Projet solaire BZH ! En Bretagne (si, si ...)

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PIWAI
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Message par PIWAI »

Bonjour à tous,

J’habite dans le Finistère nord, en Bretagne tout près de la mer. J’ai un projet d’install bois solaire pour ma grande maison. Je travaille sur ce sujet depuis plusieurs mois et j’aimerai vous présenter mon projet. Pouvez-vous me, s’il vous plaît, me faire part de vos remarques ?

Quelques précisions :
La maison fait 290m².
En 2010, notre conso de chauffage était de 20800KW et 3100KW pour l’ECS.
Jusqu’à maintenant, notre moyen de chauffage était du fioul (2/3) et bois (1/3). Notre projet est de passer solaire (1/3) et bois (2/3).

Présentation succinctes de l’install :
- 15 panneaux plans (5 blocs en // de 3 en panneaux en série).
- Une stockage d’énergie de 3000 litres (2 ballons tampons de 1500 litres en série).
- Un circuit primaire solaire « classique » : sous pression, glycolé …
- Un échangeur à plaques assurera le transfert « solaire / ballons » (la solution échangeur externe me permet de choisir des ballons très simples, j’espère renvoyer de l’eau la plus froide possible vers les capteurs et aucun ballon ne disposerait d’assez de surface d’échange « serpentin » par rapport au 33m² de capteurs …).
- Un insert bouilleur de 30KW
- L’ensemble est piloté, régulé par un automate M3.
- Nos émetteurs de chaleur sont de type basses T° : un plancher chauffant et 15 radiateurs sur-sur dimensionnés (dans notre install fioul, la T° départ radiateurs était d’environ 33 à 37°, une température pas beaucoup plus élevée que celle de départ plancher)


Concernant l’ECS, c’est un peu particulier. Aujourd’hui nous disposions d’un seul point de production d’ECS et de trois puisages très éloignés entre eux. Nous disposions d’une boucle de bouclage énergivore, une fonctionnalité que nous n’enclenchions qu’à la demande (poussoir + tempo).
Pour la suite, je souhaite changer de philo : une production d’ECS aux trois points de puisage. Les deux ballons 100% électriques sont alimentés en série par le ballon bois/solaire. L’été, une fois le ballon de 400l chaud, la pompe de bouclage s’enclenche quelques minutes pour transférer ces 400l d’eau chaude vers les ballons électriques. Notre stockage d’eau chaude l’été sera en fait le cumul des trois ballons.
J’ai finalement choisi de gérer le circuit chauffage de l’ECS comme troisième circuit en sortie de la réserve de 3000L. L’inconvénient (par rapport au choix de le mettre en série dans la boucle primaire solaire) est l’inertie du chauffage de l’ECS : il faut d’abord chauffer le stock pour chauffer l’eau. Un circulateur en + est nécessaire. Par contre je garde la possibilité de chauffer mon eau avec du bois.

D’après mes estimations :
Avec un rendement global de l’install solaire de 0.45. Notre projet devrait couvrir 34% de notre besoin annuel global.
Nous passerions de 1700l de fioul + 9 stères de bois (conso actuelle) à 11 à 12 stères de bois.

L’idée est d’utiliser l’insert bouilleur comme un poêle de masse (avec stockage dans de l’eau plutôt que dans de la pierre), la combustion sera très vive, intense. Nous pensons moins polluer et exploiter au mieux le bois et l’insert. La combustion vive nous permet de brûler toute sorte de bois (y compris de récup). Cela est tout à fait inverse à ce que nous faisons en ce moment !!! : des feux qui couvent, qui durent, qui fument et encrassent. De grosses bûches (très chères en Bretagne) sont nécessaires.

Concernant la surchauffe estivale : d’abord … nous sommes en Bretagne nord … nos radiations solaires l’été sont moins violentes que dans certaines autres régions. Durant les 7 mois d’été (et intersaisons), nos deux à trois machines à laver / jour utiliseront de l’eau chaude (nous avons 5 (petits) enfants). Et je prévois l’install d’une petite piscine hors sol de 7 à 10 m3 pour permettre la gestion du surplus de calories (estimé à 60KW par jour (en pire cas))

Ma région nous impose une période de chauffage assez longue mais peu intense. Nous sommes en proche côtier, nos T° moyenne en plein hiver sont comprises entre 6 à 8°. Les panneaux évolueront l’hiver dans des environnements au moins 10° plus élevés que dans certaines régions et l’été dans des environnement 10° moins chauds …
J’espère ne pas trop me …. « planter ». Le solaire thermique, j’y crois beaucoup … j’ai vendu cette aventure à toute la famille. Le ticket d’entrée est tout de même assez élevé … J’attend des devis, mais il est probable que la majorité de l’install soit assemblée par nous même.


Sur mon schéma de principe n’apparaissent pas les vases d’expansions, des vannes d’isolement (pour les opérations de maintenance), les séparateurs d’air …


Merci à ceux qui ont pris le temps de tout lire, d’avance, merci à ceux qui m’apporteront remarques ou critiques !

PIWAI
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PIWAI
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Message par PIWAI »

Aih ! je n'arrive pas à joindre mon plan !
L'interface du forum me refuse les extensions de fichier .doc .html et .pdf ???
Help !

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thermitch
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Message par thermitch »

Bienvenue Piway :grin:

Depuis plusieurs jours le forums est planté pour les pièces jointes ... j'ai sonné Fred (d'autres aussi sans doute) mais il doit être très occupé.
Ça va revenir.

Ton projet a l'air sacrément bien mûri et à première lecture ça sent bon.
Juste deux points qui mériteraient précision :
- l'isolation, tu en es où ?
- le rapport entre tes conso litres/stère et ton chiffre de 20800kWh me chagrine un peu. C'est quoi le rendement de tes appareils ?

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Besson François
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Message par Besson François »

Bonsoir a tous , Piwai
Joli projet , la partie esc reste confuse , a mes yeux , un bon schema s impose , enfin , des que ça marche
Amicalement François

PIWAI
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Message par PIWAI »

Bonjour,

Effectivement, concernant la partie ECS ... cela deviendra plus clair ... avec le plan.



Concernant les KW bois, fioul ... Voici quelques détails concernant mes résultats de conso actuelle :

J’ai pris les hypothèses suivantes :
1 litre de fioul = 10.4KW, mon rendement global d’installation fioul est de 0.8 (rendement chaudière et install)
1 stère de bois = 1800KW, mon rendement « bois » est de 0.55 (deux foyers dont un très ancien, très basique. Nos deux feux couvent + de 10 heures par jour)

Notre conso de bois depuis quelques années est de 9 stères par an
9x1800=16200KW avec un rendement de 0.55, on obtient 8910KW

Notre conso de fioul est de 1429litres pour le chauffage
1429*10.4=14861KW avec un rendement de 0.8, on obtient 11889KW

Notre conso du fioul est de 336litres pour l’ECS
336*10.4=3496KW avec un rendement de 0.8 , on obtient 2796KW

Voilà comment j’arrive à mes 11889+8910 = 20800KW en besoin de chauffage par an.


Autre précision : quand j’annonce une couverture solaire d’environ 34%, c’est en intégrant tous les besoins d’énergie : chauffage et ECS (soit un besoin annuel de 23591KW.
J’ai simulé un apport solaire « utile » de 8149KW / an (il s’agit bien d’énergie utilisée pour le chauffage de la maison et l’ECS, l’énergie en surplus des mois d’été n’est pas comprise dans ce chiffre).



J’ai hâte de pouvoir vous communiquer mon plan, j’ai quelques petites questions précises à vous soumettre !

A bientôt,

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thermitch
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Message par thermitch »

Oui, ça colle au calcul ... j'avais du zapper une virgule quelque part :oops:

Et côté isolation, tu n'as pas répondu ...

PIWAI
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Message par PIWAI »

Bonjour,

Concernant l’isolation, il s’agit d’une vieille maison rénovée.
La partie neuve (euh … de 8 ans maintenant) est très bien isolée (+ toitures, neuves également).
La partie d’origine n’est pas isolée. Il s’agit de mur en pierres + terre. Et nous avons fait le choix de conserver ces murs en pierres apparentes à l’intérieur (70cm et 1m d’épaisseur sur les pignons).

Côté conso de chauffage, nous sommes à environ 70KWh /m² et par an. Ce n’est pas du 50KWh « BBC Bretagne », mais ce n’est pas la catastrophe tout de même. Nous ne chauffons pas énormément (18, 19°).

Cet hiver, j’ai réalisé une thermographie du bâtiment. C’était un WE très froid (pour la région), il faisait 1.2° à l’extérieur. Ce genre d’exercice est très intéressant, il devrait être obligatoire et subventionné par l’état (à la place du crédit d’impôt qui a pour seul effet de faire grimper nos prix Français de matériel de 15, 22, 36 ou 45% …).
Je voulais caractériser mes murs non isolés, d’un point de vue thermique, je voulais pouvoir les comparer à une construction parpaings + isolant.
Mes conclusions sont très positives, elle confirme ce que j’imaginai. La maison ne présente pas de défaut majeur d’isolation. D’ailleurs quand il faisait très froid sans vent, la chaudière se mettait peu en route et il faisait chaud à l’intérieur.

Mon ennemi numéro 1 : c’est le vent ! Il peut faire 10° de plus mais avec beaucoup du vent et la chaudière tourne beaucoup plus avec une T° intérieure plus faible !
La caméra m’a également permis de traquer certaines entrées d’air.

Pour réellement améliorer le confort de cette maison, il faut que je bosse sa perméabilité à l’air (et du vent en proche côtier dans le Finistère nord … il peut y en avoir …).




A bientôt,

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YvesBr
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Message par YvesBr »

Bonjour PIWAI
Ta consommation est étonnante, mais puisque tu le dis, mesures à l'appui.
Tu me remplaceras les KW du premier message par des kWh et je serai aux anges.
Tu as manifestement très bien étudié en détail, c'est de bon augure.
Tu dois te rendre compte que la part de fuel pour l'ECS est importante, probablement sans commune mesure avec le besoin réel. Rien que là, il y a un fort potentiel d'économie.

Yves

PIWAI
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Message par PIWAI »

Bonjour Yves,

Ce niveau de conso est étonnant ? c’est trop ? c’est pas assez ?

Je précise que je j’habite tout au bord de la mer dans une région réputée « douce » toute l’année. Le DT température extérieure sur l’année doit être d’environ 17/18° (Tmax l’été 22° et Tmin l’hiver 4 à 5°). Nous chauffons modérément : 18 à 19°

Concernant le détail de mes annonces de conso énergétiques de la maison, je reconnais une petite erreur et une approximation :

L’ERREUR : concernant la répartition conso ECS et conso chauffage. En effet, j’avais ces dernières années la possibilité de mesurer la quantité de fioul consommée par la chaudière. Par contre, pour affecter cette énergie à l’ECS ou au chauffage … j’ai utilisé la méthode suivante : j’ai regardé combien de fioul nous consommions les mois d’été (28litres (233KWH)) et j’ai pris cette valeur comme conso ECS les 12 mois de l’année. En réalité, je pense que les conso ECS les mois d’hiver sont moindres. La chaudière étant déjà chaude quand la régulation décide de chauffer de l’ECS. Alors que l’été, il faut d’abord monter en T° la chaudière avant de commencer de chauffer l’ECS, c’est plus de boulot.
En résumé, par rapport aux chiffres annoncés, ma conso ECS devrait être un peu plus faible et ma conso chauffage un peu plus élevée …

L’APPROXIMATION : j’ai pris comme hypothèses qu’un stère de bois équivaut à 1800KWH, j’ai « imaginé » quels pouvaient être mes rendements de mes deux foyers bois …
Tout cela fait beaucoup d’approximation …


J’imagine (j’espère) que tout ceci ne compromettra pas mon dimensionnement de nouvelle install bois solaire …



A bientôt,

PIWAI

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YvesBr
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Message par YvesBr »

Bonjour PIWAI,
Étonnement faible ;)

Yves

PIWAI
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Message par PIWAI »

Bonjour,

Je viens de rajouter mon plan d'installation (en pièce jointe à mon premier message).

A bientôt,

PIWAI

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Besson François
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Message par Besson François »

Bonsoir a tous , Piwai
Le schema est a la hauteur du projet 8-)
La partie esc reste compliquée , il faudra integrer la gestion de l appoint electrique , ça me chiffonne , j espere qu il va sortir d autres solutions
Amicalement François

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remi.450
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Message par remi.450 »

Bonjour,
Pas oublié de faire le retour d'échangeur et du ballons "maître".
Pourquoi ne pas avoir fait un ballon dédié ECS de 1000 litres en lieu et place du "ballon secondaire" !!!
Rémi

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YvesBr
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Message par YvesBr »

Bonjour PIWAI,
Beau schéma, les choses sont bien exposée.
Mais j'ai quand même des critiques. C'est fait pour çà.
L'installation me semble démesurée, compte tenu des besoins modestes. Cà peut s'affiner par des feuilles de calcul.
De ce fait, je ne suis pas convaincu de la nécessité de deux ballons.
Dans les petits détails, il manque une branche "bleue" depuis le circuit solaire du premier échangeur à plaques.
Je crains que le circulateur du foyer bois envoie de l'eau circuler dans les branches de chauffage.

Yves

PIWAI
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Message par PIWAI »

Bonjour,

C'est vrai Yves, c'est un gros projet mais la maison est très grande ... et nous ne sommes pas très loin de l’équivalence 10% de surface chauffée <-> surface de capteurs.

En auto installation, la faisabilité me semble jouable : côté technique mais aussi côté rentabilité.


Voici en PJ un excel simplifié correspondant à mon dimensionnement, si quelqu'un trouve quelques minutes pour y jeter un coup d’œil (critique).

J'ai une question aux apériens ayant du recul sur leur installation :
par rapport à vos estimations théoriques en début de votre projet (en utilisant des données solaire via calsol par exemple), qu'obtenez vous comme résultats réels sur le terrain ? Vos productions solaires sont conformes à vos attentes ? nettement supérieures ? ou l'inverse ?

Mon tableau ne tient plus la route si mes données d'entrées sont à côté de la plaque (ligne 28).
Et quid du rendement global solaire ? (panneaux, conduites, échangeur primaire, déperdition ballon). J'ai utilisé 0.45 ??? (ligne 27).

Merci,

PIWAI
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