Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

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Aurel14
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Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

Bonjour a tous et toutes
Pour commencer une petite présentation rapide, Aurélien plombier "itinérant" sur le point de réaliser ma première installation solaire thermique chez une amie en dans le Finistère a plus ou moins 20km de la mer.

Cette installation va completer un reseau termosiphon poêle de masse bouilleur qui a était fait cette hiver afin de produire de l'eau chaude.
Le préparateur sanitaire , placé au point le plus haut dans les combles est un réservoir massal de 300litre, pourvu d'un échangeur annulaire qui est prévu pour fonctionner en thermosiphon, j'envisage d'utiliser le même échangeur pour le poêle et les panneaux solaire qui seront rempli sans glycol, et vidanger manuellement a chaque gelée ( qui a priori sont assez rare dans cette région)

Selon les données de solaire diffusion , pour un ballon de 300litre en Bretagne,j'ai opté pour 2 panneau tinox grand modèle qui seront poser sur le support du fabricant sur un pignon plein sud. J'ai pu lire sur le forum que certain trouve cela surdimensionné ....
La longueur de tube pour le départ sera inférieure a 5 metre et sans doute 2 metre de plus pour le retour, je vais opter pour une tuyauterie dn 22 avec le minimum de coude qui seront cintré a chaud afin d'avoir le moins de perte de charge possible, pensez vous que cela est correct?

Je me questionne également quand au problème lié a la surchauffe, après avoir parcouru le forum, il semblerai que la meilleure option serai de calfeutrer les panneaux,chose qui peut être compliquer(mais pas impossible) lorsque ceux ci sont placer a 2m50 de haut, je me demande si on risque de détériorer le matériel si on le laisse sans eau. Par exemple si mon amie part tout l'été en vacances, peut elle vidanger son circuit panneau ?
Dernier point, pensez vous que les 2 sources de chaleur, solaire et bois peuvent fonctionner en même temps sans créé d'interférence entre elles dans la mesure où elle sont raccorder sur le même échangeur?

N'ayant pas d'expérience dans le domaine du solaire je me tourne vers vous avant de me lancer, merci par avance pour vos conseil.

Aurel14
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

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PS: je vous joins le schéma de principe du raccordement du réservoir massal placé dans les combles, l'entrée et sortie panneau solaire sont mentionnés "attente PS"

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j2c
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par j2c »

Tu ne dis pas à quelle inclinaison tu mettras tes panneaux, si tu veux privilégier la production intersaison.. et réduire la production estivale, tu devrais fortement incliner tes panneaux (genre 70°).

En fonctionnement thermosiphon, au fur et à mesure que ton eau sera chaude dans le ballon, la température dans tes panneaux va monter, et le rendement va chuter... ce qui devrait limiter ta surproduction.

Laisser les panneaux à sec ne semble pas poser de problème. Les miens restaient tout l'hiver vidangés.

Je pense qu'il faudrait rajouter une vanne 3 voies pour selectionner production panneaux/ production bouilleur... sinon ton thermosiphon risque de ne pas forcément s'ammorcer comme tu veux.
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Aurel14
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

Bonjour j2c, merci pour ta réponse

Le support fourni par solaire diffusion offre un angle a 60 degrés, en regardant de plus près le descriptif, j'ai l'impression qu'il soit possible de le modifier pour augmenter l'angle, j'en saurai plus quand j'aurai le matériel sous le nez!

D'accord tu les laisse vide tout l'hiver sans problème les tiens, ce sont des tinox également ? Je poserai la question au service technique a savoir si il est possible de le faire aussi l'été...

Pour ce qui est de la vanne 3 voie, je suis bien d'accord sur le principe, mais mon amie souhaite avoir une installation la plus "lowtech" possible sans moteur,pompe ou autre équipement électrique. Il existe des vannes 3 voie manuel me dira tu, mais l'idée de base était de faire fonctionner les panneaux et le poêle de masse de même temps si possible, car le rendement de ce dernièr pour l'instant laisse a désirer, et il se et trouve que mon amie n'as pas de résistance d'appoint pour le moment.
Il faudra de toute façon que j'essaie pour voir comment reagissent les 2 thermosiphon sur le même échangeur, hé oui ça sent la flambée en plein été !

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P'TIWATT
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par P'TIWATT »

Bonjour,
Je pense que 22mm est OK pour 5m2.
J'ai expérimenté un chauffage bois couplé à du solaire en thermosiphon sur un seul échangeur. Si la source "bois" chauffe, l'eau chaude risque d'aller dans les capteurs extérieurs. Du coup tu devras poser une vanne trois voies sur le retour. S'il y a une vanne 3 voies, une seule source est possible. Sinon ça va claquer dans les tuyaux...
J'ai lu que laisser un capteur sans eau n'est pas très bon. Il me semble que cela risque de générer des déformations.
As tu connaissance de la surface de l'échangeur ?
Quelle est la différence de hauteur entre le haut du capteur et le bas du ballon ?
Si tu crains les surchauffes as tu pensé aux capteurs peints, très bon rendement à froid, et moins bon à chaud au moment précis où l'on souhaite que ça s'arrête ? En plus c'est moins cher.
Bonne réflexion !
Dominique
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domwood
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par domwood »

Bonjour et bienvenue

Low tech c'est bien mais trop low tech ça peut devenir high déboires. vidanger le circuit pour s'affranchir du gel... en provisoire oui, mais sur du long terme... on finit par le regretter.
Vidanger remplir vidanger remplir, on s'expose aussi à une accélération de la corrosion. tu trouveras de la lecture à disposition sur le site concernant les soucis de corrosion.

Le schéma est sympa mais fais-en un complet qui respecte les niveaux de tout le bazar. Je pense aussi qu'il faut se méfier d'une circulation du poele vers les capteurs. Il est beaucoup plus facile de faire fonctionner un thermosiphon que d'en arrêter un non souhaité.
Un truc me chagrine tel que dessiné, c'est l'expansion à l'air libre en partie haute. je n'y retrouve pas le truc à respecter impérativement avec un foyer bois. l'échappatoire vers trop plein et vase ouvert ? de plus y'aurait pas risque de siphonnage ? .
Détailler aussi l'échangeur du poele serait sympa ainsi que plus de détails sur le ballon (annulaire intérieur ? :?: )

Aurel14
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

Bonjour et merci de vos réponse

Dominique, je ne suis pas encore sur le chantier mais de mémoire il y a au moins un mètre entre le haut du capteur et le bas du ballon, ce qui laisse une bonne marge pour le fonctionnement du thermosiphon a mon avis.
Pour ce qui est des capteurs peints je ne l'ai pas envisager lorsque j'ai commander ( un peu hâtivement sans doute) les 2 panneaux tinox qui arrive chez mon amis demain matin. ( Hé oui ça me laisse plus beaucoup de temps pour réfléchir !)
J'ai du mal a imaginer l'eau chaude source bois redecendre en contrebas dans les capteur, est ce par le retour que tu a pu observer ce phénomène ?
Je pense aussi éviter de laisser les capteur vide sans eau l'été, il va falloir que je trouve quelchose de pratique a mettre en place sur les panneau pour les moment où mon ami ne sera pas là.
Je poste un schéma de l'échangeur annulaire du ballon, est-ce suffisamment claire pour se rendre compte de sa surface/forme?
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Aurel14
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

Domwood,

Je suis bien d'accord avec toi a propos de la corrosion mais l'inconvénient de ne pas avoir 2 réseau séparer, panneau/ source bois, contraint a mettre du glycol sur l'ensemble du réseau qui fait plus ou moins 70litre, et j'ai entendu dire que le glycol baisser le pouvoir calorifique de l'eau, avez vous un avis a ce sujet?
A propos de la mise a l'air au point le plus haut, elle redescend un étage au dessous et termine dans le fond d'une dame Jeanne( mentionné "DJ" sur le shema),a proximité de la vanne de remplissage du circuit. Ainsi lorsque l'on remplis on sait que le réseau est plein et purgé quand ça commence a couler dans la dame Jeanne. Cette dernière sera laisser avec un tiers d'eau dedans et le tube immerger, lorsque q'une chauffe est lancé la dilatation entraîne une monté de l'eau dans la dame Jeanne, puis reprend son niveau initial par siphonage au refroidissement. A la moindre fuite sur le réseau, la dame Jeanne se siphonera complètement, c'est un bon indicateur d'étanchéité...
Voici le shema complet du termosiphon du poêle de masse

Aurel14
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

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Aurel14
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

Voici un shema simplifier de ce que j'envisage de faire, capteur a un mettre en contrebas du bas du ballon, environ 5 mètre de tube en dn22 pour le départ et 7 pour le retour. 2 purge automatique au point le plus haut avant vanne d'isolement, une vidange sur le retour au point le plus bas, et le remplissage par le retour, dans les combles.
Le même vase d'expansion sera utilisée, je pense avoir de contre-indication pour cela
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Aurel14
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

Pour ce qui est du poêle de masse, l'édifice a été monté en double peau de brique réfractaire les 4 echangeurs ont été inséré dans les faille prévu a cette effet, qui sont en réalité le vide entre les 2 peau de brique. Nous en avons 2 accolé au foyer et 2 accolé a la desente de fumé. Il sont composé de collecteur cuivre dn28 longueur 80cm et 18 " peingnes" cuivre dn 14 longueur 110



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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par P'TIWATT »

Bonjour,
Oui, chez moi, l'eau chaude est partie du rocket vers les capteurs. C'est pratique pour chauffer l'extérieur... D'où l'installation d'une vanne 3 voies sur le retour et après essai.
Perso, j'ai connecté un rocket stove Poelito sur l'échangeur solaire, c'était pour m'amuser, mais si c'est à refaire, ce sera deux échangeurs. J'allume le rocket l'hiver lorsque le soleil est couché ou lorsque je suis sûr que le soleil ne se pointera pas (temps couvert ou pluvieux).
A priori pour la surface de l'échangeur il faut qu'elle soit comprise entre 20 et 30 pourcent de la surface des capteurs. Si j'ai bien calculé, la surface d'échange est proche d'un mètre carré et ça le fait.
Bonne continuation
Dominique
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par Aurel14 »

Merci pour cette précision, je ne connaissais pas le ratio surface capteur/échangeur, c'est bon a savoir !
Quel distance a tu entre le haut de tes capteur et le haut de ton entree échangeur ballon?
Pour la vanne 3 voie tu est parti sur une manuelle ou motorisé ?
Par ailleurs j'ai vu sur le forum que tu organisait des journée rencontre sur le solaire, je serai bien interressé étant pas trop loin de chez toi, en basse Normandie.
J'ai cru comprendre que tu referai une seccion solaire thermique d'ici a la fin de l'année ?

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P'TIWATT
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par P'TIWATT »

1 mètre sépare le haut des capteurs et le bas ballon avec 5 pourcent de pente partout. J'ai mis du 26-28 parce que j'avais 7.5 M2 et une dizaine de mètres.
La vanne 3 voies est manuelle.
La puissance du rocket stove est proche de 2 kW, du coup la température du ballon monte très doucement. Au risque de me répéter, dans les faits, c'est pas top avec un seul échangeur...
Il y aussi un poêle de masse, mais il est séparé de la production d'eau chaude.
Nous avons organisé une rencontre dite de sensibilisation à l'eau chaude solaire. Un support de cours est dispo en ligne. Cette rencontre sera reconduite mais je ne peux pas te dire quand parce que deux autres événements vont se greffer en octobre et novembre.
Dominique
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Re: Panneau solaire thermique thermosiphon sur réseau échangeur poêle de masse

Message par P'TIWATT »

Bonjour Aurel14,
Je me permets quelques remarques après réflexion. Excuses moi si j'ai pas bien interprété les plans. Sur un dessin, tu places l'orifice de remplissage en hauteur. Je pense qu'en procédant au remplissage par le haut et gravité, tu risques de bloquer des bulles qui vont s'opposer à la circuit naturelle du liquide solaire et par thermosiphon. Il va se créer de la vapeur au niveau de cette bulle et ton liquide solaire sera gerbé par le haut (c'est violent !). L'orifice de vidange (point le plus bas) des capteurs peut faire office d'orifice de remplissage. Cela permet de pousser toutes les bulles vers le point du purge situé tout en haut.
Toujours sur le schéma, tu places le retour au capteur du même coté du capteur que le départ (coté droit sur le schéma). Je suis sûr que tu le sais mais tu as intérêt de placer le retour froid (le plus long) du côté gauche afin d'utiliser efficacement tout le champ de capteurs. Tu as aussi intérêt d'incliner le champ de capteurs de 5% afin d'amorcer le thermosiphon dans le capteur.
Enfin, immédiatement au niveau du point d'entrée de l'échangeur, je placerais le vase d'expansion (si vase d'expansion à l'air libre) qui fait également office de purge. En partie supérieure de ce vase d'expansion, je placerais avec un orifice de trop plein donnant sur un tuyau pour collecter le liquide solaire dans un bidon (au cas ou ça gerbe...).
A+, Dominique
Dominique BOUCHERIE - 27
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