Mon projet "PlanSol"

[Michel38]

Bonjour, ce projet avance lentement (dépendant des différents travaux sur le bâtiment) mais celà me donne du temps pour affiner les plans et le choix des matériels et intervenants et terminer le programme de pilotage. Je vous joins le synoptique que je pense (presque) définitif. Michel38.

SYNOPTIQUE15.jpg (94.15 Kio) Vu 12925 fois

[ringeval]

salut,
je comprend pas trop, l'eau de tes panneaux arriverait en bas de ton ballon et repartirait également du bas de ce ballon

[Michel38]

Oui, l'eau chauffée arrive dans le ballon par l'entrée "stratificateur"(qui est un tube central percé qui répartit l'eau entrée selon les couches de température du ballon).
La sortie d'eau est celle qui est la plus froide (en bas).
Michel38

[yves35]

bonsoir,

je ne comprends pas la position de la sonde "2" . Je ne connais pas le ballon avec tube central ,mais comment est prévu la position de la sonde sur ce type de ballon? Cette position est importante pour optimiser la production solaire .



yves

[Michel38]

Bonjour Yves35,
Je reconnais que ce n'est pas très clair sur le dessin. Je vais le modifier. La sonde 2 sert uniquement pour le calcul des gains en calories. Elle sera plaquée sous l'isolant sur le tuyau de retour d'eau à l'entrée du ballon. C'est la différence entre la sonde1(panneaux) et la 5(bas ballon) qui va servir à piloter le circulateur en PWM afin d'optimiser le débit selon cette différence. (au max pour amorcer le circuit d'eau jusqu'au réservoir drain back puis en proportionnel selon T1-T5).
Michel38

[Uncle Buzz]

le "mitigeur 4 65°C" est mal placé sur le schéma, il devrait être la source d'alimentation du circulateur du bouilleur, pas sur le retour chaud, là on ne maitrise pas du tout le débit sortant à 65°C qui se mélange au départ froid du ballon aspiré par le circulateur, le mélange dépend simplement des pertes de charge des 2 branches "ballon" et "sortie mitigeur 65°C" et l'eau envoyée au bouilleur est obligatoirement plus basse que 65°C (et peut-être de beaucoup).

EDIT: en fait le "mitigeur" ne peut pas fonctionner ici, il lui faut 2 entrées et une sortie mitigée , ici il a 2 sorties vers le ballon chaud et vers l'alimentation bouilleur et une entrée qui est la sortie bouilleur ce qui ne fonctionne pas car il n'a qu'une source à mitiger avec quoi ?

[Michel38]

Bien vu Uncle Buzz,
un mitigeur avec 1 entrée et 2 sorties, il y a comme un bug. Comme quoi il faut toujours éviter d'être juge et partie. Je vais corriger celà et continuer d'avancer.
Merci, Michel38

[yves35]

bonjour,

je reviens sur la position de la sonde ballon qui se compare avec la sonde capteur pour déclancher/stopper le circulateur. Je n'ai pas l'expérience de tels ballons , mais il me semble que si elle est placée en bas le circulateur marchera souvent (puisque c'est la partie la plus froide) et souvent pour rien. As un lien/doc vers ce ballon que je ne connais pas.

Je suis un peu méfiant avec l'hydraulique qui parfois ne sait pas lire le plan du concepteur et n'en fait qu'a sa tête .

yves

[Michel38]

Bonsoir yves35,
le circulateur fonctionnera tant que la température du panneau sera plus chaude de quelques degrés (paramétrables) par rapport à la température la plus froide du ballon, c'est à dire celle du bas. Le travail du stratificateur sera de répartir dans la bonne couche l'eau arrivant dans le ballon. Dans le cas où la circulation ne s'est pas faite depuis un temps important, l'eau contenue dans le réservoir d'auto vidange sera peut-etre à une température plus basse que le bas du ballon. La quantité d'eau "froide" sera faible et ce phénomène ne sera que transitoire avant que la température de la sonde 2 rejoigne celle de la sonde 1.

Concernant le fonctionnement de l'hydraulique avec une seule eau (sans échangeur), je suis en train de vérifier si certains chemins involontaires pourraient survenir. Par exemple chauffage du plancher en été malgré son circulateur stoppé et comment y remédier...
Michel38

[yves35]

bonsoir,

je suis en train de vérifier si certains chemins involontaires pourraient survenir. Par exemple chauffage du plancher en été malgré son circulateur stoppé et comment y remédier...

je suis dans ce cas et pour éviter de chauffer en été j'ai une vanne sur le circuit du départ chauffage . Radical.

yves

[Michel38]

Bonjour à tous,
j'ai continué de peaufiner le projet et le soumet à votre sagacité acérée...
Se reporter au synoptique joint ainsi qu'au schéma de montage concernant la prose ci-dessous.


Quelques précisions et rappels tout d’abord :
Organisation des différents éléments: le local technique regroupant ballon et circulateurs se trouve en sous-sol, la dalle chauffante de la pièce principale et le poêle bouilleur optionnel est 1 niveau au dessus et la chambre comprenant la salle de bains encore 1 niveau au dessus. Les panneaux placés sur le toit juste au dessus de la salle de bains fonctionneront en autovidangeable (avec le réservoir dans la SdB)
Le système hydraulique en circuit fermé (isolé d’une oxydation) est "sans échangeur" ( la même eau dans tout le circuit) . Le réservoir d'autovidange d’un volume suffisant fait également office de vase de dilatation de tout le circuit.(500 litres d’eau)

J’ai reçu des remarques concernant le choix d’une seule eau pour tout le circuit et je souhaitais y répondre sérieusement:

Le seul point inconnu et un peu risqué selon nous est le raccordement du circuit solaire en direct sur la cuve sans passer par un échangeur. Nous voyons 2 inconvénients à cela :
- Un équilibre des pressions et hauteurs manométriques des différents circulateurs difficile à trouver : par exemple, le circulateur solaire va avoir du mal à travailler si d'autres circulateurs "tirent" l'eau du ballon ;
- Un risque plus élevé de présences de "boues" dans l'ensemble du réseau. Il n'est pas rare d'en retrouver dans les circuits de chauffage traditionnels, on peut installer ce genre de produits pour limiter les impuretés dans le réseau. Si des impuretés se retrouvent dans le circuit solaire, par exemple au niveau des panneaux, cela peut être risqué ;
« séparer les circuits de chauffe c'est respecter le cycle de vie de chaque source d'énergie : le soleil est là le jour et non la nuit, et vice-versa pour le Poêle à Bois. Chaque circuit vit donc sa propre vie à l'intérieur du stockage thermique. »


Concernant les « boues » dues à l’oxydation et à la dégradation des matériaux dans le temps un filtre anti-boues sera installé en plus d’un produit de traitement de l’eau.
Concernant les remarques sur la nécessité d'un échangeur dans le ballon, j'y vois plusieurs inconvénients:
• perte de rendement dû à l'échangeur
• perte du bénéfice du stratificateur. Les calories solaires en arrivant dans un serpentin en bas devraient alors chauffer TOUT le ballon avec le risque (dans le cas normal où le circulateur de chauffage s'est arrêté en mi-journée) de manquer de calories dans la partie haute pour chauffer l'ECS.
• obligation d'ajouter un vase d'expansion important pour la dilatation de l’eau du ballon
• remplissage et contrôle séparé de 2 circuits au lieu d’un seul

Pour répondre à ces remarques, il faut analyser le comportement de l’eau dans le circuit afin d’éviter que les circulateurs se perturbent entre eux:
• Le flux salle de bains est suffisamment indépendant (séparé des autres).
• Pour l'éventuel poêle bouilleur, il ne fonctionnera qu'en remplacement du solaire et il "pompera" l'eau au même endroit que le circulateur solaire. Il risque de créer une dépression dans le circuit entrainant une circulation involontaire dans le plancher.
• Même souci pour le circulateur solaire. Il faut donc placer dans le circuit plancher un clapet anti-retour qui aura la double fonction anti-thermosiphon (entre le ballon et la dalle en été) et anti circulation parasite lorsque les circulateurs poêle/solaire fonctionnent avec le circulateur plancher stoppé. De plus, on limitera la dépression dans la conduite en limitant la perte de charge entre circulateur et bas du ballon en utilisant une conduite suffisamment courte et large.
• Si le circulateur solaire se désamorce, avec une vitesse PWM réglée trop basse et un circulateur plancher perturbant il faudra remonter la valeur du PWM mini.
• Un autre cas pouvant se produire serait que le circulateur solaire « aspire » l’eau de retour plancher et empêche que celle-ci recircule dans le plancher dans le cas où l’eau arrivant du milieu du ballon serait trop chaude.

Pour ce dernier point notamment, un raccordement spécifique (R pour réunion) est créée de façon que les flux panneau et plancher soient suffisamment séparés. Les 2 flux, solaire ou poêle et plancher, ne se croisant pas, une eau très chaude de source solaire ou poêle ne pourra pas réchauffer l’eau de recirculation du plancher.

schéma hydrau11.jpg (100.18 Kio) Vu 5188 fois

A la réunion des flux « R » on a : (voir schéma de l’installation)
• En circulation solaire seule, R_1 -> R_5 et retour stratificateur
• En circulation poêle seul (pour T > 65°C), R_1 -> R_5 et retour haut ballon
• En circulation plancher seule, si T milieu ballon < T M1 on a R_3->R_4->R_1 et retour bas ballon
• et si T milieu ballon > T M1 alors R_3 -> R_2 (pour mélange) + R_1 (retour bas ballon)
Si les 2 circulateurs solaire et plancher fonctionnent en même temps on aura (et aussi selon la vitesse du circulateur solaire):
• si T milieu ballon < T M1 on aura R_3 -> R_1 + R_5.
• et si T milieu ballon > T M1 alors R_3 -> R_1 + R_2 + R_5
Dans les deux cas, une partie de l'eau de retour du plancher passera directement vers les panneaux sans repasser par le ballon et cela est plutôt favorable à un bon rendement thermique des panneaux puisque celà permet de réchauffer l'eau de sortie plancher qui est sans doute la plus froide de l’installation sans transiter par le ballon et de supprimer encore quelques pertes.
Excepté pour le solaire, chaque circuit aura un clapet anti-retour. Des vannes placées à différents endroits permettent de ne pas tout vidanger en cas d’intervention sur l’installation.
Le radiateur de la salle de bain se trouvant au plus haut de l’installation et étant alimenté par la partie haute du ballon, il va récupérer une grande partie du dégazage. Si le réservoir d’autovidange est placé au-dessus du haut du purgeur du radiateur, on pourra faire communiquer la sortie d’air de son purgeur avec la partie supérieure du réservoir d’autovidange afin de ne pas perdre de pression dans le circuit. (merci pour l'idée Lilde)


Je ne sais pas si quelqu'un aura eu le courage de tout lire mais si vous avez des réflexions constructives (ou destructives) merci de m'en faire part
Bonne journée
Michel38

[Uncle Buzz]

Le débitmètre a-t-il vocation à participer à la régulation ou juste pour du comptage d'énergie ?
Si comptage d'énergie, il faut connaitre le débit et l'écart de température aller-retour. sauf qu'à la fois le circuit bouilleur et le circuit solaire pompent via le débitmètre à la même température froide, mais réinjectent en 2 points différends à des températures différentes, sans qu'il ne soit possible de connaitre la part du débit imputable au bouilleur ou au solaire quand les 2 fonctionnent, donc pas de calcul d'énergie possible en hivers quand le soleil fera tourner le circuit solaire, mais qu'il faudra quand même faire tourner le bouilleur... Et à moins d'avoir une sonde de température intégrée dans le débitmètre et non représentée, il n'y a pas de sonde pour connaitre la température de départ froid et donc faire de comptage d'énergie.

Le retour tiède du chauffage salle de bain en haut du ballon pose un problème de stratification (en fonction de la hauteur réel du point haut, et de la température de retour, si on injecte en haut de l'eau à 40°C dans un ballon dont le haut est à 70°C...)

Peut-être que réunir le retour chauffage salle de bain avec le départ plancher chauffant permet de réinjecter 40°C au milieu du ballon si lé débit du radiateur est plus élevé que celui du plancher, ou d'alimenter le plancher avec le retour 40°C mélangé avec le milieu du ballon si le plancher a un plus gros débit que le radiateur, serait une meilleure optimisation ?

[Michel38]

Salut Uncle Buzz,

Oui le débitmètre sert au calcul de calories mais il permet aussi de vérifier que l'eau circule bien dans le circuit (sinon alarme). Le poele bouilleur est là pour palier au manque de soleil, pas pour fonctionner en même temps.
L'idée est de mesurer T2-T5 pendant l'apport solaire et dans un autre tempsT2-T3 pendant l'apport poêle sauf que...tu me fais remarquer à juste titre que la mesure devrait se trouver au niveau du débitmètre!
Et donc je vais re-re-re-modifier mon synoptique pour mettre la sonde2 sur le débitmètre afin d'avoir les mesure T1-T2 pour les calories solaires (il y aura un peu d'erreur le temps que l'eau transite par le réservoir) et T3-T2 pour les calories poêle.

Concernant le chauffage salle de bain, je considérais un radiateur peu puissant (sèche serviette) qui n'aurait pas trop pompé de calories et que l'automate aurait inhibé dès que la température baissait sous un seuil paramétré.

Merci pour tes remarques, celà m'a fait avancer.
Michel38

[Uncle Buzz]

Le poele bouilleur est là pour palier au manque de soleil, pas pour fonctionner en même temps.

Tu as un autre moyen de chauffage ? car en hivers, je doute que ne faire fonctionner le bouilleur que la nuit soit suffisant (surtout que tu ne vas pas te relever au milieu de la nuit pour recharger et que ça chauffe réellement toute la nuit), ça dépend de sa puissance, de ton volume de stockage et de ton besoin en chaleur, si tu dois le faire fonctionner en journée, tu ne maitrises pas quand le soleil pointera le bout de son nez, tu auras forcément des moments où les 2 seront en fonctionnement (ce serait bête de se passer du peu que peu apporter le soleil en hivers en coupant carrément le solaire). Pour ce qui est de l'alarme, un seul débitmètre suffit si tu connais les niveaux bouilleurs et solaire, même cumulé tu saura si ils tournent ou pas, si le débit est trop faible en revanche, tu ne sauras pas qui est le fautif si les 2 tournent ensemble, mais c'est simple à vérifier en intervenant manuellement une fois que tu as une alarme. Pour la mesure d'énergie, je mettrai 2 débitmètres personnellement, sauf si ton scénario exclue effectivement d'utiliser le bouilleur en journée ce qui me parait bizarre.

Pour le retour radiateur, je ne sais pas quel réglage tu compte y mettre, mais comme il vaut mieux éviter les brulures en cas de contact avec le radiateur, j'imagine que le mitigeur qui l'alimente limitera un maximum d'environ 50°C (ou moins), en fonction du débit le retour sera forcément à moins de 50 et possiblement moins de 40°C, l'écart avec un ballon à 70°C est suffisamment important pour détériorer la stratification, et à priori le retour radiateur sera normalement plus chaud que le mélange de départ pour le plancher chauffant, d'où l'idée de le recycler par là plutôt que de l'injecter en haut.

[Michel38]

Il faut penser que ce sera un petit logement quand même bien isolé. J'ai prévu un poêle bouilleur optionnel pour optimiser l'économie mais on va surement démarrer avec un poêle à bois de récup. Typiquement le mode de vie dans ce logement sera: en rentrant du travail le soir, une flambée si la journée n'a pas été suffisamment ensoleillée et la résistance électrique aura commencé à chauffer le haut du ballon à l'heure programmée. Un poêle bouilleur apporterait un lissage de la température en rechargeant en calories la dalle et le ballon mais apporterait aussi des contraintes: pas de chauffage si panne de courant (çà arrive parfois en hiver chez nous avec la neige sur les lignes), risques de surchauffe, plus de matériel ,plus de pannes possibles...

Pour le retour de l'eau SdB, il faudra effectivement faire la mesure de température pour réinjecter l'eau dans le ballon au niveau le plus pertinent.

Merci uncle Buzz pour ton intérêt à ce projet.
Michel38