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

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

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°) Application Chauffe Eau Solaire Individuel (CESI) 
Le débit nominal est de 32 L/h/panneau.

 

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 → 4
5 → 9
10 → 16
17 → 30
31 → 54
55 → 90
​Diamètre conduite
DN14
DN18
DN22
DN28
DN32
​DN42

 

Conduites acier inox:

Nombre de panneaux​
1 → 4
5 → 8
9 → 16
17 → 30
31 → 44
45 → 90
Diamètre conduite
DN12
DN15
DN20
DN25
DN32
​DN40

 

2°) Application Chauffe Eau Solaire Individuel (CESI) avec décharge thermique 
Le débit nominal est de 100 L/h/panneau.

 

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
DN14
DN18
DN22
DN28

 

Conduites acier inox:

Nombre de panneaux​
1 → 10
11 → 20
21 → 36
37 → 60
Diamètre conduite
DN12
DN15
DN20
DN25

 



3°) Application chauffage solaire de piscine “en direct” (sans échangeur) 
Le débit nominal est de 200 L/h/panneau et les conduites doivent être 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 : 
formule.png

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.pngSource: 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.

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