 56

57 → 90

Diamètre conduite

DN40

DN50

DN63

DN75

 

Quel type de conduites faut-il utiliser entre les panneaux et le local technique ?

 

Théorie des pertes de charge :

La formule de calcul des pertes de charge linéaires, dans une conduite rectiligne s’écrit de la façon suivante :


Avec :
Δp = Perte de charge linéaire en Pa
∧ = Coefficient de perte de charge (nombre sans dimension)
⍴ = Masse volumique du fluide en kg/m3
V = Vitesse d’écoulement en m/s
D = Diamètre intérieur de la conduite hydraulique en m
L = Longueur de la conduite hydraulique en m


Ainsi les pertes de charge sont :

  • Linéairement proportionnelles à la longueur des conduites

  • Inversement proportionnelles au diamètre des conduites

  • Proportionnelles au carré de la vitesse d’écoulement du fluide

Le débit étant calculé pour optimiser les échanges de chaleur entre les panneaux solaires et le ballon solaire, pour limiter les pertes de charge dans les conduites hydrauliques, il convient alors de :

  • Rapprocher au maximum les panneaux solaires du local technique

  • Choisir un diamètre de conduite suffisant

D’autre part la viscosité du fluide et sa vitesse d’écoulement déterminent le coefficient de perte de charge, comme l’indique le diagramme de Moody ci-dessous :

Diagramme_Moody.png

Source: www.lycee-champollion.fr

  • La rugosité du tube multicouche est de 0,006 mm en moyenne. Sa rugosité relative varie entre 1,4.10-4 et 5.10-4 

  • La rugosité du tube PVC pression est de 0,0015 mm en moyenne. Sa rugosité relative varie entre 2,3.10-5 et 4,4.10-5

  • Avec les diamètres de conduites calculés dans les abaques ci-dessus, le nombre de Reynolds varie entre 5000 et 60000.

  • Le coefficient de perte de charge moyen à retenir pour les calculs, selon la rugosité relative et le nombre de Reynolds, est de 0,025.