Le solaire à la portée de tous

Bonjour a tous,

Voici bientôt un an que je cogite sur le schéma de l’extension de mon installation solaire.
Au fur et a mesure de mes exigences, le schéma se compliquait a tel point que le centre Bombourg paraissait minable à coté de mon installation.
Partant du principe que ce qui se conçoit bien s’énonce clairement, j’avais des doutes et je n’étais pas certain que l’eau, elle-même, arrive à s’y retrouver.
C’est en expliquant, à un ami, le principe des bus utilisés dans les microcontrôleurs et ordinateurs que j’ai eu une idée de génie (ouf, ma modestie en prend un coup, là). Pourquoi ne pas appliquer ce principe aux cuves solaires ?
Un bus est un système (tuyaux) ou on connecte tout (cuves, chaudière…) et on accepte le passage de l’information (eau) grace a des « interrupteurs » (electrovanne).
Si tôt dit, sitôt fait. Un coup de chiffon sur mon tableau et me voilà devant une « feuille » blanche.
Il m’a fallu à peine 10 minutes pour élaborer une ébauche correcte. Et quelle simplification… j’y crois à peine. Et plus j’élaborais des situations et perfectionnements, plus je me rendais compte que c’était facile de les incorporer.
Je me suis inspiré du système « bus » mais certaines particularité m’ont forcé a m’en éloigner un peu.

Mais la simplification a probablement ses limites. Je me pose la question de savoir si je ne me plante pas. C’est pourquoi je me permets de soumettre mon projet a vos critiques constructives.
Vous trouverez le schéma ci-dessous.

Philosophie générale :
Pour le chauffage, le système comporte 2 cuves de 1000L placées en série (CCh1 et CCh2). CCh1 est principalement destinée au préchauffage solaire et CCh2 sert de tampon pour la chaudière gaz.
Ces deux cuves ont des entrées a différents niveaux et des diffuseurs comparables a ceux décrits dans ce post http://forum.apper-solaire.org/viewtopi ... c&start=48
De plus, l’utilisation d’un plateau isolant assurera la stratification comme décrit dans le premier message de ce même post.
Notez que dans un souci de clarté, les régulations chauffage (radiateur BT et chauffage sol) ne sont pas représentées. Idem pour le thermostatique et la boucle sanitaire.
L’eau sanitaire est assurée par la cuve Solus existante (CS). Notons, au passage, que cette cuve peut chauffer l’eau sanitaire (par chauffage direct) soit en envoyant de l’eau chaude dans la cuve, soit en utilisant un échangeur solaire incorporé (avec système de stratification). Ici, j’utilise les deux pour parer au seul inconvénient que j’ai trouvé au système. (Mais je compte sur vous pour en relever d’autres).
Dans le message ci-dessous, je décris le fonctionnement.

Fonctionnement :
En plein été :

1- Plein soleil
Tout d’abord, on chauffe la cuve sanitaire (CS) en ouvrant V9 et V8 et en actionnant le circulateur C1 et C2. Quand elle arrive vers 75-80° (ce qui assure quelques jours d’autonomie), on ferme V8 et on ouvre une des vannes V2 a V7 (en fonction de la température des strates) pour stocker des calories dans les cuves de chauffage CCh1 et CCh2. Comme en été, le chauffage est arrêté, les cuves chauffage servent de simple stockage.

2- Pas de soleil
On épuise peu a peu les calories de la cuve sanitaire. Lorsque celle-ci devient trop juste, On ouvre les vannes V8 et V2 et on active le circulateur C4 pour récupérer une partie des calories stockées dans CCh1 ou CCh2.

3- Absence prolongée de soleil
Si CCh1, CCh2 et la cuve sanitaire sont trop froide, on peut ouvrir les vannes V1 et V8, activer les circulateurs C4 et C3 (c’est vrai, ici il y a deux circulateurs en série) et on active la chaudière pour chauffer la cuve sanitaire.

En hiver :

1- Les cuves chauffage reprennent leur rôle (CCh1=préchauffage solaire et CCh2=tamponnage chaudière). En fait, s’il y a beaucoup de soleil, rien n’interdit d’employer (une partie de) CCh2 pour le préchauffage solaire ou, si le soleil n’a aucune chance de se montrer (ciel bouché, nuit) rien n’interdit de prendre une partie de CCh1 comme tampon supplémentaire. Et si ce n’est pas assez, la cuve sanitaire peut aussi servir de tampon (simplement en actionnant certaines vannes).
Le but étant d’activer la chaudière pendant un temps assez long puis de l’arrêter pendant une (très) longue période.

2- Un cas délicat existe quand il y a du soleil mais que la chaudière doit chauffer CCh2 (ce qui peut prendre un certain temps). En effet, il va circuler dans les tuyaux des fluides de température et d’origine (solaire et chaudière) différentes. Pour éviter ce conflit, on pourrait arrêter le solaire mais ce serait une perte de calories et un risque de stagnation. Pour éviter cela, on arrête C2 et on active la vanne V10 après avoir positionné TOR2 vers V10 et on transfert les calories vers la cuve sanitaire Solus via l’échangeur inclus.

3- Lors de l’arrêt de la chaudière, celle-ci va se refroidir en libérant les calories restantes via la cheminée. Si, chaudière arrêtée, on laisse le circulateur actif un certain temps et qu’on ouvre une vanne V6 par ex (vers une strate « froide »), on peut récupérer les dernières calories.

4- Autre astuce, est la cuve CPS (cuve de préchauffage sanitaire). J’ai remarqué que la température des capteurs arrive souvent vers 25-30° (nuages, fin ou début de journée) c'est-à-dire inutilisable. Mais dans cette cuve CPS, l’eau froide arrive avec une température de 8-10°. Il est donc possible d’utiliser le caloporteur a 25-30° pour préchauffer cette eau (ce sera autant de calories qui ne seront pas pompées dans la cuve sanitaire). Ce préchauffage sera limité a 30° pour ne pas perturber le fonctionnement de la solus.
Pour ce faire, on place TOR2 vers V11 qu’on ouvre et on active C1. Comme cela, on évite de passer par deux échangeurs ce qui permet de récolter les dernières calories.

A noter que si on désire ajouter un bouilleur ou une PAC, il n’y a aucune difficulté de l’incorporer dans ce schéma. C’est souple comme solution, non ?

Reste juste a espérer qu’il n’y ait pas de … grève de bus.

salut richardel,

la simplicité, c'est une facon de voir les choses

pour en revenir a ton schéma, joli,
pour moi,été comme hiver je ferais de l'ECS en faisant directement transité par TOR2 V10, V11, dont au passage une des deux ne sert a rien ! une V3V bistable suffirait ici.

ensuite pour paliera ton souci de fonctionnement chaudière en meme temps que production solaire,
rajoute une electrovanne entre V4 et V5 verticalement pour pouvoir isoler les 2 ballons !

A+, je ne vois que ca pour l'instant, au réveil.

Bonjour à tous.
Simple..!!! Ben, pas tant que ça.... d'autant que toutes ces vannes à ouvrir ou fermer.. au bon moment, mème gérées par ordinateur..!!
Perso, j'ai dès le début, intégré une autre philosophie....
1- le Soleil. Il donne + ou-.
2- il chauffe un ballon, qui sert de stok. il y a ce que le soleil a bien voulu en calories.
3- chaudiére ou cumulus ecs se servent dans ce ballon selon les besoins et la capacité du ballon. Ils ont leur autonomie, en cas de défection du ballon.

Sans prétention, voir mon CR. On ne peut plus simple, et depuis 3 mois, ça marche parfaitement tout seul.
Un relevé quotidien des températures est trés en rapport avec la météo, variable ce printemps....(entre 40° et 80° selon...)Mais le résultat est trés positif..= ECS autonome, Idem pour la chaudière jusqu'à mi avril. Que demander plus?

Bon, je me laisse aller....Que tous nos Maîtres me pardonne, j'ai beaucoup d'admiration et de reconnaissance,....Mais je me demande si les installations sophistiquées et complexes ne découragent pas les nouveaux interressés.
Un peu comme les tarifs des installateurs.....

On peut tirer parti du Soleil pour moins que ça....C'est bien l'esprit de l'association ? Rester à la portée d'un plus grand nombre....
Merci de ne pas m'en vouloir, de mon coté je fais de la pub, modestement...à ceux qui se demandent ce que font ces panneaux sur mon toit.

Salut, et Vive le soleil!
Guy

Bonjour,
Rien à dire de plus que Guy, sinon que les choses les plus simples sont les plus efficaces.

Bonne journée sous le soleil.
Rémi

Bonjour a tous,

Et, d'abord, un grand merci a tous pour vos avis matinaux.
Je tente de répondre a tous chronologiquement.

@Vile

pour moi,été comme hiver je ferais de l'ECS en faisant directement transité par TOR2 V10, V11, dont au passage une des deux ne sert a rien ! une V3V bistable suffirait ici.

100% d'accord avec toi, Vile. Il y a juste une chose que je n'ai pas dit, ma cuve Solus est prévue pour une surface de capteurs de 10M² (donc la puissance de l'échangeur aussi). Depuis mon passage a 20m², je remarque bien que l'échangeur sature (la température de l'eau de retour vers les capteurs est nettement supérieure a la température du contenu du ballon). Voila pourquoi je privilégie le passage par l'échangeur a plaques.
En fait, le passage via l'échangeur solus existe pour palier au problème de conflit "chaudière/solaire"

Concernant la vanne en trop, au départ, j'avais mis V10 et V11 et rien d'autre. Puis j'ai remarqué que l'échangeur a plaque était toujours en fonctionnement. D'où le placement de TOR2. Mais je vais repenser cette partie de schéma car, tu as raison, une deuxième vanne 3 voies TOR pourrait remplacer V10 et V11 (avec l'avantage d'être bistable donc de ne pas consommer du courant en permanence).

ensuite pour paliera ton souci de fonctionnement chaudière en meme temps que production solaire,
rajoute une electrovanne entre V4 et V5 verticalement pour pouvoir isoler les 2 ballons !

L'idée est bonne... Le problème est qu'on enlève un peu de la souplesse concernant l'utilisation des deux cuves. Mais il est vrai que ca demande réflexion car il n'est pas prouvé que j'aie besoin de cette souplesse quand le solaire fonctionne conjointement avec la chaudière.
j'y réfléchis.

@Guy et Rémy

Simple..!!! Ben, pas tant que ça.... d'autant que toutes ces vannes à ouvrir ou fermer.. au bon moment, mème gérées par ordinateur..!!

Attention, le nombre de vannes n'est pas lièe à la complexité. Il faut être conscient que V2 à V7 ne sont présentes que pour simuler des cheminées de stratification (avec l'avantage de rester accessible car hors cuve). Au niveau régulation, cela reste l'enfance de l'art. Une simple routine qui, en fonction de la température de l'eau entrante recherche la strate la plus proche (grâce a une série de sondes dans les cuves) et donc l'électrovanne appropriée.
Au niveau régulation, faut surtout pas se faire de soucis... Pour moi, une perte de charge ou une vanne est bien plus complexe qu'un micro contrôleur.

2- il chauffe un ballon, qui sert de stok. il y a ce que le soleil a bien voulu en calories.
3- chaudiére ou cumulus ecs se servent dans ce ballon selon les besoins et la capacité du ballon. Ils ont leur autonomie, en cas de défection du ballon.

Oui, totalement d'accord avec toi... C'est le système que j'ai actuellement. La cuve Solus contient l'eau de chauffage qui peut aller vers l'installation et qui est chauffée soit par le solaire (via échangeur) soit par la chaudière (qui a son entrée dans la cuve). Le sanitaire est assuré par un échangeur direct en haut de cuve. Et c'est vrai que ca marche bien.
Pour moi, la solus 560L est maintenant (beaucoup) trop petite et si c'était possible, je placerais une cuve Solus 2200L.Ce serait beaucoup plus simple mais l'accès à la cave m'en empêche et m'oblige à faire souder une cuve sur place. Du coup, c'est une cuve "ordinaire" et même si je place des systèmes de stratification, je n'ai aucune certitude sur le résultat.
Or, pour que le "stock unique" marche bien, la stratification doit être efficace.
Voila pourquoi je préfère opter pour des cuves spécifiques (ce qui complique le schéma mais, en contre partie, offre plus de souplesse).

Pour te donner une idée, avec l'installation actuelle, Au printemps, j'étais "obligé" de me lever tôt, scruter le ciel et si le ciel était prometteur, je coupais la chaudière vers 7h du matin pour que la cuve se vide de ces calories dans le chauffage et soit prète à emmagasiner des calories solaires. Soyons clair, cette situation est liée à un problème de sous-dimensionnement, pas du tout une critique du "stock unique".

Je comprends parfaitement ton point de vue sur le fait qu'on peut faire plus simple (et particulièrement pour ceux qui débutent) mais...
1- je suis un perfectionniste (désolé)
2- j'habite un pays ou le soleil est peu généreux
3- quand je scrute mon installation actuelle, je pleure quand je vois le nombre de kwh que je loupe.

encore merci de vos remarques... continuez

Bonjour tous

Pour abonder dans le sens de Richard, la simplicité ne se mesure pas au nombre de matériel.
On peut avoir 3 vannes hyper compliquées à gérer et 10 hyper simple.
Tout dépend des contraintes et du but à atteindre.

On ne peut réellement faire simple que quand le cadre est simple.
Pensez aux gars qui n'ont que deux expositions Est-Ouest possible ... avec un sapin centenaire classé monument historique ...
eh ben ils sont obligés de creuser ... ou de se passer de solaire

Sinon d'accord avec Guy sur toute la ligne

Re,

Oui, Thermitch, totalement d'accord avec toi et avec Guy. Mais quand on sait pas...
Je pense que la simplicité c'est quand on se représente aisément comment va circuler l'eau (c'est essentiel dans la conception de la régulation).

aller, je remets le schéma en tenant compte des remarques.
J'ai déplacé V1 pour "casser" le bus entre les deux cuves.
Ca me permet de supprimer V10 et V11 (la solus CS étant alimentée via l'échangeur plaque) et TOR2 permet le choix "échangeur plaque" ou préchauffage CPS.

J'en ai profité pour placer VES (vase expansion solaire) et VEC (vase expansion chauffage). Je pense que l'endroit est correct (le plus froid et, quelque soit la position des vannes, tout le circuit est (je crois) protégé).

Je suis étonné... j'attendais une question et je ne l'ai pas encore vue

Amitiés

Tiens, en revoyant le schémas, je me demande si le déplacement de V1 est judicieux. En effet, si V3 est ouvert (pour chauffer CCh2 par la chaudière) et si V6 est ouvert (pour chauffer CCh1 avec le solaire), le pontage des deux cuves (coté chauffage) court-circuite V1 qui, elle, doit être fermée... Qu'en pensez-vous ?

Bonsoir a tous , Richardel
C est un peu compliqué pour moi , mais je me pose une question par rapport a l echangeur a plaques , son rendement sera il assez bon pour que le retour solaire soit bien froid
François

Bonjour a tous, bonjour François.

Normalement, un échangeur a plaque a un rendement meilleur qu'un serpentin c'est a dire que pour transférer la même puissance, l'échangeur a plaque a besoin de moins de surface. (ou, a surface égale, la puissance transférée est plus grande).
Il faut savoir que l'écoulement est a contre-courant c'est a dire que l'eau qui sort de l'échangeur pour rejoindre la cuve est en contact (thermique) avec l'eau qui vient des capteurs (la plus chaude). Le retour vers les capteurs est en contact (toujours thermique) avec l'eau froide du bas de cuve.
Selon moi, il n'y a aucune raison de ne pas avoir de l'eau bien refroidie qui reparte vers les capteurs... au contraire.

Évidemment, le retour vers les capteurs ne saurait pas être plus froid que l'eau du fond de cuve... On ne fabrique pas des frigories

Amitiés

Bonsoir a tous , Richardel
Merci pour ta reponse , je n avais pas d idée precises sur ce type d echangeur , de plus ça reduit bien le circuit solaire
Je me fais les dents pour essayer de comprendre l ensemble et sa logique , il me vient trois questions
Quel interet de chauffer le stock avec la chaudiere gaz , ou c est une option obligatoire pour avoir 2*1000l qui serviront au solaire
Sur la conception des cuves , en autoconstruction ?
A l occasion de ce remanillement en profondeur , l ajout d un ballon juste pour l esc , ça ne serait pas mieux que l echangeur instantané , ou en serie
François

Bonjour a tous, bonjour, François,

1- En fait, j'ai une chaudière gaz a très faible inertie (c'est un choix). Pour te donner une idée, la chaudière seule fonctionne 15 secondes, se coupe 40 à 45 secondes avant de reprendre (quand il y a demande de chauffage, bien sur).
En tout cas, pendant ces 45 secondes, la chaudière n'a pas le temps de descendre à la température ambiante. C'est à dire qu'il y a constamment des pertes par la cheminée.

Forcer la chauffe d'un tampon va obliger la chaudière a travailler en continu (flamme permanente) pendant un long délai (par ex une heure) ce qui est excellent pour le rendement.
Une fois le tampon chaud, la chaudière s'arrête pour 4 heures. En admettant qu'il lui faille 1 heure pour refroidir, c'est quand même 3 heures ou il n'y a pas de perte vers la cheminée.
Si, en plus, on peut récupérer 50% de l'énergie de la première heure...
De plus, l'émission de pollution est réduite dans ce mode de fonctionnement. (oxyde d'azote, je crois)
Un dernier avantage, la chaudière a un allumage électronique qui est sollicité toute les minutes en temps normal. Avec le tampon, ce sera un allumage toutes les 5 heures (ca soulagera la détection de flamme qui est le point faible de cette chaudière).

2- Cuves en auto construction... oui et non. Les cuves seront soudées sur place (sinon, accès impossible) mais ce sera par un artisan (je sais souder les transistors mais pas les cuves).
En fait, j'ai un copain qui a fait construire un cuve en s'inspirant d'une cuve commerciale et j'ai l'intention de passer par la même personne.
Il semble ouvert aux idées et donc, pourquoi pas des diffuseurs.

3- Mettre un ballon seulement pour le sanitaire ? C'est fait, c'est le rôle de la cuve CS (qui sera ma cuve solus actuelle).
Éliminer l'échangeur direct ? Pourquoi ? l'échangeur direct fonctionne à merveille. C'est la situation que j'ai pour le moment (avec la cuve solus) et je n'ai aucun reproche a lui faire.
De plus, ce chauffage direct élimine tous les risques de légionelloses (c'est, du reste, un point que je devrais surveiller avec la cuve de préchauffage).

Bonjour a tous,

Curieux ce peu de reaction au sujet de mon schéma...
Ca veut dire quoi ? que le schéma est parfait ? (j'en doute)

Des critiques, des critiques svp

N'hésitez pas, j'ai besoin de vos remarques et suggestions

Amitiés

Bonsoir Richardel
Bien vu pour la chaudiere , je comprend mieux
La cuve sera soudée sur place ? la virole , soudée ou pas , il faudra bien la passer ?
Pour l echangeur direct , lors des puisages long , je suppose que la temperature doit chuter , c est la chaudire qui fait l appoint ?
Amicalement François