Votre avis sur ce système de chauffage, ECS et appoint

Auto-construction, trucs et astuces...

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Anonymous

Message par Anonymous »

Bonjour
Voici donc l'objet de mon mal de crâne...

Chauffage (de ce temps là !!…)

Figure 1 :

L’installation comprend principalement un ballon d’eau chaude de grande capacité, isolé, à la pression atmosphérique. Pour obtenir cette pression, un évent est aménagé (visible en haut à gauche du ballon.

En bas à gauche, sont reliés un circulateur et une pompe munie d’un clapet.

Le circulateur étant trop faible pour amorcer le circuit d’eau, il faut mettre la pompe en route en même temps, pendant 15 secondes pour amorcer le circuit. A la fin de cette temporisation, le circulateur peut assurer seul le circuit.

Ainsi l’eau partant de la zone froide du ballon, passe dans le capteur et revient dans la zone chaude.

Pour ne pas faire de mélange, mais plutôt favoriser la stratification de l’eau, un dispositif adapté (non représenté) est souhaitable

NB : Le retour dans cette zone chaude ne touche pas la surface de l’eau.

Quand les conditions ne sont plus requises pour faire circuler l’eau, alors le circulateur s’arrête et toute l’eau contenue dans le capteur se vide dans le ballon. Le capteur ne craint alors pas le gel.

La production d’eau chaude sanitaire est assurée par le serpentin en cuivre qui réchauffe en continu l’eau qui circule à l’intérieur. Ne pas oublier le groupe de sécurité/clapet anti-pollution côté eau froide comme sur n’importe quel chauffe-eau. Prévoir également un mitigeur en sortie pour éviter l’eau trop chaude à l’utilisation.

Figure 2 :

Pour assurer le complément de chauffage de la réserve, il peut être rajouter une pompe à chaleur géothermique qui, située en dessous, cèdera ses calories par un phénomène de thermosiphon. La température requise de sortie d’eau du condenseur est obtenue en ajustant le débit par la vanne modulante. Le condenseur de cette PAC doit être conçu dans ce cas pour pouvoir fonctionner en thermosiphon.

Figure 3 :

Un bouilleur de poêle peut apporter également un appoint. Pour éviter l’apparition de goudron, la température d’entrée dans ce bouilleur doit être maintenue à un minimum. Pour obtenir, cette température un tuyau souple actionné par un moteur va se positionner à la hauteur idéale dans le ballon. L’eau est alors acheminée par un circulateur vers le bouilleur puis vers le haut du ballon. Là aussi, il convient de prévoir un système pour garder la stratification de l’eau dans le ballon. Ce système de tuyau souple n’ayant pas encore été testé, il est possible d’installer une classique vanne 3 voies.

Figure 4 :

L’utilisation de la chaleur pour alimenter un plancher chauffant consiste en la prise d’eau à la température idéale par un tuyau souple actionné par un moteur, puis un circulateur poussant l’eau dans le plancher. Le retour se fait dans le bas du ballon par un système anti-remous. Là aussi, . ce système de tuyau souple n’ayant pas encore été testé, il est possible d’installer une classique vanne 3 voies.


Avantages :
Renouvellement rapide de l’eau chaude sanitaire (6 litres dans le serpentin), donc pas de légionellose, détartrage éventuel facile à traiter.
Pas d’antigel dans le circuit capteur solaire, meilleur rendement
Pas de vase d’expansion
Pression relative nulle dans les différents éléments
Fichiers joints
Chauffage - A4.jpg
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p_bricoleur
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Message par p_bricoleur »

Bonjour,

L'ECS chauffée en ligne (sans stockage) dans un réservoir d'eau morte, et un circuit solaire auto-videurs, c'est les avantages des systèmes "à la Rotex".

Le circuit solaire auto-videurs a des avantages que tu mentionnes (pas d'antigel, pas de risque de gel, ni de surchauffe, moins de composants donc moins cher), mais la mise au point est plus diffiicile :

- tout doit bien se vider (capteur auto-videur, pente des lignes suffisantes, entrée d'air là où il faut, etc.).
Sur le site, il y a eu des propositions pour mettre un réservoir d'eau plus haut que le stock, juste sous les capteurs pour limiter la hauteur de montée de l'eau et se contenter d'un circulateur et éviter la pompe.

- temporisation de la pompe à règler avec soin

Pour le chauffage de l'ECS en ligne, le point clé est la puissance disponible.
Celle-ci dépend de la surface du serpentin ECS (la plus grande possible), de son volume (s'il est grand, on a un mini-stock de départ), et des écarts de température entre l'eau à chauffer et l'eau du réservoir.

Le problème ressemble assez à celui de la chaudière gaz instantannée (personnellement, je ne suis pas fan) vs la chaudière avec ballon ECS.

Selon mon souvenir des discussions (en allemand) avec un spécialiste Rotex que j'avais rencontré il y a quelques années, il faut plus de 60°C dans leur stock pour assurer un chauffage en ligne correct une fois le serpentin vidé.
A l'époque le serpentin ECS était en Inox, maintenant il est plus long mais en PER (c'est moins cher) avec un volume supérieur.

Je ne condamne pas le système mais il faut qu'il soit très bien paramétré pour fonctionner avec du confort.

Cordialement

Anonymous

Message par Anonymous »

Merci de l'intérêt porté à ce sujet.

J'ai fais une maquette (capteur de 0.5 m²) pour expérimenter le système de vivange, ça marche au poil, même avec quelques contrepentes.
Dans la réalisation définitive, j'éviterais quand même ce risque.

Quand au serpentin, j'ai en projet de mettre 20 spires de cuivre 14/16 sur un diamètre de 600, ce qui donne une longueur totale de 37.7 m, une surface d'échange de 1.65 m² (en prenant le diamètre intérieur) et un volume de 5.8 litres.

Il me semble que la conductivité du cuivre est 25 fois meilleure que celle de l'inox. C'est pourquoi ROTEX utilise de l'inox annelé pour augmenter la surface d'échange.

A titre de comparaison, l'échangeur ROTEX a une capacité de 24.5 litres et une surface d'échange de 5.5 m²

J'ai vu dernièrement un constructeur de chauffeau solaire proposer un échangeur dans ballon mort de 35 m en cu 14/16...

Daniel 53

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jpallaume
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Message par jpallaume »

Bonjour,
pour ne pas casser la stratification de l'eau à l'arrivée chaude venant des capteurs, tu peux mettre dans la réserve une plaque flottante avec des trous en périférie, sur laquelle le jet d'eau chaude va venir se briser. une plaque de PE devrait faire l'affaire. ensuite, l'eau s'écoulera par les trous du bord. j'avais lu dans un post que l'eau ne devait pas sortir ou entrer à plus de ..... (je ne sais plus, mais pas vite) dans le balon. il était proposé de faire arriver l'eau au centre d'un disque de 30 cm de diamètre, avec au dessous, un autre disque ne laissant qu'une fente en périférie. comme ça, l'eau a le temps de redonner une partie de ses calories, et sa vitesse chute du fait de la surface de sortie (périférie). est-ce clair ? :?

pour l'entrée, un fabricant propose un tube vertical avec plusieurs sorties à différentes hauteurs. et l'image que j'en ai vu montre une eau colorée ne sortant qu'à l'endoir où elle rencontre une eau à la même densité, fonction de sa T°.

pour ma nouvelle instalation, j'ai pensé faire ce genre de chose avec le système suivant: mon tube d'entrée dans la cuve à eau morte descendra assez bas, mais il sera englobé dans un tube PVC de 100 de diamètre, dans lequel je pratiquerai des fentes à la disqueuse, tout les 3 où 4 cm. bien sûr, il sera bouché en haut et en bas. donc l'eau chaude sortira par cette cheminée de convection, à la bonne hauteur.

pour le système à disque, un tube PVC chauffé et écrasé avec une fente à chaque bout fera l'affaire !!! :D

voilà.
bonne journée au soleil à tous !!
jp.allaume@wanadoo.fr

Anonymous

Message par Anonymous »

Cela à le mérite d'être clair et je comptais utiliser le système de tube perforé. Je crois que c'est cela qui est utilisé chez ROTEX.

Quand au post précédent, il a été évoqué le choix de la bonne tempo pour la marche de la pompe. Pour l'instant la tempo de 15 secondes suffit, mais je compte faire un peu mieux pour le projet définitif:
Un capteur de débit ( prix de revient à 1 €, aux diable mes varices) est installé sur la tuyaterie retour. Ainsi quand le débit apparait, on lance une tempo de sécurité qui maintient la pompe en marche pendant quelques secondes.
De plus, ce débit test permet de générer une alarme s'il est à sec alors que le circulateur est alimenté

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p_bricoleur
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Message par p_bricoleur »

Bonjour,
J'ai fais une maquette (capteur de 0.5 m²) pour expérimenter le système de vivange
La maquette c'est le mieux pour débrousailler le système.

Il y a eu pas mal d'échanges assez animés sur la conception des systèmes auto-videurs.
Le problème c'est que il y a bien sûr des lois physiques à respecter mais que des détails de fabrication peuvent tout gacher.

Il faut s'assurer que ça se remplit bien (et que ça purge correctement) et que ça se vide complètement.

Souvent les capteurs composés d'un seul tube cintré (comme ceux d'ESE ou de Sebasol) se purgent et se vident mieux que les capteurs en "échelle".

N'hésite pas à expliquer ici ce qui marche et ce qui ne marche pas.
ça marche au poil, même avec quelques contrepentes.
Dans la réalisation définitive
Ca se vide malgré des contre-pentes ?
Peux-tu en dire un peu plus ?

Pour le serpentin, le cuivre est environ 15 fois meilleur conducteur de la chaleur que l'Inox, mais ça dépend quel Inox...

Pour le calcul du serpentin, c'est un peu compliqué car la puissance dépend clairement de la température du stock.

C'est vrai que Rotex utilisait du tube annelé/bosselé pour augmenter la surface d'échange.

Que prévois-tu quand le solaire sera insuffisant ? Soit tu as un autre ballon ECS en série avec un autre moyen de chauffage, soit tu dois chauffer l'eau du stock.
Si tu prévois de chauffer l'eau du stock (par PAC ou bois comme dans
tes schémas), tu tables sur quelle température minimum du stock pour assurer le confort ECS ?

Cordialement

olivierd
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Message par olivierd »

Une idée peut être stupide ou trop difficile pour amener l'eau chaude à la bonne hauteur : un tuyau rigide qui finirait par un plat qui ferait sortir l'eau chaude horizontalement, et qui serait mobile verticalement , automatiquement en fonction de différentes températures mesurées tous les 5 ou 10 centimètres dans le ballon... On injecterait ainsi juste à la bonne haurteur (un peu en dessous de la zone à la même température du fluide venant des capteurs), eu on prendrait l'eau froide en bas. Suis-je clair???

Mais est-ce vraiment nécessaire? si on injecte en basn le chaud se place de lui-même, non?

Olivier
2 kWc mal exposé, (10 kWh/jour en été, 0.2 l'hiver, PV à l'ombre) à mettre sur le toit, auto conso quasi complète sauf panne ou blocage routeur quand on est là.
Zéro injection depuis le routeur

Anonymous

Message par Anonymous »

En ce qui concerne d'ammener l'eau à la bonne hauteur, je crois que ROTEX utilise un tube perforé vertical. L'eau de retour qui y est injectée est ralentie et sort par les sorties latérales.
Pas de mesures et pas de bidules compliqués

Anonymous

Message par Anonymous »

Je prévois une température mini de stock à 45°C . Ainsi une eau chaude à 40°C permet d'éviter de prendre des gants pour le bain de bébé.
Il n' a pas de ballon en série de prévu.
L'appoint est essentiellement prévu par la PAC géothermique au R410.
Comme la maison est prévue de style bioclimatique, je prévois une puissance de PAC de 2 KW seulement.
Je pense que si cela s'avere nécessaire, il est possible d'augmenter la température du stock, c'est pour cette raison que je choisis le R410 pour ses aptitudes de surchauffe.

Daniel 53

Anonymous

Message par Anonymous »

Bonjour

La vidange fonctionne même avec de la contre pente.
Oui mais, il ne faut pas exagérer. Sur ma maquette, le tube de sortie repart 1 mêtre en hauteur, redescent de 2, remonte de 2 et finalement retourne à la réserve.
Après avoir coloré l'eau du circuit à la betterave, je m'apperçois qu'il reste un peu d'eau (hauteur 15 cm dans la poche formée par le tuyau de retour du capteur, mais pas plus.
Ce n'est surtout pas une raison pour ne pas respecter les pentes mais je pense que cela prouve que le système fontionne.

Je ne sais pas comment fonctionne une chaudière gaz à ECS instantannée, mais si c'est comme les petits chaffoteaux d'antan, il y a de quoi être allergique. C'était une ambiance gazeuse qui était en contact avec le serpentin microscopique.
Bref, rien à voir avec un grand serpentin dans un milieu liquide.

Daniel 53

Anonymous

Message par Anonymous »

J'ai oublié de préciser que j'ai fait une gaffe sur la figure 1. Le serpentin doit être situé dans la partie haute du ballon pour être plus au chaud. La partie inférieure servant en priorié à alimenter le plancher chauffant.

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YvesBr
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Message par YvesBr »

Je réagis sur les pompes en parallèle. Quel est l'objectif de ce montage ?
Il y a un fil sur le sujet : http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?t=400.
Rotex en installe deux en série, mais je ne connais pas le mode de commande. Chez Buderus, la station Logasol DBS pour les système autovidangeables n'a qu'une pompe.

Yves

Anonymous

Message par Anonymous »

Chez ROTEX, ce sont 2 circulateurs qui sont placés en série. (faible hauteur manomètrique) Pour l'amorçage, les 2 circulateurs fonctionnent pour compenser la hauteur puis un seul est maintenu. Pour moi, dans ce cas, le circulateur à l'arrêt provoque une perte de charge.

Dans le cas que je décris (je l'avais imaginé avant de voir le système ROTEX), je prend un circulateur car c'est pour moi la solution la plus économique pour faire circuler l'eau. La pompe pour l'amorçage et son clapet sont montés en //. Vu le lien ci-dessus, je comprend les interrrogations. Seulement, la pompe a des caractéristiques différentes du circulateur. Sa hauteur mano est de 27 m contre 3 m pour le circulateur.
Par contre, comme le circulateur n'a pas de clapet, je pense que la forme de la culotte de raccordement des sorties pompe et circulateur doit être optimum pour ne pas voir la pompe repousser l'eau à l'envers dans le circulateur.
L'analogie aux circuit électriques a des limites...

Daniel 53

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YvesBr
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Message par YvesBr »

L'analogie électrique n'est pas farfelue : imagine deux batteries en parallèle, l'une 2 V, l'autre 12 V : Celle de 12V envoie un courant inverse dans celle de 2V (et la recharge).
Yves

Malognes
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Message par Malognes »

Bonjour,

Avec ton raccord en Y :
Il faut un clapet anti-retour à la pompe et au circulateur. Sinon ta pompe va faire une boucle via le circulateur.

Une autre idée me vient à l"esprit pour ne pas mettre de clapet anti-retour sur le circulateur et en diminuer les pertes de charges :
Le tuyau de sortie du ciculateur est en ligne droite vers les capteurs.
Tu dois faire un piquage-brasage avec un angle de 30° pour ton tuyau de pompe par rapport à ton tuyau circulateur ( comme un T 45° d'égouttage : y ). L'eau de la pompe est projetée dans la bonne direction.

A+

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