Données :
capacité thermique massique de l'eau c = 4,2x10³ J.kg¹.°C-1
Masse volumique de l'eau : p = 1kg/L
Exo 5: rendement d'un chauffe-eau solaire
Les caractéristiques d'un chauffe-eau solaire sont les suivantes :
2.
Température d'entrée et de sortie de l'eau sanitaire :
T. 12°C et T₁ = 42°C.
débit d'eau (fluide caloporteur) dans les capteurs solaires :
D = 22L/h
surface des capteurs : S = 2,4 m²
3.
5.
Capteurs solaires
Rayonnement
solaire
Circuit primaire
(fluide caloriporteur)
3333331
Circuit secondaire
Sortie d'eau chaude
1. Indiquer le mode de transfert thermique au niveau des capteurs solaires, du serpentin, et de
l'intérieur du ballon de stockage.
Ballon de stockage
Serpentin
(échangeur
thermique)
Eau sanitaire
Calculer l'énergie Q reçue sous forme thermique pendant une heure par l'eau circulant dans les capteurs
(fluide caloporteur).
Exprimer puis calculer la puissance thermique Pth du chauffe-eau permettant de chauffer l'eau du ballon.
On supposera que l'eau circulant dans dans les capteurs cède toute son énergie à l'eau du ballon.
4.
La puissance solaire par unité de surface disponible vaut 900 W/m² (une surface de 1m² de panneau solaire
reçoit une puissance de 900W). Calculer la puissance solaire Psol absorbée par les capteurs.
Dessiner la chaîne énergétique du chauffe-eau solaire.
6.
Calculer le rendement du chauffe-eau solaire. Commenter.
7. Quelle serait la température finale de l'eau si la température initiale était de 18°C?
Arrivée d'eau froide
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