Gel et autovidange

[pf26]

Bonsoir !
J'ai fait une installation solaire thermique chez moi cet automne : Autovidange et utilisation directe de l'eau dans le plancher chauffant. (schéma joint).
Depuis les grands froids (-12 à -16°C ces derniers matins), j'ai un soucis de gel aux arrivées basses des capteurs. Le raccord PER-Cuivre et un peu de tuyau PER en dessous sont pleins de glace.
Il n'y a pas de casse. Il suffit d'attendre (ou d'aider) au dégel et de relancer le remplissage pour que ça marche. Je pourrais ajouter cette fonction à ma régul, mais j'aimerais comprendre.
Le vidage des capteurs se fait bien et l'eau ne doit pas rester à ce niveau. Il me semble qu'il s'agit d'eau de condensation (venant du stock tiède en fin de journée ?) qui condense dans les capteurs et trouve un point plus froid à ce raccord pour geler progressivement (sans casser donc).
Mon voisin à fait une installation sur le même principe en même temps que moi. Il rencontre le même problème de gel.
On a surisolé fortement cette arrivée mais sans succès.

Est-ce que d'autres ont déjà observé cela ?
Que penser de l'hypothèse de la condensation, et comment l'éviter ?

Petite note positive : à part ça, ça marche bien : déjà 900kWh injectés dans le plancher depuis novembre ! et par -10°C, on assure 15-16°C intérieur sans appoint.

Merci d'avance,
Pierre

[ezza]

salut

"On a surisolé fortement cette arrivée mais sans succès" ...... et pourquoi pas déplacé le point de rosée un peux plus en avale des capteurs en suppriment 1m de calo ( dans les zones hors gel bien sur )

donc migration de la vapeurs d'eau dans un tuyau

[Balajol]

Bonsoir tous,
Ezza a surement raison pour un essai de première urgence, mais si le schéma est représentatif, quelle est la pente des tuyauteries et sont elles bien linéaires?
Cordialement
Bertrand

[gaby]

bonjour,

une lyre antithermosiphon pourrai pieger les vapeurs dans le liquide present au fond

[pf26]

Bonjour et merci de vos réponses.
@Ezza: je comprend que tu proposes de retirer une partie d'isolant dans la liaison entre la sortie capteur (chaud) et le ballon pour que la vapeur condense et n'aille pas jusqu'en haut des capteurs.
C'est assez difficile de garantir de rester assez froid pour condenser et assez chaud pour ne pas geler.
Les liaisons enterrées sont situées en extérieur, contre la dalle chauffante de la maison. Ensuite, en allant vers l'extérieur, il y a une tranchée remplie de granulat de verre cellulaire pour isoler la dalle. (voir schéma en coupe)
Par -10°C dehors, je mesure environ 10°C au minimum à proximité de ces tuyaux (mais bien plus lorsque le solaire marche).
Je crains aussi que la vapeur ne vienne par l'entrée capteurs (dans le sens normal de circulation). Là, les tuyaux n'ont pas de gaine isolante - et ils restent probablement un moment à plus de 30°C en fin de journée.
@Balajol : Le schéma est assez représentatif et, en effet, il est possible qu'il n'y ait pas une pente continue sur la partie enterrée - mais ça ne devrait pas avoir de conséquence, car largement hors gel.
@gaby : les parties plutôt horizontales pourraient jouer ce rôle dès lors qu'il y a un point bas.
Le soucis est peut-être que la température de ces parties horizontales permet trop d'évaporation en fin de journée.

Chez mon voisin, c'est très différent : le tuyau PER traverse un mur (non isolé et bien gelé) juste avant d'arriver en bas des capteurs. Il y a une longue portion presque horizontale (hors gel, dans une cave). Et on a bien vérifié que tout se vidait en fin de journée (pas forcément les parties horizontales).

Pierre.

[fred04]

Bonjour,

Le matin, les tuyaux même bien isolés sont à température ambiante : T° de la terre pour la partie enterrée, T° ext pour la partie aérienne.
lors du premier remplissage matinal, la "vague de tête" se refroidit vite car au contact avec des parois très froides.
Fonction de la longueur et de la section de la tuyauterie, la "vague de tête" se transforme progressivement en glace, et comme les raccords PER (ou diaphragmes) présentent l'inconvénient d'une réduction de section, c'est là que le bouchon en formation aura tendance à bloquer. Le danger est que sans circulation, cette eau stagnante dans le tuyau risque de geler et le petit bouchon deviendra grand.

Quelques solutions :
- préchauffer fort le départ d'eau pour que la vague de tête ne puisse geler (ensuite la circulation réchauffera les tuyaux)
- résistance chauffante sur les parties aériennes mise en service avant le premier remplissage matinal
- ...

penser que la sortie panneaux est dans une moindre mesure soumise au même phénomène ; l'eau devra sortir suffisamment chaude pour qu'il n'y ait pas de risque de formation d'un bouchon, il peut être intéressant de retarder le premier départ de circulation sur une consigne mini de T° capteur.

Fred

[guy delsol]

Salut tous, et PF26.

Tel que décrit, théoriquement ça doit être impossible...!!

MAIS....quelques remarques...
1/. 4 capteurs en série, mème en pente, ne doivent pas favoriser la vidange , et le "captage"...sûr, il y a au moins 1 ou 2 capteurs qui captent pas grand chose.

2/. Je ne crois pas du tout au gel du à la condensation.
(quelques reste d'eau de "mouillage, "capteurs vidés", mais pas secs, peuvent provoquer la formation de quelques cristaux, les quels, à la mise en route vont faire un bouchon, mais trés provisoire, s'il y a mise en route , c'est que les capteurs sont déja chauds, dont ça circule...de plus, on envoie de l'eau à priorie pas trop froide, (du ballon)...
Et s'il y avait par miracle, condensation, dans la zone enterrée, les gouttes d'eau formées doivent redescendre vers la reserve, et non faire bouchon de glace.

3/.Je pense plutot qu'il y a un problème de vidange incomplète.
TOUT ce qui est audessus de la réserve, doit être vide.(capteurs et tuyau.)
La partie enterrée n'est pas sure, peu de pente, et assez longue...
Une idée..: augmente le volume d'air dans la réserve, (si possible), ça ne peut qu'inciter toute l'eau à descendre.

4/. Au pire, il te reste à creuser sous les capteurs, pour enterrer un réserve hors gel. Y a un CR à ce sujet....

Cordialement.
Guy

[pf26]

@fred : oui, la partie aérienne rejoint forcément la température extérieure. Pour la partie enterrée, on reste élevé du fait de la proximité de la dalle chauffante - et du fait que lorsque le solaire tourne, il réchauffe la zone autour des tuyaux qui a une certaine inertie + une isolation.
Je doute du gel de la vague de tête, car il y a seulement 40cm de PER et un raccord PER/CU + un coude cuivre avant d'arriver au panneau.
En plus, le circulateur démarre bien après l'arrivée du soleil car la sonde capteur est une sonde de contact sur le tuyau de sortie (et pas un doigt de gant dans le capteur). Le coude cuivre en bas des panneaux est alors déjà un peu réchauffé par conduction, et la sortie capteur au démarrage est facilement à 30°C.

Il me semble surtout étonnant que je ne trouve pas de témoignage de personnes ayant eu le même soucis.

Pierre.

[pf26]

@Guy :
1. Pourquoi 4 capteurs en série ne favorisent-ils pas la vidange ? Ils sont placés verticalement l'un au dessus de l'autre. Au vidage, on entend très bien le retour de l'eau jusqu'au point haut, et on sent l'aspiration d'air très vive dans le réservoir (il y a alors 5 mètres de colonne d'eau qui tire !) Je pense même que la vitesse de l'air dans les tuyaux a tendance à tout entraîner, même sur les liaisons presque horizontales.
Pourquoi 4 capteurs en série ne favorisent pas le captage ? La température augmente graduellement - le rendement du dernier panneau est évidement moindre mais celui du premier panneau doit compenser non ?

2. Je pense aussi que les capteurs ne sont pas secs (ne serait-ce qu'au niveau des raccords, dont l'ouverture est plus réduite que la section des collecteurs, on conserve de l'eau).
Le gel se produit dans la partie aérienne, juste sous le premier panneau (j'ai ouvert le raccord PER qui était gelé, ainsi que quelques cm de tuyau PER en dessous). Lorsque je perce cette glace, ça démarre immédiatement.

3. Pour le champs de capteur plus éloigné, il y a environ 10m enterré en pente faible (en moyenne 2cm/m). Il m'est difficile de descendre plus : ma réserve actuelle (provisoire) est déjà en sous-sol, et le vrai stockage ne pourra pas être plus enterré car il y a de l'eau dans le sol en dessous.
Je ne peux pas augmenter l'air dans la réserve, car il me faut conserver une colonne d'eau suffisante pour que les circulateurs puissent envoyer l'eau au sommet des capteurs au démarrage (c'est déjà limite).

4. Il me faudra faire un compromis entre la hauteur d'eau que je laisse dans le stock (pour plus de stockage et de stratification), et l'écart que je conserve pour augmenter la pente des tuyaux et améliorer le vidage...

Merci encore de vos réponses et vos conseils ! La météo indique que j'ai encore quelques jours bien froids pour faire des essais.

Pierre.

[gcat]

Bonjour Pf26, tous,

J'imagine que tu as vérifié, après une vidange, en desserrant les raccords que plus rien ne coule. Je me permets de poser la question parce que tu as écrit "l'eau ne doit pas rester ..."

Le matin avant le démarrage observes-tu la présence de glace dans les raccords ?

Si la vidange est OK, l'hypothèse d'une condensation est plausible. Elle se fait sur le premier élément froid et bon conducteur de la chaleur. Le haut de la réserve est saturé d'humidité. Pour empêcher qu'elle ne remonte dans la canalisation, il suffit que le retour plonge dans l'eau de la réserve. Voir pièce jointe.

Sans oublier évidemment la petite prise d'air comme indiqué dans la fiche technique de Guy.

J'ai une installation proche de la tienne mais 2 capteurs seulement; je suis un peu inquiet. Verdict dans quelques jours.

GC

[pf26]

Bonsoir,
@Gcat: Oui, j'ai vérifié en desserrant des raccords- rien ne coule.
ce matin, j'ai encore eu de la glace dans le raccord, mais uniquement coté ouest (plus exposé au vent) - voir photo.
J'ai utilisé une perceuse pour trouer la glace. Le forêt n'était pas assez long (15 cm). Avec de l'eau bouillante, c'est passé. Au moment où l'eau chaude a commencé à passer, il y a eu un bruit d'aspiration (comme si le tube PER était en dépression).
J'ai relancé le système, sans succès. C'était donc encore bouché ailleurs. Je suppose que c'était dans le PER aval capteur, car de l'eau montait dans les capteurs (environ un tiers du volume normal de remplissage), mais rien ne sortait coté chaud (pas d'air non plus). J'ai refait des essais régulièrement et, vers 13h (mes capteurs sont +20° ouest), c'est passé - il y avait 90°C (température de contact) dans le capteur et ce n'était pas très prudent - mais ce n'est pas la première fois que je les maltraite...

Ca a également gelé chez le voisin ce matin - Un coup de chalumeau sur le raccord amont capteur a résolu l'affaire.

Il est probable qu'il ne s'agisse pas d'un vrai mauvais vidage - on a déjà eu cela aussi (à cause d'une prise d'air noyée..) et on a gelé et cassé 2 panneaux (réparés ensuite).

J'en profite pour signaler à ceux qui utilisent des cuve PEHD de faire très attention au niveau de la prise d'air : le volume de la cuve peut varier avec le temps (surtout si vous bourrez de l'isolation derrière...). Et quand la prise d'air est noyée, le vidage est impossible.

Pour ce qui est de l'immersion du tube de retour, je ne vois pas trop bien ce que cela change, car l'air au dessus de la surface de l'eau du réservoir (dans le tube) est également saturé. Et cette histoire de petit trou pour la prise d'air, je n'ai pas très confiance : le débit au vidage est très fort chez moi, et c'est très bien pour tout évacuer. J'ai constaté que si je bouche en partie ce tube qui arrive dans le réservoir, le vidage est considérablement plus long.

Pierre

[nicolas34]

B'soir Pierre, tous
pas de retour négatif de mon coté, mais je pense que ça vide complètement (comme dit Guy, pas d'eau à l'extérieur de la cuve)
j'ai mis plus de pente que toi (4/5 cm au ml) en continu.

un test possible:
avec un tuyau plastoc (genre irrigation) avec un bout de coton enfoncé dedans (faut pas qu'il reste dans tes tuyaux ), en partant coté capteur tu devrais savoir s'il y a un bouchon d'eau ou pas.
Une fois le système vidé, bien sûr, hors gel et sans aller jusqu'au niveau cuve.

A plus

[guy delsol]

tous..!

S'il y a bouchon de glace, c'est qu'il reste de l'eau, et si elle gèle....voilà...

L'avantage d'un autovidange bien fait...c'est que ça marche, mème à -10, comme la nuit dernière...
Un beau soleil, et le ballon se trouve à 35°..ce jour.

CDLT.
Guy

[Balajol]

Bonsoir
Moins 15 chez nous la nuit dernière, ballon ECS à 32°C ce soir, a priori tout beigne. Aucun problème constaté.
Une vidange incomplète semble être la raison qui revient le plus
Cordialement
Bertrand

[ezza]

donc "donc migration de la vapeurs d'eau dans un tuyau" .... Légende urbaine

........ a suivre, l’enquête continue pf26