Projet ECS et PC

Auto-construction, trucs et astuces...

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Messagepar Jean-Matthieu STRICKER » Ven Avr 27, 2012 10:43 am

Bonjour !
Etant donné le prix des énergies et les -15°C que nous avons eu cet hiver en Alsace, je me suis dit que le solaire serait une bonne solution d’économie.
Le prix demandé par les installateurs et les propositions « faut-tout-changer » m’ont orienté à faire moi-même.
C’est comme cela que j’ai découvert Hélio France par un collègue puis l’APPER dont j’apprécie l’esprit communautaire.

Je me suis inscrit au forum depuis quelques semaines et j’ai dévoré le livre qui m’a apporté bcp de réponses !

Je suis ingénieur en électronique automobile et j’ai 44 ans
J’ai déjà fait moi-même : une extension du circuit de chauffage, des travaux d’entretien chauffage et ECS, j’adore souder le cuivre (ça ne me change pas de l’électronique !)

Mon projet se concrétise et j’ai déposé hier la demande de travaux en cette fin Avril 2012….
Je trouve que les capteurs proposés par l’APPER me convienent mieux que Hélio à part la pompe volumétrique pour l’autovidange….et un choix de ballon qui n’est pas encore fait !

En fait, au départ je voulais faire passer le circuit chauffage du PC dans la masse de 800 l du ballon, mais je préfère une solution 800 l eau morte et passer par un 2e échangeur en haut :
- Cela réduit le volume de dilatation du circuit chauffage et PC et ne stresse pas le ballon d’expansion qui m’a lâché et que j’ai remplacé par un plus gros (3% de volume de 800 l dilaté cela fait 24 l ). Je ne veux pas dépasser 1 bar dans le circuit primaire pour la protection du PC et des raccords PER.
- Cela réduit la quantité d’eau dans le circuit primaire du chauffage : moins de boues, moins de gaz, PC mieux protégé contre les boues...



Projet phase 1 : Eau chaude sanitaire en auto-vidange.

Contraintes :
- Etre indépendant au possible de l’installation existante pour des raisons de maintenance et prévoir un remplacement de la chaudière ultérieurement.
- En été, chaudière en mode hors gel pour gestion dés-embouage du PC et appoint si forte demande ECS (contraintes féminines !)
- Limiter la température de l’ECS à 60°C en provenance du ballon solaire par mitigeur.
- Garder l’appoint par la chaudière à 50°C
- Renforcer l’isolation du ballon de la chaudière.
- Se familiariser avec les techniques solaires, la régulation numérique.
- Gérer le stockage solaire avec une régulation numérique à construire à base de microcontrôleur « PIC », calcul en virgule fixe. Basse consommation électrique.
- Budget 4500€ ; objectif amortissement inférieur à 10 ans à raison de 450€/an.


Propositions :

- Ajouter un ballon ECS solaire en série avec le ballon existant de 180 l pour préchauffer l’ECS en intersaison et produire en été.

- Eau morte dans 800 l du ballon combiné pour la phase 1 : dégazage de cette eau avant de l’injecter dans le circuit chauffage en phase 2.

- Installation de 3 capteurs GMT 2510 Tinox pour une surface totale de,69 m2.
Circuit auto-vidangeable fermé : contrainte -15°C en hiver à +30°C en été ; pas de glycol.

- Ballon APPER 800/180 L : combiné double échangeur.
A disposer à la cave, car par de place à coté de la chaudière au fond du garage. Contraintes d’encombrement : Largeur escalier 1 m, hauteur cave (1m82 passage sous tuyau d’évacuation) 2m08 sous plafond.
/ !\ Reste à savoir comment le déplacer 565 kg dans l’escalier de 6 marches ! !
Ou autre solution à étudier en fonction de la place : au fond du garage à côté de la chaudière

-Ballon tampon de 15 L pour circuit capteurs pour auto-vidange : récupération ballon élec ECS.

- Pompe volumétrique 200 l/h 60W Hmax ?? ; temps d’amorçage 3 minutes environ
Hauteur manométrique à vaincre 8 m maxi



Projet phase 2 : Couplage au circuit de plancher chauffant (PC)

Régulation numérique de la température de départ du PC, priorité chauffage en intersaison et hiver.

Injecter l’eau réchauffée du ballon combiné dans le circuit de chauffage du plancher par une vanne trois voies régulée.
Compatibilité du solaire avec la basse température du plancher :
- déjà en place : sécurité par arrêt du circulateur PC si température > 35°C.
Développement d’une régulation numérique à système échantillonné.


Autre projet : ravalement de façades avec pose d’insolant externe pour limiter les fuites thermiques par les dalles. Devis en cours….

En pièce jointe le schéma hydraulique du projet.

J'attends vos réponses sur un éventuel point bloquant ?

Jean-Matthieu
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Messagepar ramses » Ven Avr 27, 2012 10:54 am

bonjour a tous,

si une pompe volumetrique n'est pas necessaire, essaye d'eviter : cout moindre pour un circulateur, risque moindre niveau "surpression" accidentelle, duree de vie bien plus longue pour un circu et consommation moindre !

Bien a vous tous
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Messagepar ametpierre » Ven Avr 27, 2012 15:01 pm

le serpentin du haut est fait pour l'appoint
la surface d'echange est petite et ne convient pas pour reprendre l"énergie pour la réinjecter ds le PC
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Messagepar Jean-Matthieu STRICKER » Ven Avr 27, 2012 15:36 pm

Mes repects à Ramses, oh au grand pharaon du solaire :-D : OK pour 2 circulateurs, plus facile à trouver ! H= 8 m maxi

Merci Pierre pour l'avertissement au sujet de l'échangeur, j'y avait pensé au départ en lisant une note sur le site de l'APPER...
Mais quelle serait l'alternative ? :-?
et comment éviter que les 800 l me causent des variations de pression dans mon circuit primaire de chauffage en prise directe sur le ballon?

Si vous avez des conseils pour manier un ballon de 570 kg, le coucher et le descendre de 6 marches, je suis preneur ? :-)
Jmat
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Messagepar ametpierre » Ven Avr 27, 2012 15:42 pm

le mien un 1000/200, une fois l'isolation enlevée, je l'ai déhabillé puis basculé horizontalement, et tiré avec des sangles sur des madriers de bois mouillés qui glissaient nickel

les variations de pression te posent un pb , ya ça ds ts les systemes de chauffage
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Messagepar Balajol » Ven Avr 27, 2012 19:39 pm

Bonsoir Jean_Matthieu et tous,
Attentions au réservoir Drainback, le dessin laisse penser que le chauffe eau 15 litres sera tout simplement retourné.
Le Départ Capteur "chaud" doit plonger dans la partie "Liqude", avec un trou d' évent en point haut.
La sortie réservoir vers échangeur doit être en point bas (le circulateur n'est pas une pompe aspirante et tu risques de garder de l'air dans cette branche)
et éloignée de l'arrivée capteur afin de ne pas aspirer d'air.

Symbolisation page 4 de ce document:
http://www.apper-solaire.org/Pages/Fich ... /index.pdf

Cordialement
Bertrand
Modifié en dernier par Balajol le Ven Avr 27, 2012 19:42 pm, modifié 1 fois.
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Messagepar Jean-Matthieu STRICKER » Ven Avr 27, 2012 20:16 pm

Pierre,
Merci pour l'astuce de mouiller le bois ! Il faut en venir aux techniques de Stonehenge ou du mystérieux mur païen qui entour le Mt Ste Odile ici en Alsace !

Il a 3 ans j'avais le vase d'expansion de 5 l de la chaudière qui a lâché sans que je m'en rende compte : j'avais des variations importantes de pression. Je l'ai remplacé en externe par un 15 l depuis plus de pb.
L'autre point : les boues et PC ne font pas bon ménage. Je vais ajouter un pot à boues (voir schéma précédent) au retour du PC et de la chaudière.
Mais je me dis que le fait d'avoir les 800 l d'eau primaire dans la cuve j'aurais à la fois de la décantation en bas et une poche d'air en haut (voir plan du ballon combi APPER). Le 2e échangeur peut me servir en remplacement du ballon de la chaudière ou bien je choisirai le simple échangeur ref BV800/160CRES.

Bernard,
Oui j'ai effectivement mis à l'envers le ballon. Quand les panneaux se vident le tube plongeur est plein d'eau, l'air ne peut remonter dans le tube (effet tube siphon qui va aspirer à l'amorçage de la pompe). L'arrivée d'eau chaude en haut possède une calotte qui envoie le liquide contre la paroi du ballon. Les 2 branchements sont assez éloignés et le tube est très bas. Je vais faire un essai dès que je peux avec le matériel d'arrosage.

La je me prépare un détecteur de niveau bas : électronique basse consommation (1mA/5V) avec sonde unique en utilisant le doigt de gant du thermostat (je supprime la résistance et l'anode). Ceci pour renvoyer un signal d'alarme à l'automate en cas de niveau mini.

Jean-Mat
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Messagepar Balajol » Ven Avr 27, 2012 21:02 pm

Re Jean-Matthieu et tous,
Je ne sais pourquoi, tout le monde veut m'appeler Bernard :-)
Pour le chauffe eau, à voir :sad: Ce point Haut est un piège à bulles..
Sinon tu as la possibilité d'utiliser la sortie chaude d'origine (Chauffe eau en position Normale) comme niveau haut, entrée froide comme sortie vers l'échangeur et la pompe.
Il ne te reste qu'à réaliser l'entrée "chaude" venant des panneaux avec un passe cloison en partie haute, tu soudes une section cuivre 20/22 sur ce passe cloison pour réaliser la canne plongeante :-)
Pour un niveau visuel, un Té sur la sortie vers échangeur, un autre sur l'arrivée venant des panneaux et entre les deux un tuyau souple type "tricoclair" fait très bien l'affaire (pour un niveau à distance tu as les compétences pour gérer la chose :-) )
Cordialement
BERTRAND :lol:
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Messagepar Jean-Matthieu STRICKER » Sam Avr 28, 2012 9:08 am

Bonjour Bertrand,

oups ! excuse-moi de t'avoir appelé Bernard :oops: mes yeux étaient un peu fatigués hier soir !

Je vais finalement suivre tes conseils, car les ports du ballon en 1/2' sont un peu justes et vont me provoquer des pertes de charge....
Je suis en plein calculs du circuit solaire...
J'ai vu ton idée d'indication de niveau dans un rapport APPER, pratique pour le remplissage et le suivi.

La solution de jauge électronique me servira à envoyer un ordre d’arrêt automatique des circulateurs en cas d'absence de surveillance de niveau.
Le thermostat d'origine peut aussi servir à couper les pompe directement sans passer par l'automate si la température de retour est excessive (sécurité intrinsèque). ...déformation professionnelle :-D

Quand j'aurai clôturé ce sujet ballon tampon, je vous ferai un petit rapport avec le schéma du capteur qui fonctionne à merveille (testé hier soir) !

Jmat
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Messagepar ramses » Sam Avr 28, 2012 15:57 pm

bonjour a tous,

JMat, tu parles de 3 GM25 ca nous donne donc a la louche 8 m² soit un debit conseille moyen de 400l/h.

==> Pourquoi parles-tu d'une pompe a 200L/h ?



tu parles egalement d'un petit ballon drainback, je presume que tu le places plus haut que ta cuve.

==> Pourquoi parles-tu d'une hauteur de remplissage de 8m alors que le ballon te permet de la reduire seieusement et donc de faire un choix de circulateur bien plus petit, moins vorace energetiquement et surtout mieux adaptable en debit a tes desideratas ?

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Messagepar Jean-Matthieu STRICKER » Sam Avr 28, 2012 16:33 pm

Bonjour Ramses,

Tes remarques sont pertinentes :
3 capteurs GM TINOX 2510 (1988 x 1218 x 90 mm) font 3 x2.23 m2 de surface d’absorption soit 6,6 m2 environ.
Sur ton premier conseil de ton msg précédent, je vais partir sur un ou 2 circulateurs 25-6 ou 25-7, la pompe volumétrique me paraissait intéressante pour vaincre les 8 m et ne consomme que 60 W. C'est vrai le débit est fixe et un peu juste...
Mais des circulateurs se trouvent partout et je ne serai pas dépendant d'un "machin" spécifique.
En effet le ballon tampon sera bien plus haut que la cuve à 6m (à évaluer précisément..) du sommet des panneaux.
Il me suffira de mettre la pompe juste en contrebas du ballon tampon. exact ?
(quitte à coller le tout au plafond du garage :grin: )

Merci encore pour ce conseil expérimenté.

Jean-Matthieu
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Messagepar Balajol » Sam Avr 28, 2012 16:48 pm

Re, Jean Matthieu et tous,
Le circulateur n'aura à vaincre que la différence ente le niveau de ton réservoir et le haut des panneaux. Au sol près du ballon sera parfait. (L ' air qui pourrait être entraîné par le flux aura tendance à remonter dans le réservoir et ainsi éviter de se retrouver à l'aspiration du circulateur :-) )
Cordialement
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Messagepar ramses » Sam Avr 28, 2012 18:12 pm

bonsoir a tous,

Bertrand vient de te donner la hauteur exacte de refoulement ! c'est la delta entre le dessus de ton petit ballon reserve air et le dessus des panneaux; c'est bien pour cela que je te demandais de preciser cette hauteur.

Pour ce qui est du circu, essaye de le mettre le plus bas possible afin qu'il aie la plus grande colonne d'eau sur le dos, ce n'est que mieux pour lui et pour eliminer les risques de cavitation. (donc a la cave au pied de la cuve)

Et pourquoi veux-tu absolument mettre un second circu ? si tu joues bien ton jeu de hauteur et de section niveau perte en charge, on peut facilement travailler avec un seul petit circulateur et meme se la jouer sans changer de vitesse entre remplissage et circulation.

Surtout ne te prends pas le choux ou ce n'est pas necessaire, et dans ton cas c'est ici que c'est tout simple et que ca doit doit fonctionner simplement. Tu trouveras des install semblables a ce que tu veux faire dans les CR. Et oublie au plus vite les pompes volumetriques pour ton appli, elle n'est absolument pas necessaire et meme a proscrire pour toutes les bonnes raisons que je t'ai donnees dans mon post precedent.



Bien a vous tous
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Messagepar Jean-Matthieu STRICKER » Lun Avr 30, 2012 10:00 am

Bonjour à tous,

Je vise effectivement une solution avec un seul circulateur !
Merci Bertrand et Ramses pour vos conseils.

Le delta entre la réserve tampon et le haut des capteurs est de 5,1m maxi
(voir schéma joint)

Finalement, il y a chose qui m'échappe avec la pompe tout en bas (point B sur le schéma):
- OK elle se prend une colonne d'eau de 2m70 environ à l'entrée mais en sortie elle a aussi une charge de 2m70 ?
- en limite d’amorçage la pompe a une colonne d'eau de 7,80m ?
- une pompe donnée pour Hmax = 6 m pour Q= 0,5m3/h suffirait elle à amorcer ?

Si la pompe est juste en dessous du niveau de la réserve au point A, elle n'aurait à vaincre que 5,10 m environ ?

Les courbes de charges des pompes sont-elles données pour une hauteur d'eau de zéro en entrée?

J'avais vu un CR similaire sur le forum ou le site, je le recherche en vain... :-x

Cordialement,

Jean-Matthieu
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Messagepar remi.450 » Lun Avr 30, 2012 10:41 am

Bonjour Jean Matthieu,
Si ta pompe est au point A ou B elle aura toujours 5.10 m à combattre en perte de charge puisque ton niveau est à l'arrêt de 2.7 m (principe des vases communiquant il n'y a aucune énergie extérieure en jeu.)
Par contre au point A la pompe va caviter et cela n'est vraiment pas bon pour la pompe.
Rémi
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