Ballon Tampon avec serpentin ECS instantané ou echangeur externe

[Titi13]

Bonjour à tous,

Je suis en train de finaliser les plans de mon installation solaire mais je n'arrive pas à me décider dans le chois du ballon tampon.

J'hésite entre un ballon tampon avec un échangeur ECS instantané (serpentin inox de bas en haut du BT) ou une station ECS instantané avec échangeur externe.
La première option est plus chère mais plus simple à mettre en place.

Je me demande ce qu'il en est de la durée de vie de ce type de ballon car ce serait quand même 500€ de plus que l'ensemble BT + station ECS externe.

Je suis preneur de vos avis.
Qu'est ce qui est le mieux pour vous ?

[ventura]

Bonjour,
Quand on parle de solaire il est toujours important de connaitre le lieu géographique.
Tu parles de finaliser ton schéma, peut tu nous le faire partager.?
Une station ECS instantanée avec échangeur externe c'est quoi ?

[Titi13]

Bonjour,

Je suis vers Arles dans les Bouches du Rhône donc on ne manque pas de soleil.

Je prévois d'installer 10m2 de panneaux thermiques inclinés à 60°.
L'isolation de la maison a été entièrement revue.
La surface chauffée est de 90m2.

Pour l'instant je prévois un ballon tampon de 800l avec un echangeur solaire en bas et un echangeur sanitaire en inox annelé qui parcours le BT de bas en haut.
Ce ballon coûte 1950€.

Ballon tampon avec les 2 échangeurs

ballon-combine-bvcbu800-hygienique(1).jpg (35.08 Kio) Vu 2902 fois

Je compte également positionner un échangeur externe pour faire du solaire direct mais en séparant le circuit solaire du reste pour réduire le volume d'antigel necessaire.
Les vannes 3 voies permettent de diriger le flux de chaleur en priorité au plancher chauffant et le surplus vers le BT.
Et la nuit on récupère les calories du BT vers le plancher.

Schéma_SSC.png (73.78 Kio) Vu 2902 fois

Une autre option que j'étudie serait d'utiliser un ballon tampon sans echangeur et d'avoir un echangeur à plaques.
Le ballon ne coûterait plus que 1100€ mais il faut ajouter 2 echangeurs (1 pour le solaire et un pour l'ECS) à 200€ chaque ainsi que 2 circulateur à 150€ chaque.

Schéma_SSC_echangeur_externe.png (61.66 Kio) Vu 2902 fois

On est finalement dans les mêmes tarifs pour l'installation complète mais quand il faudra changer le ballon ou un échangeur ça coûtera moins cher.

En revanche c'est un peu plus compliqué niveau régulation et je pense que la stratification sera moins bonne avec cette seconde option.

Si je reste sur la première option je vais tout faire pour éviter la corrosion galvanique et avoir la durrée de vie la plus grande pour le ballon.

Voilà pour le tour du projet.
Je suis preneur de vos avis.

Merci
Thibaut

[Uncle Buzz]

Je ne comprend pas l'intérêt de ces complexifications.

Je partirai personnellement sur l'option 1 sans échangeur : le solaire chauffe le tampon.

Le tampon chauffe l'ECS (appoint pour l'hiver quand il manquera du soleil pour l'ECS + chauffage ?) et chauffe le plancher chauffant.

L'échangeur pour chauffer directement le plancher sans passer par le ballon n'apporte à priori pas grand chose, quel intérêt de chauffer "rapidement" le plancher en court-circuitant le ballon froid quand le soleil est fort et chauffe la maison via les fenêtres ?

Il faut plus de plomberie, un échangeur, plus de capteurs et une régulation plus poussée, beaucoup de "plus" pour un comportement similaire de l'installation.

Le second cas va être ingérable à mon avis entre les différends scénario, circulateurs à démarrer ou non en fonction de telles différentiels de température (dont certaines nécessiteront que le circulateur tourne déjà pour être mesurées au niveau des échangeurs...) avec trop de scénarios à géré en fonction de la quantité de chaleur consommé par tel ou tel échangeur...

[Titi13]

Bonjour,

L'orientation de ma maison est est/ouest donc le soleil ne chauffe pas l'intérieur.
Orientation de la maison imposée par le plan d'urbanisme.

C'est vrai que ca complexifie l'installation mais le but est de faire travailler les panneaux à une température plus basse donc à un meilleur rendement.
Il est également possible de récupérer plus d'énergie en fin de journée, lorsque le circuit solaire ne permet plus de chauffer le ballon tampon mais peut encore chauffer le plancher en direct.

Je vais donc faire l'installation sans l'échangeur en faisant simple et je pourrais le rajouter dans un second temps si c'est vraiment utile.
L'appoint se fera avec un poêle à bois bouilleur.

[rod33]

Je ne comprend pas l'intérêt de ces complexifications.

Je partirai personnellement sur l'option 1 sans échangeur : le solaire chauffe le tampon.

Le tampon chauffe l'ECS (appoint pour l'hiver quand il manquera du soleil pour l'ECS + chauffage ?) et chauffe le plancher chauffant.

L'échangeur pour chauffer directement le plancher sans passer par le ballon n'apporte à priori pas grand chose, quel intérêt de chauffer "rapidement" le plancher en court-circuitant le ballon froid quand le soleil est fort et chauffe la maison via les fenêtres ?

Il faut plus de plomberie, un échangeur, plus de capteurs et une régulation plus poussée, beaucoup de "plus" pour un comportement similaire de l'installation.

Le second cas va être ingérable à mon avis entre les différends scénario, circulateurs à démarrer ou non en fonction de telles différentiels de température (dont certaines nécessiteront que le circulateur tourne déjà pour être mesurées au niveau des échangeurs...) avec trop de scénarios à géré en fonction de la quantité de chaleur consommé par tel ou tel échangeur...

+1
Aucun intérêt de passer par des échangeurs. J'ai 17m² de thermique. Je "balance" tout dans un tampon de 1500l.
Pour les ballons, regardes du coté de nidek. C'est un bon rapport qualité/prix (j'ai un NIOX2/1500). Il y a aussi des schéma d’installation dans la partie chaudière.
https://nideck.com/340-ballon-tampon-combine-niox1

[Uncle Buzz]

mais le but est de faire travailler les panneaux à une température plus basse donc à un meilleur rendement.
Il est également possible de récupérer plus d'énergie en fin de journée, lorsque le circuit solaire ne permet plus de chauffer le ballon tampon mais peut encore chauffer le plancher en direct.

Le rendement ce n'est pas l'objectif, l'objectif c'est le chauffage et l'ECS, à scénario identique, on privilégie l'option qui a le meilleur rendement, mais on ne fait pas passer le rendement avant le besoin.

Donc dans ton cas où tu veux de l'ECS, il te faut le haut du ballon suffisament chaud, sauf à avoir un appoint pour l'ECS que tu ne précises pas, si tu envoies le solaire dans le plancher, pas d'ECS ! Si tu assures la température ECS par un autre moyen, on peut mettre de côté le besoin de haute température (mais il faut nous le préciser si tu veux des avis pertinents)

Ensuite, le serpentin de ton ballon est en bas du ballon, il y a de la stratification, ça signifie que même si le haut du ballon est chaud, la température du solaire va se caller sur celle du bas du ballon, qui sera plus chaud que ton plancher si ton ballon est plein, et là ben le rendement n'est plus un critère puisque tu es full, soit le bas du ballon est frais et ton solaire travaillera aussi à basse température.

Le seul intérêt de bypasser le ballon c'est quand le ballon est trop froid en haut (donc vide) pour chauffer ton plancher et que tu ne veux pas attendre de monter tout le volume tampon à la température nécessaire avant d'avoir du chauffage, ce qui aurait un sens dans ce seul scénario à condition que tu n'ais pas d'appoint non plus pour le chauffage, et dans cette condition ton rendement sera moins bon puisqu'alors ton plancher sera plus chaud que ton ballon.

Le meilleur rendement, c'est quand ton installation tourne correctement, si elle est en mode dégradé à cause d'une régulation pas adapté ou la panne d'un élément, ton rendement en pratique sera moins bon qu'en théorie, "un tiens vaut mieux que deux tu l’auras"

Et pour la fin de journée, on parle d'un moment où il n'y a plus assez de puissance solaire, donc que ce que tu pourrais gagner en plus est très faible (à condition que la température du plancher ne soit pas régulée car si il est à température suffisante, que va faire ta régulation de cette chaleur supplémentaire ?), pas de quoi justifier la complexification.

[Titi13]

Merci pour vos réponses constructives qui me renvoient vers le besoin en ECS.

En effet le gain d'efficacité côté plancher sera perdu côté ECS avec un besoin d'appoint plus fréquent.

Pour l'appoint ECS il y aura une résistance électrique lorsque il fait trop chaud pour allumer le poêle mais qu'il manque du soleil. C'est donc pas souvent chez moi en Provence.

Côté ballon le poêle hydraulique et le plancher seront connectés sur le même piquage.
En revanche je me demande sur quel piquage les mettre.
Est-ce utile de garder un volume d'eau pour l'ECS au sommet du BT ?
Quel volume est nécessaire ? On consomme peu d'eau chaude avec une douche a faible débit de 6l/min et douche de 5min.

Il y a 2 piquages sur le haut du ballon.
Un au centre qui laisse 160L pour l'ECS ou celui du 1/3 supérieur qui laisse 300L à l'ECS.
Le volume total sera de 800L

piquages.png (216.64 Kio) Vu 2820 fois

Je pourrais toujours ajuster par la suite mais c'est mieux de partir avec la bonne configuration dès le début.

[rod33]

Bonjour,

Je brancherais le PC tout en haut du ballon. Tu travailles sur tout le ballon et a une meilleur autonomie entre 2 flambées. On ne connait pas les besoins de ta maison mais dans une maison "normal", le chauffage est prépondérant.
Je ne mettrais pas de résistance électrique sur le ballon tampon (ce qui revient à faire un peu de chauffage électrique). Je mettrais un petit ballon électrique "classique" (100l) en série de l'échangeur de l'ECS du ballon tampon. C'est ce que j'ai fait chez moi et je suis très satisfait de ce mode de fonctionnement.

[Titi13]

Bonjour,

En effet je n'avais pas pensé à mettre un chauffe-eau classique en série. Ça me paraît être la meilleure option en effet.

Les besoins de chauffage ont bien été réduits avec la révision complète de l'isolation de la maison l'an dernier.
Murs par l'extérieur + combles (petit complément d'épaisseur à faire)

Lorsqu'il fait -5C dehors le besoin de chauffage a été estimé à 2,5kW.
L'hiver dernier après révision de l'isolation on a brulé seulement 4 stères de bois.
Les chambres ne sont pas chauffées, il y fait plus de 18°C dès qu'il fait plus de 22°C dans le salon.

Donc sibje récapitule l'installation :
10m2 de panneaux qui chauffent le ballon tampon combiné ECS de 800L par l'échangeur du bas.
Un chauffe-eau classique de 100L en série avec le serpentin ECS.
Le plancher chauffant branché au plus haut pour travailler sur le volume complet du ballon.

Merci pour vos réponses, je ferais la présentation du système dans un autre sujet quand tout sera installé.

[ventura]

Bonjour,
j'habite dans le sud
Mon simple avis

titi 13.jpg (36.86 Kio) Vu 2705 fois

[Titi13]

Bonjour,

Le principe est bien mais je vais manquer de place dans ma chaufferie. Je peux y mettre un ballon classique de 80L peut être 100L max mais les ballons ECS solaires sont un peu plus gros.

Et niveau régulation, comment est commandée la vanne 3 voies ?

[Uncle Buzz]

Pour le ballon "standard" en série avec le serpentin d'ECS du ballon tampon, le volume du ballon ECS dépend de la température en sortie de ton ballon tampon, plus le volume est grand, plus tu auras une ECS électrique (l'eau stagnant dans ce ballon va se refroidir plus ou moins vite en fonction de l'isolation de ce ballon, et si tu ne renouvelle pas régulièrement son volume d'eau il faudra la réchauffer dans le ballon électrique), plus le volume est petit, plus ça se rapproche d'un chauffe-eau instantané : tu n'as pas beaucoup de stockage d'avance donc il faut chauffer rapidement l'eau qui arrive du tampon avant qu'elle ne soit consommée, sauf que la puissance des résistance est limitée (prévue pour étaler la chauffe tout la nuit en général). Donc plus ton tampon est chaud, plus tu gagnes de temps nécessaire pour monter la température de l'ECS, donc moins besoin de volume d'ECS. Bien sûr il faut prendre comme référence la température la plus faible du tampon pour ne pas risquer de tirer de l'ECS qui n'aura pas eu le temps d'être réchauffer par la résistance.

Il faut trouver le compromis entre avoir assez de volume pour qu'il ait le temps d'être chauffé par l'appoint électrique avant d'être consommé, et pas inutilement gros pour ne pas stoker de l'eau plus d'une journée sinon il faudra reconsommer de l'électricité pour la maintenir à température, ce qu'aurai fait le solaire si le stockage est dans le tampon solaire à la place.

Une bonne idée sera comme pour le ballon tampon de rajouter de la surisolation.

Il existe aussi des chauffe-eau électrique instantanés, mais on est dans les 7kW (abonnement EDF et câblage en conséquence) et ça reste limité en débit, généralement directement en amont d'un point de puisage, donc il en faut plusieurs dans une maison, idéal en terme d'énergie (pas de stock de chaleur qui se consomme par déperdition de chaleur) et de volume, mais en revanche il faut la puissance électrique instantanée...

La version de ventura avec un ballon solaire est une bonne option car le maintient en température de l'ECS peut être solaire plutôt qu'électrique, l'inconvénient c'est le volume effectivement 300L ou plus (mais qui peut être déduit du volume tampon quand il n'a pas encore été acheté), le prix, et la régulation plus évoluée qui choisira de chauffer soit l'ECS soit le chauffage en fonction des scénarios qu'on lui donnera. En revanche je ne mettrais pas en série l'échangeur solaire ECS avec celui du chauffage, car ça limitera grandement la capacité à monter l'ECS en température puisqu'il faudra monter en même temps le tampon du chauffage, en séparant les 2 on peut plus facilement faire de l'ECS en priorité si on le veut, mais sans chauffage pour le coup, ce serait l'un ou l'autre.

[rod33]

Il faut effectivement sur-isoler le petit ballon électrique ET la liaison entre l'échangeur et le ballon.
Autre avantage de cette solution (en plus du cout et de la simplicité d'usage/montage), c'est que si tu envisages d'installer 1 ou 2 panneaux PV pour de autoconsommation, tu pourras balancer le surplus dans ce ballon!

[ventura]

Bonjour,

Le principe est bien mais je vais manquer de place dans ma chaufferie. Je peux y mettre un ballon classique de 80L peut être 100L max mais les ballons ECS solaires sont un peu plus gros.

Et niveau régulation, comment est commandée la vanne 3 voies ?

bonjour,
La vanne 3 voies peut etre commandées par un thermostat dans le ballon ECS
Température du ballon inférieure à 60°C alors passage solaire par le ballon ECS
Température du ballon supérieure à 60°C passage direct vers le ballon chauffage.
C'est le circulateur du solaire qui est plus compliqué à commander.
Ce doit étre un thermostat différentiel avec :
Si Température solaire supérieur à la référence de 10°C alors tu fait fonctionner le circulateur solaire
La référence Ballon ECS
OU la référence le ballon chauffage

Un ballon annulaire se monte horizontalement environ 80 cm de diamètre

titi 13 b.jpg (84.44 Kio) Vu 2609 fois