Un projet un peu excentré

[JMG 30]

Bonjour à tous,

Je pense que ce forum est le lieu idéal pour soumettre aux lecteurs avertis que vous êtes une idée de projet un peu 'excentré', aussi, j'abuse un peu de votre temps et je me lance, en demandant vos avis.

J'ai un chauffage d'eau chaude solaire dans une maison des Cévennes, que j'ai fait construire il y a 10 ans. A l'époque, un système solaire complet avec plancher chauffant était tout à fait inabordable pour moi, du moins en même temps que la construction entière de la maison, aussi, je me suis limité à un système de production d'eau chaude solaire (PS1 et E1). Je l'ai fait installer par un professionnel car je n'avais pas le temps de le faire moi-même, occupé à d'autres tâches dans le cadre de cette construction.

Je suis actuellement phase d'installation de panneaux photovoltaïque, mais c'est une autre histoire, car là aussi, c'est un professionnel qui s'en occupe.

Voilà pour le cadre général, mais le problème qui m'occupe est le suivant : je désirerais réaliser un chauffage d'appoint solaire pour permettre à la maison de se maintenir en température pas trop basse l'hiver, lorsqu'elle est inoccupée. En effet, on est souvent absent pendant plusieurs jours consécutifs. On a un chauffage central au fuel que l'on peut commander par modem, et une cheminée insert (bois) que l'on allume dès que l'on arrive.

A partir de deux ou trois jours sans chauffage, l'hiver, la température intérieure se stabilise autour 12-13°C, elle peut même descendre autour de 7-8°C par période de grand froid

Mon idée est donc d'essayer de maintenir une température de l'ordre de 15/16° C (ou mieux) grâce à un système solaire supplémentaire. La maison serait plus rapidement chauffée à 19-20°C lors de notre arrivée, et en consommant moins de fuel.

Pour cela, je pense installer de nouveaux capteurs solaires thermiques (PS2) pour chauffer une grande quantité d'eau (Ballon2 = 3 à 4000 litres), mais à assez basse température 20-25 °C (échangeur E2 entre les panneaux et le réservoir). Je voudrais ensuite, avec un autre échangeur (E4), faire circuler de l'eau préchauffée dans ce réservoir, dans le circuit de chauffage central traditionnel (radiateurs) via le distributeur (circuit A). La circulation se ferait à partir du mois d'octobre jusqu'à mai, en permanence pendant mon absence, dès qu'une différence de température suffisante existe entre la température intérieure de la maison et celle du réservoir d'eau. Elle cesserait lorsque je commande la chaudière fuel (circuit B).

L'objectif est aussi de réaliser tout cela avec des moyens assez modestes, je pense utiliser une cuve réservoir de 3 ou 4 m3 en plastique style réservoir de fuel, justement. Elle serait placée dans une cave, j'ai largement la place, et isolée thermiquement (caisson en bois + laine de roche). A quantité d'énergie thermique égale, je préfère avoir un réservoir plus grand que de l'eau plus chaude.
Les panneaux seraient orientés très verticaux pour privilégier la captation du rayonnement solaire l'hiver, peut-être même faudrait t'il prévoir de les masquer l'été. (J'ai suffisamment d'eau chaude avec l'autre système).

Donc en résumé :
Le système ECS existant (PS1+E1), qui nous rend autonome en eau chaude de mai à octobre.
Le systéme ECS (basse température) (PS2+E4) à venir qui préchauffe la maison en cas d'absence, quand on n'a pas de contrainte de température minimale de confort dans la maison,
La chaudiére fuel qui prend le relais avant/avec le complément de chauffage par cheminée à bois.

Mes interrogations sont multiples, et c'est là que je fais appel à votre expérience avant d'aller plus loin dans les calculs et modèles :
peut t'on envisager de chauffer la maison (environ 180 m2 sur 3 niveaux, bien isolée : bloc béton + laine de verre + contre-cloison en brique et double vitrage partout) avec de l'eau tiède (Δ T de l'ordre de 5 ou 6 °C ) circulant dans des radiateurs classiques ? Je rappelle que l'objectif n'est pas d'atteindre les 19°C, (si j'y arrive, tant mieux).
Quel type de panneaux et comment les dimensionner ? Ils seront extérieurs au sol car le toit est déjà complet. Mais vu la situation de la maison sur un terrain très pentu (personne ne peut voir le toit) et la quasi absence de voisinage, je n'ai pas de problème avec les autorisations.
La régulation de l'ensemble, je pense utiliser un automate pour piloter tout cela.

Je me suis retrouvé un peu seul, il y a 10 ans pour réaliser la synchronisation du système ECS et de la chaudière, car ni l'installateur de la chaudière fuel, ni celui de l'ECS ne savaient faire cela.. et le forum n'existait pas encore...

Merci de vos avis, y compris critiques.

[YvesBr]

Bonsoir,
L'échange thermique sur les radiateurs en soalire n'est pas idéal, on l'a vu. Si en plus on abaisse la température du fluide par une réserve importante en diluant les calories, on diminue encore son efficacité.
La fonction de la réserve est de stocker es calories au moment où on n'en a pas encore besoin, pour les restituer plus tard. en particulier le soir.
Dan sla problématique qui est énoncée, le chauffage apporté par le solaire n'a pas besoin d'être régulé. on transfert tout ce qui vient du soleil vers la maison, peu importe à quel moment. La fonction de décalage d'apport de chaleur par la réserve est inutile.
La réserve peut apporter une autre fonction, qui est de moyenner l'apport de chaleur dans la maison sur toute la journée, en compensant la faible puissance de dissipation des radiateurs à faible température. Une réserve de 4000 l pour cela me semble largement surdimensionnée.
Incidemment, le passage par deux échangeurs (E2 et E4) grève l'efficacité du système en diminuant à chaque fois le niveau de température du caloporteur.
A quoi peut servir le circuit C ?
Remarque : le circuit à basse température n'est pas un circuit ECS.

Yves

[JMG 30]

Bonjour, et merci de votre réponse.
Je suis d'accord avec l'idée que l'idée de réserve est inutile si l'on arrive à diffuser par les radiateurs instantanément toute l'énergie solaire captée.
Mais justement, ici, du fait que j'utilise le circuit classique par radiateurs (donc pas très adapté ) je n'en étais pas très sûr, d'où l'idée de stocker.
C'est vrai que l'idée d'une aussi grande réserve peut apparaître bizarre, effectivement, mais je ne suis qu'au début de ma réflexion. J'ai pensé à la réalisation par des moyens assez artisanaux. (cuve plastique remplie d'eau (sans fluide caloporteur) + caisson bois + laine de verre ou de roche ou panneau isolant). Dès lors une quantité de 2000 ou 4000 litres ne fait pas une grande différence.

Pourquoi une aussi grande capacité ? Pour pouvoir stocker une grande quantité d'énergie dans de l'eau à relativement basse température.
Pourquoi une basse température ? Parce qu'avec l'isolation artisanale que je prévois, les pertes seront moins grandes et aussi parce le réservoir plastique ne pourrait sans doute pas supporter des températures de l'ordre de 70 ou 80° C.

C'est vrai que l'efficacité est grévée par la présence d'échangeurs E2 et E4, mais là encore, cela permet d'avoir le réservoir à la pression atmosphérique, et non à celle du circuit de chauffage. Ma maison est sur 3 niveaux + 1 avec le sous sol où sera implanté la cuve cela fait déjà une pression hydrostatique assez importante (que ne pourrait supporter la cuve ). Cela minimise aussi les problèmes d'étanchéité.

Quand au circuit C, mon dessin est très mal fait, je voulais simplement montrer que cette possibilité de circulation était éliminée.

Voila, je ne suis pas du tout sûr d'être dans le vrai ; le doute m'habite, aussi n'hésitez pas à poursuivre le débat. Le forum est aussi fait pour cela, sinon, on fait appel à des professionnels, qui ont des solutions toutes prêtes mais pas forcément adaptées à tous.
Encore merci de vos remarques.

[babar]

peut t'on envisager de chauffer la maison (environ 180 m2 sur 3 niveaux, bien isolée : bloc béton + laine de verre + contre-cloison en brique et double vitrage partout) avec de l'eau tiède (Δ T de l'ordre de 5 ou 6 °C ) circulant dans des radiateurs classiques ? Je rappelle que l'objectif n'est pas d'atteindre les 19°C, (si j'y arrive, tant mieux).
Quel type de panneaux et comment les dimensionner ?

Salut

Qu'entends tu par maison bien isolé? Tu as une consommation de fioul ou autre à nous donner pour vérifier? Si c'est très bien isolé, avec 4000 litres tu va pouvoir commencer à faire du stockage saisonnier. Le problème va venir du choix de la qualité de la cuve de stockage car comme tu le précise le plastique, pas top quand ca chauffe fort. Le deuxième problème viendra de la stratification de ton stockage car plus la hauteur sera faible est plus les strates seront mal dessinées et donc difficile à utiliser.

[JMG 30]

Bonjour,
En ce qui concerne la consommation de fuel, c'est assez difficile à évaluer, à part que c'est peu.
Depuis 10 ans environ 4000 l de fuel, mais avec une occupation très irrégulière l'hiver, et la chaudière totalement coupée de mi-avril à mi-octobre.
Donc ce n'est pas un souci financier qui me motive en premier, c'est plutôt le challenge de réduire au maximum la consommation.
Une question technique de fond est : si par exemple, mon objectif est d'atteindre 18-20 °C dans la maison, est il possible de se limiter à une température de l'ordre de 40° dans le stockage d'eau morte (j'ai appris ce terme dans le forum.. je progresse.. enfin s'il est correctement employé !).
Auquel cas une cuve PEHD type cuve fuel, à la pression atmosphérique pourrait peut-être encaisser cela. Dans ce cas, le problème de stratification est moins crucial, à la limite, au contraire, il vaudrait mieux que la température soit uniformément voisine de 40°C, si 40°C est ma limite de température haute, de façon à maximiser la quantité d'énergie stockée.
Encore merci pour le débat. Je découvre le forum depuis quelques jours et je suis bien loin d'en avoir parcouru l'essentiel. Mais je n'ai pas encore trouvé quelqu'un qui ait le même besoin que moi, et qui donc donc ait envisagé une voie similaire.

[p_bricoleur]

Bonjour,

L'uniformisation de la température n'est pas une bonne chose.
Il faut toujours chercher à séparer ce qui est chauffé de ce qui ne l'est pas.

Il vaut mieux 100 litres à 40°C et 100 litres à 20°C que 200 litres à 30°C.
Car si le retour du chauffage est à 30°C, dans le 2ème cas, le solaire ne peut pas contribuer au chauffage.

Dans un stock solaire, on amène la chaleur en bas, et on la prend en haut.
La chaleur monte toute seule se mettre là où il faut.

Si tu optes pour une cuve en plastique, tu mets le serpentin solaire (qui amène le solaire) en bas, et tu mets le serpentin de collecte en haut.

Cordialement

Cordialement

[babar]

Depuis 10 ans environ 4000 l de fuel, mais avec une occupation très irrégulière l'hiver, et la chaudière totalement coupée de mi-avril à mi-octobre.
Donc ce n'est pas un souci financier qui me motive en premier, c'est plutôt le challenge de réduire au maximum la consommation.

Vu les données tu risques d'avoir une bonne couverture solaire! :D
Dans ce cas les 2000 ou 4000 litres de stock ne sont pas délirant je pense. Il n'y plus qu'a cogiter la mise en oeuvre maintenant.