Quel outil pour faire les calculs ?

[MickBru]

Bonjour à tous,

Je suis en train de faire l'analyse pour installer un CESI.
J'avoue ne pas avoir le courage de faire tous les calculs à la main, même si avec le livre de Pierre Amet & Co ça doit être faisable.

J'ai testé Tecsol et Calsol, j'arrive à des résultats assez différents pour les mêmes données en entrée. (Calsol est plus optimiste)
J'ai vu aussi ScenoCalc et T*Sol sur le site de l'Ines mais pas encore essayés.

Avez-vous un outil à conseiller pour faire les simulations ?
Mon objectif principal est de bien choisir les capteurs et leur inclinaison pour maximiser la production en hiver (la coût de production de l'ECS en été est marginal dans mon cas).

Merci d'avance,
Mickaël

[mbn du puy]

Mickbru, alors j'ai pas ce qu'il te faut, mais tu dois pouvoir t'en servir : Pvgis

Pour calculer un champ de capteurs solaires. Évidemment c'est pas un chauffe eau, mais en fonction de l'angle des capteurs et de l'azimut, ça calcule la production mois par mois.

Il y a une option pour laisser le soft choisir les meilleurs angles.

Il te géolocalise avec ton adresse... C'est vraiment bien.

Par exemple https://photovoltaique-energie.fr/pvgis ... ation.html

A croiser avec tes autres logiciels dédiés.

En tout cas tu auras les angles et azimuts au mieux pour les reporter dans les autres softwares.

Attention pour Pvgis l'azimut est pris par rapport au sud, donc à l'azimut donné par Géoportail faut enlever 180°

Voilà . A+ Michel

[MickBru]

Salut Michel !

Merci pour ton outil, j'ai testé pour mon cas en le laissant recommander l'azimut et l'inclinaison pour voir.
Pour l'azimut il recommande -18° par rapport au sud, ce qui est une bonne nouvelle puisque ça correspond presque à l'azimut de mon toit (-23°).

Pour l'inclinaison, il recommande 39°. Pour le coup ça doit être pour avoir la meilleure moyenne sur l'année, mais ça n'est pas nécessairement pertinent pour le thermique, surtout dans mon cas ou je souhaite maximiser la production hivernale, même en dégradant très fortement la production l'été si nécessaire.

J'ai testé le logiciel Polysun qui se prend assez facilement en main et a une version d'essai de 30j.
Avec 4,5m2 de panneaux plans à revêtement sélectif, inclinés à 60° j'obtiens cette couverture des besoins en ECS

2 capteurs V25.png (12.2 Kio) Vu 2268 fois

Je me demande quel serait l'impact de passer à 6,8m2 de panneaux inclinés à 70° sur le dimensionnement de tout le reste de l'installation. Côté production la simulation donne un gain de 20% de couverture des besoins sur les 4 mois les plus froids :

Compatatif.png (15.32 Kio) Vu 2268 fois

[mbn du puy]

Cool. En fait oui avec le thermique privilégier l'hiver ça a du sens. C'est vrai que le photo doit optimiser sur l'année. Justement ces logiciels permettent de simuler et de trouver le meilleur compromis. Par contre 70° me paraît fort... Mais c'est vrai qu'en hiver le soleil est bas...
Selon les m2 faudra faire attention aux surchauffes l'été... Presque 7 M2 wow c'est beaucoup pour de l'eau chaude...
Bref tu vas trouver ... mais c'est vrai qu'il faut bien regarder l'été.. peut être vidanger et by passer des capteurs, ou alors occulter avec bâche etc ...

[visionmasterpro]

attention avec pvgis c'est à prendre avec prudence (au moins ils décrivent l'approche et les limites):
-comme indiqué c'est le fichier ERA 5 qui présente les données les plus proches des stations météos (environ + 10w/m2)
-les données c'est pour 2010 à 2016 donc en minimisant largement le rechauffement climatique.
-pour le reste c'est plutôt bon pour un soft gratuit


sur les graphes en % à 70° il y a sans doute un problème ou le soft calcul approximativement

[mbn du puy]

visionmasterpro ... il me semble que les données de PVgis, sont plus récentes ... Ceci dit en 10 ans la constante solaire n'a pas bougée, après .. plus ou moins de nuages, mais on est dans les qq % ... il me semble.

Sinon, inclinaison 70° presque vertical, ou optimisation des angles ... Le 70° donne une "production " quasi plate sur l'année avec 5%-10% de plus en hiver ... La variabilité est de environ 3% d'une année sur l'autre.

Donc si on veut juste augmenter un peu la surface .. ou pas bref 4.5 m² c'est déjà pas si mal non ?

A gauche 70°, à droite angles optimisés .. encore une fois c'est pour le solaire, mais comme ça calcule les radiances, ça marche aussi pour faire des comparaisons avec du capteur solaire thermique ...

apres solaire1.JPG (41.93 Kio) Vu 2205 fois

[MickBru]

Merci pour vos réponses.

Je ne suis pas sûr de la fiabilité des courbes sorties avec le logiciel que j’ai utilisé mais à vous lire je pense que je vais rester sur 4,5m2 de capteur inclinés à 60 ou 70° et un ballon de 400L.

Prochaine étape : faire toutes les mesures pour vérifier les longueurs de tuyau etc, puis passer la commande.

[mbn du puy]

Il m'a paru intéressant de croiser la prod électrique par PVgis, et tes orientations .. soit environ 100 kWh élec/mois en hiver, et la production d'eau chaude par jour.

Car il faut bien vérifier que ce sera suffisant. Tu n'en parles pas, mes tes logiciels doivent bien te donner une prod d'eau chaude en lit/jour.

Alors comment j'ai fait ? .. juste qq règles de 3, en prenant un rend photo de 20%, et un rendement de capteur thermique de 70% ... Comme les courbes de PVgis sont données ici, pour 1 kWc électrique ... on va donc transformer les kWh élec en kWh therm en prenant les rendements et ta surface de 4.5 m².

Et voilà, si je me suis pas planté ... environ 250 lit d'eau chaude à 50°C par jour .. Comme tu as 400 lit de stockage, tu auras rapidement 400 lit/jour d'eau chaude, si la conso journalière reste modérée. Je suppose qu'il y aura qd même une résistance de qq kW en cas de besoin ...

Faut vérifier les rendements, surfaces etc ... mais ça n'a pas l'air si faux, et avec les marges (pertes 23%). Et entre mars et sept, c'est facilement 15 à 25% en plus ...

apres solaire-2.jpg (70.23 Kio) Vu 2112 fois

[MickBru]

Salut !

En effet je n’avais pas précisé toutes les données, j’étais plus à la recherche d’un outil pour faire les calculs de mon côté plutôt que de demander si qqun pouvait les faire pour moi.
Merci pour tes réponses, et du coup voilà les données plus complète de mon projet :

Emplacement géographique : Crolles (38920)
Pas de masque sur la course du soleil

Besoin ECS : 200L a 50°C par jour au plus fort de l’hiver. Probablement 2 à 3 fois moins en été mais je n’ai jamais mesuré.

Installation : ballon solaire mono-échangeur en amont du ballon existant.
Le ballon existant fait 180L et intégré à ma PAC (qui fait chauffage + ECS).
Le fait que la PAC est en relève de la température d’ECS fait que l’efficacité du solaire en été est très fortement négligeable : par 30°C extérieur, la PAC a un excellent COP, monter l’eau à 50°C est très économe, ajouté au fait que l’eau froide est bien plus chaude en été et qu’on en utilise bcp moins qu’en hiver.
Je chercher donc à maximiser la production en hiver, quitte à effondrer le rendement en été.

Je précise également que le couplage au chauffage n’est pas intéressant dans mon cas : la maison est très bien isolée, avec de grandes ouvertures au sud en triple vitrage, le soleil chauffe déjà bien assez la maison directement à travers les fenêtres. Pour avoir un intérêt, il faudrait que je puisse restituer la chaleur récupérée au moins 3 jours après un épisode ensoleillé. Trop complexe à mettre en place, très probablement impossible à rentabiliser.

Qu’en penses-tu ?
Tu utilises quoi pour faire tes calculs ?

Merci !
Mickaël

[mbn du puy]

Merci, du coup on sait que c'est 200 l/j d'eau chaude, si mes estimations sont pas trop mauvaises, tes 4.5 m² de panneaux ça va être bon. En plus 50°C .. cool.

Alors effectivement j'ai fait des calculs LOL, c'est mon cœur de métier, thermicien / hydraulicien .. on se change pas LOL .. Bref ...

Je vois Crolles, wow, perso j'ai toujours un pied à terre à St Egrève (j'ai habité 40 ans dans la région) là je suis sur Aix en Provence (30 km) pour la retraite ...

J'utilise peu ou pas de logiciel, sauf PVgis dernièrement car je dimensionne du solaire (pour moi et mes 2 fils) .. sinon EXCEL, et un peu de modélisation TRES simple ...

C'est pourquoi j'ai fait un "bidouillage" entre PVgis solaire, et mon estimation sur tes panneaux, je voulais simplement donner un chiffre en litre/ jour d'eau chaude, que tu as sans doute calculé par ailleurs, car c'est bien la base !! Donc si c'est bon pour toi, ok, sinon .. faut peut-être creuser plus.

A+ Michel

Salut !

En effet je n’avais pas précisé toutes les données, j’étais plus à la recherche d’un outil pour faire les calculs de mon côté plutôt que de demander si qqun pouvait les faire pour moi.
Merci pour tes réponses, et du coup voilà les données plus complète de mon projet :

Emplacement géographique : Crolles (38920)
Pas de masque sur la course du soleil

Besoin ECS : 200L a 50°C par jour au plus fort de l’hiver. Probablement 2 à 3 fois moins en été mais je n’ai jamais mesuré. IMPEC

Installation : ballon solaire mono-échangeur en amont du ballon existant.
Le ballon existant fait 180L et intégré à ma PAC (qui fait chauffage + ECS). OK
Le fait que la PAC est en relève de la température d’ECS fait que l’efficacité du solaire en été est très fortement négligeable : par 30°C extérieur, la PAC a un excellent COP, monter l’eau à 50°C est très économe, ajouté au fait que l’eau froide est bien plus chaude en été et qu’on en utilise bcp moins qu’en hiver. Mais si j'ai bien compris la PAC va très peu servir dans le futur. LE "pb" c'est pas l'été mais l'hiver, d'où tes calculs
Je chercher donc à maximiser la production en hiver, quitte à effondrer le rendement en été. Il me semble que la pente de 70° environ est un bon compromis ..

Je précise également que le couplage au chauffage n’est pas intéressant dans mon cas : la maison est très bien isolée, avec de grandes ouvertures au sud en triple vitrage, le soleil chauffe déjà bien assez la maison directement à travers les fenêtres. Pour avoir un intérêt, il faudrait que je puisse restituer la chaleur récupérée au moins 3 jours après un épisode ensoleillé. Trop complexe à mettre en place, très probablement impossible à rentabiliser. C'est vrai que stocker du solaire thermique ça demande à investir pas mal ... De mon côté, je commence, vu les baisses de prix des capteurs solaires, à regarder ce côté ... en Espagne je peut (à confirmer) avoir 6 kWc (mais un champs de panneaux de 7.5 kWc) pour 4500-5000€TTC. A confirmer, mais avec un contrat de batterie virtuelle, on peut avoir quasi l'autonomie pour 8000 kWh par an ... Après faire du 12 kWc ça tourne autour de 7000-8000€ ... à méditer


Qu’en penses-tu ? Vu comme ça, ça me parait pas mal, toujours difficile de donner un vrai avis à travers du texte ... En tout cas pour ECS, ça va être bon

Tu utilises quoi pour faire tes calculs ? EXCEL et ma tête .. LOL

Merci !
Mickaël