Demande de conseils/installation fourneau bouilleur-ballon ECS-panneaux thermiques

[Rhizome]

Bonjour à tous,
Après avoir parcouru le site et le forum -impressionnants par la quantité, la qualité des informations ainsi que l'enthousiasme qui s'en dégagent- je me permets de vous présenter la situation et mes besoins, ce qui vous permettra, je l’espère, de m'aider dans mon projet.
-J'ai acheté il y a quelques mois une ferme, dans le Morvan, inhabitée depuis plus de 25 ans. A terme, -après aménagement du grenier, de la grange et de l'atelier- elle fera environ 120 m2 environ sur deux niveaux avec isolation du toit 220mm en laine de bois, menuiseries neuves en chêne double vitrage). Nous sommes 6 à y habiter.
La toiture de la maison est orientée plein sud pour une moitié, sans doute propice à l’installation de panneaux thermiques. l'unique source de chauffage est pour l'instant un petit poêle à bois et j'ai un chauffe-électrique d'occasion. Cependant, j'ai récupéré un fourneau bouilleur Morvan MC20 à bois -pas encore installé-: 22kw de puissance dont 14kw pour le chauffage, pour lequel j'utiliserai des radiateurs sans doute en fonte.
-Le projet serait donc la mise en place d’un circuit de chauffage en circulation forcée passant par le fourneau bouilleur, accompagné de Panneaux thermiques en toiture, tout cela circulant dans un ballon assurant la combinaison de ces deux circuits et assurant le chauffage central de la maison ainsi que de l’ECS.
Je pense que les panneaux ne joueront presque aucun rôle pour le chauffage (assuré principalement par le fourneau bouilleur) mais j'aimerais qu’ils puissent contribuer largement à l’ECS durant les mois ensoleillés.(J'installerai aussi une résistance sur le ballon au cas où.)

J’espère que mon projet est réalisable. Parmi mes interrogations, je me demande quel type de ballon est à privilégier ainsi que son dimensionnement: Combiné, hygiénique... J'ai du mal à comprendre également le nombre de serpentins qui doivent obligatoirement être présent dans le ballon dans mon projet d'installation: il faut un serpentin correspondant au circuit du panneau/un serpentin ou un tank in tank selon le type de ballon pour l'ECS/cependant, qu'en est-il du circuit du fourneau bouilleur? Peut-il directement aboutir dans le ballon ou doit-il être dissocié de l'eau morte du ballon?
Autre question: quel dimensionnement envisager pour la surface des panneaux qui doivent chauffer l'ECS?
Je suis désolé de ces questions de débutant, merci de votre aide !

Pierre

[Micapi]

Bonjour,
En fait il se pourrait qu'une vieille légende fausse la perception des capacités solaire par rapport au chauffage et à l'ECS.

pardon je m'explique ;
En été faire de l'eau très chaude avec du soleil c'est souvent facile.
En mi saison on peut raisonnablement faire de l'eau a 35 -50° en quantité impressionnante mais un peu juste pour la douche de 6 personnes.
Ce qu'on nous apprend pas c'est qu'avec beaucoup d'eau tiède et une maison assez bien isolé, c'est parfois le chauffage de la maison qui est plus simple a obtenir avec quelques M2 de panneaux que l'ECS.
Ici sud de Lyon depuis le 20 février je suis 3/4 solaire et 1/4 bouilleur. Décembre, janvier 5% solaire.
Michel

[Rhizome]

Merci pour ton éclairage, Micapi. Si je comprends bien, tu sous-entends que les panneaux peuvent, dans certaines conditions, participer davantage au chauffage de la maison qu'à l'ECS. Cependant, qu'en est-il de la surface de panneaux de ton installation? De son dimensionnement global?

Pierre

[Micapi]

Bonjour
Maison 120 M2, 1989 isolation des combles renforcer il y a 4 ans
(Env 25 cm de ouate de cellulose)
Orienté sud à 30 km Sud est de Lyon.
10 M2 capteur solaire plan , poêle granulés 12 kW (10 à l'eau)
Ballon tampon hygiénique de 800 l plus un ballon ECS de 80 litres.
Les emmetteurs sont 4 à 6 M2/ pièce de mur chauffant.
Une loi d'eau avec un barème max de 38°.
Je pense que le solaire thermique est valable 9 -10 mois par an dans ma région pour tout ou partie du chauffage et de l'ECS.
On a peut-être une consommation frugale, mais somme toute confortable. 300-350€ de granulés et un petit 500€ d'électricité tout usage.
Bonne suite.
Michel

[Beone68]

Bonjour,

Projet parfaitement réaliste et réalisable.
Il y a quand même quelques données à prendre en compte par rapport au chauffage solaire. Cela fonctionne d'autant mieux que:
- le besoin de chauffage est faible (traduction pour ton projet: il faut mettre le paquet sur l'isolation. 22cm en toiture semble relativement faible à l'heure actuelle)
- la température des émetteurs est faible (traduction pour ton projet: avec des radiateurs, la température du circuit risque d'être trop élevée pour réellement tirer partie du solaire)

Concernant le circuit de chauffage, le poêle peut alimenter directement les radiateurs en configuration haute température (>45°). Néanmoins, il faudra jouer finement avec les rechargements pour ne pas avoir de surchauffe et les radiateurs arrêteront rapidement de chauffer lorsque le feu s'éteindra. C'est pourquoi, il est vivement recommandé d'ajouter un ballon tampon qui permet:
- d'éviter la surchauffe dans la maison et plus grave dans le circuit (départ en vapeur), surtout à la mi-saison, en stockant l'excédent de chaleur le cas échéant
- de gérer la température de départ du circuit des radiateurs
- de continuer à alimenter les radiateurs même lorsque le feu est éteint en puisant dans les calories stockées dans le ballon (nuit, personne à la maison pour recharger le poêle en journée)
Le dimensionnement du ballon se fait usuellement en calculant la quantité d'énergie produite par une charge de bois à la puissance nominale du bouilleur, moins l'énergie dissipée par le réseau de chauffage, et calculant le volume d'eau nécessaire pour que cette énergie n'arrive pas à faire monter la température du ballon au-delà de 90° (pour éviter l'ébullition). Il y a des sites qui proposent ce calcul sur internet, de manière plus ou moins détaillée.

Pour le solaire, comme expliqué plus haut, en fonction de l'isolation et de la température du circuit de chauffage, ce sera plus ou moins pertinent. Il faut bien comprendre qu'on peut toujours ajouter de la surface de panneau pour augmenter la quantité de chaleur produite et la température de l'eau. Néanmoins, il y a trois freins à cela:
- coût pour les panneaux supplémentaires
- surface nécessaire pour poser les panneaux
- et surtout: surchauffe en été (particulièrement si les panneaux sont inclinés à 45° ou moins. Pour éviter cela, sur un système solaire combiné on recommande une inclinaison des panneaux >65°)

Une fois déterminé ce qu'on peut/veut faire, les solutions techniques se décantent toutes seules.
Par exemple, si on part sur un circuit solaire pressurisé, s'il y a un gros ballon tampon, on séparera le circuit du poêle et du solaire, car sinon il faudrait mettre des quantités de glycol phénoménales dans le circuit. Le ballon aura soit deux boucles (une solaire, une bouilleur) ou deux échangeurs à plaques dans le cas d'un ballon solaire simple, soit une boucle solaire et un piquage direct dans le cas d'un ballon combiné "tank-in-tank" ou à production d'ECS instantanée (ballon hygiénique).
Il est aussi possible de mettre deux ballons: un gros tampon simple pour le chauffage, un plus petit pour l'ECS, avec différentes possibilités de liaison entre eux suivant le chargement désiré !
Il y plein de possibilités techniques avec chacune des avantages et des inconvénients. C'est à toi de voir ce que tu souhaites privilégier dans ton installation.

Pour commencer, comme tu as déjà certaines variables fixes: bouilleurs, localisation du bouilleur dans la maison, organisation des pièces, type d'émetteurs de chauffage envisagé, isolation, donc température de départ du circuit de chauffage, pente du toit, fréquence de chargement du poêle envisagé, etc. il faut partir de là en fixant certaines constantes et voir le fonctionnement souhaité de l'installation pour affiner la solution technique. Le dimensionnement viendra ensuite.

a+
Beone