| |
L'énergie
solaire pour la climatisation des piscines |
|
| |
|
|
| |
La
climatisation de l'eau d’une piscine peut être
nécessaire dans certains climats ou pendant certaines
périodes de l'année où la température
diurne est agréable mais l'eau est trop froide pour
un bain agréable.
La climatisation des piscines
implique l’utilisation d’énergie calorifique
pour chauffer l’eau à une température
de 24 à 27 ºC qu’elle ne peut atteindre
de forme naturelle.
Pour cette application, de
grandes quantités d'énergie sont nécessaires
car il faut beaucoup de chaleur pour élever la température
d’un si grand volume d’eau. De plus, au contact
de l’atmosphère, les pertes de chaleur sont importantes.
Chauffer l'eau d’une
piscine au moyen d’une source d'énergie fossile
conventionnelle suppose un terrible gaspillage car pour y
parvenir, il faudrait utiliser une grande quantité
de combustible. De plus, ce combustible est très cher,
il répand de grandes quantités de CO2 à
l'atmosphère et la chaleur se perd très rapidement.
Dans beaucoup de pays l'usage d’énergies conventionnelles
pour le chauffage de piscines est interdit et seules les énergies
renouvelables o les résiduelles d'autres applications,
sont autorisées.
La climatisation de piscines
au moyen d’énergie solaire est par contre une
excellente option; c’est un procédé sûr,
très rentable et écologique étant donné
qu’il emploie une source d'énergie abondante,
inépuisable et totalement propre. C’est pour
toutes ces raisons qu’il est si répandu dans
plusieurs régions du monde.
En France grâce à
la climatisation solaire il est possible d’accroître
la période d'utilisation de la piscine de juin à
septembre dans les régions plus favorisées climatiquement
et toujours avec une température agréable de
l’eau.
|
|
| |
|
|
| |
Principes
basiques de la climatisation de piscines. |
|
| |
Le
principe basique de la climatisation de n'importe quel espace
est d’apporter autant chaleur que celle qui se perd
par les murs ou par les cloisons qui délimitent cet
espace. Pour cela, il faut calculer la quantité de chaleur
qui se perd en fonction de la conductivité des murs
et la relation des températures entre la zone chauffée
et l'extérieur. Il y faut aussi considérer
les gains de chaleur dus à l'exposition directe aux
rayons du soleil ou à d’autres facteurs.
En résumé on peut affirmer qui il faudra
apporter autant d'énergie calorifique que le résultat
de la différence entre les pertes et les gains de
chaleur. Evidemment si les gains égalent o ils dépassent
les pertes, aucun système de chauffage ne sera nécessaire.
Pour le chauffage des piscines les principes suivants sont
toujours en vigueur à quelques détails près
:
Pour commencer nous parlons d'un espace qui contient de
l'eau. L'eau est une substance qui a un très grand
pouvoir calorifique, c'est à dire qu’il faut
apporter une grande quantité de chaleur pour élever
sa température. D'autre part l'eau conserve la chaleur
plus facilement que d'autres substances. C'est ce que l’on
appelle l’inertie thermique. En comparaison avec l'air,
l'eau a besoin d’environ 5 fois plus d'énergie
que l'air pour élever sa température d’1
degré C, et elle met aussi beaucoup plus de temps
a la perdre.
Il faut aussi mentionner que les piscines sont des espaces
à chauffer situés fréquemment en extérieur,
qui ont une grande superficie en contact avec l'atmosphère,
ce qui produit de grandes pertes de chaleur.
Les raisons pour lesquelles
les piscines peuvent perdre de l'énergie calorifique
son les suivantes:
L’Évaporation
: Dans toutes les surfaces où il y a un contact air
– eau, ce phénomène se produit indépendamment
de la température ambiante. L'eau en s'évaporant
absorbe de la chaleur qu’elle prend de la masse d'eau
qui reste à l’état liquide ce qui provoque
son refroidissement. Il y aura une évaporation plus
ou moins grande selon le niveau de sécheresse et
la température de l'atmosphère. L'exposition
de la piscine au vent est aussi un facteur grande importance
car il représente la cause principale de l'évaporation.
|
|
| |
PERTES
PAR EVAPORATION

|
|
| |
Radiation-
C'est la chaleur que perd l'eau de la piscine par irradiation
à l'atmosphère. Les nuits fraîches sans
nuages sont les plus propices à cette perte de chaleur.
Pour les piscines couvertes ce problème n’existe
pas. |
|
| |
PÉRDIDAS
POR RADIACIÓN

|
|
| |
Conduction-
C’est la chaleur qui se perd par les parois de la piscine.
C'est n’est pas une perte importante.
|
|
| |
PERTES PAR CONDUCTION

|
|
| |
Convection-
Pertes provoquées par le contact entre l'eau chaude
et l'atmosphère plus fraîche. |
|
| |
PERTES
PAR CONVECTION

|
|
| |
Renouvellement-
Le renouvellement de l'eau de piscine se fait normalement
avec de l'eau à température plus froide que
celle nous souhaitons.
Les gains d’énergie dans les
piscines proviennent presque toujours de la radiation solaire
qu'elles reçoivent. Il est donc très important
de savoir quelles sont les ombres qui se projettent sur
la piscine à chaque heure de jour et à chaque
saison.
|
|
| |
GAINS D’ENERGIE DUS À
L’EXPOSITION SOLAIRE

|
|
| |
Le rendement des installations
|
|
| |
Les rendements de ces d'installations sont
sans doutes les plus hauts de tous les types de systèmes
d'énergie solaire car il n’est pas nécessaire
d’élever la température au-delà
de 27 o 28 degrés maximum, ce qui représente
un faible saut thermique et qui a pour conséquence
un haut rendement des collecteurs.
|
|
| |
Éléments
utilisés dans les installations de chauffage de piscines |
|
| |
1-Collecteurs
solaires |
|
| |
Pour les installations de
chauffage de piscines on peut utiliser des collecteurs solaires
plats et des collecteurs spécifiques pour piscines.
L'utilisation de collecteurs à tubes sous vide n'est
pas recommandable car pour ces valeurs de température
le rendement serait inférieur et le prix beaucoup
plus élevé.
|
|
| |
Collecteurs
solaires plats- ce sont les
plus utilisés dans les installations d'énergie
solaire. Ils sont composés d'une boîte couverte
par une vitre pour provoquer un effet de serre. A l'intérieur
de la boîte se trouve un absorbeur de couleur noire
qui transforme la radiation solaire en chaleur. L'eau qui
circule dans des tubes adhérés à l'absorbeur
se chauffe quand la radiation solaire tombe sur le collecteur. |
|
| |
 |
|
| |
Collecteurs
spécifiques pour piscines-
Ils sont plus simples et économiques que les plats. Ils
fonctionnent avec un plus haut rendement pour ces applications.
Basiquement ce sont de petits tubes en plastique de couleur
noire dans lesquels circule d'eau de la piscine. Le soleil chauffe
les tubes et aussi l'eau qui est dedans. Ils sont flexibles
et plus simples à installer. N’ayant ni vitre,
ni boîte ils sont plus économiques. Ce type de
collecteur ne peut être utilisé pour aucune autre
application solaire mais pour le chauffage des piscines ce sont
les plus compétitifs. |
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
 |
|
| |
section de collecteurs spécifiques pour piscines |
|
| |
|
|
| |
2-Tuyauteries |
|
| |
Les
tuyauteries plus fréquemment utilisées sont
le PVC ou le polypropylène. On peut utiliser tous les
matériaux employés en plomberie sans isolement. |
|
| |
3-
Pompe hydraulique |
|
| |
C'est l'élément chargé
de prendre l'eau de la piscine et de la pomper à
travers les collecteurs pour la chauffer Dans certains cas,
si la puissance est suffisante, il est possible d'utiliser
la pompe à filtrer de la piscine, dans d'autres cas
il faudra utiliser une pompe différente.
|
|
| |
4-
control régulation solaire |
|
| |
Système de senseurs électriques
qui arrêtent la pompe automatiquement au moment oú
la radiation solaire est suffisante (ciel nuageux ou dans
la nuit). De cette façon on profite au maximum de
l'énergie solaire et on utilise la pompe seulement
le temps strictement nécessaire.
|
|
| |
5-
Couverture thermique |
|
| |
Elément très recommandable. C’est une
couverture d’un matériel plastique isolant
qui couvre la piscine pour garder la chaleur dans les périodes
moins favorables (lorsque la température baisse ou
pendant la nuit) et qui réduit beaucoup les pertes
thermiques. Grâce à l'usage de la couverture
thermique on réduit très considérablement
le nombre de collecteurs nécessaires et aussi le
prix de l'installation.
|
|
| |
Le
nombre de collecteurs à installer sera différent
pour chaque piscine parce que les facteurs de pertes et de
gains changent d’une piscine à l’autre.
Chaque piscine recevra une quantité de radiation solaire
différente, elle aura une exposition au vent
particulière et un environnement avec une humidité
caractéristique. Tous ces facteurs devront êtres
évalués par un professionnel.
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
|
|