chauffage solaire eau en complément de murs Trombe

[René66]

Etat des lieux:
J’habite en Cerdagne dans la partie montagneuse des Pyrénées Orientales à 1400 mètre d’altitude à coté de Font-romeu. Malgré des hivers froids nous bénéficions de près de 3000 heures d’ensoleillement par an (Dixit météo-France) C’est dans cette région qu’ont été construit le four solaire d’Odeillo et la centrale Thémis.
Il y a 25 ans, à l’auto construction de ma maison, j’avais opté tout naturellement étant donné l’environnement pour un chauffage solaire de type « mur Trombe ». Le complément du chauffage se fait avec un insert.
(Si ça vous intéresse je peux vous décrire l’auto construction de « mur trombe »)
Cette première solution me permet d’économiser à vu de nez 50% à 60% du cout de chauffage.
J’ai fait la comparaison avec une maison de même année de construction de même volume mais de fabrication traditionnelle elle nécessite 20 à 25 stères de bois par hiver pour se chauffer dans le même temps je n’en consomme que 6 à 8 stères.
J’avais quand même noyé dans les dalles des serpentins de tuyaux au cas où.
Monté le bois pour l’insert tous les soirs c’était pas mal, maintenant ça commence à me peser (on devient fainéant), du coup je décide de vitaliser le plancher chauffant pour compléter le chauffage.
Caractéristique de la construction : isolation extérieure 8 cm de polystyrène, plancher en ourdis polystyrène, toit 45 cm de laine de verre. (Pour avoir le maximum d’inertie thermique à l’intérieur de la maison)
Mise en place du projet:
Premièrement évaluer précisément mes besoins en chauffage :
N’étant pas un grand théoricien et les études caloriques de me semblant complexes, j’ai opté pour un test en réel.
Je me suis amusé à installé un vieux cumulus de 200 litres ayant une résistance chauffante de 2400Watt, un circulateur, que j’ai branché au plancher chauffant du 1er étage. Le thermostat du cumulus étant mort, je régule la température par une horloge. Et la surprise en faisant fonctionner la résistance 18 heures par jour (j’obtient une eau en sortie de ballon de 32°, un plancher à 20°, 22° environ et la température de la maison sans aucun autre apport oscille entre 18° et 22° (apport des « murs Trombe »)au 1er étage et entre 16° et 18° au 2e étage malgré des température extérieures de l’ordre de -10°C
Je prends ma calculette et fais mes comptes mes besoins sont 43 kilowatt /jour pour décembre, janvier, février.
36 kilowatt /jour pour fin février et début mars. (15 heures de chauffe).
Décision :
Produire de l’eau chaude solaire pour le plancher chauffant et compléter par un apport électrique ci-besoin et pour en même temps produire l’eau chaude sanitaire solaire.
Après avoir épluché votre site, très riche et varié, j’ai opté pour :
• Installer un stockage de 600 ou 800 litres, chauffé au solaire, en série avec un cumulus pour les planchers chauffants le retour des planchers chauffants se déversera directement dans le stockage solaire. A priori s’il n’y a pas de stratification je ne pense pas que ce soit un problème étant donné que la température d’entrée dans le plancher chauffant est au maximum de 32°c.
• Utiliser le principe du drain back en circuit fermé (pas de glycol) pour pouvoir chauffer directement l’eau du stockage et supprimer les pertes au niveau du transfert de calorie entre les circuits.
• Positionner dans un premier temps 6 m² de panneau solaire sur la balustrade du balcon du 2e étage.
• Changer le cumulus ECS pour un cumulus avec échangeur

Jusque la c’est facile passons au plan : (en pièce jointe)

Quelques inconnues:

Quel volume de stockage solaire?

Au niveau du pilotage de la régulation entre les stockages je n’y entends rien
Je compte me servir de mitigeur thermostatique (A) pour réguler mon plancher chauffant ne vas-t-il pas trop freiner la circulation quelles sont les pertes?

Un mitigeur thermostatique (B) pour forcé le passage de l’eau dans le ballon ECS si le panneau donne en sortie plus de 50°C pensez vous que ça marche ?

Le gros morceau c’est le drain back si la cuve est au rez-de-chaussée pour les panneaux c’est nickel mais je me demande au niveau du plancher chauffant du 2ème et de l’échangeur du ballon ECS j’ai peur d’avoir au minimum des bulles et même surement de l’air.

[patoche]

Salut René et bienvenue, Tous,
Vite fait, 3 p'tites questions : 1/comment fonctionne la liaison entre les stocks B( censé sous pression) et C (atmo) ?
2/ Si tu es en drainback sur cuve atmo, comment fait tu pour avoir une circulation sur tes circuit plancher ( j' entends par là au démarrage des circus et à l'arret ) ? Tes plancher ne se retrouvent ils pas en drainback eux aussi ?
3 / Comment fonctionne ton serpentin sur l'ecs (monotube???) et ou passe l'air à l'ouverture de ta vanne mitigeur sur l'circuit chaud capteur ?
Voili, voilou...y s'fait tard et j'y vois plus trop " clair" et j'ai déja p't'être déconné , demain les troupes fraiches vont venir à la rescousse....
A+, Patoche,
Ps: compactes ton schéma ....faut jouer de l'essuie glace et les gens n' vont pas lire...merci

[Guinebault]

Bonjour,

Compte tenu de l'ensoleillement, ce serait dommage selon moi de ne pas rechercher presque l'autonomie solaire.

Pour avoir presque cette autonomie il te faudrait 1500 litres de réserve tampon:

1500 Lx1.16x(50°C-27°C)=40kwh

50° étant la température maxi envisageable l'hiver compte tenu du volume du ballon, 27° étant la température mini utilisable pour un plancher chauffant en général.

Ici en haute savoie, avec un stockage de 2500 L, je suis autonome au coeur de l'hiver avec 12 panneaux, si nous avons deux jours de soleil consécutifs, la chaudière ne fonctionne pas, la température ne descend pas en dessous de 19.5° avec moins 6° toute la nuit à l'extérieur.
Maison de 160m2, 10cm laine de roche ds les murs(insuffisant et 20 cm ds les rampants de la toiture(insuffisant).

Pour produire 40kwh, il te faudrait environ 18 à 20m2 de panneaux.

J'éviterai le mitigeur thermostathique pour piloter le PC car tu n'optimiseras pas l'utilisation de tes précieuses calories solaires.

Suivant la température ext, le départ de l'eau varie entre 27° et 35° environ en hiver, alors surchauffe ou inconfort assuré.

Recherche plutôt une régulation d'occasion sur le bon coin, il y en a souvent avec pilotage d'une vanne trois voies chez Brico ou autres..

Pour ce qui est de la stratification, ce n'est pas important avec un PC.

Attention, inclinaison des panneaux 60° environ.

Côté régulations, voir celles du commerce, c'est simple et étudier pour comme aurait dit Fernand.

Cordialement.

Daniel.

http://www.apper-solaire.org/Pages/Expe ... 20piscine/

[ericvar]

Bienvenu René 66.

La Cerdagne....mecque du solaire Français et splendide région s'il en est !
Et que devient Thémis ? C'est domage de voir cette centrale arrêtée à notre époque de recherche d'énergies renouvelables; C'est vrai que c'est une usine à gaz mais qui à été copié et qui fonctionne a l'étranger!

Donc pour ton projet, moi c'est la position de ton ballon ECS qui me chagrine pour faire du drain back: comment faire la vidange des capteurs ? Il serait mieux au sous sol.
Je suppose que B prend ses calories dans C par un échangeur ? sinon effectivement je crains pour le fonctionnement.
Le ballon B est-il indispensable ? Une résistance instentanée ne serait-elle pas suffisante ?

Le volume de stockage me semble un peu juste: autant avoir la réserve adaptée pour ne pas avoir à changer ensuite.

En tout cas tu as beaucoup d'atouts pour passer au chauffage solaire. Le livre d'APPER te serait certainement très utile.

Eric

[pierrot900SS]

bonjour

[quote="René66"]
Un mitigeur thermostatique (B) pour forcé le passage de l’eau dans le ballon ECS si le panneau donne en sortie plus de 50°C pensez vous que ça marche ?
[/quote]

cela fonctionne mais va t imposer de monter tout ton stock a cette temperature
avant qu'il ne charge le ballon ECS .

et pour le fonctionnement en auto vidange ton retour chaud dans ton
stock dois se faire au niveau de la bulle d'air .

pierre

[patrick13]

Comme dit pierrot900SS pour le retour chaud.

Le mitigeur, faut peut être le caler la température d'exploitation du plancher + les pertes jours (au pif 40° comme ça il y en a aussi pour soulager les machines lave linges et vaisselles, en baissant la consigne de mitigation.

Ou tout simplement laisser le cesi en série avec sa faible surface d'échange il ne prendra pas toutes les calories, (comme patrick07).
Dans ce dernier cas, l'adéquation volume /surface capteur doit te permettre d'éviter la surchauffe du petit cesi car bâcher les panneaux ne sera pas chose aisé.

@+

[remi.450]

Bonsoir,
Concernant le départ plancher chauffant je le réaliserais avec 2 thermostatiques comme vu sur ce post là :
http://forum.apper-solaire.org/viewtopi ... 7717#47717

Rémi

[m_you49]

Salut René et Patrick.
Déjà demandé par Patoche: pouvez-vous réduire la taille des images pour éviter d'utiliser les flèches horizontales. Merci d'avance.
Pour l'install, des remarques faites sur l'ECS au niveau de son fonctionnement et du drain-back ?
Les planchers ne risquent-ils pas de se vider à l'arrêt ?
Ne peux-tu pas envisager une charge directe des planchers et/ou décalée par accu dans la réserve et un appoint par échangeur électrique (c'est vrai qu'un cumulus n'est peut-être pas plus cher).
Pour donner une idée de ce que j'ai, je peux dire que la véranda remplace ton mur trombe, autrement ça ressemble.
Capteurs inclinés à 65° en partie haute, réserve au sous sol. 100 m² de PC au rez de chaussée, 60 m² à l'étage. Il faut jouer sur les niveaux pour ne pas avoir de surprise.
Va voir sur mon site perso: www.m.you.free.fr ou contacte en MP.
@ +

[ramses]

Fichier modifié par la modération ! merci de rester dans des dimensions d'images raisonnables, 800x600 voir meme 640x480 permet d'avoir une image de qualité suffisante sans obliger tout le monde à jouer du "latéral" pour lire les posts

[m_you49]

Salut Ramses
[quote="ramses"]Fichier modifié par la modération ! merci de rester dans des dimensions d'images raisonnables, 800x600 voir meme 640x480 permet d'avoir une image de qualité suffisante sans obliger tout le monde à jouer du "latéral" pour lire les posts [/quote]
Merci de t'en être occupé, j'ai failli me sentir mal à force d'aller de gauche et de droite
@ +

[René66]

Hier j’avais fait une réponse je ne sais pas se que j’ai fichu au moment de l’envoie ça a beugué donc je recommence.
Patoche
1 le ballon B est l’actuel cumulus qui me chauffe électriquement le plancher chauffant (PC) je vais le garder pour la même utilisation par contre je vais le descendre en dessous du niveau de la cuve C pour simplifier son remplissage. Le retour des PC se fait dans la cuve C et du coup celui ci devrait remplir à son tour B
2 J’ai copié l’installation de François présenté sur le site ça à l’air de marché s’il n’y a pas de prise d’air. Il me la confirmé par mail.
3 Pour le serpentin de l’ECS tu as raison il faut que je revoie la question.
Guinebault
Je suis un peu coincé pour augmenté la surface de panneau solaire eau car sur la surface Sud il y a déjà 16 m² de mur Trombe plus les baies vitré pour le chauffage passif.
Mon terrain est très venté en hiver des coups de vent à plus de 140 km/h orienté nord nord/ouest plus un voisin plein sud qui aime les grands arbres donc pour le moment je reste à 6/8 m² au 2ème étage. Par contre merci pour la méthode de calcul pour ma réserve
Les panneaux seront inclinés à 65°
Les mitigeurs thermostatiques je vais oublier pour me lancer dans un pilotage par régulation automatique
Ericvar
Thémis est démantelée et sert maintenant pour la recherche astronomique Pour la position de l’ECS je me pose la question il était la avant mais tu as surement raison
Le ballon B ne sert que pour chauffer le PC quand le soleil ne suffit pas on peut le considérer comme une verrue du stockage C. Il n’y a pas échangeur c’est la même eau.
La réserve tu as raison je peux la prévoir plus grosse il suffit que je la remplisse moins.
pierrot900SS
C’est quand l’eau à la sortie du capteur est à plus de 50° qu’elle est dévié dans le serpentin de l’ECS avant de repartir chauffer le stock C. La température du stock C est indépendante.
patrick13
J’ai pris conscience que la partie chauffage ECS n’est pas au point je vais revoir la question avec des vannes 3voies et une régulation bien que n’y connaisse rien.
Remi.450
J’ai vu ce système sur le site mais si le retour des PC se fait directement dans le stock C un seul mitigeur thermostatique est nécessaire Mais je pense que je vais peut-être les remplacer par de vannes 3 voies pilotées par une régulation à voir.
m_you49
Comme je l’ai dit à patoche l’installation de François fonctionne comme ça donc je vais essayer de toute façon je ne veux pas utiliser de glycol donc….
L’appoint par échangeur électrique je n’y ai même pas pensé puisque le cumulus je l’ai eu gratos mais dans l’installation définitive pourquoi pas.
J’ai vu ta maison c’est vrai c’est du kif kif chez moi l’air étant très sec les murs Trombe ça marche super dans une région plus humide la serre c’est beaucoup efficace.
Merci à tous je vais faire les corrections et je vous les montres
en plus petit promis
Cordialement René

[pierrot900SS]

bonsoir

[quote="René66"]
pierrot900SS
C’est quand l’eau à la sortie du capteur est à plus de 50° qu’elle est dévié dans le serpentin de l’ECS avant de repartir chauffer le stock C. La température du stock C est indépendante.[/quote]

si tu utilise un thermostatique la temperature de ton stock ECS
est loin d'etre independante de C car il faut bien comprendre
que dans une installation solaire bien faite le delta T obtenu entre
l'entrée et la sortie des panneau est de l'ordre de 5 a 10°c en
fonctionnement normal . Il faudrat donc que ton stock soit a plus de 40 °
pour que l'eau des panneaux sorte a plus de 50° afin d'etre devie vers
le ballon ECS .

pierre

[René66]

OK je savais pas je pense donc que la vanne thermostatique à cet endroit je vais oublié car meme si je le reglait à 40° T° maxi d'entrée d'un plancher chauffant je n'ai aucune souplesse donc va pour une vanne 3 voie piloté par une régul

[René66]

Réflexion finale du moins j’espère
Partie apports solaires
Si T°sonde K > T°sonde L Circulateur F fonctionne, Circulateur v3vH dirige vers Stock C.
Si T°sonde K > T°sonde N Circulateur v3vH dirige vers Stock A puis vers stock C.
Le cumulus B doit être considéré comme faisant partie du Stock C. la cuve C fera d’ailleurs 1000 litres je la remplierai au 2/3 et j’ajouterai si je trouve un autre emplacement pour ajouter des panneaux.
Planchers chauffants (PC):
Ils sont régulés par le mitigeur thermostatique G
Le cumulus B ne fournit que l’appoint.
Je n’ai pas priorisé le chauffage direct des PC par les capteurs car je pense que la cuve C recevant le retour des PC elle devrait se trouver à la même température donc en chauffant directement la cuve je m’évite une v3v et sa régulation ou un mitigeur thermostatique qui risque de ralentir la circulation dans les capteurs.
Le problème d’avoir des PC au dessus du stock en atmosphérique, me semble possible après avoir lu : « Variante drain back , circuit fermé, ballon plus haut que capteurs par Guy Delsol » sur le site s’il n’y a pas de prise d’air dans le circuit PC ça doit marcher.
Voila mes dernières réflexions.
Maintenant mon problème c’est la régulation je cherche sur le site « la régulation pour les nuls » mais j’ai pas trouvé comment je peut gérer tout ça quel matériel acheté.
Je remercie tout le monde pour les tuyaux que vous m’avez donné.

[René66]

oups un peu trop petit le schéma maintenant