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Problème classique :

Problème classique :

Chaque apport perturbe plus ou moins l'ensemble du contenu de l'accumulateur. Son niveau de température devient ainsi rapidement homogène. Le niveau de température ne suffit alors généralement pas pour le chauffage ou la préparation d'eau potable chaude.

Conséquence onéreuse : ces systèmes doivent être chauffés par un brûleur.

Principes théoriques :

Comment est-il possible d'utiliser de manière optimale les propriétés physiques des eaux de chauffage dans un accumulateur à stratification ?

C'est très simple lorsque les consignes fondamentales suivantes sont respectées :

1. Les stratifications ou autres éléments de l'accumulateur ne doivent pas être fabriqués en métal. Les métaux sont de bons conducteurs de chaleur et compenseraient/ mélangeraient les différentes couches de température rapidement.

2. Aucun échangeur thermique ne doit se trouver dans l'accumulateur : Ces "mélangeurs thermiques" généreraient des courants indésirables et détruiraient les couches de températures ou mélangeraient les stratifications de différentes températures.

4. Une pénétration ("laminaire") la plus stable possible de quantités d'eau relativement importantes dans l'accumulateur est uniquement possible au moyen de systèmes à plusieurs chambres : Les courants dans les tuyaux produisent, en fonction de la vitesse, toujours des surpressions et des dépressions (effet Venturi).

5. Généralement, un premier tri des différents niveau de température (chaud, tiède, froid) est nécessaire ; dans le cas contraire, de trop grandes différences de température et, par conséquent, des différences de hauteur importantes, mais aussi les vitesses thermiques ascendantes et descendantes (loi de la gravité), peuvent causer des courants dynamiques turbulents dans l'accumulateur.

A quoi ressemblent de bons accumulateurs à stratification ?

Mise en œuvre parfaite

Accumulateurs à stratification OSKAR-10/... de ratiotherm
La stratification thermohydraulique à 5 chambres d'OSKAR-10/... se compose d'un plastique résistant à la chaleur, mais pourtant mauvais conducteur de chaleur, c'est-à-dire isolant, et dispose, en fonction de la taille de l'accumulateur et du débit volumétrique nécessaire, de un ou plusieurs tubes principaux de base dotés de "chambres de pénétration et de stratification" intérieures aux dimensions adaptées.

C'est dans cette stratification, dotée d'un système de raccordement intelligent, parfaitement adapté à OSKAR-10/... et à ses applications – également composé de tubes en plastique épais, résistant à la chaleur et bon isolant thermique –, que se passe le stockage et le prélèvement de flux de chaleur – ou, en d'autres termes : le chargement et le déchargement de l'OSKAR-10/...

Grâce aux sections relativement importantes de ce système de chambres par rapport aux tuyaux de raccordement, les vitesses d'écoulement (dynamique, énergie cinétique) du liquide de stockage - l'eau - sont réduites au minimum.

L'eau s'écoulant extrêmement lentement, presque stagnante, et les changements de direction intégrés aux chambres permettent d'obtenir des pénétrations et prélèvements stables, se basant sur la loi physique de la gravité (l'eau chaude est plus légère que l'eau froide).

Pourquoi stratifier les températures ?

La puissance des différents générateurs de chaleur (soleil, bois, etc.) varie très fortement ; ceux-ci fournissent donc des températures très différentes.

Si celles-ci ne sont pas mélangées, mais bien stockées en couches, leur teneur en énergie est parfaitement conservée et peut intelligemment être utilisée pour le chauffage ou la production d'eau chaude.

Les accumulateurs à stratification mécaniques

fonctionnent très souvent avec des raccords d'accumulation extérieurs situés à différentes hauteurs.

Des soupapes commandées par le système de réglage permettent alors d'amener directement les flux de chaleur à différentes températures dans l'accumulateur.

Les nombreux raccords latéraux ont cependant des effets négatifs : ceux-ci traversent l'isolation de l'accumulateur, provoquant ainsi un "refroidissement" important de l'accumulateur.

Des effets négatifs sur les couches de température existantes dans l'accumulateur sont en outre presque inévitables. Le système de réglage requis pour les accumulateurs à accumulation "mécaniques" est, selon les systèmes, très onéreux et est soumis aux problèmes généraux d'entretien, de panne et d'usure.

Des frais sont inévitables pour les travaux de service et de maintenance.

Les accumulateurs à stratification thermohydrauliques,

dotés de systèmes à une chambre et d'échangeurs thermiques intégrés pour l'utilisation de l'énergie solaire, fonctionnent relativement bien.

Le traitement des débits volumétriques importants et/ou des températures différentes au niveau des canalisations descendantes des consommateurs reste cependant problématique et cause souvent le mélange des couches de température.

 

 

 

Accumulateur à stratification OSKAR de ratiotherm

Les accumulateurs à stratification thermohydrauliques développés par ratiotherm

- avec les stratifications à 5 chambres de l'OSKAR-10/...

ou les stratifications spéciales des accumulateurs à stratification spéciaux de ratiotherm

- trie les différents niveaux de température grâce à un système de raccordement spécialement adaptés au type d'accumulateur concerné.

Tous les raccords sont introduits dans l'accumulateur par le bas et débouchent dans la zone de température concernée du système à plusieurs chambres de la stratification.

Les flux de chaleur parfaitement stabilisés montent comme un "ascenseur" au centre de l'accumulateur en traversant les chambres de stabilisation et de stratification, sans provoquer de tourbillon.

La pénétration et le prélèvement des flux de chaleur dans ou au départ des stratifications de température de l'accumulateur sont triés en fonction des températures.

Cette technique permet, dans la pratique, d'obtenir le plus grand nombre de zones de températures.