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Chauffage solaire piscine

Discussion dans 'Énergies renouvelables' créé par Pilla, 23 Août 2016.

  1. Pilla

    Pilla Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonjour à tous,
    J'ai un projet de chauffer ma piscine de 80m3 à l'énergie solaire.
    La maison qui est proche de la piscine a un toit en terrasse que je pense utiliser comme support d'un serpentin de chauffe en tube polyéthylène noir qui résiste bien aux UV. A priori, le tube serait du tube d'irrigation 6,3 bars qui est plus mince que le 16 bars et qui a je suppose, a une meilleure conductivité thermique. L'idéal serait du tube cuivre peint en noir, vu le prix du cuivre, c'est hors de question. Le tube ferait 40 ou 50mm de diamètre et une centaine de mètres voire plus de longueur.
    La terrasse est recouverte d'un revêtement d'étanchéité noir en ardoise pilée. Il y a dessous 20cm de polystyrène. Pour un tuyau de 50mm, le poids au mètre est de 2kg, je pense que le polystyrène doit pouvoir supporter cette contrainte sans risque pour l'étanchéité.
    Pour un meilleur rendement, il faudrait que le serpentin soit dans un espace clos avec une partie supérieure transparente. Pour des raisons de simplicité, de contrainte du polystyrène et de coût, si nécessaire je préfère augmenter la longueur du serpentin.
    Je pense faire circuler l'eau de la piscine dans le serpentin à l'aide d'un gros circulateur de chauffage central que j'ai déjà. Le circulateur serait commandé par un thermostat dont la sonde serait placée dans l'extrémité du serpentin. Dès que la température de l'eau dans le serpentin atteindrait un seuil fixé à l'avance (35°C?), le circulateur se mettrait en marche, jusqu'à ce que la température de l'eau redescende au dessous d'un autre seuil (25°C?).
    J'habite dans les Hautes Pyrénées où il y a un bel ensoleillement le jour mais où les nuits sont fraiches. Un chauffage solaire pourrait j'espère, compenser les pertes de chaleur nocturnes.
    Est-ce que quelqu'un a déjà fait ce genre de montage?
    Vos commentaires seront les bienvenus.
    Cordialement
     
    Dernière édition: 23 Août 2016
  2. Ange_blond

    Ange_blond Apprenti

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    Chauffage solaire piscine
    Bonjour,
    Alors, c'est juste un retour d'experience, dans une moindre mesure.
    J'avais été étant plus jeune dans une piscine que le propriétaire, agriculteur avait chauffé de la meme façon : un tuyaux noir d'irrigation (ceux qu'on enfoui dans les champs pour apporter l'eau aux auges distances de la ferme) partait de la piscine, serpentait sur le toit de la maison (en tuiles) et revenait dans l'eau deverser l'eau chaude. Une simple pompe actionnait le tout bien sur, avec un thermostat manuel (le mec branchait la pompe en journée quand l'ensoleillement était bon et la coupait ensuite).

    De mémoire, l'eau en sortie du toit était tres chaude, limite brulante.

    Voilà, bon courage :)
     
  3. dolominus

    dolominus Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    J'ai un ami qui avait commencé à utiliser ce système.
    Il l'a abandonné pour une bâche à bulle.
    Pour lui ce n'est pas tant la différence de température jour/ nuit mais le vent, évaporation qui provoque du froid.
    Il habite fos sur Mer et trouve que maintenant il a une meilleure T° de l'eau.
     
  4. moissan

    moissan Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    la bache a bulle pour eviter de perdre de la chaleur la nuit est la premiere chose a faire

    le chauffage solaire peut etre utile aussi

    pour chauffer une piscine non couverte il est inutile de mettre des vitres sur les capteur solaire : une vitre augmente l'efficacité du capteur quand il fait froid , mais quand il fait trop froid la piscine non couverte est inutilisable ... avec des temperature moyenne ou la piscine est utilisable un capteur solaire sans vitre est meilleur , on evite la perte par reflexion de la vitre

    il ne faut pas oublier que la piscine recoit la chaleur du soleil sur toute sa surface ... pour faire mieux il faut une surface de capteur non negligable par rapport a la surface de la piscine , pas un petit capteur ridicule dans un coin
     
  5. Pilla

    Pilla Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonsoir,
    La piscine est déjà équipée d'un rideau roulant PVC que l'on ferme dès que le soleil est couché.
    Si je mets 100m de tube de 50mm de diamètre, ça fait une surface de 5m2, c'est le dixième de la surface de la piscine ce qui n'est pas négligeable. En plus, dans le tuyaux l'eau chauffe sans évaporation donc pas de refroidissement à ce niveau là. Le tuyau étant noir, par unité de surface, il y a une meilleure capture de l'énergie solaire que par la surface d'une piscine qui en réfléchit une partie.
    Cordialement.
     
  6. moissan

    moissan Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    1/10eme de la surface je trouve ça faible

    ce qui coute cher c'est le volume de plastique du tuyau , ce qui est utile , c'est la surface de tuyaux : inutile de mettre un gros tuyaux de 50mm ... plus un tuyaux est petit moins il est epais pour la même pression , donc plus on peut augmenter sa surface pour la même quantité de plastique ou le même prix

    je trouve que l'optimum est au tube pour irrigation goutte a goutte de 16mm epaisseur 1mm

    il ne faut surtout pas utiliser un seul tube : il serait trop long et le debit serait insufisant ... il faut partager le debit en un grand nombre de tubes ... deja pour du tube de 50mm il vaut mieux partager en plusieurs tube que de faire passer tout le debit dans 100m de long

    le tube 16mm etant moins epais que le 50mm il y a moyen de faire 3 ou 4 fois plus de surface pour le même prix
     
  7. Charly 57

    Charly 57 Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonjour
    Comme tu n'as pas parlé de charpente, calcule aussi le poids ajouté à ta toiture lorsque toute la longueur de tuyau sera pleine d'eau.
    Si tu ne recouvres pas les tubes par une plaque:
    - Pense au nettoyage de feuilles et poussières entre les tubes.
    - Laisse des passages sous les tubes pour l'écoulement de la pluie sinon surcharge de charpente.
    Enfin, c'est toi qui vois ....
    A+
     
  8. moissan

    moissan Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    pour le poids il y a aussi avantage a mettre plusieurs petit tube plutot qu'un seul gros

    autre idée de capteur : plaque polycarbonate alveolaire : faire passer l'eau dans les alveole ... ce qui est dommage c'est que ça n'existe qu'en transparent : il faut le peindre en noir

    je cherche aussi des solution avec du lambris pvc ... disponible en noir ou couleur foncé , mais que je trouve pas assez epais et trop large : la moindre pression les deforme
     
  9. Pilla

    Pilla Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonjour et merci pour vos commentaires.
    La surface externe d'un tuyau de 50mm ou de 3 tuyaux de 16mm est quasiment la même car elle est directement proportionnelle au diamètre. Pour un 50mm, la surface extérieure par mètre de tuyau est: 0,157m2, pour 3 tuyaux de 16mm, elle est: 0,150m2.
    L'épaisseur d'un tuyau 16mm est 1,5mm, celle d'un 50mm est 4,6mm. L'épaisseur totale de polyéthylène est la même entre un tuyau de 50mm et 3 de 16mm. L'avantage que je peux voir d'utiliser un tube de 50mm au lieu de 3 de 16mm est une mise en œuvre plus simple.
    En ce qui concerne les pertes de charges, si je table sur un débit de 10m3/h (capacité théorique de mon circulateur), pour un tube de 50mm de 100m de long, j'aurai 0,30 bars de perte ce qui est tout à fait acceptable. Si je fais trois réseaux en parallèle avec du 16mm, chaque réseau canalisera 3,3 m3/h et fera 33m de long. Dans ce cas, la perte de charge sera: 4,07 bars. Ceci est dû au fait que les pertes de charges sont proportionnelles au carré de la vitesse du fluide. On divise le débit et la longueur par 3 mais on augmente la vitesse de l'eau par 9, la perte de charge est donc bien plus élevée.
    Si je fais trois réseaux en parallèle de 50mm, la perte de charge serait de 0,013 bars ce qui est pratiquement négligeable. L'inconvénient pourrait être qu'un réseau circule moins bien que les deux autres.
    Pour toutes ces raisons et de commodité d'installation, je pense rester sur un tube de 50mm et d'un seul morceau.
    La terrasse est en béton armé et la maison a plusieurs murs porteurs, l'ajout de 300kg ne pose pas de problème. Mon seul souci est de ne pas endommager la couche d'étanchéité qui repose sur du polystyrène.
    J'ai pris garde à ne pas planter d'arbres autour de la maison pour éviter de remplir les chéneaux avec des feuilles donc pas de problème de ce côté là.
    Cordialement.
     
  10. moissan

    moissan Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    puisque la surface du tuyau de 50 est la même que 3 tuyaux de 16 , la quantité totale de plastique est juste proportionnelle a l'epaisseur ... 4,6/1,5 = 3 ... ça utilise 3 fois moins de plastique a surface egale

    pour le diametre 16 il ne faut mettre beaucoup plus que 3 tuyau en parralele : du genre un collecteur de gros diametre en haut et en bas du toit et une multitude de tube de 16 entre les 2

    ma facon de faire : tube PVC pression pour faire les collecteur avec trou de 15,5mm et tuyau PE de 16 enfilé dedans : c'est plus fiable que le tube de 16 enfilé sur un raccord canelé

    pour bien partager le debit entre les different tube : arrivé dans le collecteur du bas a droite , sortie dans le collecteur du haut a gauche

    j'ai utilisé du tube de 16 encore plus fin : 16 x 1mm
     
  11. cf63

    cf63 Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonjour Pilla

    Voici quelques éléments de base concernant la réalisation de votre projet d’échangeur car un s'agit d'un échangeur air eau.
    Ces infos viennent d'un constructeur d’échangeur.

    1/ Le principe même de l'échange thermique
    est basé sur la vitesse d'échange; il faut le diamètre hydraulique le plus faible possible et des matériaux qui conduisent la chaleur !
    les meilleurs conducteurs sont : le cuivre, l'alu et ensuite seulement les inox et titanes.
    le cuivre et l'alu sont peu utilisés dans l'industrie car souvent les liquides qu'ils convoient sont chargés et agressifs.

    2/ Conductibilité thermique (lambda)
    Les tuyaux en PVC ont un lambda très faible, donc mauvais conducteur.
    dans le cas d'un tube de Ø 50 ,ils sont épais alors qu'ils les faut le plus mince possible.
    Ce qui signifie qu'à puissance égale un faudra 3 ou 4 fois plus de surface pour compenser le mauvais lambda.
    en diminuant l’épaisseur ,on gagne en performance thermique ,mais au détriment des pertes de charge.

    3/ La vitesse de circulation
    elle sera faible (à cause du gros Ø) alors qu'il faut une vitesse la plus grande possible .
    l'échange thermique se fera mal car la petite molécule d'eau sera toujours loin de la paroi pour transférer ses calories.
    Caractéristique pompe: 8 m cube/h soit renouvellement complet en 10h, même avec une perte de charge 25%, soit 6000l/h donc 100l /mn
    [​IMG]

    Avec:
    qv : débit volumique en [m³/s] 6/3600=1,66 e-3
    v : vitesse du fluide en [m/s]
    S : section de passage en [m²] ( 0,012* 0,012*pi)/4=113,09 e-6 ( tube de Ø 12 intérieur)

    la vitesse d'échange sera :v=1,56 m/s (faible!), faites le même calcul avec un Ø 50...!


    4/ Suggestions:
    Tuyau en PER mince et d'un diamètre de 10 ou 12 intérieur;
    calculer une vitesse la plus grande possible tout en prenant en compte les pertes de charge.


    5/ Dans le commerce:
    Il existe des couvertures a bulles pour limiter l’évaporation et le refroidissement de surface durant de la nuit.
    Enfin les piscines de 8 m cube sont équipées d'un réchauffeur électrique de 12 kw...
    on trouve des "moquettes" solaires (reseau de tube petit Ø dans une plaque de caoutchouc, connectable en // afin de s'adapter au volume à chauffer)

    Bonne réalisation, cldt, cf63.
     
  12. moissan

    moissan Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    la recherche de la meilleure conductivité possible est completement inutile dans le cas dont on parle

    de même pour la vitesse d'eau dans le tube ... inutile de chercher grande vitesse et turbulance ... une faible vitesse pour economiser l'energie de la pompe suffit
     
  13. Pilla

    Pilla Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonsoir,
    Merci pour vos réponses.
    Je me suis effectivement trompé, il est vrai que pour la même surface d'échange, des petits tubes présenteront moins de matière qu'un gros tube et auront donc un meilleur rendement.
    En ce qui concerne le matériau, à part le polyéthylène ou le PVC je ne vois pas quel autre matériau utiliser à un coût raisonnable. Le polyéthylène a un lambda de 0,35 et le PVC: 0,15. Le polyéthylène est donc le moins mauvais.
    Le gros problème avec les petits tubes sont les pertes de charge qui deviennent rapidement très importantes.
    En ce qui concerne la vitesse d'écoulement, je pense laisser chauffer l'eau en statique, disons jusqu'à 35°C, mettre le circulateur en marche jusqu'à ce que la température descende à peu près à la température de la piscine, arrêter le circulateur et attendre que la température remonte à 35°C avant de remettre le circulateur en marche. De cette façon je limite la consommation du circulateur et je suis sûr de circuler de l'eau à une température supérieure à la piscine (je ne voudrais pas la refroidir quand il n'y a pas de soleil!).
    Cordialement.
     
  14. FB29

    FB29 Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonsoir,

    Suite à ce fil (lien) ne serait t-il pas judicieux de recouvrir la piscine avec une bâche noire flottant sur l'eau jouant le rôle de capteur direct lors des périodes d'ensoleillement, et d'une bâche isotherme réfléchissante en dehors de ces périodes, en particulier la nuit :roll: ...

    En période ensoleillée ça chauffe directement sur une très grande surface (la surface de la piscine), il n'y a pas de pertes de transfert de chaleur ... et la nuit la chaleur est conservée :roll: ...

    Cordialement,
    FB29
     
  15. Pilla

    Pilla Compagnon

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    Chauffage solaire piscine
    Bonjour,
    Suivant mon expérience, les bâches et rideaux sont surtout utiles pour éviter le refroidissement par évaporation ou par air frais.
    Lorsque les bâches ou rideaux chauffent au soleil, ils ne chauffent l'eau que sur 2 ou 3 centimètres d'épaisseur d'eau (on s'en aperçoit quand on se baigne, juste après ouverture, il y a en surface une pellicule d'eau chaude, le reste est nettement plus froid). C'est le même principe utilisé pour séparer l'eau chaude de la froide dans un cumulus.
    Cordialement.
     
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