SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Vous avez reçu un devis, vous voulez commander du matériel au groupement d'achat ou ailleurs, nous pouvons vous calculer votre installation.

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Aeth
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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par Aeth »

Je vois que la combustion inversée fait l'unanimité ! Y'a une Vigas 25kW pas très loin de chez moi d'occasion, avec sonde lambda, Laddomat, turbulateurs, bruleur fonte pour 2200€. A priori elle aurait tournée 3 ans. Bonne affaire ou non ?

J'essaie de vous soumettre en fin de semaine sur un premier jet de schéma de l'installation. En tout cas, tous vos conseils me permettent d'y voir plus clair :cool:

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rod33
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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par rod33 »

Aeth a écrit :
mar. oct. 19, 2021 11:36 am
Je vois que la combustion inversée fait l'unanimité ! Y'a une Vigas 25kW pas très loin de chez moi d'occasion, avec sonde lambda, Laddomat, turbulateurs, bruleur fonte pour 2200€. A priori elle aurait tournée 3 ans. Bonne affaire ou non ?

J'essaie de vous soumettre en fin de semaine sur un premier jet de schéma de l'installation. En tout cas, tous vos conseils me permettent d'y voir plus clair :cool:
A 2000€ et si elle a tourné avec un ballon tampon, c'est potentiellement une bonne affaire. Les vigas sont rares d'occasion.

Aeth
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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par Aeth »

A priori oui, y'a un tampon de 1000L aussi à vendre (non compris dans les 2200€).

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lebritish
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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par lebritish »

+1
Si elle est en bon état alors oui c'est une bonne affaire.
Vas y fonce !

yves35
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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par yves35 »

bonjour,

dans le dimensionnement d'un ballon tampon pour une chaudière buche seule on tient compte du volume de bois qui sera brulé en une flambée (tout doit rentrer dans le ballon ) mais si on a en plus une installation solaire qui fait de l'appoint chauffage il me semble qu'il faut ajouter du volume en bas pour que les capteurs puissent charger sinon le solaire sera en concurrence avec la chaudière et n'aura que peu d'occasion de tourner. Autant ,en cas de sous dimensionnement du ballon rester, sur un simple cesi pour l'été.

yves

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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par yves35 »

bonjour,

Pensez-vous le projet réaliste ?
En terme de ballon tampon (hygiénique), quel serait le volume adéquat ?
En terme d'installation, est-ce évolutif ? Peut-on partir, par exemple, sur 6 panneaux dans un premier temps, en installer 2 autres dans un second si le besoin se fait ressentir ?

Merci pour vos lanternes.
je te met un post pertinent d'une discussion sur futura:
Re : Autonomie ballon tampon 5000l avis

A jeanmichelppp,
Voici des éléments de calcul qui te montreront qu'il y a une incohérence entre les 3000 L/an de fioul, la chaudière de 60 kW et le ballon tampon de 3000 L ou même 5000 L

1) Déperditions thermiques et dimensionnement chaudière
Tu estimes que tes besoins de chauffage annuels sont de 3000 L de fioul, c’est-à-dire 3000x10= 30000 kWh/an
S’il s’agit d’énergie brute, il faut prendre en compte le rendement de l’installation, soit pour 90% des besoins de chaleur de 3000 x 0,90 = 2700 kWh
Tu habites dans la Meuse, or le DJU 18 de Bar-Le-Duc est 2745 selon le site annuaire-mairies.fr
On en déduit le DJU19 en ajoutant 1°C aux 232 j de chauffe conventionnels, soit 2977 DJU19
On peut alors calculer les déperditions thermiques de ton habitation :
2977/(232x24) =0,534 kW/°C d’écart de température entre les 19°C intérieur et la température extérieure.
La température de base à prendre en compte pour dimensionner l’installation de chauffage est de -12°C pour la Meuse. La déperdition thermique de ton habitation est alors de 0,534 x(19+12)= 16,5 kW
On est très loin des 60 kW !! Bien sûr la chaudière à bûches n’a pas vocation à être utilisée 24 h/jour, mais là on est très au-dessus. Même avec une flambée par jour on sera très au-dessus des besoins.

2) Éléments pour le dimensionnement d’un ballon Tampon (BT)
a) Énergie stockée
Le stockage d’énergie thermique dans un B.T. est basé sur l’importante capacité calorifique de l'eau, env. 1 cal/g ou 4,18 kJ/kg. On néglige la variation de masse volumique avec la température (0,988 à 50°C, 0,983 à 60°C et 0,977 à 70°C et 0,972 à 80°C) donc Rho= 0,982 kg/L en moyenne et 1 L d’eau stocke 4,105 kJ/°C
ou 1 m3 stocke 4105/3600 kWh/°C soit 1,14 kWh/°C E=1,14 x V x ΔT
avec E l’énergie stockée en kWh, V le volume du B.T. en m3 et ΔT la différence de température exploitable par le système de distribution de chaleur d’une part et la température d’eau sortie chaudière lors du chargement du ballon.

Exemple : si la température d’eau en sortie chaudière est de 80°C et que dans les conditions de dimensionnement les retours chauffage des radiateurs sont à une température de 40°C, alors ΔT=80-40 soit 40°C
Si la distribution de chaleur utilisait un PCBT, de température max. de 25°C sur les retours, l'écart de température serait ΔT=80-25 soit 65°C
Un ballon de 3000 L avec radiateurs pourra stocker E= 1,14 x 3 x (80-40) soit E= 136,8 kWh, avec PCBT l'énergie stockage passe à 1,14 x 3 x 55 = 188,1 kWh
Pour un ballon tampon de 5000 L avec radiateurs l'énergie stockage est 1,14 x5 x 40= 228 kWh, avec PCBT il pourra stocker 1,14x5x(80-25) = 313,5 kWh

A la quantité de chaleur stockée dans le ballon tampon, il faut éventuellement ajouter la chaleur stockée dans la chaudière au moment de l’arrêt, si celui-ci est provoqué par une détection de plein d’eau chaude dans le ballon et non par la fin de combustion des bûches restant dans la chambre de combustion.

b) compatibilité entre le volume du ballon tampon et le volume de la chambre de combustion
Pour une chaudière à bois bûches, la règle est de prendre un volume de ballon tampon de 15 à 20 fois le volume de la chambre de combustion. Ceci revient à considérer qu’il faut pouvoir stocker dans le ballon la majeure partie de l’énergie thermique qui a été produite par une flambée de bûches occupant plus ou moins tout le volume de la chambre de combustion, le reste de l’énergie partant directement en chauffage.

Selon tes hypothèses : Vigas 60 kW, chambre de remplissage 315 L, capacité eau chaudière180 L, rendement 95%
Supposons que la chambre est totalement remplie de bûches de chêne, dont le PCI= 5 kWh/kg de bois anhydre et 3,8 kWh/kg quand l’humidité du chêne est de 20%. Les bûches de 33 cm avec un taux d’humidité de 20% présentent une masse volumique apparente est 700 à 720 kg/m3.
Le PCI de ces bûches est alors 700x3,8= 2660 kWh/m3 apparent
L’ADEME indique pour sa part un PCI de 1800 kWh/stère et une stère fournissant 0,7 m3 de bûches de 33 cm, ceci correspond à un PCI de 2570 kWh/m3 apparent, soit un peu moins que le résultat précédent.
Les 315 L de bûches représentent un PCI de 2570x0,315=809 kWh, soit avec un rendement de 95% une quantité de chaleur utile de 729 kWh.
On constate donc qu’un chargement complet de la chambre produit 729/136,8=5,33 fois l’énergie thermique qui peut être stockée dans le ballon de 3000 L avec radiateurs et 3,87 fois l’énergie thermique stockée dans le ballon de 3000 L avec PCBT.
De même un chargement complet de la chambre de combustion produit 729/228 =3,19 fois l’énergie thermique stockable dans un ballon de 5000 L avec radiateurs et 729/313,5 =2,32 fois l’énergie stockable dans le ballon de 5000 L avec PCBT.
Conclusion : avec la chaudière Vigas 60 kW, la capacité minimale du ballon tampon est de 5000 L car même avec cette capacité il ne faudra jamais dépasser 40 à 50% de chargement de la chambre de combustion si la distribution de chaleur s’effectue avec PCBT et 30% si c'est avec radiateurs.

c) durée de remplissage du ballon tampon
Si pendant toute la combustion la puissance calorifique était 60 kW, la durée de remplissage (hors chauffe) du ballon de 5000 L avec PCBT serait 313,5/60=5,22 heures. En admettant une montée en puissance de 0,5 h et de même une descente finale de 0,5 heure, on rajoute une heure de combustion soit 6,22 heures.
Si la chambre de combustion est chargée à 100%, l'énergie produite est de 729 kWh, soit 3,19 fois l’énergie stockable dans le ballon de 5000 L avec radiateurs. Il faudrait donc que les besoins de chauffage absorbent directement en 6,22 heures le surplus d’énergie 729-228= 501 kWh qui ne peut être stockée dans le ballon, soit une puissance moyenne de 80,5 kW. Une telle déperdition thermique est peu probable en raison du calcul effectué en 1.

d) Refroidissement du ballon tampon :
La quantité de chaleur stockée dans le ballon, lorsqu’il n’est pas utilisé, va en diminuant du fait des pertes thermiques.
Les ballons tampons sont souvent isolés au moyen de mousse polyuréthane souple sur une épaisseur de 10 cm.
Le pouvoir isolant de la mousse polyuréthane (PUR ) est caractérisé par une conductivité thermique lambda comprise entre 0,025 et 0,030 W/m.K soit une résistivité de 40 à 33 m2K/W
En plus des résistances des différentes couches, il faut prendre en compte une résistance thermique de surface, à la fois pour l’intérieur et aussi pour l’extérieur :
résistance thermique interne : ri = 0,11 m2. K. W-1 et résistance thermique externe re = 0,06 m2. K. W-1.
Pour un ballon tampon de 3000 L, on relève sur un site les dimensions suivantes sans l’isolant :
diamètre 1,25 m, hauteur 2,6 m et dont toute la surface extérieure en contact avec la mousse d’épaisseur 10 cm
cette surface représente 1,25x3,14x2,6 + 2x(3,14x1,25 x1,25/4)= 10,205 + 2,45. soit 12,45 m2

On néglige la résistance thermique de l’enveloppe extérieure mince en PVC souple.
La résistance thermique globale est R= somme( ei/ lambdai) = 0,11+0,1/0,028+0,06= 3,741 m2 K W-1
Le flux thermique par unité de surface et par K est 1/R = 0,267 /m-2. K-1
Si le ballon tampon est installé dans une pièce au sous-sol, de température 15°C, au départ, lorsque le ballon est plein d’une eau à 80°C, les pertes thermiques en première approximation seront 0,267x 12,45 x 65= 216 W, les nombreux piquages mal isolés augmentent le flux thermique, si nous les estimons à 100 W, flux total 316 W

La courbe de retour à la température d’équilibre est de type relaxation exponentielle
Temp (t) – Temp (ambiant)= (Temp(t0) – Temp(ambiant)) x exp(-kt)
en posant b= Temp(t0) – Temp(ambiant)
La dérivée de la fonction est dTemp(t)/dt=-b k exp(-kt)
On voit que b k représente la pente à l’origine, c'est à dire que k est la chute de température divisée par l’écart initial de température 80-25=55°C
cette chute résulte du flux thermique précédent Flux= 216 W qui refroidit l’eau du ballon
Si l'on néglige l’inertie thermique de l’enveloppe en acier, Flux x Δt= 1,14 x V x ΔT
Donc à t=0 ΔT/Δt= Flux/(1,14 xV) avec V en L et Flux en watts. Application numérique: ΔT/Δt= 316/(1,14 x 3000)
Ou k b = ΔT/Δt= 0,09239 °C/h et k = ΔT/Δt/(Temp(t0) – Temp(local)) soit k= 0,001421
Après 1 heure la température du ballon sera Temp (1) – 15= (80-15) x exp(-0,001421) soit Temp(1)= 79,91 °C
Après 12 heures Temp(12) -15 = (80-15) exp(-0,001421x12) soit Temp(12)= 78,9 °C
Après 48 h Temp(48)-15 = (80-15) exp(-0,001421x48) soit Temp(48)= 75,7 °C
On voit que le refroidissement par la paroi est assez lent, sauf erreur.
Un ballon tampon de 5000 L a probablement des dimensions telles qu’il ne pourra pas rentrer dans le local. Il te faudra alors diviser cette capacité, par exemple en 2 ballons de 2500 L à connecter en série ou en parallèle.
extrait de cette discussion:
https://forums.futura-sciences.com/habi ... vis-2.html
c'est le post 52

Concernant la chaudière bois, on partirait certainement sur une chaudière d'occasion dans un premier temps (la vente de la chaudière fioul devrait pouvoir couvrir l'achat de la chaudière bois)
l
là ,tu rêve peut être un peu... Il ne faut pas encore payer pour se débarrasser d'une chaudière fuel mais au moment ou les gens cherchent à s'en débarrasser (pour justement passer qqfois au bois) ,ça ne vaut pas grand chose

Sinon bien lire ce que je disais pour le volume du ballon en cas d'appoint chauffage solaire

yves

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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par Aeth »

Je commence à préparer le schéma de l'installation, au niveau du ballon tampon on retrouve sur internet trois topologies de schémas :
- Ballon simple échangeur relié aux panneaux, la chaudière chauffe directement le volume tampon
- Ballon double échangeur reliés aux panneaux, la chaudière chauffe directement le volume tampon
- Ballon double échangeur, l'échangeur en partie basse relié aux panneaux, l'échangeur en partie haute relié à la chaudière

Quels sont les avantages/inconvénients de chaque solution (si ce n'est le coût d'un ballon simple vs double échangeur) ? Je précise que je m'oriente vers un ballon hygiénique (donc échangeur inox pour l'ECS).

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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par j2c »

La 3ème solution n'a de sens que pour de la production d'eau chaude sanitaire dans un ballon ECS. Ce qui n'est pas ton cas. ça occasionne une perte de rendement.

En fonction de la différence de prix, et de la puissance disponible sur tes panneaux, tu peux partir sur un 2 échangeurs, ce qui te permettra de basculer de l'échangeur bas uniquement aux 2 échangeurs en fonction de l'ensoleillement et de la charge du ballon.
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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par Aeth »

OK, donc la solution que tu évoques justifie l'utilité de la vanne 3 voies motorisée dans ce schéma : https://www.solaire-diffusion.eu/images ... _et_PC.pdf :cool:

Chez Nideck, sur les 1500/2000L y'a une différence de 200€ entre 1 et 2 échangeurs.

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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par j2c »

La vanne utilisée est une vanne d'inversion.
Perso, j'aurai plus utilisé une vanne 2 voies pour utiliser soit les 2 échangeurs en série, soit l'échangeur du bas. (fouiller dans les CR des membres APPER)
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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par rod33 »

Aeth a écrit :
jeu. nov. 18, 2021 10:08 am
Je commence à préparer le schéma de l'installation, au niveau du ballon tampon on retrouve sur internet trois topologies de schémas :
- Ballon simple échangeur relié aux panneaux, la chaudière chauffe directement le volume tampon
- Ballon double échangeur reliés aux panneaux, la chaudière chauffe directement le volume tampon
- Ballon double échangeur, l'échangeur en partie basse relié aux panneaux, l'échangeur en partie haute relié à la chaudière

Quels sont les avantages/inconvénients de chaque solution (si ce n'est le coût d'un ballon simple vs double échangeur) ? Je précise que je m'oriente vers un ballon hygiénique (donc échangeur inox pour l'ECS).
La 1 ou 2 selon le nombre de panneaux solaires derrières. Surtout pas la 3. Tu ne passeras pas toute la puissance de ta chaudière dans un seul échangeur et tu ne pourra pas chauffer tout le ballon avec ta chaudière.
Regardes le compte rendu (très détaillé) de monteric. Perso, tu remplaces son poele bouilleur par une chaudiere vigas 25kw et tu as mon installation. Ca été "ma bible" pour concevoir mon installation :-D
Ce sont 2 installations qui tournent depuis plusieurs années sans soucis!

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Re: SSC + chaudière bois buche dans le Maine et Loire

Message par Aeth »

rod33 a écrit :
jeu. nov. 18, 2021 14:52 pm
La 1 ou 2 selon le nombre de panneaux solaires derrières. Surtout pas la 3. Tu ne passeras pas toute la puissance de ta chaudière dans un seul échangeur et tu ne pourra pas chauffer tout le ballon avec ta chaudière.
Regardes le compte rendu (très détaillé) de monteric. Perso, tu remplaces son poele bouilleur par une chaudiere vigas 25kw et tu as mon installation. Ca été "ma bible" pour concevoir mon installation :-D
Ce sont 2 installations qui tournent depuis plusieurs années sans soucis!
:cool: J'ai effectivement son compte-rendu dans mes favoris. Je valide pour la solution avec 2 échangeurs et vanne 3 voies pilotée alors.

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