Le solaire à la portée de tous

Bonjour à tous,

Je lance un vaste debat.

Quelle est la vitesse la mieux adaptée et le delta T de consigne conseillé pour optimiser une install.

Prenons un exemple:

Installation de 3 capteurs sous vide, 15m de liaison D16 isolé Armaflex, ballon de 800l avec 3m2 de surface de serpentin, circulateur WILO 3 vitesses 50,80,110 W ( tiens c'est bizarre, on dirait la mienne ! ).

Pour la circulation, vaut il mieux travailler à vitesse reduite sachant que l'eau rechauffée va ceder d'avantage de calories au serpentin ?

Pour le delta T, vaut-il mieux avoir un faible delta T sachant que l'on risque de chauffer la tuyauterie plutôt que le serpentin, ou attendre une dizaine de degrés d'écart afin que l'eau rechauffée arrivant dans le serpentin soit à une température suffisante pour ceder des calories ?

A vos crayons...

Salut François,

la question du low flow ou high flow est, il me semble, secondaire, les études montrent que le rendement est sensiblement identique (meilleur rendement en high, mieux utilisable en low).

Je suis justement en train de réfléchir à la question et j'ai orienté ma réflexion sur une autre problématique, qui parait peut être stupide d'un premier abord, mais qui me semble fondamental, plus j'avance dans ma réflexion : que faire de la chaleur produite

Je m'explique :

selon la destination de l'énergie, la température de l'eau produite est différente, ECS = min 50°C, chauffage radiateur = 25 > 50 °C, chauffage sol = 20 > 35°C, il faut donc en tenir compte dans la gestion du système.

J'en déduit trois scénarios principaux :

En été, il faut chauffer d'abord le haut du ballon (travailler plus chaud, pour avoir de l'ECS immédiatement) pour ne pas utiliser l'appoint non renouvelable.
Une fois la température ECS atteinte, passer sur le bas du ballon, pour stockage plus longue durée (plus froid, préchauffage pour le lendemain). Il faut donc un ballon combiné à double échangeur, un en haut et un en bas.

En hiver, il n'y a de toute manière pas assez, donc je pense privilégier la bas du ballon, ce qui permet de travailler à plus basse température, et augmente le rendement des capteurs, et d'utiliser cette chaleur en préchauffage avant la chaudière. Je me demande même si je ne vais pas installer un échangeur à plaque directement sur la boucle chauffage sol, afin de supprimer les pertes du ballon. En cas de surproduction, une partie du flux sera dirigée sur le bas du ballon.

En entre saison, boucle chauffage sol et surplus sur le haut du ballon, ce qui implique une vanne 3 ou 4 voies, afin de ralentir le flux dans l'échangeur chauffage sol (arriver à ~25°C en sortie échangeur côté chauffage), et 50°C sur le haut du ballon.

Ce qu'il ne faut pas perdre de vue : c'est le consommateur de chaleur qui, au final, règle la température moyenne de la boucle solaire (une fois le préchauffage de la boucle solaire terminé), en effet, c'est un équilibre entre l'énergie qui rentre par les capteurs et celle qui sort par l'échangeur (moins les pertes, bien sûr). Quelque soit le flux (dans les limites du raisonnable), la température moyenne est la même (en diminuant le flux par deux, le delta T double, mais la sortie froide est plus froide, donc la moyenne est sensiblement la même). Ceci est vrais si l'on néglige la perte de rendement due à une température de retour plus élevée, ce qui est particulièrement vrai avec des capteurs sous vide.

Des pertes existent aussi lors du préchauffage, lors de la mise en route du circulateur le matin, l'eau dans les tubes de liaison est à température ambiante, soit ~ la température extérieur (si la liaison est dehors, comme cela sera le cas pour moi), sans vanne trois voies qui isole l'échangeur, celui-ci fonctionne à l'envers, il prend les calories du stock et préchauffe l'eau de la boucle solaire. Dans un échangeur à plaque, il y a même risque de gel dans la partie secondaire (pas d'antigel), si la circulation n'est pas activée du côté secondaire.

Voila ou j'en suis de mes réflexions aujourd'hui, à la veille de me décider dans la commande d'un ballon de stockage (faut bien commencer par quelque chose).

Quelques références :

http://www.sebasol.ch/forum.asp?ordre=1 ... =&f=detail
http://www.sebasol.ch/forum.asp?ordre=1 ... =&f=detail
http://www.sebasol.ch/forum.asp?ordre=2 ... =&f=detail

Meilleures salutations ensoleillées 8)

Kéké

La dernière question que je me pose :

Ballon combiné Chauffage ECS "instantanée" ou ECS "bain-marie"

ou

Grande question

Vos avis

Kéké

Salut Kéké,

Et merci pour ta reflexion.

Pour le ballon j'ai choisi celui-ci:

http://cgi.ebay.de/Hygiene-Schichten-Ko ... dZViewItem

C'est à dire le premier à gauche.

J'ai déjà une chaudiere avec production d'eau chaude donc:

- hiver rechauffage du retour radiateur et pré-chauffage de l'eau chaude sanitaire.

- été, chaudiere coupée et eau chaude sanitaire directe.

@+

Bain-marie ou échangeur pour ECS ?
Je ne pense pas qu'il y ait un choix plus pertinent que l'autre, la question est pltôt économique, lequel sera le moins cher.
Dans les deux cas, l'eau froide arrive en bas du ballon et se réchauffe progressivement en montant, ce qui préserve en principe la stratification et la haute température en haute du ballon.
C'est mon avis.
Yves

Bonjour,

Bain-marie ou échangeur pour ECS ?

Historiquement, on ne faisait que des "bains-marie" (tank-in-tank en anglais), car c'était plus facile à fabriquer, et que c'est comme ça que fonctionnaient les ballons chaudière.

Les systèmes "in-line" (où l'ECS est chauffée à mesure) sont apparus pour des raisons d'hygiène (légionnellose, tartre, etc) car ce système évite que l'eau tiède stagne.
Dans certains pays (Pays-Bas, Danemark, Finlande), la fabrication ECS sans stockage est encouragée pour cette raison.

Mais le chauffage en ligne a un inconvénient : il faut avoir une puissance d'échange thermique suffisante pour que l'ECS soit à la température voulue, donc un échangeur de surface suffisante, et un delta T élevé (qui doit être maintenu).
Surtout s'il y a plusieurs tirages simultanés dans la maison et qu'ils sont de longue durée (bains).
Pour un petit tirage, le volume du serpentin ECS fait un petit réservoir d'eau à température.

Un avantage (mais seulement apparent) : si le stock est chaud, on peut tirer de l'ECS jusqu'à épuiser la chaleur du stock alors qu'avec un "tank-in-tank" une fois le ballon d'ECS froid, il lui faut du temps pour se réchauffer (la surface d'échange est beaucoup plus petite).
Mais l'eau au contact du serpentin ECS va se refroidir, et la stratification met du temps à remettre les eaux chaude & froide au bon endroit, donc l'efficacité baisse à mesure qu'on tire de l'eau en continu.

Maintenant, le choix dépend aussi si la production ECS est faite seulement dans le stock solaire ou juste préchauffée.

Un paramètre de choix est donc de connaitre les températures typiques en haut du stock, au contact de l'échangeur ECS, c'est le paramètre qui influe le plus sur la puissance de transfert.

- Si cette température est souvent haute (> 50°C par exemple), le rendement du serpentin ECS est bon et on peut fabriquer de l'ECS en ligne dans de bonne conditions.

- Si cette température est moyenne, il y a risque d'inconfort, car l'ECS pourra être parfois insuffisamment chaude, surtout au cours d'un long tirage.

Cordialement

Bonjour à tous,


...et pardon de vous interrompre :)

Puis-je vous suggérer la lecture de cet article de l'Ademe, je le trouve particulièrement intéressant.

http://kheops.champs.cstb.fr/dddsm/Docu ... rI0097.pdf

On y traite les problèmes de stratifications, de bain-marie ou échangeur interne (action sur la stratification) puis du 'low-flow' (faible débit).
...ou comment tirer un max des apports solaires.

Votre avis ?

Lao

Bonjour

Pour moi :

- 21 pages qui ne conduisent pas bien loin... J'espère que ça n'a pas couté cher.
Si on compare aux études suisses sur le sujet (souvent en allemand malheureusement), l'ADEME ou le CSTB souffrent de la comparaison.

Je pense que sur le forum, nous avons déjà intégré la plupart des idées, par approche expérimentale ou non.
Des concepts comme la stratification ont été beaucoup abordés & discutés ici.

- l'approche n'est plus d'actualité : on parle de réduire le débit pour réduire les coûts... on conclut qu'il peut être plus avantageux d'utiliser des composants spécialisés : mais nous nous rendons compte au quotidien que les coûts diminuent quand on peut utiliser du matériel standard de chauffage : utiliser du matériel dédié solaire reste très cher.

Dans notre monde industriel, ce n'est pas la taille d'un équipement qui coute cher, c'est son manque de diffusion.

- le seul point intéressant est qu'on veut pousser dans ce rapport les fabricants à penser à des systèmes simples et bon marché dès leur conception par leur dimensionnement. Cela permettait une pénétration plus rapide du solaire.
C'était en 2001, en 5 ans, rien ne s'est fait de ce côté.
Les 5/6 systèmes listées coutent tous plus de 5000 € hors montage, et c'est toujours le cas aujourd'hui.

La diffusion est venue des subventions publiques et d'une prise de conscience chez une frange (encore marginale) de la population.
La baisse de coût vient de la localisation des fabriquants (Turquie, Grèce, Chine) et non de la standardisation des systèmes.

Cordialement

Pour en revenir au problème posé par François (je me croit revenu 35 ans en arrière).
vaut-il mieux un faible delta avec un grand débit ou un un grand delta avec un faible débit.
le faible delta favorise le rendement capteurs solaires puisque la température est plus basse, mais défavorise le rendement de l'échangeur puisque la température est basse.
pour l'autree cas ce sera l'inverse.
Mais en fin de compte la puissance captée sera la même (débit X delta T°) et à la fin de la journée on aura récupérer à peu près la même quantité d'énergie.

Amitiés ensoleillées

Bernard (de cagnes)

Salut à tous,

Pour en revenir au problème posé par François (je me croit revenu 35 ans en arrière).
vaut-il mieux un faible delta avec un grand débit ou un un grand delta avec un faible débit.

Je n'ai pas posé la question ainsi.

J'ai demandé s'il fallait mieux un delta faible ou elevé.
Et deuxiemement la meilleure vitesse de circulation.

Aucun lien entre les deux.

Excuses moi mais il y a 35 ans, je pensais plutôt à draguer les filles qu'au solaire...

@+

A francois34

Au lieu de se moquer (involontairement je l'espère), explique nous, s'il te plait, comment tu as un gand débit et un grand delta T.
Moi cela m'intéresse beaucoup....

Yves
A+

Bonjour,

1 :
Citation : Kéké.
En été, il faut chauffer d'abord le haut du ballon (travailler plus chaud, pour avoir de l'ECS immédiatement) pour ne pas utiliser l'appoint non renouvelable.
Une fois la température ECS atteinte, passer sur le bas du ballon, pour stockage plus longue durée (plus froid, préchauffage pour le lendemain). Il faut donc un ballon combiné à double échangeur, un en haut et un en bas.

2:
Je vois cela autrement pour le ballon ECS en été:
Au départ de la journée, chauffage du serpentin du bas (eau la plus froide du ballon) avec un delta de 10°.
Lorsque la température du capteur arrive à +10° par rapport à la sortie du serpentin supérieur enclenchement du chauffage de celui-ci avec une limitation à 60°.
Quand la limite des 60° est atteinte dans la partie supérieure, je rechauffe le serpentin inférieur avec un delta de 10°.

Critique :

Avec le (1) : En attente de la montée en température du capteur à + 10° par rapport au serpentin supérieur, on ne fait rien. Et si on n'arrive pas à cette température, il n'y aura aucune production.

Avec le (2) : Dès le départ, on va réchauffer le serpentin inférieur. MAIS, s'il y a une possibilité solaire de pouvoir chauffer le serpentin supérieur (à l'heure idem que le 1), il faudra forcer l'enclenchement du chauffage du serpentin supérieur : le capteur (2) ne sera pas à la même température que dans (1). Comment faire pour forcer le changement de serpentin?

A+

Yves a a ecrit:

Au lieu de se moquer (involontairement je l'espère), explique nous, s'il te plait, comment tu as un gand débit et un grand delta T.

J'ai jamais ecrit ça...

Bonjour Malognes,

dans mon hypothèse, j'ai juste oublier de parler du contexte :

Installation dimensionnée pour du chauffage et l'ECS en prime, donc surdimentionnée pour de l'ECS en été, raison pour laquelle je suis quelque peu dispendieux avec l'énergie.

Tu as raison de dire qu'il est mieux de chauffer l'endroit le plus froid, cependant, comme c'est l'échangeur qui règle la température de travail des capteurs, ainsi que le delta T, avec la solution proposée, je crains que l'on atteigne jamais le stade +10 entre le haut de l'échangeur bas et le bas de l'échangeur haut, car l'eau chaude monte dans le ballon et chauffe donc le bas du serpentin du haut, sa température monte donc au fur et à mesure que le stock chauffe en bas.

Je pense qu'il n'y a qu'un essai en vrai pour vérifier si le delta de +10° est atteint entre ces deux points.

Mon soucis principal, est de ne pas enclencher l'appoint, et de me retrouver avec un stock certes plus chaud en bas, mais chauffé par l'appoint en haut, parce que plus d'eau chaude. Reste la possibilité de neutraliser l'appoint.

La question reste ouverte.

Amicalement

Kéké

Bonsoir,

A la question de mon message ci dessus : "Comment faire pour forcer le changement de serpentin?". Changer de priorité.

C'est un ballon avec 2 serpentins solaires.

Trouver la solution serait très intéressante.