Développement d'un collecteur à plaques plans haute efficacité avec double vitrage

Traditionnellement, les systèmes thermiques solaires en Corée du Sud se sont principalement concentrés sur l'approvisionnement en eau chaude domestique et le chauffage partiel des espaces. Cependant, avec l'expansion récente des applications incluant la chaleur de procédé industriel et le chauffage des espaces dans les serres avec stockage de chaleur saisonnier, il existe un besoin croissant de développer des collecteurs solaires hautement efficaces capables de fonctionner efficacement tout au long de l'année. Un collecteur thermique solaire absorbe le rayonnement solaire entrant, le convertit en énergie thermique, puis transfère l'énergie à un fluide caloporteur. L'ensemble du processus doit être optimisé pour minimiser la perte d'énergie et garantir l'efficacité économique. Un collecteur à plaques planes avec simple vitrage est très efficace à basses températures et à fortes intensités solaires, tandis qu'un collecteur à tube évacué est relativement efficace à hautes températures et faibles intensités solaires. Par conséquent, dans cette étude, nous avons proposé un collecteur à plaques planes avec double vitrage qui a montré d'excellentes performances thermiques dans toutes les conditions de fonctionnement. Nous avons validé les performances thermiques par des analyses théoriques et des expériences empiriques. Dans l'analyse théorique, nous avons présenté un modèle analytique pour la modélisation complète du collecteur à plaques planes et examiné ses performances thermiques en fonction des principaux paramètres de conception, tels que la transmittance solaire, l'émissivité et le remplissage de gaz. Les performances thermiques ont été confirmées et une solution de conception optimale a été dérivée. De plus, pour valider l'exactitude de notre analyse, nous avons effectué des tests de performance thermique sur un collecteur à plaques planes optimisé avec double vitrage, conformément aux spécifications décrites dans la norme KS B 8295. Les résultats ont montré une corrélation entre les résultats de simulation et les résultats expérimentaux.