Capteur Solaire pour ECS et chauffage

[cyberice67]

Bonjour,

Nouveau sur le forum j'espère qu'il me sera possible d'avoir vos avis.
Actuellement je possède une PAC Stiebel WPF7 sur captage vertical (puit d'aspiration + puits de rejet).
La PAC s'occupe du chauffage de la maison (uniquement planché chauffant) ainsi que de l'ECS (consigne annuelle 50°C). La maison est de 2008, bonne isolation (biomur 37 cm et isolation des combles maximale).
Consommation électrique complète de la maison (Chauffage + ECS + elec globale) je suis à 12.000 kwh.

La PAC a :
- un départ vers un ballon tampon chauffage de 200L.
- un départ vers un ballon ECS avec serpentin de 300L.
- un retour commun pour le tampon et le ballon ECS.

Du ballon tampon je pars en direct sur le planché chauffant, pas de vanne 3 voies ou autre, uniquement un circulateur.

J'envisage l'ajout de panneaux solaires thermique, je vise clairement les panneaux Viessmann avec la technologie ThermProtect pour éviter au maximum le risque de surchauffe.

Mon but est d'utiliser ces panneaux afin de faire de l'eau chaude ET un appoint chauffage, ceci sachant que j'ai un régime d'eau bas (plancher chauffant uniquement).
Mon problème se situe au niveau du piquage de cette nouvelle installation solaire sur mon installation existante. J'aimerai beaucoup ne pas avoir à bidouiller quoique ce soit au niveau de la PAC, ça fonctionne bien et j'aimerai y greffer quelque chose qui reste autonome pour pouvoir retrouver facilement mon installation initiale en cas de panne.

J'ai donc pensé à l'utilisation d'échangeurs à plaque afin de pouvoir se piquer sur le ballon ECS et sur le ballon tampon.

Ci-joint le schéma (premier jet) que j'envisage.
Qu'en pensez vous ?

Merci d'avance

[ventura]

Bonsoir,
Pour simplifier et ne pas toucher à l'installation actuelle, le plus simple est de raccorder le solaire
(avec ou sans échangeur à plaque) au ballon de découplage actuel ( celui de 200 l)
Se que le solaire ajoute en chaleur ,la PAC n'as pas besoin de fonctionner.
Si le plancher est déja glycolé (antigel) vérifier la température de congélation, et si compatible avec le solaire pas besoin d'échangeur à plaque.
Monter sur la ligne PC une vanne 3 voies thermostatique pour éviter de surchauffer le tube plastique

Attention à bien gérer la surchauffe estivale pour le solaire.

Pour avoir plein d'info le livre de référence pour le solaire:
" Installer un chauffage ou un chauffe -eau solaire " edition EYROLLES

[cyberice67]

Bonsoir Ventura,

Merci pour votre réponse.
J'avais effectivement songé à raccorder le solaire directement sur le ballon tampon 200L. Mais le souci c'est qu'en retenant cette possibilité je ne fais pas d'eau chaude sanitaire.

Lorsque l'ECS sera en demande, la vanne inverseuse de la PAC poussera sur le départ ECS mais n'ira pas chercher l'eau du tampon qui elle est chauffée par le solaire.

L'autre risque et non des moindre, c'est que si on modifie le schéma hydraulique pour avoir un retour chauffé par le solaire, l'échangeur à plaque dans la PAC elle même (fluide frigo d'un côté/ eau de chauffage de l'autre) ne sera pas correctement rafraîchit et on aura des coupure en Haute Pression.

Si le plancher chauffant reçoit de l'eau de chauffage chauffée par du solaire je ferai sûrement une vanne 3 voies pour gérer le départ, ainsi qu'un limiteur de sécurité en applique pour couper la phase du circulateur en cas de départ supérieur à 55°C.

Auriez vous d'autres solutions ou idée que l'on pourrait étudier ensemble ?

Cordialement

[lebritish]

Bonsoir,

Je le trouve très bien ton schéma. Le seul point délicat va etre de piloter finement les vitesses des circulateur 1 et 2 pour qu'ils captent le maximum de calories sans dé stratifiés tes ballons. notamment le ballon ECS

A+

Thierry

[vile-coyote]

bonjour,

il manque plein de chose à ton projet , et en particulier la quantité ou la surface d'absorption de panneau solaire prévue, qui va fortement impacter le fonctionnement global du système.

et dans l'esprit,
tu envisage le solaire comme une énergie d'appoint "contrôlée" et non l'élément principal de chauffage, il y a certainement une réflexion à mener sur les priorités.

et la première question qui me vient, c'est :
- mais ou stocke-t-on les calories solaires produites ? le ballon tampon chauffage de 200L semble bien petit.

[cyberice67]

Bonsoir,

Je le trouve très bien ton schéma. Le seul point délicat va etre de piloter finement les vitesses des circulateur 1 et 2 pour qu'ils captent le maximum de calories sans dé stratifiés tes ballons. notamment le ballon ECS

A+

Thierry

Merci Thierry,

En effet au niveau des débits il va falloir jouer cela finement, après si effectivement niveau ECS il devait y avoir une forte destratification, j'ai pensé mettre en série un petit ballon ecs entre l'échangeur à plaque et le ballon existant pour casser un peu le flux. C'est à tester je pense.

A+

[cyberice67]

bonjour,

il manque plein de chose à ton projet , et en particulier la quantité ou la surface d'absorption de panneau solaire prévue, qui va fortement impacter le fonctionnement global du système.

et dans l'esprit,
tu envisage le solaire comme une énergie d'appoint "contrôlée" et non l'élément principal de chauffage, il y a certainement une réflexion à mener sur les priorités.

et la première question qui me vient, c'est :
- mais ou stocke-t-on les calories solaires produites ? le ballon tampon chauffage de 200L semble bien petit.

Bonjour, merci pour votre réponse,

En effet j'envisage le solaire comme un apport gratuit sur le chauffage et sur l'eau chaude afin de soulager la PAC.

Pour ce qui est de la surface de captage des panneaux, j'étudierai ça dans un second temps une fois que l'hydraulique sera au propre.
Après comme dit je mettrais des panneaux viessmann avec du thermprotect, du coup j'ai pas trop d'inquiétude sur le risque de surchauffe et je peux donc me permettre plus de panneaux.

Pour ce qui est du stockage il est vrai que le ballon en 200L est petit. Mon régime d'eau plancher est souvent au alentour des 30 degrés sur le départ. Je me suis donc dit que si j'ai pas beaucoup de soleil, un 200L serait vite à température.
Si je mets un 500 ou un 1000 litres et qu'il n'y a quasi pas de soleil, c'est autant de volume que la PAC devra chauffer et maintenir à température.
Après c'est vrai aussi qu'un plus grand ballon serait une bonne idée pour stocker les calories produites en journée pour ensuite les utiliser la nuit en hiver..
Reste donc à savoir si le stockage solaire dans un gros volume d'eau contrebalance l'énergie supplémentaire consommée par la PAC si peu de soleil pour maintenir ce même volume.... ?

Si le solaire continue de chauffer en inter saison et que mes retours commencent à être supérieurs à 60 degrés, je peux lancer la chauffe ECS.
L'avantage du schéma hydraulique que j'ai dessiné c'est qu'en sortie du 1er échangeur (ECS) j'aurai toujours suffisamment de chaleur pour alimenter le second échangeur (PLANCHER).
Je démarre le solaire dès que j'ai 40°C pour le chauffage uniquement, et dès que j'atteins les 60 je démarre en parallèle l'ECS, sans pour autant devoir couper le chauffage.

En prime j'ai des retours panneaux solaire plus froid que si j'utilisais un Système Solaire Combiné car mon second échangeur reste en basse température et est autonome du 1er échangeur.


Avec un SSC j'aurai un serpentin solaire en bas du ballon, et un serpentin PAC dans le haut, ce qui fait que le volume d'eau chauffé par la pac est minime comparé à celui dont je bénéficie aujourd'hui (serpentin pac sans le bas du ballon ecs). Du coup risque de démarrage intempestif de la PAC à chaque soutirage, car le volume d'eau chauffé par celle ci sera minime, et par conséquent se refroidira plus vite que si elle chauffait l'ensemble du ballon comme c'est le cas aujourd'hui.

A+

[guydefrance]

Bonjour,
Je ne sais pas si tu as la place, mais perso je remplacerai le ballon tampon par un ballon double échangeurs avec échangeur ECS intégré .
La partie "bain marie" serait alimenté par la pac et le solaire et l'eau chaude produite directement par l'écgangeur ECS intérieur.
(ou un ballon tank in tank...)
Exemple sur le lien (solaire diffusion).

https://boutique-solaire-diffusion.eu/8 ... ygieniques.

D'accord sur l'avis d'avoir plus de volume de stockeur pour un meilleur déphasage (surtout à mi saison).

Guy

[vile-coyote]

je me permet,

en fait il manque dans ton projet une compréhension de ce que peut etre l'apport solaire.

il serait peut etre intéressant de voir la citerne d'eau comme l'élément principale de chauffage, et chaque sous composants comme un générateur de chaleur.
je chauffe ma maison ou mon eau chaude avec mon ballon,
s'il y a du soleil, le soleil chauffe le ballon,
s'il n'y en a pas la PAC prends le relais. ou un poele etc... mais les calories sont extraites du stockage, donc du ballon

en cas de système séparé chauffage ECS, on rajoute une électrovanne
s'il y a du soleil, au choix l'on chauffe une réserve, ou l'ECS ( commutation par électrovanne en cas de ballon séparé )
certes l'approche est différente et demande une modification complète de l'installation existante.



donc le dimensionnement des panneaux doit se faire en même temps que la réflexion hydraulique

[vile-coyote]

https://boutique-solaire-diffusion.eu/8 ... ygieniques.

bonjour Guy je n'ai aucune action chez aucun site marchand, mais l'on trouve en allemagne des ballons à tarifs bien plus courtois

[cyberice67]

Bonjour,
Je ne sais pas si tu as la place, mais perso je remplacerai le ballon tampon par un ballon double échangeurs avec échangeur ECS intégré .
La partie "bain marie" serait alimenté par la pac et le solaire et l'eau chaude produite directement par l'écgangeur ECS intérieur.
(ou un ballon tank in tank...)
Exemple sur le lien (solaire diffusion).

https://boutique-solaire-diffusion.eu/8 ... ygieniques.

D'accord sur l'avis d'avoir plus de volume de stockeur pour un meilleur déphasage (surtout à mi saison).

Guy

Merci pour votre avis Guy,

Si j'ai bien suivi il s'agit d'un ballon ECS instantané. L'eau potable est chauffée en passant dans le serpentin qui lui même sert d'échangeur.

Par contre le solaire fonctionne avec du glycol, quand la PAC et le planché fonctionne avec de l'eau. Donc il faut séparer hydrauliquement l'eau du glycol, donc un 2e serpentin.

On a donc un serpentin pour le glycol solaire dans le bas du ballon, un serpentin ECS dans le haut du ballon pour faire de l'instantané, et le ballon est lui même remplit par l'eau de la PAC (qui est la même eau que celle passant dans le planché).

La PAC aurait donc un régime d'eau ECS même quand on a qu'une demande de chauffage, hors on sait que plus le régime d'eau est élevé, moins bon est le COP de la pac.

La PAC qu'elle ai une demande en ECS ou uniquement en chauffage, devra sortir de l'eau à 55 degrés dans chaque cas. En aucun cas elle ne pourra faire un régime d'eau de planché chauffant car cette température rafraichirait le SSC et nous empêcherait de faire l'eau chaude à 50°C.

Est-ce que mon raisonnement vous paraît juste ?

Cordialement

[ventura]

Bonsoir,
J'ai bien noté eau claire dans le plancher chauffant.
J'ai suivie les discutions, je ci joint un petit schéma pour faire avancer le schimili.... schibili ....ect

[cyberice67]

Bonsoir,
J'ai bien noté eau claire dans le plancher chauffant.
J'ai suivie les discutions, je ci joint un petit schéma pour faire avancer le schimili.... schibili ....ect

L'idée est de remplacer le 2e échangeur à plaque par un ballon avec serpentin solaire pour gagner en volume d'eau, et donc de stockage.
Intéressant pour restituer la chaleur même la nuit, et aussi pour éviter la perte de charge sur le solaire qu'on a avec un 2e échangeur à plaque en série.

Bien vue l'idée

[vile-coyote]

je modifie un peu pour une installation plus simple
j'ai dessiné vanne 3 voies sur le retour solaire, mais cela peut etre électrovanne ou inverseur 2 voies simple

cyberice 67_2.jpg (57.25 Kio) Vu 3665 fois

[guydefrance]

Bonjour,
Je ne sais pas si tu as la place, mais perso je remplacerai le ballon tampon par un ballon double échangeurs avec échangeur ECS intégré .
La partie "bain marie" serait alimenté par la pac et le solaire et l'eau chaude produite directement par l'écgangeur ECS intérieur.
(ou un ballon tank in tank...)
Exemple sur le lien (solaire diffusion).

https://boutique-solaire-diffusion.eu/8 ... ygieniques.

D'accord sur l'avis d'avoir plus de volume de stockeur pour un meilleur déphasage (surtout à mi saison).

Guy

Merci pour votre avis Guy,

Si j'ai bien suivi il s'agit d'un ballon ECS instantané. L'eau potable est chauffée en passant dans le serpentin qui lui même sert d'échangeur.

Par contre le solaire fonctionne avec du glycol, quand la PAC et le planché fonctionne avec de l'eau. Donc il faut séparer hydrauliquement l'eau du glycol, donc un 2e serpentin.

On a donc un serpentin pour le glycol solaire dans le bas du ballon, un serpentin ECS dans le haut du ballon pour faire de l'instantané, et le ballon est lui même remplit par l'eau de la PAC (qui est la même eau que celle passant dans le planché).

La PAC aurait donc un régime d'eau ECS même quand on a qu'une demande de chauffage, hors on sait que plus le régime d'eau est élevé, moins bon est le COP de la pac.

La PAC qu'elle ait une demande en ECS ou uniquement en chauffage, devra sortir de l'eau à 55 degrés dans chaque cas. En aucun cas elle ne pourra faire un régime d'eau de planché chauffant car cette température rafraichirait le SSC et nous empêcherait de faire l'eau chaude à 50°C.
La tu peux mettre une vanne modulante qui va mélanger l'eau de retour avec l'eau de départ et optenir la bonne température plancher (via loi d'eau par exemple), tu pourras également prendre l'eau plutôt en partie basse du ballon où l'eau est moins chaude. Sur le schéma que j'ai fait passer il y a un autre échangeur pour la pac (en haut du ballon ==> proche de l'échangeur eau chaude). Tu dois pouvoir programmer ta pompe pour qu'elle fasse de l'eau chaude à certaines heures de la journée et moins chaude hors temps de puisage d'eau chaude. Tu auras ainsi un meilleur rendement sur la pAC.

Est-ce que mon raisonnement vous paraît juste ?

Cordialement