[33] Projet Solaire Piscine (OK) + ECS (en cours) + PC

Parlez de vos expériences et donnez vos résultats concrets.

Modérateurs: monteric, ametpierre, ramses, Balajol, françois34, andrebayle

Messagepar nafan » Mer Mar 27, 2013 1:14 am

Tout d'abord, bonjour à tous, et merci pour ce forum très riche !
Ce sujet est en cours de rédaction. Il me sert de bloc-note, de base de réflexion, tout en étant ouvert à toute suggestion ou correction.


Avertissement : si vous avez envie d’aller aux toilettes, c’est le moment. Sinon, prenez une bière et des cacahouètes, parce que c’est un peu long ! :)


Introduction

« Dis papa, c’est quand qu’on pourra se baigner dans la piscine ? »
« Quand elle sera à plus de 15 degrés, les enfants ! »

C’est comme ça que ça a commencé, et je n’ai pas vu le piège se refermer.


Projet Initial : Chauffage d’une piscine d’un volume de 12m3 d’eau salée, histoire d’en profiter aussi en Mai et en Septembre

J’étais d’abord parti sur des panneaux souples en plastique, et j’avais prévu de construire une structure pour les supporter. Mais les dimensions standards de ces nattes ne me convenaient pas vraiment.

Et puis, en passant chez un ami qui a un CESI, j’ai trouvé les dimensions de ses panneaux beaucoup plus intéressantes. En plus, comme c’est rigide, j’ai imaginé que ça pouvait me faire un abri pour stocker les vélos et la tondeuse l’été…

Je me suis donc mis en quête d’un ou deux capteurs solaires - éventuellement d’occasion - pas trop loin de chez moi sur LBC, dans l’idée d’y faire circuler directement une partie de mon eau de piscine (salée), quitte à réduire grandement leur durée de vie.


Recherche du matériel

Finalement, j’ai trouvé quelques jours plus tard un lot (non fractionnable) de 7 capteurs de 2m²… et « quelques » accessoires que le vendeur m’a gentiment laissé par-dessus le marché.

Vu le prix demandé, je ne me suis pas posé de question et je me suis donc retrouvé avec :
- 7 capteurs ALLIANTZ FK7220 neufs (mais très sales car stockés sous un arbre à l’extérieur),
- tous les accessoires de fixation sur toiture (rails, brides, etc…),
- 25m de tuyau inox double isolé de 20mm avec fil de sonde,
- 40 litres de glycol,
- une régulation RESOL Deltasol Pro avec 2 sondes PT100 et 2 sondes PT1000,
- une vanne 3 voies motorisée,
- une vanne thermostatique,
- 1 vase d’expansion solaire (blanc) de 50 L.


Changement de programme (ou Comment on devient accro au forum APPER)

J’avais donc 2 solutions : soit je poursuivais dans mon idée simpliste de réchauffeur de piscine avec 2 capteurs et je revendais tout le reste, soit je voyais comment je pouvais exploiter l’ensemble du matos…

Quelques soirées de saines lectures plus tard (merci le forum), je suis convaincu que la deuxième solution est la bonne !


Voilà une longue (mais nécessaire) introduction pour vous expliquer ma présence parmi vous, et tenter de justifier les très nombreuses questions qui vont suivre… :roll:
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Messagepar nafan » Mer Mar 27, 2013 1:15 am

Situation actuelle

La maison

Située à l’Ouest de Bordeaux.

Construction de 2004 en L de 130 m² habitable + garage de 18 m² sur un seul niveau.

Grandes baies vitrées au Sud-est et au Sud-ouest, qui prennent très vite le relais de la chaudière dès qu’il y a un rayon de soleil.

Structure en briques alvéolaires de 18cm,
Isolation intérieure des murs : 10 cm de polystyrène,
Isolation des combles : 25 cm de laine de verre projetée.


J’ai profité des grands froids pour passer toute la maison à la caméra thermique, et c’est plutôt bien : j’ai 2 ou 3 boites d’interrupteurs à isoler, et une ligne froide à traiter au plafond d’une chambre (probablement un manque de laine de verre sous une fermette qui crée un tunnel d’air froid depuis l’extérieur).


Installation de chauffage actuelle

Chaudière gaz à condensation GEMINOX THRi 5-25 avec ballon ECS intégré de 75 L et régulation Siemens REG73.

Plancher chauffant sur toute la surface, soit 115 m² environ (exclusion faite des surfaces de cellier, douche à l’italienne, baignoire, placards intégrés, réservation de cheminée, etc…)

Consommation de gaz (Chauffage + ECS + Plaque de Cuisson) : 9500 kWh par an (moyenne sur les 4 dernières années)


Projet révisé : Solaire + Gaz avec décharge Piscine

Implantation

La configuration du terrain et les arbres du voisin m’imposent une pose sur toiture (pente à 30%) ce qui ne m'inquiète pas en terme de surchauffe compte-tenu de la décharge possible (et souhaitée) dans la piscine.

Les 2 surfaces exploitables sans masque sont orientées SE et SO, à proximité de la chaudière actuelle, et permettraient de poser 2 x 5 panneaux.

Le local technique de la piscine est un peu plus loin (une petite tranchée à la pioche s’imposera pour faire l’aller-retour).

ImageSchéma Implantation



Dimensionnement

En suivant les valeurs standards de 1m² par occupant pour l’ECS et de 10% de la surface de plancher chauffant pour le chauffage, j’obtiens une surface de capteurs de 15,5 m². Je dispose de 14m², ça devrait faire l’affaire.


J’ai cherché à évaluer correctement la couverture des besoins, et je suis tombé sur la calculette CalSol de l’INES.

Elle me donne 49.7% de couverture annuelle en ECS + Chauffage, sachant que je dois tricher en saisissant 50m² de surface à chauffer et 90l d’ECS à 60°C pour avoir une consommation annuelle de 10000 kWh (Proche de mes 9500 kWh)

Avec les véritables données, ils estiment ma consommation à 20000 kWh. 8)

J’ai d’ailleurs un gros doute sur le sérieux de cet outil car j’obtiens un taux de couverture à peine inférieur avec une orientation SE et une inclinaison de 15° (49.7% des besoins) qu’avec une orientation plein Sud et une inclinaison de 80° (51.7% des besoins).

Qu’en pensez-vous ? Connaissez-vous un outil fiable pour faire ce type de calcul ?
Modifié en dernier par nafan le Mer Mar 27, 2013 13:26 pm, modifié 4 fois.

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Messagepar nafan » Mer Mar 27, 2013 1:15 am

Intégration au système de chauffage actuel

Objectif n°1 : Pouvoir rebasculer facilement et rapidement en 100% gaz (Ma femme doit pouvoir le faire si je suis en déplacement).

Objectif n°2 : Pouvoir donner la priorité totale à la piscine si on le souhaite.


Injection directe en retour PC

Souhaitant aller au plus simple, j’avais d’abord envisagé de by-passer une partie de l’eau en retour PC et de la réchauffer par un échangeur à plaques (avec une vanne thermostatique pour limiter la température et ne pas mettre la chaudière en défaut).

Renseignements pris, c’est visiblement déconseillé car la chaudière ne condense plus, et en plus ça ne permet pas de contribuer à la production d’ECS.

Mise en œuvre d'un Tampon Solaire

La meilleure solution (ou la moins mauvaise) semble être un ballon tampon pour stocker l’énergie captée dans la journée, et la restituer pour l’ECS et le PC jusqu’au lendemain matin.

Là, je suis un peu perdu, et j'ai besoin de votre expertise :
Est-ce que mon tampon est parcouru par le fluide du PC, ou doit-il être en eau morte ?
Existe-t-il des ballons adaptés à mon usage (ECS + PC + Piscine) ?

D’autre part, comment dimensionner ce ballon ? J'ai vu des valeurs du type 40 à 60 litres par m² de capteur. Qu'en pensez-vous ?


[Rédaction de la suite en cours...]
- Pression ou Auto-vidange ?
- Régulation ?
Modifié en dernier par nafan le Mer Mar 27, 2013 13:29 pm, modifié 5 fois.

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Messagepar nafan » Dim Mar 31, 2013 15:39 pm

Bonjour,

Me revoilà avec un premier schéma de l'installation cible (un grand merci à chestroled qui a gentiment partagé son schéma sur GoogleDrive, ce qui m'a évité de repartir de zéro !) :

Image

Je pense commencer par une première tranche Capteurs + Tampon + Echangeur Piscine dans les semaines qui viennent.
Cet été, je modifierai la partie préchauffage ECS.
Enfin, à l'automne, selon les contraintes liées à la chaudière qui restent à vérifier, je ferai le relevage du retour PC.

Je vais faire une v2 avec le second champ de panneaux (qui sera au SE, en façade de la maison, donc Déclaration de Travaux impérative...) et une régulation par différence de température de retour glycol.

J'en profiterai pour prendre en compte vos remarques et conseils s'il y en a !

Bon dimanche ensoleillé à tous.
Modifié en dernier par nafan le Dim Mar 31, 2013 15:43 pm, modifié 1 fois.

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Messagepar nafan » Lun Avr 01, 2013 11:00 am

Bonjour,

Je viens de parcourir la notice de la régulation Deltasol Pro que j'ai récupérée, et il y a bien un mode qui correspond à ma situation avec 2 champs de capteurs.

Une copie de la notice :

ImageView Screen Capture

Du coup, je pense que je ne vais pas réinventer la poudre, et que je vais intégrer cette régulation pour le primaire solaire plutôt que de redévelopper quelque chose sur une base Arduino.

En revanche, comme mes champs sont SE et SO, je vais un peu l'adapter : je n'utiliserai qu'un circulateur branché sur la borne R1 pour les 2 champs, et je modulerai les débits avec une V3V en fonction des températures retour panneaux (Avec 2 sondes 1-wire et un Arduino qui servira par ailleurs au monitoring d'un ensemble de sondes depuis le LAN)
Modifié en dernier par nafan le Lun Avr 01, 2013 11:43 am, modifié 1 fois.

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Messagepar ice 54 » Lun Avr 01, 2013 11:25 am

Bonjour,
10 panneaux à 30° en gironde se n'est pas trop ?
On ne risque pas de surchauffer la piscine l'été ?? Pour la partie préchauffage pc je fais ce système et s'est plutôt pas mal en inter saison. ok tu dégrade la condensation mais tu évite aussi le fonctionnement du générateur donc le gain est moins important mais présent quand même.
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Messagepar nafan » Lun Avr 01, 2013 12:22 pm

Bonjour ice54,

10 capteurs, c'est l'espace maximum dont je dispose sur le toit de la maison (qui est à 30%, soit 15°).

En pratique, j'ai acheté 7 capteurs, et je peux éventuellement n'en installer que 6.

Cependant, d'après CalSol en pur usage piscine (sans la conso ECS) j'obtiens 30°C sans la bâche à bulles au plus fort de l'été (37°C avec la bâche :roll: ). C'est beaucoup, mais pas exagéré.

De plus, en considérant les pertes liées au double échangeur (Serpentin du Tampon + Echangeur Titane pour l'eau salée) et les 10 mètres de liaison Eau Chaude pour aller au local technique de la piscine, j'imagine que je serai bien en dessous ?! Mais je ne sais pas comment évaluer ces pertes.

Concernant le préchauffage du retour PC, je ne sais pas si ça peut avoir un impact sur la durée de vie de la chaudière. Je pense que je vais appeler le siège de Geminox pour essayer de discuter avec un technicien (Les bretons sont sympas !)

Par ailleurs, tu n'as pas de problème de mise en sécurité de ta chaudière ?
J'ai peur qu'elle se mette en sécurité si la température retour venait à être supérieure à la température aller...

Je vais essayer de trouver ton schéma d'installation sur le site pour voir comment tu as géré ce préchauffage (V3V modulante ou Thermostatique).

Merci pour ces remarques qui font avancer ma réflexion. :cool:

EDIT : je viens d'étudier ton CR d'installation.
J'ai donc ma réponse : une V3V pour gérer le préchauffage du retour PC.
Modifié en dernier par nafan le Lun Avr 01, 2013 13:52 pm, modifié 3 fois.

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Messagepar ice 54 » Lun Avr 01, 2013 13:56 pm

Bonjour,
J’avais également un doute et étant donné que De Dietrich ne me répondait pas j'ai fait l'essai.Au final la chaudière n'est jamais tombé en panne (pourtant elle aurait pu car il y a deux sondes départ et retour et si les valeurs sont identique la chaudière pense qu'il n'y a pas de débit ?) Si tu regarde dans les rapports il y a mon schéma. Aujourd'hui +5 vent du nord , panneaux à 65 retour 55c et je stock légèrement .Je laisse tomber le ballon ecs car je préfère récupérer au maxi en chauffage basse température plutôt que de tenter de monter les 300 l à 60°C (meilleur rendement).
Maintenant vous parlez des pertes mais mise a part la longueur enterrée qui normalement est super bien isolée pour récupérer au maxi en hiver et intersaison les pertes échangeurs ne sont pas trop élevées.Je pense que si la piscine est uniquement la en mode décharge il faudrait déjà faire un essai avec vos panneaux quitte a passer a 9 l'année prochaine (9 donc 3*3)maintenant si s'est pour chauffer la piscine la s'est tout de suite pleine puissance en espérant que ça passe. Bon plus la piscine est chaude et + les pertes sont élevées donc ...... peut étre même une décharge nocturne par circulation dans le panneaux à l'extrême
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Messagepar nafan » Lun Avr 01, 2013 16:11 pm

Merci pour ces précisions.

Du coup, j'ai mis à jour mon schéma...

Image

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Messagepar ice 54 » Lun Avr 01, 2013 17:29 pm

pourquoi deux vannes 3 voies sur la ligne pc ?? Pour expliquer mon fonctionnement , j'ai une sonde dans le ballon et une sonde retour chauffage. Si ballon supérieur à retour chauffage il y a donc de l’énergie a prendre (donc autorisation d’utiliser le ballon) Maintenant il ne faut pas non plus surchauffer donc j'ai une sonde entrée chaudière qui régule la vanne 3 voie sur une courbe légèrement supérieure a la courbe de la chaudière. Donc je régule le puisage dans le ballon juste se qu'il faut pour éviter l'enclenchement du générateur sans surchauffer la maison et le pire s'est que ça fonctionne :)))))) Pour la partie piscine j'ai une piscine gonflable pour le petits alors .... (enfin je lui met quand même de l'eau chaude solaire )dans l'est s'est plutôt patinoire que piscine.
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Messagepar nafan » Lun Avr 01, 2013 18:03 pm

[quote="ice 54"]pourquoi deux vannes 3 voies sur la ligne pc ??[/quote]
Mon schéma n'est peut-être pas "aux normes" : il y une thermostatique et une V3V.

En fait, j'avais initialement prévu une vanne thermostatique (réglée aux alentours de 30°C), mais ça posait 2 soucis :

1 - si la température de puisage Tampon est inférieure à la consigne, on fait passer 100% du retour par le ballon, et on refroidit le retour PC au lieu de le réchauffer ! :-x

2 - ça ne permet pas de moduler la température d'injection.

En voyant ton schéma, j'ai donc ajouté la V3V qui permet de réguler la température, comme tu peux le faire.
J'ai tout de même laissé la thermostatique qui permet de limiter la température de manière "mécanique" en cas de défaut de régulation... mais elle sera peut-être supprimée dans le schéma v3 ! 8-)

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Messagepar ramses » Lun Avr 01, 2013 18:10 pm

bonjour a tous,

et pourquoi pas "sortir" l'echangeur piscine du ballon et la mettre sur 1 V3V directement sur le circuit des panneaux thermique ? de cette facon, pas de brassage du ballon inutile et pas de perte d'echange ds le ballon.

Pour le chauffage, je prendrais l'eau chaude en N pour utiliser tout le volume et retour en bas en M

Bien a vous tous
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Messagepar nafan » Lun Avr 01, 2013 19:15 pm

Bonsoir Ramses,

Ravi que cette solution revienne sur le tapis.
Je l'avais envisagée dans un premier temps, d'autant qu'elle m'arrangeait à plusieurs titres :
- effectivement, pas de brassage de l'eau du circuit PC les mois d'été,
- préservation assurée d'un stock de calories dans le tampon pour l'ECS,
- économie d'1 circulateur sur la boucle piscine (et de sa consommation électrique de mi-Avril à fin-Septembre,
- pas besoin de creuser une tranchée entre le local chaudière et le local technique de la piscine.

Mais j'avais laissé tomber car j'avais un doute sur la résistance des V3V au glycol à haute température...
J'ai une RESOL VA32 3/4 en stock. Elle est donnée pour des fluides à 110°C maxi.
Je ne me rends pas compte si c'est suffisant pour un circuit retour capteurs. Je pensais qu'avec un circuit glycolé sous pression, ça pouvait monter plus haut. Je me trompe ?

Edit : et euh, le puisage en N, c'est possible ? Il y a un tube plongeur qui descend un poil dans le stock ? Je ne risque pas d'avoir un problème de poche d'air ?

Encore merci pour toutes vos suggestions. Ca progresse !
Modifié en dernier par nafan le Lun Avr 01, 2013 20:18 pm, modifié 1 fois.

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Messagepar nafan » Lun Avr 01, 2013 20:40 pm

Je viens de mettre à jour mon schéma en conséquence...
Je vais regarder les caractéristiques et les tolérances des V3V ce soir.

Edit du matin : la nuit portant conseil, je viens de réaliser que plutôt que de mettre la V3V sur le circuit retour capteurs comme sur le schéma v03 ci-dessous, il suffisait de la mettre sur le circuit aller. (Je pense qu'on peut négliger les phénomènes de convection dans de l'annelé inox DN20 ?)
Je vais intégrer cette modification dans un v04 à suivre.

Image
Modifié en dernier par nafan le Jeu Avr 04, 2013 22:31 pm, modifié 2 fois.

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Messagepar nafan » Mar Avr 02, 2013 10:20 am

La v04, avec une V3V sur la partie "froide" du circuit capteurs :

Image

Autre GROS avantage de la prise directe de l'échangeur piscine sur le primaire solaire : je peux le mettre en oeuvre très rapidement sans attendre l'achat et la livraison du ballon.
C'est madame qui va être contente ! ;)
Modifié en dernier par nafan le Mar Avr 02, 2013 11:07 am, modifié 1 fois.

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