Le solaire à la portée de tous

bonjour
je reviens intervenir sur ce forum après une absence prolongée.
Je voudrais avoir un avis sur la gestion de deux champs solaires de mm orientation mais d'inclinaisosn différentes.

J'ai actuellement, sur le toit à 20°, 3 capteurs de 2,5m2, connectés à un cumulus de 350L (matériel acheté par l'association APPER)
Ce système me sert pour l'ECS ET pour le chauffage.
L'idée serait de rajouter un autre champ solaire de 7,5m2, contre un mur sud, à environ 70° voire 75°, avec le même cumulus pour favoriser le gain en hiver.

j'ai conçu et fabriqué (il y a 15 ans) un montage hydraulique original et astucieux de chauffage solaire qui vient aider ma PAC air/eau à mi-saison lorsque le chauffage fonctionne et que le soleil est encore présent la journée. Cela sans électronique, ni électrovanne :

Ce système fonctionne actuellement à mi-saison et je souhaiterais l'étendre à la période hivernale quand le soleil est bas.

le montage est simple :
Le serpentin haut du cumulus solaire est relié au cumulus de ma pompe à chaleur air/eau qui se trouve être PLUS HAUT que le cumulus solaire.
Lorsque la température du cumulus solaire est de 10°C supérieure à celle du cumulus PAC, l'eau chaude du serpentin haut monte par thermosiphon lentement dans le cumulus PAC .

Ce thermosiphon se produit la journée pendant la production solaire (et dans ce cas la puissance solaire apparente est plus faible car une partie de la chaleur part directement dans le chauffage) tandis qu'une autre partie charge le cumulus solaire.
Le cumulus continue de se décharger lentement en fin de journée et tout au long de la nuit. pour finir à environ 30°C
pas d'électronique, ni électrovanne : la pac ne peut réchauffer le cumulus solaire et le choix de la Tp le matin peut être réglé en ferment légèrement une simple vanne rajoutant de la perte de charge arrêtant le thermosiphon pour une Tp plus élevée.
Lorsque je coupe le chauffage, en fin d'hiver, je ferme cette vanne et le solaire part uniquement vers l'ECS.

Je récupère ainsi 10 à 15 kWh chaque jour pour le chauffage.

Le matin l'eau du cumulus solaire se retrouve à environ 30°C ce qui permet de démarrer la production plus tôt le matin et d'augmenter le rendement.
voir capture d'écran :


j'ai un système domotique (raspberry) qui enregistre tout cela en continu depuis 5 ans:
Cela me donne (entre autre) le gain solaire journalier en kWh et la puissance solaire moyenne sur la période de fonctionnement du circulateur (voir l'aide)
courbe orange: Tp cumulus solaire;
courbe jaune : Tp cumulus PAC

Je vois certains jours le COP de ma PAC augmenter de 1 pour passer de de 2,5 à 3,5 voire 4
ce phénomène se voit bien, 19 sept par exemple, où j'ai redémarré le chauffage (700 d'altitude nuits fraiches !)

J'ai trouvé ce compte rendu suivant qui se trouve dans mm situation que moi (champ à 70° + champ à 50°) et qui regrette d'avoir utilisé deux circuits séparés ( 2grp de transferts)

https://www.apper-solaire.org/Pages/Exp ... x%20temps/


MA QUESTION
Pensez vous qu'avec deux champs plein sud : avec la sonde dans celui à 20° sur le toit et l'autre contre un mur plein sud, il soit nécessaire d'avoir deux circuits indépendants ?

Merci bien pour vos réponses
Pierre

Bonjour,
Mon avis
Il serait sage de monter un deuxieme circulateur pour le champs Sud et la régulation qui lui convient.

Pareil.

En été, ton champ toiture va donner plus que le champ mural, et tu vas donc dissiper une partie de la chaleur produite par le toit, dans les panneaux de façade.
En hiver, tu auras l'effet inverse.

Je vais commencer avec une seule régule pour deux groupes de transfert .
Je ferais un suivi de la Tp dans les capteurs à 70° pour voir si j'installe la deuxième régule et les 2 nouvelles sondes dans un second temps.
Je suis limité à 2 doigts de gant sur le ballons et les deux sont pris. (sonde 1ere régule et sonde domotique)

Mon deuxième grp de transfert ()d'occasion le bon coin) n'a que la partie froide (circulateur, vase d'expansion, groupe de sécu; clapet
Pour des question de place, j'hésite à installer un deuxième clapet sur la liaison chaude ce qui va faire un "S" pour qu'il soit tête en haut;
j'hésite aussi à installer le deuxième vase d'expansion et le deuxième groupe de sécu. mm si j'ai tout ce matos disponible

merci

Pour ma part, j'avais une seule régulation pour 2 groupe de transferts. Mais une qui gérait 3 sondes.

Salut,

je ne sais pas où tu habites et donc sauf si tu as besoin de chauffage en été, ce qui m’étonnerait vu la pente de ton toit, je ne vois pas trop l’intérêt de tes 7.5m² de capteurs à 20° sur ton toit. Tu dois avoir avec ça un volume d'eau chaude inutilisé en été et à mi saison et le rendement ne doit pas être terrible quand tu en as besoin. C'est clair que 7.5m² à 70° seront nettement mieux utilisés et tu devrais couvrir une bonne partie voir la quasi totalité de tes besoins en eau chaude sanitaire avec et avoir du reste pour le chauffage. Faut bien sur voir si tu as des caches ou non.
Comme il me semble que c'est à l’état de projet, personnellement, plutot que d'investir dans 3 panneaux, j'envisagerai simplement de basculer les 7.5m² existants en façade...

Ce n'est pas à l'état de projet:
J'ai deux champs solaires
- 7,5 m2 de capteurs à 20° qui fonctionnent depuis 15 ans.
- 7,5 m2 à 70° suspendus en façade sud hier !

Actuellement avec les capteurs inclinés à 20° :
En période chauffage : la PAC est allumée , le rendement est au contraire excellent à mi saison puisque la chaleur part entièrement pour le chauffage et la température matinale du ballon solaire est <30° tous les matins.

Hors période chauffage : la PAC est éteinte le champ 20° ne sert que pour l'ECS (350 L)

Les nouveaux capteurs en façade sont pour favoriser la production hivernale pour soutenir la PAC en hiver.
J'envisage même de leur mettre une "casquette " pour limiter leur production en été.
Tout ceci est enregistré et mesuré.

Bonjour,
Actuellement, pour des raisons de simplicité et de rapidité d'installation les deux champs solaires fonctionnent avec un seul régulateur et une seule régule. la mesure de Tp est prise sur le champ à 20°
L'Instrumentalisation permet une analyse plus fine.

En hiver et mi-saison, en période de chauffage :
1) La Tp du cumulus solaire , le matin, est toujours entre 25 et 30°C , Il n' y a pas d'oscillation au démarrage et à l'arrêt du circulateur.

2) Le matin , dans les 2 heures qui suivent "l'éclairage" des capteurs , l'incidence sur les deux champs est à peu prés la mm, l'énergie récupérée pendant cette période est faible.

3) La majeure partie de l'énergie récupérée se fait autour du zénith, actuellement, d'après mes mesures, 11h -16h, alors que, chez moi, le soleil est visible entre 9h et 18h.

4) Mm si un des deux champs a du retard par rapport à son démarrage avec deux régules, et bien, il préchauffe les 4,5L d'eau de ses 3 capteurs, à faible puissance, car faible incidence. Cette eau surchauffée partira ,de toute façon, perdre sa chaleur dans le ballon .
-- c est l'argument le plus fort il me semble ---

5) la sonde se trouve dans le champ à 20° et mesure la Tp de l'air dans le haut du dernier capteur: Cette mesure de l'air est plus réactive, et démarre plus tôt, que la mesure de la Tp de l'eau dans un doigt de gant. Cela va dans dans bon sens : le champ à 70° est moins en retard

Hors saison chauffage , 15 mars -15 octobre il y a pléthore d'énergie avec 15m2 pour 350 L il faut plutôt gérer la surchauffe !
Mm si une petite partie de l'énergie est perdue dans les capteurs à 70°: cela importe peu.

Au final je ne suis pas sûr que, dans mon cas, deux champs indépendants changent grand chose, sans compter la conso supplémentaire du deuxième circulateur.

2 champs plein sud de 7,5 m2 un sur le toit à 25° d'inclinaison un autre à 70°.
Actuellement je n'ai qu' un seul circulateur pour les 2 champs et une seule régule donc l'eau se met en déplacement au même moment dans les deux champs.
La sonde est dans le champ à 25°

j ai rajouté des petites vannes pour isoler chaque champ. Cela me permet de mesurer le débit de chaque chp indépendamment l un de l autre.
j ai équilibré en fermant légèrement le chp ayant le moins de de perte de charge afin d avoir la mm perte de charge ds les 2 champs. Ensuite je mesure le débit total.
le débit ds chaque chp est la moitié du débit total.
La mesure du débit est assez précise.
Les mesures des Tp aussi. Scotch alu, bande armaflex de 5mm autocollante + manchon armaflex de 13mm.
3 sondes de Tp permettent d'avoir toutes les minutes la Tp de départ et les Tp de retour de chaque champ (Tp Champ toit (inclinaison 25°)et Tp champ mur (inclinaison 70°)

On voit qu'à cette saison début septembre très ensoleillé:

les capteurs les plus verticaux sont plus puissants et donnent plus.
leur max de puissance est un peu plus tard
Deux oscillations au démarrage et à l'arrêt du circulateur.
Attention à la surchauffe l'été 15m2 pour 350L (la radiateur de décharge solaire est indispensable sinon la régule stoppe le circulateur avec de l'eau à 95°.
.
Pour l'instant l'effet "radiateur froid" du champ vertical non éclairé est vraiment négligeable environ 0,1 kWh sur les 24,9 kWhgagnés
ça risque de changer par temps froid et soleil bas !
Les vannes d'isolement me permettront d'isoler le champ à 25° l'hiver
sinon deux régules et deux circulateurs !

Bonsoir,
Perso j'utilise 2 ballons sur le solaire un pour l'ECS et un ballon tampon en découplage et pour le passage du solaire d'un ballon a l'autre ou voir les 2 en même temps, j'ai mis une V3V sur le circuit solaire et un relais inversseur pour aussi passer d'une sonde ballon a l'autre.

Et je pense que pour ton instal l'usage d'une V3V te permettrai de passer d'un champs de capteurs a l'autre ou utiliser les 2.

Je ne suis pas sur de voir le pb d'avoir 2 champs, sont-ils en // ou en série ?

A priori les 2 étant exposés au soleil, il y en a un plus performant que l'autre en fonction de la période de l'année, mais les 2 captent de l'énergie solaire, aucun des 2 champs ne refroidit l'eau et sa faible performance s'ajoute à celle du champ mieux exposé. Si dans les pires conditions le champ le plus mal exposé ne rapporte que 10% de sa capacité si il était bien exposé, c'est toujours 10% de gagné.

Le seul moment ou potentiellement ce serait un problème, c'est si l'écart de température eau entrant / air ambiant dépasse la température de stagnation compte tenu de la mauvaise inclinaison (si on cherche à chauffer le ballon à 50°C donc avec un fluide vers 55°C, et que dehors il fait 10°C, si pour un delta T de 45°K (55-10) la puissance que dissipe le champ est supérieure à la faible puissance qu'il capte, alors là le champ a un apport négatif et il vaut mieux le bypasser, seul le champ à 25° est potentiellement concerné car il donne faiblement en hiver lorsque la température ambiante est faible, mais si le fluide reste à faible température en préchauffage PAC, peu de risque.