Dans quelle mesure les performances d'un chauffe-eau solaire à air (hybride AC/DC) seront-elles affectées dans des environnements à forte humidité

Impact d'une humidité élevée sur l'efficacité des pompes à chaleur à air

La pompe à chaleur aérothermique est un élément essentiel du Chauffe-eau solaire à air (hybride AC/DC) . Dans les environnements très humides, l’augmentation de l’humidité de l’air modifie légèrement la densité de l’air et la capacité thermique, affectant directement l’efficacité de la pompe à chaleur. L'air humide se condense sur la surface de l'évaporateur, créant une résistance thermique supplémentaire et réduisant l'efficacité du transfert de chaleur. Pendant les périodes prolongées de pluie ou de brouillard, une humidité élevée et soutenue peut réduire le coefficient de performance (COP), entraînant une production d'eau chaude réduite par rapport aux environnements secs.

Condensation et formation de givre

Une humidité élevée accélère la condensation sur l’échangeur thermique de la pompe à chaleur. L'humidité de l'air se condense en gouttelettes d'eau sur les surfaces froides, ce qui peut réduire l'efficacité du transfert de chaleur. Dans des conditions froides et humides, la condensation peut geler, formant des couches de glace qui augmentent la résistance au flux d'air et la consommation d'énergie. Bien que les systèmes hybrides AC/DC incluent généralement des cycles de dégivrage automatiques, des dégivrages fréquents imposent des charges élevées à court terme au compresseur, affectant potentiellement les performances et la durée de vie à long terme.

Effet sur les capteurs solaires

Le composant capteur solaire du système est également affecté par une humidité élevée. La formation d'humidité ou de rosée sur la surface du capteur peut réduire l'absorption solaire, car une partie du rayonnement solaire est réfléchie ou dispersée par le film d'eau. Une exposition continue à une humidité élevée peut également accélérer la corrosion du cadre et du boîtier du capteur. Les collecteurs de haute qualité présentent généralement des conceptions résistantes à la corrosion et étanches, mais une inspection et un entretien de routine restent essentiels dans les environnements constamment humides.

Protection du système électrique

Les systèmes hybrides AC/DC fonctionnent à la fois avec une alimentation AC et DC, ce qui rend la protection électrique essentielle dans des conditions de forte humidité. L’infiltration d’humidité dans les coffrets électriques peut entraîner des courts-circuits, une dégradation de l’isolation ou encore un vieillissement des composants. Les boîtiers électriques extérieurs doivent répondre aux normes de protection IP65 ou supérieures, avec des connexions scellées pour les contrôleurs, les capteurs et les bornes. Les boîtiers électriques ne doivent pas être directement exposés à la pluie ou au brouillard pour maintenir la sécurité et la fiabilité du système.

Ajustements de la stratégie de contrôle

Les conditions de forte humidité nécessitent des stratégies de contrôle optimisées pour maintenir un fonctionnement stable. La pompe à chaleur peut effectuer des cycles de dégivrage plus fréquents et le contrôleur doit ajuster les modes de chauffage en fonction de l'humidité, de la température et de la demande en eau chaude. Le mode de fonctionnement CC du système hybride permet un fonctionnement efficace à faible charge, réduisant ainsi le gaspillage d'énergie causé par les démarrages et arrêts fréquents dans des conditions humides. La gestion de la température du stockage d’eau chaude doit également tenir compte de l’efficacité réduite de la pompe à chaleur afin de garantir un approvisionnement constant des utilisateurs.

Résistance à la corrosion et stabilité à long terme

Une humidité élevée accélère la corrosion des composants métalliques et de la tuyauterie. Les réservoirs de stockage, les tuyaux, les cadres et les échangeurs de chaleur doivent utiliser des matériaux résistants à la corrosion tels que l'acier inoxydable, l'acier galvanisé ou des alliages d'aluminium, avec des revêtements imperméables de haute qualité. Les joints de tuyaux et les vannes doivent fournir des connexions étanches pour éviter les fuites et la croissance microbienne. Une inspection et un entretien réguliers prolongent la durée de vie et garantissent un fonctionnement fiable dans des conditions humides.

Recommandations d'entretien

L'entretien de routine est essentiel dans les environnements très humides. Nettoyez l'échangeur de chaleur, le capteur solaire et les filtres à air pour éliminer l'accumulation d'eau, les débris et la moisissure, qui peuvent nuire à l'efficacité du transfert de chaleur. Vérifiez les contrôleurs, les capteurs et les boîtiers électriques pour vous assurer qu’ils restent secs. L'application de revêtements protecteurs ou de tiges d'anodes dans les réservoirs de stockage aide à atténuer la corrosion causée par l'eau et à maintenir les performances et la fiabilité du système.