DE DIETRICH DIETRISOL pour collectivités - Manuel (Page 32)

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MISE EN ŒUVRE DU CIRCUIT PRIMAIRE DES CAPTEURS
V
ASE D
’
EXPANSION
Texte de référence : DTU 65.11.
Un vase d’expansion spécifique pour installations solaires
(membrane résistante au glycol) doit être installé cf. aux
réglementations en vigueur. Il devra notamment être prévu pour
résister à des températures de l’ordre de 120 °C, répondre à une
pression de service de 6 bar et pouvoir recevoir le volume du
fluide caloporteur dans les capteurs. Les différents vases d’expansion que nous proposons :
40 l : Colis EG 83
60 l : Colis EG 84
100 l : Colis EG 120
200 l : Colis EG 122
300 l : Colis EG 123
Dimensionnement
Il est difficile d’indiquer une formule de calcul correcte pour les
installations avec plus de 20 m
2 de surface de capteurs à cause
du fonctionnement sur les volumes-tampon. Nous vous indiquons
néanmoins ci-après la méthode de détermination du volume du
vase d’expansion. (À noter que De Dietrich propose également
dans son logiciel “DIEMATOOLS” une aide pour le calcul
dimensionnel du vase d’expansion).
Le dimensionnement du vase d’expansion consiste à déterminer :
• sa pression de gonflage (précharge)
• sa capacité (volume)
Les données à connaître sont :
• la contenance en fluide caloporteur de l’installation (l),
• la contenance en fluide caloporteur dans les capteurs (l),
• la hauteur statique de l’installation (m),
• la pression de tarage de la soupape de sécurité (bar),
• le pourcentage de glycol dans le liquide caloporteur (%).
La méthode se compose de 6 étapes :
1. Détermination de la pression de gonflage P (précharge du
vase) en bar
P = hst /10 + Pva + 0,5
hst : hauteur statique entre le purgeur et le vase d’expansion (m)
Pva : pression de vaporisation à partir de laquelle le fluide
caloporteur passe en phase vapeur
2. Détermination du volume dilaté Vd en litres
Vd = (Volume de l’installation (l) + 3)
x coefficient d’expansion du mélange eau/antigel ( 0 /
00
)
Le coefficient d’expansion se détermine, à partir du tableau
ci-dessous, pour la concentration d’antigel utilisée (eau seule 20, 30,
40, 45 ou 50 %) à la température moyenne maximale du liquide
dans l’installation :
3. Détermination du volume de vapeur Vv en litres
Vv = volume des capteurs (l) x 1,10
4. Volume d’expansion total Vet en litres
Vet = 3 + Vd (l) + Vv (l)
5. Rendement d du vase d’expansion
d = (Pression finale + 1) - (P + 1) / (Pression finale + 1)
où Pression finale (bar) = Pression maxi. soupape - 0,50
6. Volume (minimum) du vase d’expansion Vm en litres
Vm = Vet / d
Exemple de détermination
Données :
- 10 capteurs Pro C
- volume d’installation : 48 l
- volume des capteurs : 23 l
- hauteur statique : 15 m
- pression tarage soupape : 6 bar
- pourcentage de glycol : 40 %
Dimensionnement du vase :
- Précharge = 15/10 + 1,31 + 0,5 = 3,31 bar
- Volume dilaté = (48 + 3) x 71,13/1000 = 3,6 l
- Volume vapeur = 23 x 1,10 = 25,90 l
- Volume d’expansion total = 3 + 3,6 + 25,90 = 32,5 l
- Rendement = ((6 - 0,5)+ 1) - (3,31 + 1) / ((6 - 0,5) + 1) = 0,3369
- Volume minimum du vase = 32,5 / 0,3369 = 96,5 l
Taux de glycol
Eau
seule
20 % 30 % 40 % 45 % 50 %
Pression de
vaporisation
(bar)
1,70 1,46 1,38 1,31 1,40 1,23
Taux de glycol
Eau
seule
10 % 20 % 30 % 40 % 50 %
Coefficient
d’expansion
(m 3 /l)
58,90 59,90 65,29 71,13 77,10 73,92
Type de capteur
DIETRISOL PRO C250 POWER
10 15
Volume
par capteur (l)
3 2,29
8980Q043
Volume total en fluide caloporteur
Pour la détermination du volume total en fluide caloporteur il
s’agira d’additionner :
- le volume du champ de capteurs (nombre de capteurs x
contenance unitaire),
- le volume des échangeurs (intégrés ou à plaques),
- le volume de sécurité dans le vase d’expansion (0,015 x le volume
dans l’installation ou 3 litres minimum),
- le volume dans les pompes (si inconnu, considérer comme 0,5 m
de conduite),
- le volume des conduites (cf. tableau ci-contre).
Volume par mètre linéaire de conduite
Tube Cu Ø ext. 18x1,0 22x1,0 28x1,5 35x1,5 40x1,5 50x1,5 54x1,5
l/m 0,20 0,31 0,49 0,84 1,11 1,66 2,04
Tube acier 1/2” 3/4” 1” 1” 1/4 1” 1/2 2” 2” 1/2
l/m 0,21 0,38 0,61 1,05 1,42 2,73 3,80
Estimation du volume dans les conduites en acier de longueur donnée
(litres +/- 10 %)
20 m 4 8 13 21 29 55 76
30 m 6 12 19 32 43 82 114
40 m 8 16 25 42 57 110 152
50 m 10 19 31 53 71 137 190