Antigel du circuit solaire : −10 °C ne passe pas l’hiver
Fin septembre, le fluide d’une installation solaire des hauts de Lausanne protégeait jusqu’à −10 °C. Trop peu pour un toit en janvier. Comment on mesure, comment on calcule l’appoint de concentré, et le litre que tout le monde oublie.
Fin septembre, nous avions remis en service l’installation solaire thermique d’une villa des hauts de Lausanne : de l’air plein le circuit, une pression tombée au prégonflage du vase, un ballon qui ne chauffait plus. Nous l’avons raconté dans un premier article. En partant, le réfractomètre donnait une protection antigel de −10 °C. Ça suffit pour septembre. Pas pour un toit en janvier. Nous avions donc annoncé un second passage, avant les gels, avec du glycol concentré. Il a eu lieu le 21 octobre et a duré une demi-heure. Ce qui mérite un article, ce n’est pas la demi-heure : c’est le calcul qui la précède, et le litre que tout le monde oublie.
Pourquoi −10 °C ne passe pas l’hiver
Dans une maison, la tuyauterie ne descend presque jamais sous zéro. Sur un toit, c’est différent. Par nuit claire, un capteur solaire rayonne vers le ciel et se refroidit en dessous de la température de l’air : quand le thermomètre de la terrasse dit −6, le fluide dans le capteur peut être nettement plus froid. C’est pour cela que les fluides solaires prêts à l’emploi sont livrés avec une protection de l’ordre de −25 à −30 °C, et que nous visons −20 à −25 °C pour la Riviera et la région lausannoise. En altitude, davantage, selon la notice du capteur.
Un mélange eau-glycol ne fait pas éclater le capteur à la première nuit sous son point de gel : il commence par former une bouillie de glace, encore un peu souple. Mais personne ne dimensionne une installation sur cette marge-là. Le chiffre qu’on vise, c’est celui de la table du fabricant, lu au réfractomètre, avec quelques degrés de réserve.

Mesurer : une goutte, une frontière, la bonne colonne
Le réfractomètre est un petit tube optique. Une goutte de fluide sur le prisme, le couvercle rabattu, l’œil vers la lumière : une frontière nette sépare une zone bleue d’une zone claire, et on lit la température en face. L’instrument ne mesure pas le froid, il mesure la concentration du mélange, et l’échelle la traduit en point de gel. D’où une précaution qui n’a l’air de rien : il y a deux colonnes, une pour le propylène glycol, une pour l’éthylène glycol. Le solaire domestique tourne au propylène, parce que le serpentin baigne dans le ballon d’eau chaude de la maison et que le propylène est classé non toxique. Lire sur la colonne éthylène donne une protection trop optimiste de quelques degrés. Sur un chiffre qui décide de l’hiver, c’est trop.
Le calcul : pourquoi le prêt-à-l’emploi ne remonte rien
En septembre, nous avions complété le circuit avec du fluide prêt à l’emploi, à −23 °C, parce que c’est ce qu’il fallait pour remplir et chasser l’air. Le résultat était −10 °C. Logique : six litres à −23 mélangés à vingt litres à −5 donnent un mélange tiède. Pour remonter une protection, le prêt-à-l’emploi ne sert à rien, sauf à tout remplacer. Il faut du concentré, du glycol pur, et il faut d’abord faire de la place : on sort une partie du mélange, on injecte le même volume de pur. Le volume du circuit ne change pas, sa concentration oui.
La quantité se calcule. Si V est le volume du circuit, ca la concentration actuelle et cv la concentration visée, le volume de concentré à injecter vaut x = V × (cv − ca) / (1 − ca). Pour cette villa : environ 25 litres de circuit, 25 % de glycol pour −10 °C, 41 % pour −23 °C. Cinq litres et demi de concentré, sur le papier. Trois choses décident si le papier a raison.
- Le volume du circuit. Capteurs, liaisons aller-retour et serpentin du ballon. Rarement écrit quelque part, souvent découvert en vidangeant. On le note sur la fiche de l’installation pour la fois suivante.En savoir plus →
- La concentration, pas la température. La formule travaille en pourcentages. La table du propylène fait la conversion : 25 % pour −10, 40 % pour −22, 45 % pour −27 °C.En savoir plus →
- Le fond de la station. La station de remplissage a un bac. Ses sept ou huit derniers litres finissent toujours à la concentration du circuit. Ils entrent dans le calcul, sinon le bidon se vide plus vite que prévu.En savoir plus →
Combien de concentré pour remonter votre antigel ?
Trois valeurs. L’outil convertit les températures en concentration de propylène glycol (table fabricant), applique la formule de l’appoint et ajoute, si vous le souhaitez, le fond de la station de remplissage.
Ce qu’on a fait en une demi-heure
La station de remplissage raccordée aux deux vannes du groupe solaire, le circuit tourne d’abord en boucle dans le bac. On soutire la quantité calculée dans un bidon, on verse le même volume de concentré dans le bac, et on laisse circuler un quart d’heure pour que le mélange soit homogène du toit au serpentin. Puis on mesure. Puis on corrige, parce que le premier calcul n’est jamais le dernier : le volume réel du circuit n’est pas celui du papier. La lecture finale a donné −23 °C sur l’échelle propylène, et la pression à froid est restée à 1,9 bar.

Sur le papier, cinq litres et demi de concentré, sept avec le fond du bac. En réalité, nous en avons consommé près de onze : le bac avait été rempli de pur dès le départ, et le mélange soutiré est parti avec sa part de glycol. Ce n’est pas une erreur, c’est la différence entre un calcul et un chantier. Le surplus n’a pas été perdu : les sept ou huit litres restés au fond du bac, à −23 °C, ont rejoint le bidon que le propriétaire gardait déjà, avec trois ou quatre litres à −13 °C. Résultat, une réserve d’environ onze litres à −20 °C, étiquetée avec la date, pour le prochain appoint.

Le mot écrit sur le vase
Sur le vase d’expansion de cette installation, quelqu’un avait noté au feutre, il y a des années, le prégonflage et le fluide d’origine : un antigel à l’éthylène glycol, protégé à −26 °C. Nous, nous avons ajouté du propylène. Les deux sont miscibles, le réfractomètre les lit presque pareil, et le circuit fonctionne. Mais ce sont deux produits, avec deux paquets d’additifs, et un circuit n’est pas censé en contenir deux. Nous l’avons écrit dans le dossier remis au propriétaire : au prochain remplacement complet, rinçage, puis un seul fluide solaire, du propylène, avec son nom et sa date sur le vase.

« J’ai appris le solaire thermique à Valence, pendant sept ans, où la question du gel ne se posait pas. En Suisse, c’est la première chose que je demande à un circuit solaire en octobre, avant la pression et avant la pompe. Le réfractomètre coûte moins qu’une heure de travail, et c’est lui qui décide si j’emporte un bidon de concentré ou de prêt-à-l’emploi. Et je note le volume du circuit sur la fiche, parce que dans dix ans, personne ne le saura plus. »
Ce que vous pouvez vérifier vous-même, sans outil
- Sur le vase d’expansion ou près de la station : y a-t-il une inscription avec le fluide, sa protection et une date ? Si rien n’est écrit depuis plus de deux ans, la mesure est due.
- Dans le local : reste-t-il un bidon de fluide ? Est-il étiqueté ? Un bidon anonyme ne sert à personne, on ne sait pas s’il est à −5 ou à −30.
- Sur le dernier rapport d’intervention : la protection antigel y figure-t-elle, avec l’échelle ? Si le rapport parle d’un appoint « en fluide solaire » sans chiffre avant et après, demandez le chiffre.
Le contrôle d’antigel se fait capteurs froids, idéalement le matin, en automne. Il tient en une visite courte quand le volume du circuit est connu et que le bidon de réserve attend au pied de la station. C’est exactement ce que nous avons laissé derrière nous à Lausanne : un chiffre, une étiquette, et un hiver tranquille.
Questions fréquentes
Quelle protection antigel viser pour un circuit solaire thermique en Suisse romande ?
Peut-on remonter la protection antigel avec du fluide prêt à l’emploi ?
Comment connaître le volume de mon circuit solaire ?
Éthylène glycol ou propylène glycol : quelle différence pour une installation solaire ?
À quelle fréquence faut-il contrôler l’antigel d’un circuit solaire ?
Les gestes de cet article, en fiches
Le détail pratique derrière le récit — cliquez sur une fiche.
Le bidon de réserve, étiqueté
Fluide, protection mesurée, date. Un bidon anonyme au pied de la station ne sert à personne.
En savoir plusLe concentré dans le bac, pas dans le circuit
Faire circuler, soutirer, verser le pur dans le bac, laisser tourner un quart d’heure, mesurer. Puis corriger.
En savoir plusDeux fluides dans un circuit : on le note, on ne panique pas
L’inscription sur le vase disait éthylène. Nous avons ajouté du propylène. Ça tourne, et c’est écrit pour la suite.
En savoir plusLes notions derrière cet article
Cliquez sur une notion — chaque fiche explique l'essentiel, sans jargon.
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