Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

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nabla
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Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par nabla »

Bonjour,

J'ai auto-installé un CESI autovidangeable pour ma maison. Le système est opérationnel depuis janvier dernier. Depuis, on observe, on affine les réglages, on apprend :-) Globalement, le bilan est très positif.

Le ballon solaire (200L SW Kospel), comporte un échangeur thermique (circuit solaire), et a un emplacement pour une résistance électrique d'appoint laissée vide pour le moment. Ce ballon fonctionne en préparateur, placé en série et en amont d'un ballon électrique de 200L lui aussi, qui était en très bon état donc on l'a laissé en place. L'hiver et à mi-saison, le ballon solaire préchauffe l'eau qui entre dans le ballon électrique, on diminue ainsi la part d'eau chauffée au nucléaire. L'été, j'avais prévu les vannes qui vont bien pour shunter le ballon électrique et ne fonctionner qu'avec le système solaire. C'est ainsi depuis début juin.

Le système de contrôle du ballon électrique a été modifié de manière à laisser l'alimentation (système avec électrode platine ACI) pendant les heures creuses tout en interdisant l'alimentation de la résistance électrique. On empêche la corrosion, mais on ne chauffe pas.

Notes :
- L'orientation des panneaux fait que l'on chauffe en gros de 8h à 15h.
- heures creuses de 13 à 15h et de 2 à 8h
- 4 personnes dans la maison, douches le soir, conso d'une centaine de litres d'eau chaude par jour.

Le fonctionnement en mode hivernal ne pose pas trop de questions, ça tourne tout seul et si il n'y a pas de soleil, la résistance du ballon électrique complète ce qui manque, avec un fonctionnement essentiellement sur les heures creuses nocturnes.

Le fonctionnement uniquement sur le ballon solaire a fait naitre une foultitude de questions, aussi, si vous avez des idées sur ces sujets, n'hésitez pas... :

- En cas d'absence de soleil pendant 1 ou 2 jours, les 200L sont vite épuisés : on finit avec un ballon à 25-30°C en 48h, pas suffisant. On réfléchit sérieusement à ajouter une résistance électrique dans le ballon solaire pour compléter ce qui manque en été ou même mi-saison. Mais quelle puissance, quelle stratégie pour son pilotage ?
- Laisser le système en mode hiver toute l'année : ça semble dommage, car l'été, l'eau chaude produite solairement va transiter d'un ballon à l'autre, se refroidissant tout au long du circuit. On constate d'ailleurs que le ballon électrique se met à chauffer pendant les heures creuses de l'après midi pour compenser les pertes
- Remettre en route le ballon électrique tous les 10 jours pour compenser un jour sans soleil ne semble pas une bonne idée : on chauffe un ballon froid complet et on reperd tout ce qui a été économisé.
- Quid de ces 200L d'eau qui vont stagner dans le ballon électrique inutilisé pendant tout l'été ? Est-ce une bonne idée ? Je l'ai vidangé complètement cet année pour le détartrer, changement du joint, inspection de cuve etc. Je me suis ainsi rendu compte que la vidange par l'entrée d'eau froide laisse environ 1L d'eau non vidangeable en bas de ballon. Il faut démonter entièrement le corps de chauffe pour vidanger ce dernier litre, et ça je en compte pas le faire chaque année. 1L d'eau qui stagne sans l'effet de l'électrode anticorrosion, j'ai pensé que c'était pire qu'un ballon plein avec une électrode fonctionnelle. J'ai donc re-rempli après l'opération.

Je me dis qu'un jour, on complètera peut-être l'opération par 1 ou 2 panneaux photovoltaiques sur le toit pour autoproduire nos 150W de bruit de fond de conso. Peut-être alors on aura besoin de router l'excédent vers une résistance électrique dans un ballon, ça fait naitre encore un tas d'interrogations : résistance dans le ballon solaire ou électrique ? Est-ce que ça a un sens de faire ça ?(envoyer des W dans un ballon qui de toute façons chauffe très bien tout seul au thermique pendant le tiers de l'année)

Merci d'avance pour vos lumières,

Dood
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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par Dood »

Hello,

On est dans un cas un peu similaire, avec un SSC en amont d'un ballon électrique.
Le SSC a un serpentin ECS qui alimente directement le chauffe eau classique.

Actuellement (été) j'ai coupé le fusible, mais même sans ça, le thermostat du chauffe eau ne déclenchait plus. L'hiver, comme c'est un SSC, la chaudière buche chauffe également l'ECS.
Pourquoi le chauffe eau alors ? pour les transitoires (retour de congé, etc...), en cas de panne de chaudière, et parcequ'il était déja là :D

Pour ta question: je ne sais pas quelle distance tu as entre les deux, mais le problème est à mon avis assez symétrique vu de loin:
- Soit tu chauffe ton ballon solaire avec une résistance, l'eau va transiter vers ton chauffe eau avec des pertes dans les tuyaux
- Soit tu pré-chauffe en solaire et tu amène ça avec pertes au chauffe eau qui finit le travail

Moi j'aurais tendance à faire l'option 2:
- Moins de pertes sur le trajet puisque tu amènes de l'eau moins chaude au chauffe eau
- Le thermostat du chauffe eau remplira son role "au plus près du besoin/consommateur"

Si ton chauffe eau chauffe alors que le solaire est en route, c'est peut être un soucis de réglage de thermostat ?
Souvent on a des ballons trop petits avec le thermostat poussé à fond pour compenser...


Complément de réponse :
Si tu gardes ton chauffe eau électrique dans la boucle, ça étend aussi ton stockage qui passe de 200l à 400l, ce qui pourrait aussi contribuer à augmenter l'autonomie en été si il fait gris.
Avec le chauffe eau shunté, l'eau chaude part de ton ballon solaire et de l'eau froide vient le refroidir (donc la température "moyenne" baisse)
Si tu as le chauffe eau dans la boucle: l'eau chaude quitte ton chauffe eau et sera remplacée par de l'eau presque chaude, tu tiendras plus longtemps avant que la température d'ensemble descende trop

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par j2c »

Je vais te donner quelques éléments de réponse :

Si tu tiens à la longévité de ton ballon : ne le vidange pas. Sa vidange va faire sécher les joints, exposer l'acier à de l'air qui va favoriser le contact avec l'oxygène : ton ballon va rouiller de l'intérieur.

Si tu veux limiter la consommation électrique : plusieurs pistes !
* coupe les heures creuses de 13 à 15. Normalement entre 1 et 2h tu peux faire de l'appoint électrique, donc tes heures creuses de nuit te serviront à ça. Tu ajoutes une pendules en série sur ton contacteur de chauffe eau et c'est réglé. Le fait de ne pas faire d'appoint entre 13 et 15 te permettra aussi de tirer encore mieux profit du soleil.
* ISOLE tes 2 ballons, l'isolation de base, c'est de la merde. Tu perds jusqu'à 10° en une nuit. Avec une bonne isolation, ça sera 3°.
* Garde tes ballons en série, avec éventuellement un bypass thermostatique en entrée du ballon élec. Tant que ton eau est assez chaude, ça part direct. Sinon tu complètes avec le ballon élec. Avec le point précédent, la consommation électrique sera grandement limitée : L'isolation c'est le pilier des économies d'énergies. ça ne sert à rien de rentrer de l'eau très chaude dans ton ballon élec. Mieux vaut la consommer tout de suite.
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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par nabla »

j2c a écrit :
lun. juin 26, 2023 13:58 pm
Je vais te donner quelques éléments de réponse :

Si tu tiens à la longévité de ton ballon : ne le vidange pas. Sa vidange va faire sécher les joints, exposer l'acier à de l'air qui va favoriser le contact avec l'oxygène : ton ballon va rouiller de l'intérieur.
Je l'avais re-rempli, mais sans penser à ces deux excellentes raisons de ne pas le laisser vide. Je sais à quoi m'en tenir pour la suite :-)
j2c a écrit :
lun. juin 26, 2023 13:58 pm
Si tu veux limiter la consommation électrique : plusieurs pistes !
* coupe les heures creuses de 13 à 15. Normalement entre 1 et 2h tu peux faire de l'appoint électrique, donc tes heures creuses de nuit te serviront à ça. Tu ajoutes une pendules en série sur ton contacteur de chauffe eau et c'est réglé. Le fait de ne pas faire d'appoint entre 13 et 15 te permettra aussi de tirer encore mieux profit du soleil.
Ok, effectivement, elles m'embêtent bien ces heures creuses entre 13 et 15. On a vraiment l'impression de consommer du jus pour rien quand le soleil fait le job.
j2c a écrit :
lun. juin 26, 2023 13:58 pm
* ISOLE tes 2 ballons, l'isolation de base, c'est de la merde. Tu perds jusqu'à 10° en une nuit. Avec une bonne isolation, ça sera 3°.
C'est fait, dès l'installation : +100mm d'isolant sur le solaire et +75mm sur l'électrique (en plus de 65mm de base)
j2c a écrit :
lun. juin 26, 2023 13:58 pm
* Garde tes ballons en série, avec éventuellement un bypass thermostatique en entrée du ballon élec. Tant que ton eau est assez chaude, ça part direct. Sinon tu complètes avec le ballon élec. Avec le point précédent, la consommation électrique sera grandement limitée : L'isolation c'est le pilier des économies d'énergies. ça ne sert à rien de rentrer de l'eau très chaude dans ton ballon élec. Mieux vaut la consommer tout de suite.
Du coup le ballon électrique entretien son eau chaude en permanence c'est bien ça ?

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par nabla »

Dood a écrit :
lun. juin 26, 2023 9:55 am

Si ton chauffe eau chauffe alors que le solaire est en route, c'est peut être un soucis de réglage de thermostat ?
Souvent on a des ballons trop petits avec le thermostat poussé à fond pour compenser...
Je ne pense pas qu'il y ait de souci de thermostat, en fait ce qui se passe c'est plutôt :

- Jour 1 : on chauffe le ballon solaire à >65°C, on part d'un ballon élec chaud
- Soir 1 : 4 douches, une bonne partie du contenu du ballon solaire part dans le ballon élec, alimenté du coup en eau bien chaude
- Nuit 1: Le ballon élec ne chauffe pas, pas eu le temps de refroidir, son thermostat déclenche à 57°C
- Matin 2 : Soleil, un cycle de chauffe du ballon solaire redémarre
- Jour 2, 13h, on arrive en heures creuses, Le ballon solaire est vers 50°C, il a encore deux bonnes heures de chauffage devant lui. Le ballon électrique, lui, a refroidit, donc déclenchement de la résistance qui va pomper entre 1.5 et 2.5kWh, suivant les jours.

Dans la situation "été", je ne parle même plus de préchauffage solaire, l'idée est de consommer directement l'eau chaude solaire, sans passer par le ballon élec (circuit + court et moins de pertes). Ca marche la plupart du temps, sauf quand il y a ce petit manque du à 1 ou deux jours gris.

A un moment, j'avais imaginé mettre une résistance dans le ballon solaire, avec une condition du style : si à 13h on a toujours une T°C < X °C et que la régulation solaire est off (=pas de soleil), on met la résistance sous tension pour tant d'heures. En mode hiver, en série avec le ballon électrique, cette résistance serait tout le temps off, le solaire ne faisant alors que du préchauffage.

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par Dood »

Hello,

Pas forcément "souci de thermostat" en fait, mais plutot "réglage pas idéal pour ta configuration"

D'ailleurs, puisque tu fais partie de la team "douche le soir", quand tu arrive au midi jour 2 à 13h, ton ballon elec chauffe, pour rien, puisque la douche c'est le soir. Et à ce moment là, le ballon solaire sera au taquet et enverra son eau chaude dans le ballon électrique ?
De même ça m'étonne que ton ballon tienne "si peu": dans ton scenario, ça voudrait dire qu'il descend en température en ~12h ? Alors que tu l'as sur-isolé ?

Ca vaut le coup de faire un test en lui coupant le jus, et en prenant le risque d'une rébellion "douche froide" :D pour voir si finalement ce ballon "non actif" et "sur-isolé" ne se suffit pas à lui même pour étendre la capacité de stockage solaire.

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par Uncle Buzz »

Dood a écrit :
lun. juin 26, 2023 16:53 pm
D'ailleurs, puisque tu fais partie de la team "douche le soir", quand tu arrive au midi jour 2 à 13h, ton ballon elec chauffe, pour rien, puisque la douche c'est le soir. Et à ce moment là, le ballon solaire sera au taquet et enverra son eau chaude dans le ballon électrique ?
C'est le soucis d'avoir 2 ballons, même si ton apport solaire est suffisant, il ne chauffe pas le cumulus électrique qui se refroidit, lors de la douche, l'eau chaude du solaire va compléter le cumulus et par thermosiphon finir par prendre la place en haut du cumulus, réchauffant au passage le cumulus par brassage de l'arrivée plus chaude par le bas, mais les 1ères dizaines de litres tirées seront à température du cumulus, possiblement tiède, donc besoin de réchauffer électriquement le cumulus indépendamment du niveau du ballon solaire.

Sinon il faut mettre en place une stratégie de recirculation du cumulus vers le ballon solaire, ou en priorité tirer l'eau la plus chaude disponible... Ou autre méthode (thermosihpon entre le ballon solaire et le cumuls ?), mais en l'état le réchauffage électrique du cumulus malgré l'apport solaire suffisant est nécessaire (ce qui est dommage).

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par monteric »

Bonjour,

Bon désolé "Uncle Buzz" mais ton explication est un peu tordue et je pense (car pas tout compris) inexacte dans les thermes.
Il ne peut y avoir "thermosiphon" entre les ballons car pas de liaison allé/retour et si j'ai compris tu parles plus de "migration", donc de stratification dans le ballon électrique se qui est normal et produit très peu de "brassage".
Bref je ne suis vraiment pas d'accord avec tes explications ;-)

L'installation en série est de mon point de vue la meilleur solution car, on ne vient pas "polluer" le ballon solaire par une autre énergie qui peut prendre potentiellement la place du solaire.
Par contre le seul désavantage est effectivement une augmentation de la surface d’échange avec la température des ballons et la T° ambiante. Il faut donc, comme tu l'as fait, tres bien sur isoler.

Il faut aussi, du moins c'est comme cela que je propose de le mettre en place, diminuer la consigne de chauffe du ballon électrique pour éviter de trop monter en température pour la aussi diminuer les pertes du a l'écart de T° entre ballon et T° ambiante. Par exemple baisser autour de 50°C le ballon élec.

Enfin, pour moi, il y a un probleme de dimensionnement dans ton installation.
Je préconise d'avoir un ballon solaire avec un volume du double du besoin journalier. PAr exemple pour un besoin de 100L/J on prend un ballon solaire de 200L. Dans ce cas le cumulus électrique en série ne doit pas permettre de "stockage", il devrait donc avoir une contenance de 100 L.

Dans ton cas tu as un ballon élec de 200L, l'équivalent de ton solaire donc, il me semble surdimensionné, ce qui la aussi entraine une perte par stockage donc surface avec la température ambiante plus importante.

On estime que par personne le besoin d'eau chaude est de 30 à 35L par jour. Donc dans ton cas 30 x 4 = 120L
Tu aurais donc en gros 80L de trop a maintenir donc avec des pertes potentielles. ALors évidemment quand on a deja un ballon, c'est "dommage" de le jeter pour un autre.

Perso je préconise de mettre le mini en ballon élec par exemple 100L en le laissant en mode chauffe continue. Ainsi on peut tres bien prendre 4 douches mais peut etre pas au meme moment.
On peut aussi faire plus attention a la consommation par jour et etre en dessous de la moyenne. Ca c'est la motivation de chacun mais si on cherche les économies d'énergies c'est bien par la qu'il faudrait commencer ;-)

Enfin on peut effectivement utiliser un peu de PV en mi-saison pour essayer de monter en température le cumulus élec et ainsi faire un peu de stockage.

Bref, ce sont des pistes et des idées et ma façon de voir ;-)

A+

Eric
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Notre association autour des énergies solaires pour apprendre à faire soit même : [url=http://ateliersvertssolaire.com]http://ateliersvertssolaire.com[/url]

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par Dood »

monteric a écrit :
mar. juin 27, 2023 8:18 am
(...)
Il faut aussi, du moins c'est comme cela que je propose de le mettre en place, diminuer la consigne de chauffe du ballon électrique pour éviter de trop monter en température pour la aussi diminuer les pertes du a l'écart de T° entre ballon et T° ambiante. Par exemple baisser autour de 50°C le ballon élec.
(...)

Voila ce que j'essayais d'exprimer ;) Mais version Monteric c'est plus clair :)

Chez moi ça fonctionne parfaitement (mais chaque installation a ses particularités) avec le thermostat au mini en effet, et pas d'heures creuses
Je redis ce que j'ai dit dans un message précédent: fais des tests, joue sur les réglages du thermostat et voit ce que ça donne

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par Uncle Buzz »

monteric a écrit :
mar. juin 27, 2023 8:18 am
Il ne peut y avoir "thermosiphon" entre les ballons car pas de liaison allé/retour et si j'ai compris tu parles plus de "migration", donc de stratification dans le ballon électrique se qui est normal et produit très peu de "brassage".
Bref je ne suis vraiment pas d'accord avec tes explications ;-)
Pour le brassage / stratification, en série le ballon solaire alimente le bas du ballon électrique, donc on fait entrer de l'eau chaude par le bas dans un ballon d'eau tiède (hypothèse si on coupe la chauffe du ballon électrique car suffisamment d'apport solaire), l'eau chaude va donc remonter en eau du ballon en perturbant la stratification et en échangeant des calories au passage avec l'eau tiède qu'elle traverse.

Donc si on ne chauffe pas du tout le ballon électrique, on risque d'avoir au début du tirage de l'eau tiède, pendant un certain temps avant que l'eau chaude du solaire ne vienne prendre la place en haut du ballon suite au tirage. Je répondais uniquement à l'affirmation que le ballon électrique chauffait pour rien si il y avait suffisamment d'apport solaire, mais dans le montage actuel c'est normal (je n'ai pas dit que c'était la bonne configuration), au 1er tirage d'eau chaude, on puise dans le ballon électrique dont la température ne dépend pas de celle du ballon solaire, donc sans chauffe, la 1ère douche peut être désagréable.

On peut baisser le thermostat pour diminuer la perte de calorie du ballon électrique au lieu de simplement le couper, c'est un compromis.

Jongler avec plusieurs ballons à accumulation n'est pas simple, il y a toujours de la perte sauf à risquer de manquer d'eau chaude, c'est difficile de savoir à l'avance combien chauffer électriquement pour ne pas être à cours d'eau chaude à la fin de la phase de chauffe solaire, surtout si c'est à ce moment là qu'on consomme l'eau chaude, si on chauffe trop, on perd par déperdition pour rien, sauf à réduire le ballon électrique, mais on risque de manquer d'eau chaude si le volume est trop faible en cas de manque solaire.

Le problème de l'accumulation, c'est qu'il faut accumuler avant le besoin, l'idéal serait d'avoir une chauffe instantanée pour compléter le manque en sortie du ballon solaire, sauf que c'est très limité en puissance de chauffe électrique et donc le débit d'ECS dépend de la température de départ du ballon solaire, avec un chauffe eau instantané électrique en monophasé de 7.5kW (32A) on peut augmenter de 5°C un débit de 21l/min, ou de 10°C un débit de 11l/min, ou de 15°C un débit de 7l/min... L'avantage c'est qu'on ne consomme en électrique que le strict nécessaire au moment de la consommation, l'inconvénient c'est qu'on est limité en débit contrairement au stock d'eau chaude. Il faut aussi un circuit en 6mm² et l'abonnement qui permet de tirer cette puissance.

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par monteric »

Uncle Buzz, juste une remarque : C'est "normal" d'amener du "chaud" en bas de ballon, c'est justement tout l’intérêt de la stratification, ce principe physique fait que l'eau chaude va migrer vers la partie haute.
Alors oui durant la "migration" une partie va réchauffer "entre deux eaux" c'est "normal" et il n'y a pas de "brassage".
On parle de brassage quand on fait l'inverse c'est a dire que l'on dé-stratifie en faisant descendre le chaud vers le bas (par exemple quand on puise dans un ballon tampon pour le chauffage).
La stratégie d'un ballon solaire thermique est exactement la même, on chauffe la partie basse pour que, par stratification, cette énergie migre vers le haut et laisse le plus possible le bas du ballon froid pour un meilleur rendement du solaire.

Évidemment le top du top serait de pouvoir amener l'eau a la bonne hauteur du ballon mais la c'est compliqué et même si ca existe (stratification active) c'est quand meme pas mal de complication pour peu de rendement en plus.

Un chauffe eau électrique ne fait rien d'autre, la résistance est en bas, chauffe l'eau qui par stratification va monter et permettre d'voir toujours l'eau la plus chaude à disposition...

Alors oui bien évidemment le problème est le stockage qui forcément amène à perdre de l'énergie et donc à un cout mais encore une fois si le ballon est sur-isolé, bien dimensionné, descendre la consigne du thermostat et bien c'est le mieux que l'on puisse faire. Rien n'est malheureusement parfait !

Oui un complément par chauffe eau instantané est encore mieux mais comme tu le précises la puissance énergétique est tres élevé et donc difficile et couteuse (abonnement). On reste toujours sur E=V x Delta T x 1.16 donc toujours le même besoin mais pour réussir a avoir rapidement de l'énergie donc des Wh (on voit tres bien W x H) qu'il faut absolument augmenter énormément les W pour diminuer les H ;-)

Allé on est pas loin de la perfection :cool:

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par Uncle Buzz »

monteric a écrit :
mer. juin 28, 2023 10:44 am
Uncle Buzz, juste une remarque : C'est "normal" d'amener du "chaud" en bas de ballon, c'est justement tout l’intérêt de la stratification, ce principe physique fait que l'eau chaude va migrer vers la partie haute.
Alors oui durant la "migration" une partie va réchauffer "entre deux eaux" c'est "normal" et il n'y a pas de "brassage".
On parle de brassage quand on fait l'inverse c'est a dire que l'on dé-stratifie en faisant descendre le chaud vers le bas (par exemple quand on puise dans un ballon tampon pour le chauffage).
La stratégie d'un ballon solaire thermique est exactement la même, on chauffe la partie basse pour que, par stratification, cette énergie migre vers le haut et laisse le plus possible le bas du ballon froid pour un meilleur rendement du solaire.
Alors pas vraiment, la stratification est due à l'effet thermosiphon qui maintient l'eau chaude en haut et l'eau froide en bas, sans brassage de sorte qu'il n'y ai que de la conduction thermique entre les couches d'eau (limitée) et pas de convection qui augmenterait trop les échanges thermique entre eau chaude et froide. Du coup dans un ballon électrique, conçu pour n'avoir comme apport thermique que sa résistance de chauffe (ou un échangeur pour du solaire ou du combiné), l'apport thermique est lent, la remontée des couches chauffées est donc lent aussi et il y a peu de convection. Ces ballons sont conçus pour qu'en cas de tirage, l'apport d'eau froide arrive en bas, l'eau chaude est puisée en haut, et le froid reste en bas, le chaud reste en haut, l'eau froide arrivant pousse l'eau chaude vers le haut, la stratification se maintient.

Dans le cas d'un apport par le bas lors du tirage d'une eau plus chaude que le contenu du ballon (cas du ballon élec non chauffé alimenté par le ballon d'ECS solaire), cette eau chaude ne va pas rester en bas et pousser l'eau froide mais la traverser pour atteindre le haut (ou jusqu'à la couche de même température) et cet apport chaud est rapide, la convection est donc importante, l'eau chaude arrivant en bas va traverser le ballon et se refroidir par convection au contact de l'eau plus fraiche qu'elle traverse (réchauffant un peu le ballon au passage, mais l'eau chaude arrivant en haut sera moins chaude qu'au départ du ballon solaire). C'est ce que j'appelle brassage car il y a transfert thermique par déplacement de volume d'eau rapide sans comparaison avec le transfert lent quand on chauffe avec l'élément chauffant sans apport d'eau. La stratification est perturbée par l'apport par le bas d'eau plus chaude que le bas du ballon, l'eau qui arrive en bas du ballon ne va pas y rester, contrairement au fonctionnement d'un ballon seul qui garde ainsi sa stratification.

Pour que la stratification se maintienne, il ne faut pas de déplacement de volume interne au ballon, l'eau froide arrive en bas et reste en bas, et pousse l'eau plus chaude au dessus qui reste au dessus, et tout le bloc se déplace vers le haut et on tire de l'eau chaude tant qu'il y a de l'eau chaude en haut du ballon. Ce déplacement global n'est pas assuré quand on introduit de l'eau chaude en bas qui va traverser l'eau froide et non la pousser, et l'eau tiède du haut du ballon va être repoussée vers le bas quand l'eau chaude arivant va prendre sa place, la stratifcation est donc perturbée.

Maintenant quel est l'ordre de grandeur de cette perturbation ? Combien de temps faut-il pour que l'eau chaude solaire soit disponible en haut du ballon électrique, combien de degrés elle perd entre le bas et le haut du ballon ? Là je ne saurai pas le dire.

Donc au début du tirage, l'eau sera tiède ou fraiche (eau du ballon élec non chauffé, en fonction de son isolation), puis l'eau chaude solaire va atteindre le haut du ballon élec mais en ayant perdue une partie de sa chaleur en traversant le ballon élec, au fur et à mesure du tirage, le ballon élec se réchauffe par convection et remplacement partiel de son eau, il y a donc au début du tirage une situation inconfortable le temps que de l'eau solaire encore assez chaude soit disponible en haut du ballon, d'où la nécessité de chauffer le ballon élec même si l'apport solaire est suffisant.

Pour diminuer les pertes du ballon élec, on peut améliorer son isolation, réduire son volume (moins de surface déperditive, et moins de volume d'eau "fraiche"), baisser sa température de chauffe, comme tu l'as conseillé.

On ne chauffe pas le bas du ballon pour augmenter le rendement solaire, mais parce qu'on n'a pas le choix : si on chauffe le haut et que l'eau chaude reste en haut, on ne chaufferait jamais le bas du ballon autrement que par conduction (très limitée) et le volume bas ne servirait donc à rien. On chauffe en bas car c'est le seul moyen de chauffer tout le ballon, et d'ailleurs on chauffe aussi en haut avec un second échangeur quand on veut chauffer plus fort localement et rapidement sans attendre que tout le ballon soit monté en température, mais c'est une option en plus de l'échangeur bas. Le meilleur rendement basse température en bas du ballon, c'est du bonus, ce n'est vrai que ballon froid, et c'est un effet secondaire bénéfique de la position basse de l'échangeur, mais ce n'est pas la raison de la position basse de l'échangeur.

Et on ne chauffe pas en bas pour la stratification, l'idéal pour la stratification serait plusieurs échangeurs étagés, on chauffe d'abord en haut, puis quand le haut est chaud on descend d'un cran, etc jusqu'en bas, mais en pratique c'est trop cher en fabrication et gestion des étages (on se limite généralement à 2 échangeurs haut et bas et souvent pour des sources différentes, la plus chaude en haut, et non pas en gestion de stratification), l'apport de l'échangeur étant faible en puissance, la convection est suffisament lente pour ne pas trop nuire à la stratification, mais la chauffe en bas ne favorise pas la stratification, au contraire puisqu'elle crée une convection de l'eau qui devient chaude en bas et qui doit remonter au travers des couches supérieures jusqu'à atteindre la couche à même température.

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par monteric »

OK, j'abandonne :-D
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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par YELLOW WHEELY BIN »

monteric a écrit :
mer. juin 28, 2023 12:48 pm
OK, j'abandonne :-D
t'as raison :cool:

y'a pas que les ballons qui chauffent :shock:

(et peut-être confusion entre "brassage'' et 'brasage' :-? )

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Re: Stratégie été/hiver CESI en amont d'un ballon électrique

Message par ratbart »

Bonjour,
Alors j'ai un ballon CESI de 200L et un CE de 150L en série juste au dessus du CESI, il se créer un léger thermosiphon entre les 2 ballons mais pas assez rapide. Ma solution a été de supprimer la résistance du CE, repercé pour y mettre un passe-paroi afin d'avoir un nouveau raccord.
Du coup j'ai la sortie CESI sur l'entrée froide du CE, sortie chaude CE vers alimentation sanitaire, et le nouveau raccord sur l'entrée boucle sanitaire du CESI.
Et bien le thermosiphon est beaucoup plus efficace, car par ce nouveau raccord descend l'eau froide du CE dans le milieudu CESI.

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