Avis Technique 14/05-965*V1 - CSTB · DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" ne pose pas de difficultés particulières dès lors que les préconisations définies au Dossier Tech-nique,

Ne peuvent se prévaloir du présent Avis Technique que les productions certifiées, marque CSTBat, dont la liste à jour est consultable sur Internet à l’adresse :

www.cstb.fr

rubrique :

Produits de la Construction Certification

Avis Technique 14/05-965*V1Annule et remplace l'Avis Technique 14/05-965

Edition intégrant le modificatif 14/05-965*01 Mod

Capteur solaire Solar capteur

Sonnenkollektor

Capteur solaire

Sungeoget DS Titulaire : Sungeoget Sas

7, Passage Marcel Hanriot F-31130 Balma

Tél. : 33 688331857 Fax : 33 561244703 Email : [email protected] Internet : http://www.sungeoget.com

Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969) Groupe Spécialisé n° 14 Installations de Génie Climatique et Installations Sanitaires

Vu pour enregistrement le 28 janvier 2008

Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, F-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr

Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site Internet du CSTB (http://www.cstb.fr) © CSTB 2008

2 14/05-965*V1

Le Groupe Spécialisé n° 14 "Installations de Génie Climatique et Installations Sanitaires" de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques a examiné le 28 juin 2005 et le 27 novembre 2007 (modificatif relatif à la prorogation pour 3 ans de l'Avis Technique 14/05-965) les capteurs solaires SUNGEOGET modèles "DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" présentés par la société SUNGEOGET SAS. Il a été formulé sur ce procédé l'Avis Technique ci-après qui annule et remplace l'Avis Technique 14/05-965. Cet Avis ne vaut que pour des fabrications bénéficiant d'un Certificat CSTBat attaché à cet Avis, délivré par le CSTB.

1. Définition succincte 1.1 Description succincte Les capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" sont constitués :

- de 12 à 30 tubes sous vide. Les tubes sont constitués de deux tubes concentriques à l’intérieur desquels on fait le vide après avoir déposé un absorbeur sélectif sous haute température sur la surface extérieure du tube intérieur,

- d'un tube de cuivre couplant chaque tube sous vide au collecteur. Ce tube de cuivre appelé "Heat Pipe" est inséré à l’intérieur même du tube sous vide et maintenu par des cales en aluminium en ap-pui sur le verre. Ce tube "Heat Pipe" fonctionne sur le principe d'un caloduc, il permet de transférer, par conduction sèche, la chaleur reçue par le capteur vers le liquide caloporteur qui circule dans le collecteur,

- d’un collecteur en tube cuivre sur lequel sont connectés les condenseurs des tubes "Heat Pipe". Le condenseur des tubes "Heat Pipe" est inséré dans un récepta-cle femelle constitué d'un tube de cuivre soudé sur le collecteur,

- de deux réflecteurs plans placés sous les tubes afin de réfléchir le rayonnement lumineux sur une surface plus grande de l’absorbeur.

- de différents supports en aluminium teintés d’un revêtement de couleur différente selon les conditions d’installation.

Les capteurs sont livrés en kit (tubes et collecteurs en colis sépa-rés).Le montage des tubes sur le support et le raccordement s'effectue sur site. La pression maximale de service des capteurs "SUNGEOGET DS" est de 7 bars.

1.2 Identification des produits ou composants Les capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" bénéficiant d'un Certificat de qualification CSTBat, sont identifiables par un marquage indélébile et permanent conforme au Règlement particulier du Certificat et comprenant notam-ment les mentions suivantes : • le nom et l'adresse du fabricant, • la marque commerciale du capteur, • la marque CSTBat suivie du numéro de Certificat rappelant le repère

de l'usine productrice, • le numéro d'Avis Technique, • les caractéristiques certifiées :

- superficie d'entrée au capteur, A (m2), - performances thermiques déterminées selon les modalités de la

norme NF EN 12975-2 et exprimée par la valeur des coefficients ŋ0, a1 et a2 rapportée au m² de la superficie d'entrée,

• les mentions suivantes : - température de stagnation du capteur, - pression maximale de service exprimée en bars, - la date de fabrication, - le numéro de série.

Le marquage est apposé sur tous les capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800".

2. AVIS 2.1 Domaine d'emploi accepté

- Procédé destiné à la réalisation d’installations de capteurs solai-res à tubes sous vide à circulation de liquide caloporteur pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire,

- Utilisation en France européenne et dans les Départements et Territoires d’Outre-mer (DOM TOM),

- Implantation de manière dite "indépendante sur supports" au sol, sur une paroi verticale, sur toitures-terrasses ou toitures inclinées. Les capteurs solaires peuvent être implantés sur des couvertures constituées de tuiles mécaniques en terre cuite ou en béton, de tuiles plates ou de tuiles canal, de tôles standard ou isotechni-ques.

2.2 Appréciation sur le procédé 2.21 Aptitude à l'emploi Stabilité La tenue mécanique des tubes sous vide des capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800", eu égard aux chocs thermiques internes ou externes, peut être considérée comme normalement assurée.

Le maintien en place des capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" peut être considéré comme normalement assuré compte tenu de la conception des supports et de l'expérience acquise en ce domaine.

Sécurité feu Dans le cas d'ensemble de capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" dont la plus grande dimension est supérieure à 4 m et couvrant plus de 50 % de la surface de la toiture, les valeurs des caractéristiques de la couverture à considérer pour la protection des bâtiments contre l'incendie sont :

• indice : i = 3

capteur sur plan horizontal (terrasse) : sans objet, • classe :

autres implantations : T5

Dans les autres cas, les caractéristiques à considérer sont les caracté-ristiques propres de la couverture.

Projection de fluide surchauffé La réglementation relative aux appareils à vapeur (décret du 02 avril 1926) n'est pas applicable aux capteurs "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800".

Matériaux en contact avec des produits destinés à l'alimentation humaine Le matériau constitutif des collecteurs est inerte vis-à-vis de l'eau sanitaire, dès lors que les prescriptions imposées par la réglementation sont respectées. Le procédé permet de satisfaire au Règlement Sanitaire Départemen-tal type.

Résistance à la pression La résistance à la pression des capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" est assurée, dès lors que la pression maximale de service est limitée à 7 bars.

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Raccordements hydrauliques Les adaptateurs de raccordement hydraulique font partie de la fourni-ture.

Autres informations techniques Caractéristiques thermiques (rapportées au m2 de superficie d'entrée) d'un capteur "DS-22 47-1500" sans réflecteur suivant NF EN 12975-2. - rendement optique, η0 (sans dimension) : 0,63 - coefficient de perte du premier ordre a1 (W/m2).K) : 2,22 - coefficient de perte du second ordre a2 (W/m2).K) : 0,0058 - température conventionnelle de stagnation, Tstg (°C) : 220 - pertes de charge ΔP (Pa) : (cf. tableau 1) Caractéristiques thermiques (rapportées au m2 de superficie d'entrée) d'un capteur "DS-25 58-1800" équipé de son réflecteur, suivant NF EN 12975-2. - rendement optique, η0 (sans dimension) : 0,75

- coefficient de perte du premier ordre a1 (W/m2).K) : 3,13 - coefficient de perte du second ordre a2 (W/m2).K) : 0,0080 - température conventionnelle de stagnation, Tstg (°C) : 197 Caractéristiques thermiques rapportées au m2 de superficie d'entrée d'un capteur "DS-22-58-1800" équipé de son réflecteur, obtenues par linéarisation de la courbe de rendement (utilisables pour application du logiciel SOLO).

- facteur optique, B (sans dimension) : 0,74 - coefficient de transmission thermique, K (W/m².K) : 2,63

2.22 Installation, mise en oeuvre Prévention des accidents lors de la mise en œuvre La mise en œuvre du procédé impose les dispositions relatives à la protection et la sécurité des personnes contre les risques de chutes et de manutention de charges lourdes.

2.23 Durabilité - Entretien La durabilité des composants et des assemblage des capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" peut être considérée comme assurée compte tenu de la connaissance que l'on a concernant la nature des composants utilisés, la qualité de réalisation et la nature des contrôles effectués tout au long de leur fabrication. L’entretien des capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" ne pose pas de difficultés particulières dès lors que les préconisations définies au Dossier Tech-nique, complétées par le Cahier des Prescriptions Techniques, sont respectées. Le remplacement d'un tube endommagé se réalise très facilement sans qu'il soit nécessaire de vidanger et d'arrêter l'installation.

2.24 Fabrication et contrôle La fabrication des capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS DS-58-1800" fait l’objet d’un auto-contrôle systématique régulièrement surveillé par le CSTB, permettant d’assurer une constance convenable de la qualité. Tout fabricant se prévalant du présent Avis doit être en mesure de produire un certificat de qualification CSTBat délivré par le CSTB attestant la régularité et le résultat satisfaisant de cet autocontrôle. Les produits bénéficiant d’un certificat valide sont identifiables par la présence de la marque CSTBat suivie du numéro de certificat (cf. § 1,2).

2.25 Mise en œuvre La mise en œuvre des capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" relève nécessairement d'entreprises ayant les compétences requises en génie climatique, en plomberie et en couverture.

L’installation des capteurs est réalisée et contrôlée et le service après-vente est assuré par les installateurs avertis des particularités du procédé, ayant reçu une formation à ces techniques de pose, et opé-rant avec l’assistance technique de la société SUNGEOGET et (ou) sa société distributrice. La mise en œuvre du procédé impose les dispositions relatives à la protection des personnes contre les risques de chutes. En préalable à toute intervention sur les capteurs solaires ou sur la toiture à proximité des capteurs solaires, l'installation étant à l'arrêt, il conviendra de protéger ces capteurs du rayonnement solaire par un bâchage adéquat, afin d'éviter tout risque de brûlure, notamment au niveau des raccordements hydrauliques. Les supports et dispositifs de fixation ainsi qu’une notice de mise en œuvre font partie de la livraison.

2.3 Cahier des Prescriptions Techniques 2.31 Prescriptions communes Les prescriptions à caractère général sont définies dans les documents suivants : • Cahier du CSTB 1827 : "Cahier des Prescriptions Techniques com-

munes aux capteurs solaires plans à circulation de liquide". • Cahier du CSTB 1611 : "Détermination des efforts dus aux charges

climatiques sur un capteur et sur sa couverture transparente". • DTU 65.12 : "Réalisation des installations de capteurs solaires plans

à circulation de liquide pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire".

Les prescriptions à caractère général pour l'installation des capteurs solaires sur toitures-terrasses, sont définies au chapitre 9 de la norme NF DTU 43.1 classement P 84-204 - "Travaux d'étanchéité des toitu-res-terrasses avec éléments porteurs en maçonnerie - Cahier des clauses techniques complété par son amendement".

2.32 Prescriptions techniques particulières 2.321 Conditions de fabrication et de contrôle Le fabricant est tenu d’exercer sur sa fabrication un contrôle de pro-duction permanent. Ce contrôle porte notamment sur la tenue à la pression de chaque absorbeur sous une pression minimale d’essai égale à 15 bars. Le titulaire de l’Avis est tenu d’apposer sur chaque appareil un mar-quage indélébile permanent (cf. § 1.2).

2.322 Conditions de mise en œuvre La marque commerciale du liquide caloporteur utilisé, doit figurer de manière lisible et indélébile sur l’installation.

2.323 Sécurité sanitaire Le titulaire de l'Avis Technique et l'installateur doivent être en mesure d'apporter la preuve que le liquide caloporteur utilisé dans le circuit solaire a reçu de la Direction Générale de la Santé (DGS) l'approbation pour son classement en liste "A" des fluides caloporteurs pouvant être utilisés dans les installations de traitement thermiques des eaux desti-nées à la consommation humaine (cf. circulaire du 2 juillet 1985), après avis de l'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA).

2.324 Conditions d’entretien Il doit être effectué un contrôle annuel (de préférence après la saison de plus fort ensoleillement) du liquide caloporteur afin de vérifier le maintien de ses qualités en termes de protection contre le gel et la corrosion et, si besoin, ce liquide doit être remplacé.

4 14/05-965*V1

Conclusions Appréciation globale Pour les fabrications bénéficiant d'un Certificat de qualification CSTBat valide délivré par le CSTB, l'utilisation des capteurs solai-res "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" dans le domaine d'emploi accepté et complété par le Cahier des Prescriptions Techniques est appréciée favorablement.

Validité Jusqu’au 30 septembre 2010.

Pour le Groupe Spécialisé n° 14 Le Président A. DUIGOU

3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

Compte tenu que les capteurs solaires SUNGEOGET DS : • d'une part, n'ont pas depuis 2 ans, montré de sinistralité particulière

au regard de procédés équivalents, • d'autre part, n'ont pas fait l’objet de modifications de nature à mettre

en cause l’appréciation dont ils ont fait l’objet, le groupe spécialisé a décidé de proroger la validité de l'Avis Techni-que 14/05-965 pour 3 années supplémentaires afin de porter comme pour les autres procédés de la même famille la durée de validité de cet Avis Technique de 2 à 5 ans.

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n° 14

J-P. DORMEAU

Tableau 1 - Pertes de charges des capteurs SUNGEOGET DS équipés de 22 tubes

Débit (l/h) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 ΔP (Pa) 0 13 49 110 195 304 437 594 775

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Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description 1. Présentation 1.1 Généralités 1.11 Identification du demandeur Société : SUNGEOGET SAS Adresse : 7 Passage Marcel Hanriot

F-31130 Balma Téléphone : 33 688331857 Fax : 33 561244703 Email : [email protected] Web : http://www.sungeoget.com Les capteurs solaires thermiques selon la technologie tube sous vide sont fabriqués par la société "Changzhou Consol Energy Co Ltd" et importés avec une exclusivité de distribution en France par la société SUNGEOGET SAS.

1.12 Identification du fabricant Société : Changzhou Consol Energy Co Ltd Adresse : Xianlong Industrial Park, Longhutang Town

Changzhou new area Jiangsu Province - China

Téléphone : (010) 6976-8075 Fax : (010) 6976-7948 Email : [email protected]

1.2 Dénomination commerciale du procédé Capteurs solaires thermiques tubes sous vide :

- SUNGEOGET DS-47-1000 pour les capteurs avec tubes de lon-gueur 1000 mm et diamètre extérieur de 47 mm

- SUNGEOGET DS-47-1200 pour les capteurs avec tubes de lon-gueur 1200 mm et diamètre extérieur de 47 mm

- SUNGEOGET DS-47-1500 pour les capteurs avec tubes de lon-gueur 1500 mm et diamètre extérieur de 47 mm.

- SUNGEOGET DS-58-1800 pour les capteurs avec tubes de lon-gueur 1800 mm et diamètre extérieur de 58 mm.

Toutes les versions de capteurs sont déclinées en 12 tubes, 15 tubes, 18 tubes, 20 tubes, 22 tubes, 24 tubes et 30 tubes. D’autres modulari-tés en nombre de tubes peuvent être fournies sur demande.

1.3 Domaine d’emploi du procédé Le procédé est destiné au chauffage d'un fluide caloporteur dans une installation à circuit fermé bouclé. Les zones géographiques pour lesquelles est demandé l’Avis Techni-que sont la France européenne et les Départements et Territoires d'Outre-mer (DOM TOM) Les capteurs solaires sont présentés pour être implantés :

- au sol ou sur toiture-terrasse, - sur toiture inclinée pour les éléments de couvertures suivants :

tuiles mécaniques en terre cuite ou en béton, tuiles plates ardoi-ses ou tuiles canal, tôles standard ou iso techniques,

- sur paroi verticale.

1.4 Production par le fabricant "Changzhou Consol Energy Co Ltd"

• Mise en fabrication du procédé : depuis 1995. • Capacité de production : 300 chauffe-eau thermosiphon et

500 chauffe-eau à circulation forcée par mois (équipés des capteurs DS-47-1500 et DS 58-1800).

• Nombre moyen de salariés : 160 personnes • Organisation commerciale :

La société SUNGEOGET distribue sous sa propre marque les cap-teurs solaires fabriqués par la société "Changzhou Consol Energy Co Ltd" en s’appuyant sur un réseau d’installateurs. Plus généralement SUNGEOGET apporte conseil dans le domaine de l’ingénierie solaire, par le biais de bureaux d’études partenaires pour les projets de type marché public ou privé.

2. Description du procédé 2.1 Description générale du capteur

(cf. figures 1 à 7) Les capteurs solaires "SUNGEOGET DS-47-1000, DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" sont constitués :

- de 12 à 30 tubes sous vide. Les tubes sont constitués de deux tubes concentriques à l’intérieur desquels on fait le vide après avoir déposé un absorbeur sélectif sous haute température sur la surface extérieure du tube intérieur,

- d'un tube de cuivre couplant chaque tube sous vide au collecteur. Ce tube de cuivre appelé "Heat Pipe" est inséré à l’intérieur même du tube sous vide et maintenu par des cales en aluminium ou en cuivre en appui sur le verre. Ce tube "Heat Pipe" fonctionne sur le principe d'un caloduc. Il permet de transférer, par conduction sè-che, la chaleur reçue par le capteur vers le liquide caloporteur qui circule dans le collecteur,

- d’un collecteur avec un coffre en aluminium, constitué d’un tube cuivre sur lequel sont connectés les condenseurs des tubes "Heat Pipe". Le condenseur des tubes "Heat Pipe" est inséré dans un réceptacle femelle constitué d'un tube en cuivre soudé sur le col-lecteur.

- de différents supports profilés d’aluminium teintés d’un revêtement de couleur différente selon les conditions d’installation.

- de réflecteurs plans en aluminium poli et traité anti-corrosion. Ils sont placés sous les tubes en verre, fixés aux supports afin de ré-fléchir le rayonnement lumineux sur une plus grande surface d'ab-sorbeur.

Les capteurs sont livrés en kit (tubes et collecteurs en colis sépa-rés).Le montage des tubes sur leur support et leur raccordement au collecteur s'effectue sur site. La pression maximale de service des capteurs "SUNGEOGET DS" est de 7 bars.

2.2 Caractéristiques pondérales et dimensionnelles

(cf. tableaux 1 à 4)

2.3 Raccordements Les raccordements pour des applications simples peuvent atteindre trois capteurs en série. Pour des installations plus complexes, les différents modes de raccordements sont de type série ou série paral-lèle. Le nombre maximal de capteurs solaires pouvant être raccordés suivant ces modes dépend essentiellement, de la nature du fluide caloporteur, du débit et de la pression nécessaire. (Voir les valeurs maxima données dans les tableaux 3 et 4)

6 14/05-965*V1

3. Éléments constitutifs 3.1 Tubes sous vide (cf. figure 1) Chaque tube est constitué de deux tubes de verre concentriques en borosilicate obturés aux deux extrémités par fusion du verre après avoir : • déposé par forte température et sur la paroi extérieure du tube

intérieur un absorbeur sélectif noir de type AI-N/AI, • fait le vide (< 5.10-3 Pa) entre les deux tubes, • déposé un détecteur à base de baryum placé en bout de tube. Celui-

ci diffuse une fine couche argentique sur le bout du tube au moment de la fabrication. Ce détecteur a trois fonctions : - maintenir au moment de sa fabrication l'écartement du tube de

verre intérieur par rapport au tube de verre extérieur soit 10 mm, - maintenir le vide dans le tube par absorption de toutes les molé-

cules qui pourraient y pénétrer avec le temps, - détecter une perte de vide trop importante et donc un mauvais

fonctionnement se traduisant par un blanchiment de l’extrémité du tube.

3.2 Le tube "Heat Pipe" (cf. figures 2 et 3) Le "Heat Pipe" est une tige de cuivre composée d’un manche creux un peu plus court que le tube en verre et d’un bulbe condenseur qui sort du tube et par lequel se fait l’échange de chaleur avec le collec-teur. Le cuivre est du cuivre rouge, pur à 99 % identique au Cu-b. Il est exempt d'oxygène (désoxydé) Cette tige est positionnée dans la partie creuse du tube en verre. Elle est maintenue en position dans le tube par des cales en aluminium (ou en cuivre rouge sur demande) en appui sur le tube en verre intérieur. L’intérieur du "Heat Pipe" est creux et comporte un mélange d’eau et d’additifs enfermés sous pression négative. Dès le moindre rayonnement solaire même diffus, la température à l’intérieur du tube et du manche atteint rapidement la température suffisante de 35 °C, ce qui provoque le changement de densité et donc le déplacement du liquide vers le condenseur sous forme de vapeur. A noter que le principe de fonctionnement du "Heat Pipe" ne permet pas aux tubes de fonctionner horizontalement. En hiver, du fait de sa localisation dans un tube dont les parois sont sous vide, le "Heat Pipe" résiste au gel jusqu'à -10 °C. Cependant afin d’éviter la détérioration de celui-ci par des gels répétitifs une protection préformée, englobe le bas du tube de verre, évitant ainsi les dépôts de givre ou de glace.

3.3 L’absorbeur L’absorbeur est constitué de deux couches déposées sur la paroi extérieure du tube intérieur en verre, partie soumise au vide :

- la première couche est constituée d'aluminium (couche d'accro-che), répartie sur toute la surface du tube,

- la seconde couche sélective est de type AI-N/AI déposée à haute température (500 °C), et répartie également sur toute la surface du tube permettant ainsi une absorption solaire d’est en ouest, sur une plage horaire étendue dans la journée.

3.4 Le collecteur (cf. figures 4 et 5) Le collecteur se compose : • d’un circuit primaire en tube cuivre sur lequel sont brasés des récep-

tacles femelles en cuivre destinés à recevoir les condenseurs de chaque tube "Heat-Pipe". L’échange de chaleur entre le condenseur et le collecteur s’effectue par contact entre les condenseurs et les réceptacles femelles du collecteur,

• d’un isolant de type laine de roche (conductivité thermique λ = 0,044 W/mK ; classement au feu M1) qui entoure le circuit primaire,

• d’un doigt de gant pour sonde thermique du côté sortie du liquide caloporteur,

• d’un coffre usiné en aluminium d'épaisseur 0,8 mm, teinté et obturé aux extrémités par un cache en gel de silice. Des globes de caout-chouc sont implantés pour fixer les extrémités des tubes en verre et faire la jonction et l’étanchéité avec les réceptacles femelles des condenseurs.

3.5 Les réflecteurs (cf. figure 7) Ces réflecteurs sont constitués de deux plaques d’aluminium traité anti-corrosion placées sous les tubes suivant le principe comme indi-qué figure 7. Ils permettent de réfléchir le rayonnement lumineux sur une plus grande surface d'absorbeur. Ce réflecteur est constitué d’une feuille d’aluminium granulée recouverte d’un revêtement anti-corrosion d’alumine (AL203).

3.6 Raccords hydrauliques Les branchements des capteurs se font par raccords à bagues de serrage en laiton et joints biconiques positionnés sur des manchons en cuivre de diamètre extérieur de 22 mm. Il est interdit d'utiliser des raccords à braser sous peine de détériorer les caches qui obturent les extrémités des collecteurs.

3.7 Liquide caloporteur Les capteurs "SUNGEOGET de la série DS", seront utilisés avec un liquide caloporteur dont les caractéristiques seront compatibles avec les exigences sanitaires. La marque et le type de liquide caloporteur utilisé doivent être portés sur l’installation de manière visible et indélé-bile. Le fluide caloporteur recommandé est une solution à base de 1,2 propylène glycol "antigel" jusqu'à -28 °C. On peut citer par exemple le TYFOCOR LS adapté aux hautes températures et agrée par l’AFSSA. L’utilisation d’eau comme liquide caloporteur n’est pas autori-sée, sauf si l'algorithme de fonctionnement du système de régulation de la boucle primaire garanti en toutes circonstances le maintien du fluide dans cette boucle au dessus de 5 °C. Dans ce cas, seule l’eau déminéralisée est autorisée.

4. Fabrication et contrôles 4.1 Processus de fabrication Parmi les trois éléments constituant le capteur, les tubes sous vide et les tubes cuivre "Heat Pipe" sont fabriqués chez deux sous-traitants (sous contrôle de la société Consol Energy CO Ltd). Le collecteur est fabriqué par la Consol Energy CO Ltd. Consol Energy CO Ltd assem-ble le tout pour réaliser les capteurs et assure le conditionnement pour l'expédition et le transport.

Fabrication des tubes sous vide - Découpe à la longueur du tube extérieur (diamètre 58 mm) et du

tube intérieur (diamètre 47 mm) par chauffage du verre. - Positionnement des tubes l’un dans l’autre, et soudure au verre

d’une extrémité des deux tubes par chauffage. - Dépôt à haute température de l’absorbeur sélectif sur la surface

extérieure du tube intérieur. - Mise en place du détecteur de baryum et des supports métalli-

ques qui maintiennent l’écartement entre les deux tubes. - Mise sous vide de l’espace entre le tube extérieur et le tube inté-

rieur par aspiration et obturation par chauffage (soudure au verre).

Fabrication du tube cuivre Heat Pipe - Usinage du manche cuivre (tube creux) à la longueur correspon-

dante au tube de verre. - Usinage du condenseur (tête creuse en cuivre). - Soudure autogène entre le condenseur et le manche. - Dépôt d’eau et d'additifs à l’intérieur du tube sous basse pression

et obturation du manche cuivre par soudure autogène.

Fabrication du collecteur - Découpage de l’acier inoxydable pour réalisation du coffre collec-

teur. Montage du coffre. - Découpage de trous circulaires dans le tube de cuivre (circuit pri-

maire), permettant d’accueillir les réceptacles femelles cuivre. - Usinage des réceptacles femelles en cuivre. - Soudure autogène entre les réceptacles femelles cuivre et le tube

de cuivre (circuit primaire). - Fixation du circuit primaire dans le coffre. - Remplissage du coffre avec de la laine de roche. - Fixation des tôles du coffre par rivetage. - Fixation par collage de caches en gel de silice aux deux extrémi-

tés du coffre collecteur.

14/05-965*V1 7

4.2 Procédure assurance qualité Le processus de fabrication est certifié ISO 9001

4.21 Description de la procédure qualité Procédure pour les pièces sous-traitées :

- contrôle à réception des pièces selon plans de contrôle, - selon le cas, réalisation des spécifications de qualité pour les ma-

tériaux. Procédure pour les pièces non sous-traitées :

- contrôles à l'entrée des matières premières et composants, - consigne de travail, - étiquetage particulier, - relevé systématique et analyse des variations de qualité dans tou-

tes les étapes de fabrication, - traitement des réclamations.

4.22 Contrôles en cours de fabrication Description des contrôles effectués depuis la réception des matières premières jusqu'au produit fini. • Réception des tubes en verre :

- conformité des matières premières aux spécifications, - contrôles dimensionnels (diamètre, épaisseur, rectitude), - contrôle visuel (présence de bulle dans le verre, propreté du

tube), - contrôle visuel de l'homogénéité du tube absorbeur.

• Fabrication des tubes sous vide : - contrôle du centrage du tube absorbeur dans le tube enveloppe, - contrôle de la qualité des soudures verre sur verre par moyen op-

tique. • Fabrication du capteur :

- contrôles dimensionnels sur gabarit, - test final en pression avec de l'eau sous 1,5 fois la pression

maximale de service.

4.3 Étiquetage Chaque emballage carton et chaque capteur sont étiquetés au mini-mum avec :

- la marque commerciale du capteur, - la surface d'ouverture du capteur, - la pression maximale de service exprimée en bars, - la couleur du collecteur (collecteur,) - le type de support (pour présentation, pour toit ou pour toit ter-

rasse), - le matériaux constituant la cale de centrage du tube "Heat pipe"

dans le tube de verre : cuivre ou aluminium - le numéro de série selon la forme suivante : (SG pour

SUNGEOGET, date de fabrication, type de capteur, numéro de série dans l’année). (ex : SG-01-03-05- DS -25-47-1200-0001)

4.4 Procédure de conditionnement et stockage Le matériel importé est préparé et conditionné en conteneur par le fabricant dans son usine, avec des emballages en carton rigide et protégés par du film à bulles et des cales polystyrènes adaptés aux équipements. Lors du conditionnement pour expédition depuis l'usine de fabrication, un représentant de la société SUNGEOGET est présent et contrôle par sondage, l’adéquation du matériel livré et commandé, ainsi que la qualité de fabrication sur les postes du processus majeurs comme le test en pression des collecteurs. Un exemplaire de la fiche de contrôle est déposé au secrétariat de la commission.

4.5 Nomenclatures, notices et documentations Une notice de présentation, installation, et entretien / maintenance est jointe à chaque livraison.

5. Mise en œuvre - Utilisation - Entretien 5.1 Installation Les capteurs solaires "SUNGEOGET DS" sont livrés en kit avec em-ballages séparés pour les tubes sous vide et le collecteur. L’emballage des tubes sous vide se fait par modularité de 8, 10, 12, 15 tubes. Cela nécessite donc un montage des tubes sous vide sur le collecteur par simple enfichage des condenseurs "Heat Pipe" dans le réceptacle femelle du collecteur, après avoir recouvert le condenseur d’une graisse thermo conductrice, favorisant le contact cuivre à cuivre pour une meilleure transmission de la chaleur. Ces opérations s’effectuent toujours après la pose et le montage des supports du capteur. Le bas du tube est protégé par des embouts en caoutchouc noir et fixé au support par des bagues de serrage clipés en acier inoxydable 316. En fin d'installation, l'opération de positionnement des tubes prend fin avec la mise en place des embouts protecteurs en plastique noir clip-sés sur le support en profil d'aluminium.

5.11 Mise en oeuvre Les accessoires et dispositifs de fixation des capteurs sur la structure porteuse de la toiture font partie de la livraison. Les capteurs solaires doivent être installés de sorte à ce que :

- toute fuite de liquide caloporteur pouvant survenir, ne puisse en aucun cas provoquer un dégât des eaux ou des brûlures,

- aucune infiltration via la toiture ne soit possible pendant toute la durée d'exploitation des capteurs.

Pour ce faire, SUNGEOGET demande à ce que les passages de tuyauteries à travers la toiture soient effectués :

- à l'aide de montages zingués étanches en remplacement des tui-les ou des éléments de couvertures,

- ou bien en utilisant des tuiles chatières qui seront positionnées légèrement en dessous du collecteur.

Le percement des tuiles ou des éléments de couverture est interdit, sauf à utiliser des fixations adéquates évitant tous risques d’infiltration. Les canalisations raccordées au capteur doivent suivre les préconisa-tions de la norme NF P 40-201 (DTU 60.1). La notice de montage des capteurs précisant la mise en œuvre des supports fait partie de la livraison. Dans tous les cas l'installateur devra respecter les prescriptions défi-nies dans la notice d'installation.

5.12 Les types de raccordements (cf. figures 8 et 9)

Les capteurs peuvent être reliés en parallèle, en série ou en série parallèle. Le nombre maximum de capteurs en série, en parallèle ou en série parallèle dépend du volume du débit du liquide caloporteur et des vannes de calibrage introduites en sortie de chaque branche. Le dimensionnement des tuyaux de distribution, de la pompe circuit pri-maire et des vannes de calibrage, devra être établi par un bureau d’études. Les raccords hydrauliques permettant d’associer plusieurs capteurs sont des raccords en laiton avec bagues de serrage et joints biconi-ques de Ø 22 mm. Les canalisations du circuit de captage solaire seront en cuivre ou en inox. L’utilisation de tuyauterie en matériaux de synthèse n’est pas autorisée.

5.13 Dispositifs de sécurité Les capteurs devront être équipés à leur sortie d’une sonde thermique qui sera reliée à une régulation thermique, et d’un purgeur.

5.2 Utilisation et entretien Vérifier périodiquement la propreté et l’état des tubes ainsi que les raccordements pour déceler d’éventuelles fuites. Vérifier périodiquement que la pression dans le système est maintenue à une pression supérieure à 1,5 bar au niveau des capteurs. Si la pression du système chute à plusieurs reprises, vérifier le vase d’expansion et contrôler l’ensemble des tuyauteries.

8 14/05-965*V1

Vérifier l’état du bon fonctionnement des tubes en retirant les caches caoutchouc en bout de tubes afin de visualiser un éventuel blanchi-ment annonciateur de perte de vide dans le tube. Changer le tube dans ce cas. L’installation n’a pas besoin d’être arrêtée et vidangée pour changer les tubes. Ne pas laisser le tube de rechange au soleil pendant les opérations d’entretien, des risques importants de brûlure existent si l’on touche le condenseur. Vérification annuelle au début de l'automne de préférence de l’état de l’antigel (pouvoir antigel et quantité). On veillera à remplacer le fluide caloporteur au bout de 3 ans environ, par un installateur.

6. Supports et fixations L’ensemble de la visserie fournie pour le montage des supports des capteurs solaires "SUNGEOGET- DS" est en acier inoxydable 316 avec une visserie diamètre 6 mm (6 mm x 20 mm et 6 mm x 50 mm).

6.1 Installation sur toiture (cf. figures 10 à 13) Dans le cas d’une toiture en tuiles, en tuiles plates ou en ardoises, le capteur est fixé sur un support en profilé en aluminium lui-même fixé au toit. La fixation au toit est réalisée par des cornières souples en acier inoxydable glissées sous les tuiles et vissées sur la charpente. Le déport par rapport au toit est réalisé par des butées en acier inoxyda-ble dont l'extrémité en contact avec les éléments de couverture est recouverte par un cache en caoutchouc ou en EPDM. En cas de nécessité d'intervention sur la toiture sous le capteur, le démontage du capteur et de son support est aisément réalisable. Il suffit pour cela de purger et déconnecter l’appareil et de désolidariser du toit le capteur de son support en dévissant les écrous des tiges filetées assurant le maintien du capteur sur les pattes de fixation vis-sées sur la charpente. Dans le cas de toiture en plaques ondulées, le capteur est fixé sur des supports en aluminium eux-mêmes fixés sur les chevrons.

6.2 Installation sur surface verticale (cf. figures 14 et 15)

Dans le cas d’une surface verticale, le capteur est fixé sur les longe-rons du support qui ont préalablement été fixés sur des cornières de fixation.

6.3 Installation sur surface plane (cf. figure 16)

Le capteur est fixé sur un support en acier inoxydable de type "ter-rasse". La mise en œuvre des capteurs sur une toiture-terrasse doit suivre les prescriptions de la norme NF P 84-204 (Réf DTU 43.1).

B. Résultats expérimentaux Performances thermiques Essai de performances thermiques d'un capteur DS 22-47-1500 : • Laboratoire : SPF • Date du compte rendu d'essai : 04 06 2005 • N° du compte rendu d'essai : C705QPEN Essai de performances thermiques d'un capteur DS 25-58-1800 : • Laboratoire : CSTB • Date du compte rendu d'essai : novembre 2005 • N° du compte rendu d'essai : ENR-06-05-0036

Vieillissement Essai en en exposition naturelle d'un an • laboratoire CSTB, • date du compte rendu d'essai : mai 2007 • n° du compte rendu d'essai : VAL 07-05-0037

Résistances aux chocs thermiques Essai de choc thermique sur un capteur DS 22-47-1500 : • Laboratoire : SPF • Date du compte rendu d'essai : 04 06 2005 • N° du compte rendu d'essai : C705QPEN

C. Références Ces capteurs sont commercialises depuis 2002 en Chine, aux Etats-Unis, en Italie et en Corée.

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Tableaux et figures du Dossier Technique

Tableau 1 - Caractéristiques dimensionnelles et pondérales des capteurs DS-47-1000 équipés de réflecteurs plans

Type Dimension en mm

Longueur*Largeur*épaisseur Nbre de tubes

Contenance Caloporteur

(Litre)

Surface hors tout

(m2)

Surface ouverture

(m2) Poids (kg)

DS-12-47-1000 Capteur : 1133*900

Collecteur : 900*129*100 Une boite 12

tubes 0,69 1,02 0,84 23

DS-15-47-1000 Capteur: 1133*1125

Collecteur: 1125*129*100 Une boite de 15

tubes 0,86 1,27 1,05 30

DS-18-47-1000 Capteur : 1133*1350

Collecteur: 1350*129*100 Deux boites de

9 tubes 1,03 1,53 1,26 35

DS-20-47-1000 Capteur : 1133*1500

Collecteur : 1500*129*100 Deux boites de

10 tubes 1,14 1,7 1,4 39

DS-22-47-1000 Capteur : 1133*1650

Collecteur : 1650*129*100 Deux boites de

11 tubes 1,26 1,87 1,54 43

DS-24-47-1000 Capteur : 1133*1800


12 tubes 1,37 2,04 1,68 47

DS-30-47-1000 Capteur: 1133*2250


15 tubes 1,71 2,55 2,1 58





(Litre)

Surface hors tout

(m2)

Surface ouverture

(m2) Poids (kg)

DS-12-47-1200 Capteur : 1360*900


tubes 0,69 1,23 0,96 27

DS-15-47-1200 Capteur: 1360*1125

Collecteur: 1125*129*100Une boite de

15 tubes 0,86 1,53 1,20 33

DS-18-47-1200 Capteur : 1360*1350

Collecteur: 1350*129*100Deux boites de 9 tubes 1,03 1,84 1,44 40

DS-20-47-1200 Capteur : 1360*1500

Collecteur : 1500*129*100Deux boites de 10 tubes 1,14 2,04 1,6 44

DS-22-47-1200 Capteur : 1360*1650

Collecteur : 1650*129*100Deux boites de 11 tubes 1,26 2,25 1,76 48

DS-24-47-1200 Capteur : 1360*1800


DS-30-47-1200 Capteur: 1360*2250


10 14/05-965*V1




Nombre Maximum

capteurs en série


(Litre)

Surface hors tout

(m2)

Surface ouverture

(m2)

Poids (kg)

DS-12-47-1500 Capteur : 1700*900


tubes 32 0,69 1.53 1,2 30

DS-15-47-1500 Capteur: 1700*1125

Collecteur: 1125*129*100 Une boite de

15 tubes 26 0,86 1.91 1,5

35

DS-18-47-1500 Capteur : 1700*1350

Collecteur: 1350*129*100 Deux boites de 9 tubes 22 1,03

2.3

1,8 42

DS-20-47-1500 Capteur : 1700*1500

Collecteur : 1500*129*100 Deux boites de 10 tubes 20 1,14 2.55 2,2 56

DS-22-47-1500 Capteur : 1700*1650


DS-24-47-1500 Capteur : 1700*1800

Collecteur: 1800*129*100 Deux boites de 12 tubes 16 1,37 3.06 2,4 61

DS-30-47-1500 Capteur: 1700*2250

Collecteur: 2250*129*100 Deux boites de 15 tubes 13 1,71 3.83 3 75




Nombre Maximum

capteurs en série


(Litre)

Surface hors tout

(m2)

Surface ouverture

(m2)

Poids (kg)

DS-12-58-1800 Capteur : 2000*1021

Collecteur : 1021*129*100 Une boite de

12 tubes 25 0,79 2.04 1,6 49

DS-15-58-1800 Capteur: 2000*1276

Collecteur: 1276*129*100 1 boite de 15 tubes 20 0,98 2.55 2 60

DS-18-58-1800 Capteur : 2000*1532


DS-20-58-1800 CAPTEUR: 2000*1702

Collecteur: 1702*129*100 Deux boites de 10 tubes 15 1,3 3,4 2,7 80

DS-22-58-1800 Capteur: 2000*1872

Collecteur: 1872*129*100 Deux boites de 11 tubes 14 1,5 3.7 3 85

DS-24-58-1800 CAPTEUR: 2000*2042

Collecteur: 2042*129*100 Deux boites de 12 tubes 12 1,6 4,08 3,3 95

DS-30-58-1800 Capteur: 2000*2553

Collecteur: 2553*129*100 Deux boites de 15 tubes 10 2 5,11 4,1 117

14/05-965*V1 11

Tableau 5 - Caractéristiques des tubes sous vide "SunG- DS"

Modèle DS-47-1500/1200/1000 Modèle DS-58-1800

Longueur 1500/1200/1000 mm 1800 mm

Diamètre du tube extérieur 47 mm 58 mm

Diamètre du tube intérieur 37 mm 47 mm

Epaisseur des tubes 1,6 mm 1,6 mm

Dilatation thermique 3,3 x 10-6 oC 3,3 x 10-6 oC

Type de verre Borosilicate Glass 3,3 Borosilicate Glass 3,3

Type d’absorbeur Graded Al-N/Al Graded Al-N/Al

Absorption solaire > 92 % (AM1,5) > 92 % (AM1,5)

Emission < 8 % (80oC) < 8 % (80oC)

Niveau de vide P < 5 x 10-3 Pa P < 5 x 10-3 Pa

Température de stagnation 220 oC 253 oC

Coefficient pertes thermiques < 0,8 W/(m²oC) < 0,8 W/(m²oC)

Résistance Pression max 0,8 MPa 0,8 MPa

Extrémité haute du tube DS Accessoire de maintien du tube intérieur clip de fixation de bas de tubes INOX 316

Extrémité basse du tube DS Protection clipsée sur le rail de fixation

Vue générale du tube sous vide DS

Vue en coupe du tube sous vide DS

Figure 1 - Capteur solaire "SUNGEOGET-DS" - Détails des tubes sous vide

12 14/05-965*V1

Figure 2 - Tube "Heat pipe"

Vue en coupe longitudinale Vue en coupe transversale

Coupe longitudinale et transversale des cales en cuivre ou en aluminium (repère 2)

Pour tube type diamètre 47mm longueur 1500mm - 2*3 cales par tube

Coupe longitudinale et transversale des cales en cuivre ou en aluminium (repère 2)

Pour tube type diamètre 58mm longueur 1800mm - 2*4 cales par tube

Figure 3 - Tube sous vide DS équipé du tube "Heat pipe"

1 – Tube verre extérieur -1,6 mm épaisseur – Ø 58 mm pour tube de 1800mm, Ø47 mm pour tube de 1500 mm 2 – cales en cuivre ou en aluminium permettant de maintenir le tube -Heat pipe" au centre du tube de verre 3 – tube cuivre "Heat pipe" 4 – zone de vide entre tube extérieur et tube intérieur 5 – tube verre intérieur recouvert revêtement sélectif

X

Y

14/05-965*V1 13

Détails collecteurs

Vues du collecteur intégré dans son coffre

Figure 4 - plans de détails des collecteurs de capteurs "SUNGEOGET-DS"

14 14/05-965*V1

Caractéristiques générales des collecteurs Modèle DS-47-1800/1500/1200/1000 Constituant du coffre Acier inoxydable d’épaisseur 0,8 mm

Dimension du coffre largeur x hauteur (mm) 129*100

Isolant dans le coffre laine de roche

Dimension Isolant (mm) 128*99 (hors circuit primaire)

Constituant du collecteur Tube cuivre Ø 40 mm

Réceptacles femelles pour condenseurs Tube cuivre L = 50 mm ; Ø = 14 mm

Longueur des collecteurs (mm) Nombre de tubes 12 15 18 22 24 30 DS- 47-1500/1200/1000 900 1125 1350 1650 1800 2250 DS- 58-1800 994 1242 1490 1822 1988 2485

Figure 5 - Capteur "SUNGEOGET DS" - Caractéristiques générales des collecteurs

14/05-965*V1 15

Un panneau plan réflecteur en aluminium Le capteur avec ses deux réflecteurs plan à l’arrière des tubes

Figure 6 - Capteur "SUNGEOGET DS" - Vue en plan et en coupe

16 14/05-965*V1

Figure 7 - Montage Série des Capteurs SunGeoGet DS

14/05-965*V1 17

Figure 8 - Montages Série/parallèle des Capteurs SunGeoGet DS

Figure 9 - Détail connexion entre capteurs

18 14/05-965*V1

Equipements A :

Fournis au choix avec le capteur pour accrochage sur toit avec tuiles plates, ardoises et tuiles creuses

Figure 10 - Dimensions de la cornière de fixation du cadre supports des capteurs sur chevron

Figure 11 - Butée de soutien sur toit en INOX

Figure 12 - Montage de la cornière support et de la butée de soutien sur le longeron du cadre support du capteur

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14/05-965*V1 21

Figure 14 - Châssis pour toiture terrasse ou pour installation au sol

Figure 15 - Exemple d'installation des capteurs "SUNGEOGET-DS" sur toiture terrasse

22 14/05-965*V1

Figure 16 - Exemple de fixation sur parois verticale

Documents

Avis Technique 14/05-965*V1 - CSTB · DS-47-1200, DS-47-1500 et DS-58-1800" ne pose pas de difficultés particulières dès lors que les préconisations définies au Dossier Tech-nique,