Ballons tampons en série ou en parallèle ?

[Marc_SSC_Bretagne]

Bonjour à tous,

Je souhaiterais connaitre vos avis et retours d'expériences sur les montages en cascade de ballons tampons.
Quel est le meilleur montage pour répartir le volume tampon d'une installation sur plusieurs ballons ?
Y a t-il des points de vigilance à avoir et/ou des principes à respecter en fonctions de vos montages, notamment de l'échangeur:
- Echangeur interne à un ballon, plusieurs ballons
- Echangeur Externe
- Ballon en direct sur le circuit des panneaux
- ...
Est-ce que la stratification est meilleurs dans un des systèmes ? Peut-elle être aussi bonne ou presque que dans un seul ballon tampon ?

Mon cas (SSC):
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Je souhaite changer la chaudière bois qui est couplée à mon installation solaire afin de gagner en autonomie. Pour cela je dois également augmenter le volume tampon de l"installation. Pour des raisons de hauteur sous plafond, je souhaite conserver mon ballon actuel et en ajouter un second d'où mon intérêt pour ce sujet.
-> Système actuel: 18m2 de panneaux en Drainback avec vanne 3 voies: un échangeur en bas d'un ballon tampon de 1000L et un en bas d'un ballon ESC de 300L ; une vieille chaudière bois Deville 9.3kw, volume de chargement 50L couplé à la moitié haute du ballon tampon; un circuit de charge entre le haut du tampon et le haut de l'ECS (en thermosiphon) et le départ chauffage sur le haut du ballon tampon.
-> Evolution envisagée: Chaudière 25-30kw, volume de chargement: 166L couplée sur l'ensemble du volume tampon et ajout d'un ballon tampon de 1000L
Pour l'instant les informations que j'ai glanées m'orientent vers un couplage des ballons en série avec l'échangeur solaire en bas du ballon "retour" (sur lequel j'aurai les retours chauffage et chaudière). En série cela m'arrange aussi pour pouvoir installer le ballon un peu plus loin sans avoir des conduites horizontales entre les deux ballons...
Qu'en pensez-vous ?

D'avance merci pour vos réponses !!
Marc

[YvesBr]

Bonjour,
je vois deux inconvénients à l'installation que tu décris.
1- au moment de la charge par la chaudière, tu ne pourras bénéficier de chaleur dans le chauffage que lorsque le premier ballon sera chargé.
2- tu ne décharges jamais le premier ballon.
Le deuxième point est un inconvénient majeur.
je verrais plutôt un schéma avec l'alimentation par la chaudière du ballon avec serpentin, une liaison du bas vers le haut entre les deux ballons les retours en bas du deuxième ballon. La liaison entre les deux ballons servirait en double sens selon que la chaudière est en fonctionnement ou non.

[j2c]

J'en vois un 3ème : le fait de mettre les ballons en série, va t'obliger à utiliser une vitesse circulateur de chargement assez élevée. (pour pousser la puissance dans le 2ème ballon).
ça va déstratifier à mort.

Pourquoi passer par des échangeurs dans les ballons d'eau morte ? Elle peut très bien être partagée avec le drainback (sauf si ton eau est glycolée)

Je verrais plus une charge en // sur les 2 ballons de 1000L avec un retour chaudière depuis la moitié des ballons. (la partie basse étant réservée au solaire, elle doit rester froide).
Ton 2ème ballon pourrait être équipé pour une charge solaire, mais en alternance.. (quand le premier ballon est plus chaud, on bascule sur le 2ème pour aller arracher les calories.. et on rebascule régulièrement)
T'as une photo de ta chaufferie actuelle ?

[Uncle Buzz]

Bonjour,

Grosso-modo, tu gardes la même configuration qu'actuellement sauf que ton ballon tampon de 2000L avec un échangeur solaire sera coupé en 2. Le ballon avec échangeur est le "bas" du tampon de 2000L, les 1000L supplémentaires sont le "haut" de ton tampon.

si tu injectes le retour chaud chaudière en haut du nouveau 1000L, et que sur ce retour chaud tu prélèves le départ chauffage dont le retour froid se fait dans le 1000L du "bas", la seule diférence que je vois avec un ballon unique de 2000L c'est l'isolement des 2 ballons entre eux où la stratification est "cassée" car l'eau chauffée par le soleil si elle dépasse la température du bas du 1000L "haut" ne passera pas automatiquement dans l'autre ballon sans effet thermosiphon et sans croisé le flux froid qui "redescend" du ballon "haut" vers le ballon "bas" donc en perdant sa chaleur au passage.

Tant que le flux est actif (poussé par des circulateurs) ça devrait fonctionner comme si tu avais un seul ballon (flux chaudière, flux chauffage), en revanche c'est au niveau transferts passifs (stratification, thermosiphon) que ça va coincer, le préchauffage solaire restera dans le ballon solaire et servira de préchauffage uniquement quand la chaudière puisera dedans pour réinjecter chaud dans l'autre ballon.
En intersaison quand le soleil suffira,le soucis c'est que tu puiseras le départ chauffage dans le ballon qui n'est chauffé que par la chaudière, sauf à doubler les points de puisage dans les 2 ballons avec des vannes 3 voies pour basculer à l'intersaison et que tu n'as plus besoin de la chaudière, ou tu installes un moyen actif de transferrer l'eau chaude du ballon bas vers le haut, tout ça avec une régulation active qui ne va pas être simple à régler, rajoute des frais et des risques de pannes et probablement des scénarios où ce sera moins efficace que de ne rien faire car la régulation peut difficilement anticiper pour savoir si il vaut mieux agir maintenant ou laisser faire.

Au lieu d'un simple tampon 1000L tu peux ajouter un autre ballon solaire, et basculer le solaire dessus à l'intersaison, tu perds alors la chaleur stockée dans le 1er 1000L mais le basculement ne doit pas être fréquent. Il faudrait en même temps basculer le retour chauffage sur le balon "haut" pour réduire le tampon à 1000L (suffisant en intersaison et plus rapide à monter en température via le solaire uniquement) et ne pas "noyer" la chaleur restante du retour chauffage dans le volume froid du ballon "bas" et faire un transfert de chaleur du "haut" vers le "bas" via le fllux actif du chauffage. Le retour chauffage pourrait même être renvoyé alternativement dans l'un ou l'autre ballon selon que la régulation détecte qu'il est assez chaud pour ne retourner que dans le ballon "haut" (correspondant à la mi-hauteur du 2000L).

Dans tous les cas, le départ chauffage doit être piqué sur le retour chaud chaudière pour avoir du chauffage dès la mise en route de la chaudière sans attendre qu'un ballon soit chaud, et il faut que le flux chaudière qui nécessite les 2000L travaille sur les 2 ballons comme si s'en était un seul (retour en haut du plus chaud, départ en bas du plus froid, ou un peu plus haut si tu n'as pas besoin des 2000L en entier pour la chaudière et que tu veux garder une zone "froide" pour le rendement du solaire).

L'inconvénient des 2 ballons c'est que la stratification est "cassée" entre les 2 ballons et ne peut être recréer qu'artificiellement par le flux actif qui va pousser l'eau du ballon "haut" vers celui du "bas" pendant la recharge via la chaudière, ou l'inverse quand le chauffage réinjectera l'eau "froide" dans le ballon du bas en puisant le chaud dans le ballon du haut (avec la même problématique qu'avec un seul ballon de savoir à quelle hauteur réinjecter le retour chauffage qui est tiède et pas complètement froid, mais ce n'est pas spécifique à ta configuration à 2 ballons).

En plein hivers en pleine charge, en série celà se comportera comme une seul ballon de 2000L donc pas de problème particulier, c'est à l'intersaison que ça se complique.