Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

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Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Leo05 » Jeu Oct 26, 2017 11:55 am

Bonjour,

Je dispose de quelques panneaux auto-construits qui me donnent 200l d'eau à 45°C chaque journée ensoleillée. Le réservoir est un simple fut plastique bleu.
J'aimerais pouvoir injecter cette eau chaude dans mon cumulus et ainsi limiter le fonctionnement de la résistance.
Je programme sur Arduino, et voici comment je pense faire:
- J'ajoute un T à l'entrée de mon cumulus, pour y relier mon eau solaire.
- un électrovanne est montée sur l'arrivée d'eau froide
- une pompe avec pressostat pour injecter l'eau dans le cumulus.
- un débitmetre me permet de détecter une demande d'eau chaude.

Quand je prends une douche, le débitmètre voit une demande d'eau chaude, l'électrovanne eau froide réseau se ferme et la pompe envoie l'eau solaire préchauffée dans le cumulus si la température du réservoir solaire est supérieure à l'eau reseau.

Qu'en pensez vous? Quelqu'un parmi vous aurait-il déjà fait ça? De conseil sur la pompe d'injection (je me demandais si un circulateur de chaudière ne ferait pas l'affaire)?

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Jeu Oct 26, 2017 12:52 pm

Slt,

Je pense faire la même chose, sauf avec un bidon JAUNE :-o
Par contre, sans pompe ni programmateur...
Je mets une couronne de cuivre dans le bidon, et fais passer l'eau froide à travers ;
un té sur l'arrivée du BECS, comme toi. Et quelques vannes quart-de tour pour faire le bypass...
Lorsque je tire de l'eau chaude, j'injecte de l'eau pré-chauffée dans le bas du ballon; c'est déjà ça de gagné.

Amitiés,

YWB
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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar loulou2626 » Jeu Oct 26, 2017 12:59 pm

Bonjour
pourquoi ce compliquer la vie?
les 200l servent à quoi?
si c'est que pour l'ECS, il suffit de le mettre en amont de l'arrivée d'eau froide du cumulus. Quand tirage d'eau chaude via le cumulus, l'eau préchauffé ira directement dans le cumulus.
Si pas de soleil le cumulus fonctionnera de lui-meême. Je vois pas l'intérêt de la programmation?

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar thuguet » Jeu Oct 26, 2017 13:37 pm

+1 :cool:

cordialement
Thierry

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar monteric » Jeu Oct 26, 2017 13:43 pm

Bonjour,

Tout a fait, pas la peine de s’embêter, je ne vois pas comment l'eau "solaire" en stockage pourrait être plus froide que l'eau du réseau :mefie:

Perso c'est ce que je fait via un ballon a ECS instantané et ca marche tres bien. :cool:

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Leo05 » Jeu Oct 26, 2017 17:15 pm

Ah oui... j'ai oublié de préciser : mon ballon n'est pas étanche, il est à la pression atmosphérique. Mes panneaux ne sont pas conçus pour supporter la pression du réseau, ils tournent en circuit ouvert. D’où la pompe pour remonter à la pression réseau.

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Ottiti » Jeu Oct 26, 2017 20:00 pm

Salut

tu met une couronne de cuivre ou de per (gros) dans l'eau du bidon bleu

tu fais arriver l'eau froide a un bout et tu branche l'autre bout sur le cumulus

c'est simple automatique et sans entretiens et ne coute rien a l'utilisation :cool:

et je ne pense pas que la consommation electrique de ton projet initial soit moindre que le gain sur le ballon

C’était une fausse bonne idée

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Misho » Ven Oct 27, 2017 11:06 am

Cuivre :-) Le PER est un très mauvais conducteur thermique.

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar pacobab » Ven Oct 27, 2017 11:22 am

Misho a écrit:Cuivre :-) Le PER est un très mauvais conducteur thermique.

Aucune importance vu l'épaisseur du tuyau. Une spire en plus compensera largement la différence de conductivité. Et ça sera toujours beaucoup moins cher.
Cdt
Jean
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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Leo05 » Ven Oct 27, 2017 17:14 pm

J'avais bien pensé au PER (le cuivre c'est mieux mais beaucoup plus cher), mais je manque d'infos sur sa capacité d'échange.
Quelle longueur faudrait il pour un bon échange en continue? quelqu'un aurait fait des mesures pour voir quelle longueur utiliser ?
Je m'étais dit que l'eau contenue dans le PER chaufferait la journée en statique et serait utilisable le soir. Dans ce cas j'ai calculé le prix d'un tuyau PER contenant 40l d'eau chaude: en D16 il me faudrait 200m (!!!) et ça me couterait 85€.

Pour la consommation électrique d'une pompe qui injecterait l'eau chaude dans le réseau, je ne l'ai pas calculée. Mais 4 douches de 10min par jour ça doit pas aller chercher très loin.

Par ailleurs l'utilisation d'un échangeur ne sera pas toujours envisageable dans mon cas.
Je prévoit de réguler le volume de mon ballon. L'idée serait d'avoir uniquement de l'eau à 40°C, avec un volume qui dépend de l'ensoleillement. Un jour sans nuage, j'en fais 200l, un jour avec passages nuageux j'en fais seulement 20l. Dans ce dernier cas difficile de faire tremper l'échangeur.

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Misho » Ven Oct 27, 2017 17:52 pm

Ben je préfère faire un bout de calcul pour en être sûr. ;-)

1) Débit dans le serpentin
Un robinet qui tire de l'eau chaude à donf, disons que c'est 0.10L/s, soit pour bien exploiter le serpentin, 100cm3/s qui doivent passer de 15°C à 45°C.
Un tube de d=16mm ayant une section de 2 cm², ça nous fait une vitesse de 50cm/s.

2) Puissance de l'échange thermique
L'eau a une capacité thermique de 4.185 Ws/cm3/°C, donc chauffer 100cm3/s de 30°C revient à lui transférer 4.185*100*30=12.5 kW.
Pour ce qui s'apparente à un chauffe-eau instantané, c'est pas déconnant.

3) Longueur de serpentin cuivre nécessaire
Si on reprend la formule magique de Kroutchef :cool:
viewtopic.php?f=14&t=9425#p123776

P(Kw)=ct x pi x diam tub(m) x long tub(m) x Delta T(°C)/1000

à 50cm/s on est largement en forcé, donc prenons ct=1500.
Ca nous donne :
12.5=1500*3.1416*0.016*L(m)*30/1000
soit
L(m)=12.5*1000/(1500*3.1416*.016*30)=5.55m. Tiens, voilà un résultat bien concret ! 8-)

4) Longueur de serpentin PER nécessaire
Un coup de Google donne : conductivité cuivre = 380W/m.K, conductivité PER = 0.4W/m.K
donc presque un facteur 1000 entre les deux, qu'il va falloir compenser par de la longueur.
L'influence de la conductivité dans la formule magique se cache dans le "ct", au milieu de convections & Cie dont on n'a pas le détail, donc on ne saura pas ici s'il faut 10 ou 1000 fois plus long de PER que de cuivre. Mais quand même. :mefie2:

Un tube de d=16mm a une circonférence de 5cm, donc 5,55m de tube ont une surface intérieur de 0,28m² environ.
Ca nous fait un transfert de 45kW/m², soit 450W sur une plaque de 10*10cm : rien qu'intuitivement, on sent que le PER ne va pas aimer longtemps, et/ou qu'il faudrait le chauffer de bien plus que 30°C pour que ça passe autant.

Donc au vu des points 3 et 4, pourquoi pas à tester, mais je suis prêt à parier un coude en cuivre qu'il faut rajouter un gros paquet de spires pour espérer que ça marche aussi bien ! :-)
Modifié en dernier par Misho le Ven Oct 27, 2017 19:12 pm, modifié 1 fois.

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Leo05 » Ven Oct 27, 2017 18:22 pm

Alors là merci! au moins on est fixé.
Juste une remarque, ton 0.10 l/min ça me parait très faible. Il me faudrait donc 1 minute pour me servir un verre de 10cl

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar Misho » Ven Oct 27, 2017 19:12 pm

Oups, c'était 0.10L/sec bien sûr ! C'est corrigé, j'avais heureusement bien pris la bonne valeur dans la suite du calcul. :oops:

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar domwood » Ven Oct 27, 2017 21:15 pm

bonjour

un schéma, voire des photos de l'install aideraient à la compréhension.

pour le moment je comprends que tu veux utiliser directement au robinet, de l'eau qui sera passée par les capteurs puis par une cuve ouverte.
cette solution ne me parait pas très "sanitaire".
ne pas oublier qu'en multipliant les échangeurs, on constate des pertes, et ne pas oublier non plus que pour avoir de l'eau chaude en continu, il faut aussi que la cuve ouverte se réchauffe continuellement.

ça me parait un système "à l'arrache", et à l'arrache on optimise difficilement la collecte, le stockage... bien souvent on est obligé d'adapter sa conso au résultat obtenu. dans le cas d'une longue boucle de per, probablement espacer les douches et les jours nuageux, douches "fraiches" . ;-)

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Re: Injection d'eau préchauffée dans cumulus électrique

Messagepar lebritish » Ven Oct 27, 2017 22:18 pm

Misho,

ta comparaison entre le cuivre est le PER n'est pas correcte. Ds ct se cache aussi la conductivité de l'eau qui est de très loin inférieure à celle du cuivre, mais supérieure a celle du PER.
Il y a 2 vieux sujet là dessus qui résument bien la chose:
viewtopic.php?t=4209&start=34
viewtopic.php?t=5732&highlight=

lebritish
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