PROJET DE CESI EN DRAIN BACK SUR ECHANGEUR

[JMP13]

Bonjour à tous,

C'est la toute première fois que je poste sur un forum, je ne connais pas tous vos codes alors merci de votre indulgence.
Je me suis inscrit sur votre forum il y a un an environ, à l’époque j’ai également acheté le livre de l’Apper.
J’ai lu et relu ce livre, fouiné dans votre site et d’autres afin de recouper les informations et m’approprier au mieux de mes capacités la technologie du solaire thermique.
Après cette phase de prise de connaissance, j’ai décidé de passer à l’action. Je suis situé à Aix en Provence en maison individuelle.
J’attends du forum que mon projet très simple par rapport à d’autres puisse être critiqué, confirmé ou infirmé et vous remercie tous par avance de vos réponses, surtout de votre patience car c’est un peu long, il faut bien que je présente un tant soit peu mon projet.

Mes interrogations porteront en particulier sur les conditions de mise en place d’un drain back sur échangeur compte tenu de mes propres contraintes.

Ce que j’ai écarté et ce que j’ai retenu :
Bien que c’est là où se situeraient réellement les économies, Il n’y aura pas de chauffage solaire dans un premier temps chez moi car mon habitation située à Aix en Provence nécessite un chauffage haute température s’agissant d’une maison des années 1950 mal isolée. Des travaux de renforcement de l’isolation sont en cours d’étude, ensuite nous verrons, les budgets ne sont pas extensibles.
Je me suis donc concentré sur le CESI.
Le projet
L’existant
Ballon échangeur Ariston de 150 L réchauffé été comme hiver par une chaudière fioul.
Nos besoins
J’ai tenté de mesurer aussi précisément que possible notre consommation d’eau chaude à tous les deux afin de dimensionner correctement le CESi à l’aide du dimensionnement solo de tecsol.
Sachant que :
- que l’eau froide dont je dispose sort à 18° en moyenne (entre 14° au plus froid de l’hiver et jusqu’à 23° au plus chaud de l’été)
- que le débit dont je dispose est de 800L heure,
- que les temps d’utilisation d’eau mélangée à 36° sont de 10minutes par jour en moyenne lave linge et lave vaisselle compris,

Alors l’eau mélangée consommée est de 133 L/jour (10*800/60) dont une consommation d’eau chaude de 57 litres à 60° ou 96 litres à 43°.

Sommes-nous d’accord ?

Le dimensionnement
1 panneau plan de 2.18 de surface utile orienté au 0° sud avec une inclinaison de 45° (coefficients B=0.802 et K =4.223), un ballon double échangeur de 200L avec mitigeur réglé à 43° en sortie de ballon.
Sur le logiciel solo, en consommation annuelle j’ai indiqué 57L (s’agissant de notre consommation d’eau chaude à 60°) et j’ai positionné la température en sortie de ballon après mitigation à 43° ce qui ne veut pas dire que le stock du ballon ne pourra pas monter plus haut en température.

Ai-je bien compris la façon d’entrer les variables dans le logiciel solo ?

Si oui, le logiciel solo me donne une autonomie annuelle de 86,8% avec pour décembre, janvier juillet et août les pourcentages respectifs de 59,6%, 65,4%, 99,8% et 99,8%.

Gestion de la surchauffe l’été en cas d’absence et du gel l’hiver
La gestion du risque de gel ne pose pas de problèmes particuliers si l’on consent à mettre du glicol.
La gestion du risque de surchauffe l’été est plus compliquée à mon sens.
Même si mon panneau est fortement incliné par rapport au soleil (45°) et si ma surface de panneau et mon ballon sont adaptés semble t’il à notre consommation, en cas d’absence l’été le risque de surchauffe est bien présent, ensoleillement maximum et aucun soutirage d’eau chaude.

C’est pourquoi j’ai pensé utiliser un circuit solaire non pressurisé en drain back du type de celle décrite par Yves Guern dans le livre Apper.

Ci-dessous le schéma qui semble répondre à mes besoins, il représente un drain back sur échangeur avec tampon en parallèle placé en amont de l’échangeur. Il est issu de http://matthieu.weber.free.fr/ecologie/ ... index.html


Je précise que la partie drain back est la seule partie qui sera réellement auto construite.

Mes interrogations concernent :

- d’une part le placement correct de l’évent situé à gauche sur le schéma qui permet que l’air poussé par l’eau s’échappe et ne demeure pas dans le circuit, doit-il être positionné au niveau du bas du tampon ou au niveau de l’eau contenue dans le tampon une fois le circuit vidangé ?

- d’autre part concernant la hauteur manométrique qui sépare la pompe et le tampon. J’ai lu dans l’installation de Michel MUGNIER, membre de l’Association B.E.R (Bourgogne Energies Renouvelables) ce qui suit : « De même entre la pompe et le réservoir récupérateur il doit y avoir une hauteur minimale de 1.5 m pour éviter les problèmes de cavitation ( pression insuffisante à l’aspiration qui entraîne une vaporisation de l’eau et la destruction à plus ou moins longue échéance du corps de pompe ) . Enfin il faut absolument que la capacité du réservoir récupérateur soit supérieure à la somme du volume en eau des capteurs , des canalisations aller et retour et de l’échangeur du ballon (quand le circuit est établi il reste encore de l’eau dans le réservoir récupérateur) ». Dans la mesure où, dans mon projet, la distance qui sépare la pompe du tampon ne peut pas être supérieure à 1,10 m, existe-t-il une solution ? La pompe « WILO Star-ST 15/6 eco, 2 niveaux de vitesse réf 742114WS6 » est-elle adaptée à mon projet d’installation ?

Pour info la régulation sera la Resol Deltasol BS/4 qui en principe peut gérer un drain back.


Voilà, je sollicite donc les experts du forum en espérant n’avoir rien oublié.

[valtrede]

Bonjour et bienvenue,

2m² pour 2 personnes dans notre région me semble correct.

Pour l'autovidange, je laisse la parole aux collègues, j'ai toujours pas compris comment le drainback pallie aux problèmes de surchauffe

Eric

[JMP13]

Merci pour votre message de bienvenue.

2m2 pour 2 personnes dans notre région c'est probablement le cas en moyenne compte tenu que les panneaux sont le plus souvent fixés sur le toit (15 à 20° d'inclinaison) avec un rendement hivernal très mauvais d'où un sur-dimensionnement des capteurs par rapport à un placement optimal à 0° sud et 45 à 50° d'inclinaison. Dans mon cas, il s'agit d'un placement extérieur au sol plein sud à de 45°.
A moins que je ne me sois égaré dans la simulation faite sur tecsol, le dimensionnement que j'ai prévu prévu semble très suffisant par rapport à l'emplacement du capteur et nos habitudes de consommation assez contenues il est vrai.

La surchauffe, c'est ce que je veux absolument éviter et à priori le drain back le permet. En l'absence d'eau dans les capteurs, pas de surchauffe possible ni de gel d'ailleurs.

[nicolas34]

Hello et sois le bienvenu - va falloir trouver d'autres formules...
Arg pas assez rapide - je suivais les infos (environs de Marcoule )
[quote="valtrede"]
Pour l'autovidange, je laisse la parole aux collègues, j'ai toujours pas compris comment le drainback pallie aux problèmes de surchauffe
Eric[/quote]
ben c'est pas tellement l'auto vidange qui assure, mais plutôt, comme sur ta photo, l'inclinaison - les miens, inclinés à 60, n'ont pas passé 90°C cet été

quelques premières remarques:

un schéma à toi, même si pris ailleurs, serait plus lisible me semble t il, plutôt que passer d'une page à l'autre - si je comprends tu fais ref. au schéma bas de page de ton lien - y'a de fortes ressemblances avec celui de Y.Guern...

"placement correct de l’évent situé à gauche sur le schéma " j'ai l'impression que cela va déborder au premier remplissage - je me trompe ?
(et sur le grand schéma arrivée froide en haut de capteur )
comme dit dans le bouquin, en faisant entrer de l'air neuf à chaque cycle.
Vaut mieux faire voyager une bulle, voir le CR de Guy Delsol, ça doit régler "les problèmes de cavitation", à confirmer
pour ma part inspiration de Manu Marguet (livre toujours), la bulle est coincée dans le réservoir, et j'ai la hauteur de cuve avant le circu.

"la régulation sera la Resol Deltasol" si c'est encore au stade du sera, et que tu cherches 3 économies, il y a le Minisun de Patrick qui fait très bien l'auto vidange - promotion gratuite

je suis car l' AV c'est cool
à plus tard

[patrick07]

Bonjour JMP,

Si tu mets les capteurs au sol il est très facile de les bâcher quand tu t'absentes. Je fais ça en même pas 2min chez moi avec quelques pinces à linge.

Par contre une installation au sol ne se prête pas bien à de l'autovidange, à moins d'avoir une cave pour loger le ballon (comme Nicolas )ou d'employer le système de Guy Delsol ( Salut Guy ): http://www.apper-solaire.org/Pages/Experiences/Delsol Guy 30/Variante drain back_circuit ferme_ballon plus haut que capteurs/index.html , pas encore mis en pratique à ma connaissance.

[JMP13]

Bonsoir Voisn,

ben c'est pas tellement l'auto vidange qui assure, mais plutôt, comme sur ta photo, l'inclinaison - les miens, inclinés à 60, n'ont pas passé 90°C cet été

Bien sûr mais que se passe t'il en cas d'absence par exemple 15 jours sans consommation d'eau chaude, j'imagine que les capteurs même inclinés à 60° vont subir une surchauffe?

un schéma à toi, même si pris ailleurs, serait plus lisible me semble t il, plutôt que passer d'une page à l'autre - si je comprends tu fais ref. au schéma bas de page de ton lien - y'a de fortes ressemblances avec celui de Y.Guern...

J'avais inséré le schéma concerné via outil capture de W7 dans le corps du post mais cela n'a pas marché, le schéma qui m'intéresse est celui qui se situe en haut de la dernière page du lien et qui représente schématiquement le ballon, les capteurs, le tampon et les évents.

"placement correct de l’évent situé à gauche sur le schéma " j'ai l'impression que cela va déborder au premier remplissage - je me trompe ?

C'est aussi mon inquiétude bien, toutefois à la page 105 du livre de l'Apper colonne du milieu il est écrit, je cite "La solution "en parallèle" requiesrt côté eau chaude, un système permettant à l'air chassé lors de la phase d'amorçage d'être évacué par l'évent. On évite ainsi qu'il ne soit entrainé par l'eau, et donc circiule dans le serpentin puis la pompe" MAIS le schéma de la même page qui illustre ces propos ne montre pas l'emplacement de l'évent.

(et sur le grand schéma arrivée froide en haut de capteur ) oui peut-être je n'ai pas examiné ce schéma plus avant.
comme dit dans le bouquin, en faisant entrer de l'air neuf à chaque cycle.
Vaut mieux faire voyager une bulle, voir le CR de Guy Delsol, ça doit régler "les problèmes de cavitation", à confirmer
pour ma part inspiration de Manu Marguet (livre toujours), la bulle est coincée dans le réservoir, et j'ai la hauteur de cuve avant le circu. Cas d'une installation en cuve à eau morte non?

"la régulation sera la Resol Deltasol" si c'est encore au stade du sera, et que tu cherches 3 économies, il y a le Minisun de Patrick qui fait très bien l'auto vidange - promotion gratuite Ou trouver le Minisun et ses caractéristiques?

A plus

je suis car l' AV c'est cool
à plus tard[/quote]

[JMP13]

[quote="patrick07"]Bonjour JMP,

Si tu mets les capteurs au sol il est très facile de les bâcher quand tu t'absentes. Je fais ça en même pas 2min chez moi avec quelques pinces à linge.

Oui, j'avais pensé à cette solution et je ne l'exclue pas en cas d'abandon du drain back.

Par contre une installation au sol ne se prête pas bien à de l'autovidange, à moins d'avoir une cave pour loger le ballon (comme Nicolas )ou d'employer le système de Guy Delsol ( Salut Guy ): http://www.apper-solaire.org/Pages/Experiences/Delsol Guy 30/Variante drain back_circuit ferme_ballon plus haut que capteurs/index.html , pas encore mis en pratique à ma connaissance.

Le local qui recevra le ballon se situe 1.4m en dessous du sol extérieur ou sera situé le capteur ce qui est un peu juste semble t'il comme je l'explique dans mon premier post.


[/quote]

[nicolas34]

B'jour tous
JMP13, je vois que tu as trouvé le "citer"

la fiche Minisun, comme pas mal d'autres, est accessible sur le site de l'asso.
lien sous la main, haut de page, à gauche.
ou direct là:
http://www.apper-solaire.org/Pages/Elec ... /index.htm
le lien de Patrick ne marche pas ce matin... mais celui du voyage de bulle oui, ça évite l'air libre, l'évaporation, là:
http://www.apper-solaire.org/Pages/Expe ... /index.pdf
1.40 c'est le sol (du sous-sol) ? si oui, ça risque d'être juste - selon la hauteur du ballon, pas oublier la diagonale pour pouvoir le basculer

ma cuve est effectivement en eau morte.
et pour les 15 jours d'absence, pas l'occase de tester, mais j'ai aussi prévu la couverture des panneaux au cas où ...

[guy delsol]

Salut tous, et JMP13...
Question simple, beaucoup de réactions et de soucis, pour des sujets déja traités mainte fois sur ce forum.
1./ Un capteur, (quel modèle ?) si à échelle, pas de souci; un peu de pente pour vidanger.
2./ Serpentin -ballon au dessous...c'est bon.
3./ Une réserve sur le retour chaud capteur, sous le niveau du capteur.
volume égal à... j'opterai 2 fois le volume du capteur. soit max 8/10 litres avec une grosse marge.
Il va de soi, circuit fermé, évent interne...
4./ En Marche, l'air du capteur est piégé dans la reserve.
5./A l'arret..::gel = capteur vide.
Bon nous voilà à l'éternel souci de surchauffe capteur vide..
Inclinaison: tout le monde convient que 60-voir 70° est bien pour l'été, en effet le soleil étant presque vertical, la chauffe est raisonnable.

Question perso..: un capteur chauffe t'il plus à vide que plein d'eau..?
Compte tenu de mon orientation-inclinaison, je répond NON.
En effet, quand mon ballon est à 80°,= arret =vidange, dans la 1/2 h suivante, le témoin de différentiel s'éteint, donc le panneau n'est pas plus chaud que les 80° du ballon.(et le soleil est presque au couchant.)
(Faut préciser que ma sonde ballon, une KTY, est coïncé, plaquée sur la sortie collecteur, sous le joint. )
Seul bémol, l'automne, et cette année en particulier, avec 13-15° la nuit, et 35-38° pendant 3 h l'aprés midi...
J'ai observé des variations de pression ....pas habituelles.
D'ordinaire, le mano en bas de l'instal indique 0,5 bar à froid = hauteur manomètrique, et 0,8, maxi 1 bar à chaud. et ceci depuis + de 2 ans (3 étés, 2 hivers..)Toujours la mème eau , pas d'ajout ni de purje.
Ce mois de septembre, le soleil est bien descendu, et frappe plus fort, j'ai trouvé 2 bars au plus fort de la chauffe (16 h), et le matin, à froid, 0,2-3 bars, soit en dépression.
Pas de conséquences, donc je touche à rien....l'amplitude mano suit l'amplitude thermique ?...me semble t'il.
La logique serait'elle dans le fait que le ballon, à 55-60° le matin, aprés divers tirages, passe à 80° en 3 heures.?

Note pour JMP: un simple différentiel type minisun, et un thermostat à bulbe pour limiter sont largement suffisants.
Et si tu pars 15 jours, tu peux tout débrancher...capteur vide, et mème une bache si tu as mauvaise conscience...
Pour la compréhension du système certains t'on conseillé de voir mes CR....

Reste plus qu'à isoler, et prévoir un instal plus conséquente pour le chauffage...Ca viendra...

Cordialement.
Guy

[m_you49]

Salut.
Que rajouter à ce que dit Guy ?
J'oserais deux pièces jointes qui date de 1980. Tout y est.
(regardez la position de la résistance d'appoint)
Bonne fin de journée.
@ +

[JMP13]

JMP13, je vois que tu as trouvé le "citer"
Bonjour,
Je réponds à Nicola 34, oui j'ai trouvé le "citer" et maintenant les emoticones mais pour le citer, comment ne reprendre qu'une partie du message, en effaçant?
Plus sérieusement, j'ai parcouru les 2 liens que tu m'as indiqué ce dont je te remercie, j'y retournerai car pas tout compris sur le lien 2.

1.40 c'est le sol (du sous-sol) ? si oui, ça risque d'être juste - selon la hauteur du ballon, pas oublier la diagonale pour pouvoir le basculer

Oui, 1.4m c'est bien la distance qui sépare le sol du bâtiment semi enterré où sera installé le ballon et le niveau d'entrée des tuyaux du circuit solaire dans ce sous-sol. Sachant que la sortie de l'échangeur du ballon se trouve à 202 mm du sol il ne me reste que 1.2 m de hauteur d'eau pour placer la pompe et le tampon avec une hauteur d'eau dont je ne sais si elle sera suffisante pour un fonctionnement "normal" de la pompe.

[JMP13]

Salut tous, et JMP13...
Question simple, beaucoup de réactions et de soucis, pour des sujets déja traités mainte fois sur ce forum.

2./ Serpentin -ballon au dessous...c'est bon.

Oui, bon d'accord

3./ Une réserve sur le retour chaud capteur, sous le niveau du capteur.
volume égal à... j'opterai 2 fois le volume du capteur. soit max 8/10 litres avec une grosse marge.

Sur le retour chaud du capteur soit en amont du serpentin, n'est-ce pas? En fait j'avais envisagé de placer la réserve en aval comme la figure 9.5.2 de la page 105 du livre de l'apper, schéma auquel il manque un évent côté chaud comme il est dit dans le texte qui commente le schéma, évent que je ne sais pas placer?. En outre, qQuel avantage à le placer en amont?
Il va de soi, circuit fermé, évent interne... Cela ne va pas de soi pour moi, peux tu développer?

4./ En Marche, l'air du capteur est piégé dans la reserve. Entre les points 3 et 4

je ne vois pas bien à quel schéma il est fait appel? Mais ça m'intéresse.

5./A l'arret..::gel = capteur vide.
Bon nous voilà à l'éternel souci de surchauffe capteur vide..
Inclinaison: tout le monde convient que 60-voir 70° est bien pour l'été, en effet le soleil étant presque vertical, la chauffe est raisonnable.

Je vais valider une inclinaison plus forte que celle que j'avais prévue (45°) avec tecsol et si le rendement à la mi saison est préservé ce sera OK;

Question perso..: un capteur chauffe t'il plus à vide que plein d'eau..?

J'espère que non

Note pour JMP: un simple différentiel type minisun, et un thermostat à bulbe pour limiter sont largement suffisants.

Je ne sais ce qu'est un thermostat "à bulbe"

Et si tu pars 15 jours, tu peux tout débrancher...capteur vide, et mème une bache si tu as mauvaise conscience...

Oui je peux tout débrancher en cas d'absence prolongée mais dans cette hypothèse le drain back aura peu d'utilité si tant est que l'install n'est pas surdimensionnée bien sûr.
Mon raisonnement : Si le dimensionnement est correct par rapport aux besoins, le drain back ne servira qu'aux absences prolongées en été car en présence de gel l'hiver, le circuit fermé classique sait le gérer avec du glicol.

Pour la compréhension du système certains t'on conseillé de voir mes CR....

Je vais le faire bien sûr

Reste plus qu'à isoler, et prévoir un instal plus conséquente pour le chauffage...Ca viendra...

Oui on verra, déjà je veux me familiariser au solaire avec le CESI.

Je me permets de rappeler mes deux problématiques, à savoir :
1/ Ou placer l'évent du côté chaud dans une configuration drain back telle que présentée page 105 du livre de l'apper figure 9.5.2 ?
2/ Quelle distance minimum dois je respecter entre la pompe et le niveau bas de l'eau du tampon, qui dépend peut-être aussi de la pompe elle-même?

Merci à tous et à Guy en particulier à qui je répondais

[JMP13]

Bonsoir M.you

Je suis 100% d'accord avec les arguments développés en faveur du drain back du lien n°1

Le lien n°2 m'apprends qu'il faudrait respecter un minimum de 0.50 m entre le bas du capteur et le haut du tampon ce qui n'est pas mon cas. Il ne me dit toutefois pas s'il y a une distance minimum à respecter entre la pompe et le tampon.

Merci pour ces infos

JMP

[m_you49]

[quote="JMP13"]Bonsoir M.you
Je suis 100% d'accord avec les arguments développés en faveur du drain back du lien n°1
Le lien n°2 m'apprends qu'il faudrait respecter un minimum de 0.50 m entre le bas du capteur et le haut du tampon ce qui n'est pas mon cas. Il ne me dit toutefois pas s'il y a une distance minimum à respecter entre la pompe et le tampon.Merci pour ces infosJMP[/quote]Voir le CR à Guy sur le drain back avec le ballon plus haut que les capteurs : http://www.apper-solaire.org/Pages/Expe ... index.html
Sur le lien, il y a aussi un branchement différent du serpentin de ce qu'on a l'habitude de faire : le circulateur aspire côté bas du serpentin et est raccordé sur le bas du capteur. Le retour chaud est bien sur la nourrice et redescend vers le haut du serpentin. Pour le circulateur, il faut qu'il soit "en charge" pour ne pas caviter au départ. Je crois qu'il y a des posts la dessus. (voir chez "Texro")
Bon courage @ +

[JMP13]

Bonjour à tous,

Jusqu'à présent j'ai appris 2 choses me semble t'il importantes :

- l'évaporation par l'évent du tampon ne serait pas très confortable d'où l'idée de Guy de la bonbonne de gaz, je me permettrais de lui demander des précisions sur son système une fois que je l'aurais moi-même décortiqué car il m'intéresse sauf qu'il faut que je trouve un autre réceptacle plus modeste et supportant une certaine pression. L'hypothèse de nicola 34 selon laquelle la problématique de la cavitation de la pompe serait résolue du même coup, à valider.

- Le placement sur le retour chaud du capteur a semble t'il pas mal d'avantages par rapport au placement en aval de l'échangeur,

J'avance grâce à vous

Merci