Chauffe eau solaire dans maison Minergie P

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Messagepar Aurel » Mar Oct 16, 2012 17:20 pm

Bonjour à tous

Après avoir pas mal cogité au projet en trainant sur le site, c'est le moment de présenter notre projet.

Après avoir rêvé d'acheter un terrain pour y construire un maison passive en paille, nous avons jeté notre dévolu sur... un pavillon en parpaing des années 50 :oops: Bref, exactement le contraire de notre rêve.

Les nombreuses ouvertures au sud et l'orientation du bâtiment nous ont décidé, et après travail avec l'architecte et surtout le thermicien, on arrivera à diviser les besoin de chauffage par... 20 :cool: On passe donc de 700 à moins de 30 kWh.m2/an.
Ce qui signifie suppression de la chaudière fioul, des radiateur et chauffage d'appoint par poêle à bois (moins de 4 kW).

Après cette brève présentation, j'arrive au solaire.
Notre objectif est d'avoir un production d'eau chaude sanitaire s'approchant le plus possible du 100% solaire.
La lecture du livre de Pierre nous a confirmé dans notre choix d'un système drain-back (pour les problèmes de gel, régulier dans la région). L'orientation des capteur sera au sud, avec une inclinaison de 60°.
Le poêle sera bouilleur, ce qui permettra de chauffer le ballon les jours sans soleil, ce qui correspondra également aux jours ou les apports solaires passifs seront déficitaires.
Le principe de la réserve d'eau morte avec un serpentin pour le solaire, un autre pour l'appoint du poêle bouilleur et un tirage de l'eau sanitaire par le haut me paît bien, car:
- on rempli la réserve d'eau morte une seule fois, ce qui limite les problèmes de calcaire
- le volume d'eau sanitaire "stagnant" est minimal, ce qui limite les risque de légionellose

Par contre, je ne sais pas trop comment calculer la surface de panneaux et le volume du ballon doit nous aurons besoin :cry:
Le but est d'assurer une part de solaire la plus élevée possible, mais il faut également de prendre en compte le fait que le poêle bouilleur a un ratio chauffage eau / chauffage air qui est fixe (de l'ordre de 75 ou 80%), donc si on le met en marche pour chauffer l'air dans le salon, il chauffera également l'eau du ballon.
Le thermicien, grâce à l'étude thermique dynamique, devrait pouvoir nous prédire quand le poêle sera en fonctionnement. Ce qui pourrait être un début de réflexion, non ?

Au plaisir de lire vos commentaires.

Aurélien
Modifié en dernier par Aurel le Jeu Oct 18, 2012 15:14 pm, modifié 1 fois.

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Messagepar AD 44 » Mar Oct 16, 2012 20:51 pm

[quote="Aurel"], nous avons jeté notre dévolu sur... un pavillon en parpaing des années 50 :oops: Bref, exactement le contraire de notre rêve.

Les nombreuses ouvertures au sud et l'orientation du bâtiment nous ont décidé, et après travail avec l'architecte et surtout le thermicien, on arrivera à diviser les besoin de chauffage par...[/quote]

felicitations!

très chouette projet.

[referp=84088;quote="Aurel"]on arrivera à diviser les besoin de chauffage par... 20 :cool: On passe donc de 700 à moins de 30 kWh.m2/an.[/quote]

L'estimation de départ me parait "monstrueusement" énorme, c'était une ruine ouverte à tous les vents???

Pour une maison de 100m² admettons. 700kw par m² par an , rien que pour le chauffage , c'est plus qu'il n'en faut pour chauffer tout un hameau!!!

Pour 100m² , ça représente 70000kwh juste pour le chauffage!!! Et meme si le bilan présenté est basé sur un scénario tout élec (energie primaire) , ça reste balaise!!!

Où se trouve cette maison? à 1000mètres d'altitude dans le jura??? Au sommet d'un col alpin?

[referp=84088;quote="Aurel"], Après cette brève présentation, j'arrive au solaire. [/quote]

Je laisse les spécialistes intervenir.

Bon vent.
Modifié en dernier par AD 44 le Mar Oct 16, 2012 21:18 pm, modifié 4 fois.
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Messagepar Aurel » Mar Oct 16, 2012 21:20 pm

[quote="AD 44"]

L'estimation de départ me parait "monstrueusement" énorme, c'était une ruine ouverte à tous les vents???
[/quote]

Ce n'était pas à proprement parler une ruine.
C'était simplement un cas typique de cette époque (ce qui est finalement pire, car c'était la norme): de murs extérieurs en plot de 30 cm, sans isolation (crépi à l'extérieur et 2 cm de plâtre à l'intérieur), des fenêtres simple vitrage, des plaques de 3 cm d'épaisseurs sous les tuiles (avec 5 cm de jour entre chaque plaque).

Les radiateurs en fonte ont tous explosés à cause du gel lors de la vague de froid de février dernier, alors que la chaudière était en fonctionnement. Elle devait engloutir plusieurs milliers de litres de fioul chaque hiver, en plus des dizaines de stères de bois passés dans la cheminée qui occupait près de la moitié du salon (digne d'un château du 13e siècle).
Le plus drôle, c'est que les tuyaux de chauffage arrivaient aux radiateurs après avoir traversé tout le vide sanitaire, bien aéré et évidemment pas isolé.

Ah, la belle époque du pétrole pas cher... :-x
Modifié en dernier par Aurel le Jeu Oct 18, 2012 15:15 pm, modifié 1 fois.

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Messagepar AD 44 » Mar Oct 16, 2012 21:30 pm

eh ben!!! Tout reste à faire alors.

appramment tu as contacté les personnes qu'il fallait (archi, thermicien...), je te souhaite sincerement courage et réussite.

Au plaisir de suivre l'évolution des travaux.

p.s : tu trouveras ici , des gens hypers compétents (et hyper sympas) pour ton projet solaire.
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Messagepar Ottiti » Mar Oct 16, 2012 21:37 pm

Bonsoir

Utilisateur d'un ballon KER2-800 a serpentin instantanée, je te conseille un petit ballon electrique en série pour ta SdB
Cela t’évitera de monter trop en témperature ton ballon l’hiver pour avoir de l'ECS "confortable"
Le serpentin te donnera de l'eau à 1 ou 2 degrés de moins que le haut de ton ballon :cool:
Une vaisselle à 30°c ça passe mais une douche a 30°c moi je caille :-D

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Messagepar j2c » Mer Oct 17, 2012 8:29 am

Super Projet en perspective.. j'ai l'impression que tu parles de chez moi là (niveau absence d'isolation :D) .. et je confirme qu'avant travaux de rénovation (par la proprio), une maison des années 50 ça ressemble à la description.

Le prix de l’énergie de l'époque, faisait que l'isolation ne faisait pas partie des priorités :???:

Tu n'aurais pas envie de casser la dalle du RdC pour installer un plancher chauffant ?

j2c
 

Messagepar monteric » Mer Oct 17, 2012 9:51 am

Bonjour Aurel,

Juste quelques précisions sur ce beau projet.
Tu parles de produire avec le solaire de eau chaude sanitaire, puis tu parles ensuite d'un poele bouilleur pour aussi chauffer le meme ballon.
Ce ballon ne va t'il produire que de l'eau chaude sanitaire ou aussi du chauffage ?

Amicalement.

Eric
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Notre association autour des énergies solaires pour apprendre à faire soit même : http://ateliersvertssolaire.com
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Messagepar Aurel » Mer Oct 17, 2012 14:33 pm

[quote="j2c"]
Tu n'aurais pas envie de casser la dalle du RdC pour installer un plancher chauffant ?[/quote]

Je casse la dalle du RdC, mais uniquement pour l'isoler: pas besoin de plancher chauffant à 30 kWh/m2/an :lol:
Le vide sanitaire ne faisant que 30 cm, c'était impossible d'aller isoler. Donc j'ai supprimé toutes les cloisons intérieures (aucune n'était porteuse, seul un pilier central de 20 x 20 cm va rester debout), et je vire la chappe et les hourdis bétons. Par précaution, je ne veux pas supprimer les poutrelles pour ne pas affaiblir les murs extérieurs.
Modifié en dernier par Aurel le Mer Oct 17, 2012 14:56 pm, modifié 1 fois.

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Messagepar Aurel » Mer Oct 17, 2012 14:37 pm

[quote="monteric"]
Ce ballon ne va-t-il produire que de l'eau chaude sanitaire ou aussi du chauffage ?
[/quote]

Le ballon produira l'eau chaude sanitaire et alimentera 2 radiateurs sèches serviettes (1 dans chaque salle de bain). Je me posais également la question d'alimenter la batterie de la VMC double-flux avec ce même circuit d'eau.

L'autre source de chaleur sera le poêle à bois, mais dont la chaleur produite partira entre 75 et 85 % pour chauffer l'eau du ballon et uniquement 15 à 25% pour chauffer l'air du salon (par convection et rayonnement).
Modifié en dernier par Aurel le Mer Oct 17, 2012 14:55 pm, modifié 1 fois.

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Messagepar Aurel » Mer Oct 17, 2012 14:55 pm

[quote="Ottiti"]Bonsoir

Utilisateur d'un ballon KER2-800 a serpentin instantanée, je te conseille un petit ballon electrique en série pour ta SdB
Cela t’évitera de monter trop en témperature ton ballon l’hiver pour avoir de l'ECS "confortable"
Le serpentin te donnera de l'eau à 1 ou 2 degrés de moins que le haut de ton ballon :cool:
Une vaisselle à 30°c ça passe mais une douche a 30°c moi je caille :-D

Avis perso

A+[/quote]

Pour être sur de bien comprendre, le serpentin instantané c'est bien celui placé en haut du ballon, pour bénéficier de l'effet de stratification ?

Je n'avais pas pensé à la solution du petit ballon électrique en série. Merci pour cette suggestion.
Je pensais pouvoir jouer sur la surface des capteurs, leur inclinaison et le volume du ballon, pour avoir toujours au moins 38-40 °C en haut du ballon, c'est-à-dire au niveau du tirage de l'eau chaude sanitaire.
Modifié en dernier par Aurel le Mer Oct 17, 2012 14:59 pm, modifié 3 fois.

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Messagepar Ottiti » Mer Oct 17, 2012 22:19 pm

Bonsoir

Pas vraiment le serpentin "sanitaire" parcours l'ensemble du ballon de bas en haut. Sur le KER2 il couvre tous le ballon.
Le serpentin du haut sert a la recharge par un appoint il fait 1/4 du ballon
Le serpentin du bas sert au solaire et fait 1/2 du ballon

Donc l'ECS passe du plus froid au plus chaud "lentement " va voir sur le site de l’Édifice solaire c'est bien visible dans les caractéristiques

http://www.ledifice.com/catalogb2b/Ballons_tampons_combines_a_usage_mixte/c77/p641/Ballon_multifonctionnel_TWL_a_production_instantanee_d&%2339;ECS_KER2_800_anti-legionelle,_volume_800_litres_avec_26_litres_d&%2339;ECS_instantane/product_info.html

Ne pas oublier que l'ECS solaire fonctionne avec le soleil 8-)
Tu peux incliner ce que tu veux quant il y en a pas cela ne fonctionne pas :sad:

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Messagepar monteric » Jeu Oct 18, 2012 9:33 am

Bonjour,

C'est un projet interessant , mais soit je ne comprends pas tout, soit il me semble que tu melanges un peu les choses :shock:

Le ballon produira l'eau chaude sanitaire et alimentera 2 radiateurs sèches serviettes (1 dans chaque salle de bain). Je me posais également la question d'alimenter la batterie de la VMC double-flux avec ce même circuit d'eau.


Heu, comment veux tu utiliser de l'eau chaude pour alimenter une batterie ? ne confonds tu pas avec du photovoltaïque ???

L'autre source de chaleur sera le poêle à bois, mais dont la chaleur produite partira entre 75 et 85 % pour chauffer l'eau du ballon et uniquement 15 à 25% pour chauffer l'air du salon (par convection et rayonnement).


N'ayant pas toute les données, il est difficile de faire un calcul thermique mais d'apres tes ecrits tu veux un poele qui va te fournir 4kw en rayonnement et le reste en production d'eau chaude avec un poele bouilleur d'un rendement de 75%. Ce qui me gene c'est que j'ai se type de poele et il fournit tout de meme plus de 10kw a l'eau, ce qui fait que si tu veux chauffer avec, tu vas vite produire beaucoup d'eau chaude pour ton ballon et si la seul fin de cette eau c'est le sanitaire et 2 petits radiateurs, tu vas vite soit avoir un tres gros ballon pour stocker (et encore), soit avoir des soucis de stockage. Du moins il me semble.

Coté solaire si c'est pour l'ECS c'est plutot (45° d'inclinaison d'apres la theorie) quand au drain-back pour l'ECS je trouve ca pas forcément utile pour seulement de l'ECS (je sais je vais me faire trucider par tout les pro drain-back , mais j'assume :roll: ).

Enfin coté ballon si tu en es a chercher, l'instantané est bien (puisque je l'ai mis chez moi :lol: ) et je pense que tu peux regarder du coté de : http://www.nideck.com/contents/fr/d56.html
Je prefere au ballon avec un "faux" serpentin" ECS, de plus tu n'as pas besoin de 2 serpentins échangeurs, il te suffit d'un seul pour le solaire et d'etre en direct pour le poele.

Bref comme AD44 je trouve les bases de calcul bizarre mais effectivement dis nous exactement ou tu es localisé et moi ca me laisse perplexe : ", et après travail avec l'architecte et surtout le thermicien, on arrivera à diviser les besoin de chauffage par... 20 On passe donc de 700 à moins de 30 kWh.m2/an." Comment ils font çà ?????

Amicalement.

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Messagepar m_you49 » Jeu Oct 18, 2012 10:54 am

Salut tous.
C'est vrai qu'on manque de précisions et que j'ai peur qu'on attende du soleil ce qu'on attend du père Noël ... Le soleil ne donne que ce qu'il peut, et quand il est là. On peut espérer des pourcentages de couverture intéressants, mais c'est sur l'année. Il suffit de faire une simulation avec "calsol" pour voir que l'hiver c'est pas le top, que la mi-saison, ça roule, et que l'été on peut en revendre aux voisins ... Dans l'ensemble, c'est du 60% de couverture en ECS, et 40% en chauffage. Tout dépend aussi des habitudes des utilisateurs, du lieu, et de la maison en elle même.
On peut aussi relancer le débat sur le stockage inter-saisonnier, mais c'est guère le sujet en individuel.
Les compromis dans les choix ne sont pas évidents à trouver, et chaque cas est unique.
Bon courage pour la suite du projet.
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Messagepar Aurel » Jeu Oct 18, 2012 11:24 am

[quote="monteric"]

Heu, comment veux tu utiliser de l'eau chaude pour alimenter une batterie ? ne confonds tu pas avec du photovoltaïque ??? [/quote]

En fait, on appelle batterie à eau pour VMC double-flux un échangeur eau/air qui préchauffe l'air frais avant qu'il ne passe dans l'échangeur de la VMC double-flux. Voici un exemple:
http://www.airxpert.eu/index.php?option ... 61&lang=fr

[referp=84137;quote="monteric"]
Ce qui me gene c'est que j'ai se type de poele et il fournit tout de meme plus de 10kw a l'eau, ce qui fait que si tu veux chauffer avec, tu vas vite produire beaucoup d'eau chaude pour ton ballon et si la seul fin de cette eau c'est le sanitaire et 2 petits radiateurs, tu vas vite soit avoir un tres gros ballon pour stocker (et encore), soit avoir des soucis de stockage. Du moins il me semble.[/quote]

Le poêle ne tournera que rarement (uniquement quand le soleil ne pointera pas le bout de son nez pendant plusieurs jours d'affilée). Donc pendant ces périodes, on tirera l'eau sanitaire sur le ballon sans que les panneaux ne le réchauffe. On utilisera également les sèches serviettes pour augmenter la température dans les salles de bain (chaleur qui sera redistribuée dans les autres pièces par la VMC). Etant donné que ce sont les pièces où on cherchera la température la plus élevée, on pourra monter à 24°C pour décharger le ballon, si besoin .
Enfin, une batterie de préchauffage de VMC tirera également de l'eau dans le ballon.

[referp=84137;quote="monteric"]
Coté solaire si c'est pour l'ECS c'est plutot (45° d'inclinaison d'apres la theorie) [/quote]

J'ai du mal à saisir en quoi l'inclinaison devrait plutôt de 45°, si on recherche la production solaire maximale en hiver. Saurais-tu m'expliquer ? :oops:


[referp=84137;quote="monteric"]
quand au drain-back pour l'ECS je trouve ca pas forcément utile pour seulement de l'ECS (je sais je vais me faire trucider par tout les pro drain-back , mais j'assume :roll: ). [/quote]
Je ne saisis pas en quoi est-ce différent par rapport à l'ECS + chauffage, peux-tu préciser ?

[referp=84137;quote="monteric"]
Je prefere au ballon avec un "faux" serpentin" ECS, de plus tu n'as pas besoin de 2 serpentins échangeurs, il te suffit d'un seul pour le solaire et d'etre en direct pour le poele. [/quote]
Je n'avais pas pensé que le poêle pouvait être en directe, merci pour cette informations :cool:
En revanche, pour le faux serpentin ECS, je ne comprends pas trop :-? Est-ce la fameuse "cane", dont il est question dans le livre de Pierre et collaborateurs ?


[referp=84137;quote="monteric"]
Bref comme AD44 je trouve les bases de calcul bizarre mais effectivement dis nous exactement ou tu es localisé et moi ca me laisse perplexe : ", et après travail avec l'architecte et surtout le thermicien, on arrivera à diviser les besoin de chauffage par... 20 On passe donc de 700 à moins de 30 kWh.m2/an." Comment ils font çà ?????
[/quote]

Je suis localisé en Haute-Savoie, à environ 450m d'altitude. Le calcul est fait avec le logiciel Lesosai. En passant de aucun isolant à 25-30 cm (selon le matériau utilisé) en ITE pour les murs, 42 cm en toiture et 20 cm sous la dalle, et des fenêtres qui passent du simple vitrage à du triple vitrage (Uw 0.9) ça semble possible, non ?

[referp=84138;quote="m_you49"]
On peut aussi relancer le débat sur le stockage inter-saisonnier, mais c'est guère le sujet en individuel.
[/quote]
C'est à cette solution que je pensais, quand je parlais d'avoir de l'autonomie et de faire appel au maximum au solaire pour chauffer mon eau... même si ce n'est pas forcément rentable économiquement.
A la différence du photovoltaïque, le stockage dans un gros ballon (voire plusieurs) devrait permettre de lisser la production sur la durée, et de recourir le moins possible à l'appoint.

J'ai vu qu'il existe des ballons avec un "manteau" de 10 cm de mousse polyuréthane. Ca doit pouvoir garder quelques calories pendant plusieurs jours. 8-)
Modifié en dernier par Aurel le Jeu Oct 18, 2012 11:38 am, modifié 2 fois.

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Messagepar monteric » Jeu Oct 18, 2012 12:25 pm

Re ...

Effectivement coté modification de l'isolation ca a l'air d'etre vraiment bien !
Désolé pour la batterie :oops: je n'y connais rien en VMC double flux, on l'aura remarqué :roll:
Pour ce qui est du ballon en fait les ballons type "ledifice.com" sont des ballons avec modules ajoutés pour faire tel ou tel fonction. Ce qui me dérange pour l'eau instantanée c'est que l'eau froide n'arrive pas vraiment en bas du ballon mais en haut et descend en bas pour remonter. Pour ma part je pense que cela peut poser deux petits soucis : le premier est de "casser" un peu la stratification, le deuxieme est le dépot de calcaire (peut etre) en bas du serpentin.
Enfin sur le drain-back, c'est juste que l'installation d'un CESI en glycol est hyper simple et rapide alors que le drain-back complique un peu ... mais bon c'est plus une question d'envie !
Pour l'inclinaison, c'est en rapport avec le dimensionnement des panneaux, à 60° on privilégie l'hiver et dégrade l'été ce qui est une bonne utilisation pour du chauffage car on va avoir beaucoup de surface de capteurs. A 45° tu perds en hiver mais c'est plus moyen sur l'année donc pour une plus petite surface de panneau (CESI) c'est plus adapté.
J'espere ne pas dire de betises :oops: mais au pire,on me corrigera !

Amicalement.

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