Les capteurs à tubes sous vide 

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Les capteurs à tubes sous vide sont constitués d’un nombre variable de tubes plus ou moins longs et plus ou moins larges, chaque tube étant le plus souvent lui-même constitué de deux tubes de verre scellés l’un dans l’autre, et entre lesquels le vide a été aspiré (tubes « Sydney » avec ou sans caloduc ou «  heat-pipe »).

D’une part, ils utilisent le principe de la bouteille thermos, à savoir que le vide créé entre les deux épaisseurs de verre constitue un isolant très efficace pour conserver sa chaleur au liquide calorigène déposé au fond du tube intérieur ;

D’autre part, ce liquide soumis au vide s'échauffe rapidement, voire vaporise dès qu’il est soumis à une température ambiante très modérée, de l’ordre de 30 °C  seulement, température très inférieure à celle qui serait nécessaire pour le vaporiser sous la pression atmosphérique normale ; le rayonnement solaire produit cette température d’autant plus facilement que le vide qu’il traverse le renforce en capturant ses calories.

Le liquide, ou la vapeur s’élèvent alors dans le tube intérieur, et apportent vers le haut une chaleur qui peut être recueillie selon différents procédés.

- Le Thermosiphon :

Dans ce système « primitif », mais inventif, les tubes inclinés sont remplis d’eau et fichés directement dans un ballon obligatoirement disposé au dessus des tubes. L’ébullition provoque la montée de la colonne d’eau chaude supérieure dans le ballon, pendant que de l’eau froide la remplace pour être chauffée à son tour. Ce phénomène purement physique induit un mouvement ininterrompu de production d’eau chaude tant que le système reçoit un rayonnement suffisant ; mais il ne peut être utilisé qu’hors gel, ce qui réduit son utilisation aux régions climatiques chaudes.


  - Le tube à caloduc :

Dans certaines régions, par exemple au Nord de la Loire ou en montagne, le système le plus courant est le suivant : la chaleur est transmise par le contact à sec de caloducs avec un liquide caloporteur dont la circulation forcée aboutit à la spire d’un ballon solaire installé à l’intérieur de la maison. La spire transmet la chaleur à l’eau du ballon, qu’un chauffage d’appoint peut contribuer si nécessaire à élever plus rapidement en température.

Capteurs à tubes sous vide

 

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