7 Échangeur de chaleur
Les échangeurs de chaleur extérieurs ou intégrés aux dispositifs de stockage doivent satisfaire les prescriptions suivantes :
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Tenue aux températures et pressions maximales atteintes dans le circuit ;
NOTE 1La plage de température de fonctionnement généralement considérée est de − 10 °C à + 120 °C. La pression maximale dépend de la pression de tarage de la soupape de sécurité déterminée.
Compatibilité des matériaux constitutifs avec l'ensemble des matériaux utilisés dans l'installation et avec le liquide caloporteur ;
Pertes de pression inférieures à 2 mCE ;
Perte de rendement de l'installation induite par l'échangeur de chaleur inférieure à 10 %.
La perte de rendement de l'installation Δη induite par un échangeur de chaleur dans la boucle de captage est généralement évaluée à l'aide de la formule suivante :
Δη = η0Aca1/ (UA)hx
avec :
η0 rendement optique du capteur solaire
Ac superficie de référence du capteur (m2)
a1 coefficient de déperdition thermique du capteur (W/m2.K)
(UA)hx coefficient de transfert thermique de l'échangeur de chaleur (W/K)
Pour de petites installations, (UA)hx est fourni par l'essai de performance du dispositif de stockage selon prNF EN 12977-3 ou prNF EN 12977-4. (UA)hx doit être choisi pour une température de fluide de 20 °C, une différence de température moyenne de 10 K et un débit similaire à celui utilisé pour la détermination des paramètres de captage. Pour de grandes installations, (UA)hx est pris dans la fiche de données de performance de l'échangeur de chaleur fournie par le constructeur.
Si l'échangeur est utilisé pour la production d'eau chaude sanitaire, dans le cas des installations collectives centralisées (installations multifamiliales), les matériaux pouvant être retenus pour un simple échange sont :
l'acier inoxydable austénitique ou austénoferritique ou ferritique à 12 % minimum de chrome et 0,08 % maximum de carbone ;
l'acier inoxydable au titane ;
le cuivre en tube conforme à la norme NF EN 1057 d'épaisseur nominale supérieure ou égale à 0,8 mm, comportant un marquage d'origine ou en plaque de qualité et d'épaisseur équivalente.
Cette prescription permet de respecter les exigences de l'article 16.9 sur le traitement thermique de la circulaire du 9 aout 1978 modifiée (Règlement Sanitaire Départemental Type) précisées par l'instruction technique n° 235 de décembre 1982 (cahier 1815 du CSTB), pour limiter les risques de détérioration de l'échangeur.