Les installations héliothermiques transforment l’énergie solaire en chaleur utile. Le rendement obtenu est d’une importance essentielle à cet égard. Les effets sur l’absorption du rayonnement et sur les processus de transport de chaleur qui en découlent sont étudiés, par exemple pour identifier les mesures d’optimisation des paramètres de fonctionnement et de rendement.
L’ET 202 permet de montrer de manière claire le principe du chauffage solaire thermique de l’eau sanitaire. À cette fin, le banc d’essai contient un modèle entièrement fonctionnel d’une installation solaire thermique. Afin de permettre des tests de laboratoire indépendants des conditions météorologiques, le système est équipé de sa propre module d’éclairage. Le module d’éclairage simule le rayonnement solaire naturel. La lumière est transformée en chaleur dans un absorbeur, puis transmise à un liquide caloporteur. Une pompe assure le transport du liquide caloporteur dans un réservoir d’eau chaude. Dans le réservoir, la chaleur est libérée dans l’eau par un échangeur thermique intégré.
Lors des essais, différents angles de rayonnement et éclairements sont pris en compte. Pour effectuer des mesures comparatives des pertes du capteur solaire, l’absorbeur proposé avec un revêtement sélectif peut être remplacé par un absorbeur noirci plus simple. Les consommateurs de chaleur externes peuvent être raccordés au réservoir d’eau chaude. Avec le capteur cylindro-parabolique ET 202.01, un autre type de capteur est disponible pour les investigations.
Les températures dans le réservoir d’eau chaude, à la sortie et à l’entrée du collecteur et de l’air ambiant sont enregistré. L’éclairement est également mesuré. Les valeurs mesurées sont affichées sur un appareil et peuvent être transmises simultanément à un PC par liaison USB. Les données du logiciel fourni avec l’appareil sont représentées clairement sur le PC, en vue d’un traitement ultérieur. Le logiciel compatible réseau permet de suivre et d’évaluer les essais sur un nombre illimité de postes de travail via une connexion LAN/WLAN avec le réseau local.
ET 202 Principes de l'énergie solaire thermique
Les grandes lignes
- module d’éclairage permettant de ne pas dépendre des intempéries
- réservoir d’eau chaude avec chauffage électrique supplémentaire
- capteur solaire à plan inclinable avec absorbeurs interchangeables
- capacité de mise en réseau: observer, acquérir, évaluer des essais via le réseau propre au client
Contenu didactique/essais
- comprendre et connaître la structure et le fonctionnement d’une installation solaire thermique simple
- détermination de la puissance utile
- bilan énergétique du capteur solaire
- influence de l’éclairement, de l’angle de rayonnement et du débit
- détermination des caractéristiques du rendement
- influence de différentes surfaces d’absorbeurs
Liste de livraison
1 banc d’essai
1 gobelet gradué
1 absorbeur
1 logiciel GUNT + câble USB
1 documentation didactique
Description
Détails techniques
Spécification
- modèle fonctionnel d’une installation solaire thermique
- module d’éclairage composé de 16 lampes halogènes
- capteur solaire à plan inclinable et réglable en hauteur
- 2 absorbeurs interchangeables munis de différents revêtements
- capteur cylindro-parabolique disponible comme accessoire ET 202.01
- circuit solaire avec pompe et débit réglable
- réservoir d’eau chaude avec échangeur thermique à tube hélicoïdal et chauffage électrique supplémentaire
- capteurs mesurant la température et l’éclairement
- capacité de mise en réseau: observer, acquérir, évaluer des essais sur un nombre illimité de postes de travail avec le logiciel GUNT via le réseau LAN/WLAN propre au client
- logiciel GUNT pour l’acquisition de données via USB sous Windows 10
Caractéristiques techniques
Capteur solaire plan
- absorbeur, revêtement sélectif
- absorbeur, revêtement noirci
- surface d’absorption: 320x330mm
- angle d’inclinaison: 0…60°
Module d’éclairage
- panneau de lampes: 16x 75W
Pompe
- débit réglable: 0…24L/h
Plages de mesure
- température: 4x 0…100°C
- débit: 0…30L/h
- éclairement: 0…3kW/m2
230V, 50Hz, 1 phase
230V, 60Hz, 1 phase
230V, 60Hz, 3 phases
UL/CSA en option
Dimensions et poids
Lxlxh: 1840x800x1500mm
Poids: env. 167kg
Nécessaire pour le fonctionnement
PC avec Windows recommandé
Médias
Produits alternatifs
Conversion de l’énergie rayonnante du soleil en chaleur et stockage de la chaleur, opérer le régulateur solaire via un navigateur web
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec le fonctionnement du capteur plan et du circuit solaire
- détermination de la puissance utile
- rapport entre le débit et la puissance utile
- détermination du rendement du capteur
- rapport entre la différence de température (capteur / environnement) et le rendement du capteur
Capteur plan pivotable pour la transformation d'énergie solaire en chaleur
Contenu didactique/essais
- structure et fonction du capteur plan
- détermination de la puissance utile
- influence de la température, de l’intensité lumineuse et de l’angle d’inclinaison sur le rendement du capteur
- intégration d’un capteur plan à un système de chauffage moderne
- conditions de fonctionnement hydrauliques et relatives aux techniques de régulation
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Transformation d'énergie solaire en chaleur dans le capteur à tubes sous vide
Contenu didactique/essais
- structure et fonction du capteur à tubes sous vide
- détermination de la puissance utile
- grandeurs d’influence sur le rendement du capteur
- intégration d’un capteur à tubes sous vide à un système de chauffage moderne
- conditions de fonctionnement hydrauliques et relatives aux techniques de régulation
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Familiarisation avec le fonctionnement du capteur à tubes et du circuit solaire, opérer le régulateur solaire via un navigateur web
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec le fonctionnement du capteur à tubes et du circuit solaire
- détermination de la puissance utile
- rapport entre le débit et la puissance utile
- détermination du rendement du capteur
- rapport entre le différentiel de température (capteur solaire / air ambiant) et le rendement du capteur
Fonction et comportement de service d'un capteur cylindro-parabolique, le suivi solaire astronomique et par capteurs, commande de l'installation via l'API
Contenu didactique/essais
- concentration du rayonnement solaire avec un miroir en forme d’auge parabolique
- facteur de concentration optique
- DNI: Direct Normal Irradiance
- suivi au soleil basée sur des capteurs
- suivi au soleil en fonction des données astronomiques
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