augmenter le rendement du solaire grâce à une PAC

Les pompes à chaleur, techniques, à eau, à air...

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zazu
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Message par zazu »

salut à tous,
je vous soumets ce message lancé sur un autre forum mais qui apparement n'a pas suscité autant de réaction que je l'espèrai
il concerne la possibilité de doper des capteurs solaires grace à une PAC.
jusqu'à présent je n'ai vu sur les forum que des installations PAC/solaire en parallèle : les deux systèmes apportent individuellement des calories au circuit de chauffage. ou alors en serie, mais avec la PAC qui chauffe en 1er jusqu'à 35° et le solaire pour monter jusqu'à 45-50° et dans ce cas les sources de chaleurs sont différentes pour le solaire et la PAC(aero ou géothermie) .

concernant le stockage de l'énergie solaire dans le ss-sol, je me rappelle avoir lu le cas d'un collège construit sur un massif rocheux, doté d'une batterie de capteurs solaires et et des sondes verticales percées dans la roche.

en été les capteurs chauffait le massif rocheux, et en hiver des PAC fonctionnaient sur ces sondes avec en complément les capteurs solaires.
au bout de 2 ans de fonctionnement les mesures ont montré un équilibre positif: la t° moyenne du massif augmentait. évidemment c'est du collectif et difficilement aplicable pour un particulier habitant au pied d'une falaise!

personnellement j'ai envisagé une autre solution pour couplé une PAC et des panneaux solaires
l'idée est d'avoir une réserve d'eau (pour moi 2 cuves de 2m2 stockées hors-gel) que les panneaux solaires vont réchauffer par des serpentins immergés (attention le but n'est pas de faire du stockage saisonnier comme pour le collège).
ensuite la PAC vient pomper cette eau que j'espère maintenir entre 5 et 20°c.
de préférence je ferai tourné ma PAC de nuit avec un ballon tampon de 1000 litres.
et au matin la t° de mes cuves sera au plus bas, donc mes capteurs commenceront à produire des les premières lueur, juste ce qu'il faut pour chauffer de l'eau à 10-12°c.
le gros pb des capteurs c'est qu'ils ne ramassent pas grand-chose quand le temps est couvert et qu'on leur demande de chauffer à 40-50°c.
mais là s'ils chauffent mon circuit solaire à 15-20°c toute la journée, je ramasse quand même des calories pour réchauffer mes cuves.
et à l'inter-saison quand j'ai - besoin de chaleur et que la production solaire est + importante, je dérive mes panneaux directement sur mon chauffage central.
j'ai une petite maison à chauffer: 80 m2 sur 1 étage avec une bonne isolation et une véranda.
j'ai prévu 10 m2 de capteurs tubes de chez par le soleil, une PAC de 7 kw monophasée d'occas, les cuves et le ballon tampon sont aussi d'occas.
j'espère avoir finaliser mon installation pour l'hiver 2007-2008.

je suis convaincu que cette idée peu s'appliquer en plus grand.
ex : quelqu'un qui a une piscine couverte et bien isolée.
quelques panneaux pour la réchauffée, la pac branchée dessus!

autre ex : un système de récupération de l'eau de pluie, détourné de son usage, enterré (+tôt que de décaper tout son jardin à la française pour des capteurs enterrés) avec un serpentin pour réchauffer l'eau comme pour mes cuves. et bien sur la PAC qui pompe cette eau pour son fonctionnement.
une cuve de récup d'eau de pluie, c'est envirron 10 m3 donc une +grande inertie pour une surface de plancher + importante.
prévoir évidemment les capteurs et la PAC en conséquence.
reste une grande inconnue : ce système peut-il être autonome pour le chauffage d'une maison
perso, je suis convaincu que oui si c'est bien dimensionné et que l'isolation et soignée. sinon nous avons tjrs notre bonne cheminée qui pourra encore soulager mon "installation nucléaire" (je cite mon beauf).
amitiés à tous

Malognes
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Message par Malognes »

Bonjour à tous et mes meilleurs voeux pour l'année 2007,

L'idée de transférer les calories de la basse température vers une plus haute température via une PAC est une bonne idée à creuser.

ce système peut-il être autonome pour le chauffage d'une maison :
non car nous ne dépendons pas du soleil qui est toujours là mais de ces foutus nuages qui nous bloquent de sa chaleur variable suivant les jours et les heures.

De mémoire, l'eau à l'entrée de la PAC ne peut dépasser les 30° sinon elle va se mettre en sécurité. Il faudra faire une recherche sur ce sujet.


A+

Malognes
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Message par Malognes »

Suite

Tu peux pour pouvoir échanger tes calories la journée mettre un échangeur à l'entrée du circuit primaire de la PAC pour profiter directement des calories solaires.

Shéma hydraulique simplifié si le stock est inférieur à 30°??:
Capteur - vanne 3 voies réglabe (afin d'avoir max 30°?? à l'entrée du circuit primaire de la PAC) - échangeur - serpentin bas de cuve - circulateur - capteur.

Si le stock est supérieur à 30°?? :
Comment faire?

Quel est le prix de l'électricité chez vous?

A+
Fichiers joints
cuve-pac.xls
Extraction des calories avec une PAC
(16.5 Kio) Téléchargé 215 fois
Modifié en dernier par Malognes le ven. janv. 04, 2008 8:54 am, modifié 1 fois.

zazu
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Message par zazu »

bonjour Malognes,
merci pour tes téponses et surtout pour ton tableau excel
comme je le disais sur le 1er message si j'ai beaucoup de production solaire je cour-circuite la PAC pour charger directement mon ballon tampon. je pense mettre une consigne à 15°. en considérant que je peux descendre jusqu'à 5° ça me fais déjà 45kwh de stockés.
pour l'autonomie de ce système, certe il sera tributaire de l'ensoleillement mais si je ne charge pas suffisament mes cuves leur T° régulera plutôt à 5° et là mes capteurs pourront démarrer encore plus tôt et s'arréter plus tard. donc production en hausse.
je réfléchis depuis peu à une autre idée :
en sortie de PAC-retour cuve, une nourrice avec 3 tubes cuivre recuit, enterrés, une simple boucle ( 3x10 m) dans mon jardin en mouchoir de poche avant de revenir dans les cuves histoire d'adoucir un peu mon retour si je descend très bas.
je n'exclut pas non plus la possibilité de fermer mon circuit primaire, donc prolonger ces tubes enterrés par des serpentins plongés dans les cuves.
la mes cuves seront complètement en eau morte, dans ce cas je peux glycoler mon circuit primaire pour descendre encore plus bas (rendement encore meilleur sur mes capteurs) et enfin j'évite tout pb de prolifération qui risquerai de colmater mon circuit primaire.
mais si je ferme, ça me fais un échangeur de plus, donc la c'est la PAC qui va baisser en rendement.
si je ne ferme pas mon circuit, une idée m'a traversé la caboche, pour éviter de trop chlorer cette eau (la PAC n'aimera pas):
serai-t-il possible d'utiliser un néon U.V. pour aseptiser l'eau.
évidemment mes cuves plastiques n'aprécieront pas si le rayonnement n'est pas occulté.
je vois bien se néon integré à une boite en galva ou inox percé sous la ligne de "flotaison" avec la prise d'eau de la PAC dessus.
voilà pour mes élucubrations du jour

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r45v
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Message par r45v »

Bonjour et meilleurs voeux à tous,

Effectivement pour une pac eau/eau la température d'entrée primaire est de 25°C maxi.
Ceux-ci dit l'idée de réchauffer le circuit primaire de la PAC par le solaire me parrait pratiquement imposible à réaliser et pour cause il faudrait une réserve d'eau extrèmement importante:
Prenons le cas d'une pac de 10KW il lui faut un débit de 2,5m3/h qui fonctionne 15h par jour, soit un volume de 37M3 en gros une petite piscine. Donc jusqu'à là ton idée n'est pas mauvaise en soit. Mais par ma toute rescente expérience déjà faire isolé le bassin d'une piscine couverte est en soit un combat extrement difficile mais c'est un autre problème.
Ce volume d'eau a déjà des déperditions importantes environ entre 1 à 2°C par jour. mais si tu as une piscine une pac eau/eau et une installation solaire ce qui est mon cas (plus exactement dans quelques semaines pour la piscine enfin couverte) je ne pense pas que la meilleur solution soit dans cette configuration que l'installation soit optimum même si les pistes explorées soient fortements intérescentes.
Ce qui est parfaitement exacte c'est que dans le cas d'une installation PAC + Solaire la solution piscine est intérescente car il faut aussi discipé la chaleur importante de la saison estivale, mais aussi assuré le chauffage de l'habitation et d'une piscine couverte en demi saison.
L'autre piste PAC + Solaire intérescente c'est la solution de la pac sur capteur vertical. J'ai lu aussi une étude Suisse sur cette combinaison qui montrait que le réchauffement de la sonde vertical par le solaire améliorait le Copa annuel.(mais ce n'est pas garantie par exemple si la sonde traverse une nappe phréatique regarde cette expérience http://www.chaleurterre.com/forum/viewtopic.php?t=202)dans ce cas les calories apportées pas le solaire disparraisent dans la nappe :oops: . Mais assuré une réserve de 10M3 pour faire fonctionner la pac est ilusoire dans la mesure ou si la T° entrée primaire est de 10°C il te faut dans l'hypothèse ci dessus 2,5m3/H et si l'eau est de 10°C que 1,25 M3/H et quand tu n'as pas de soleil pendant une semaine comment fais-tu?

Pour avoir longuement étudié la question, la solution c'est de trouver l'équilibre entre l'utilisation de la pac d'une part et d'autre part le dimentionnement des capteurs solaires. Mais comme le fait remarquer Malogne il n'y a pas tous les jours du soleil et il faut bien dimentionner la pac pour assuré le chauffage des parties indispensables de la maison ses jours défavorables. Mais il est plus simple que le solaire assure dans ce cas un complément du chauffage de la maison en plus de l'ecs et cela fait déjà une installation assez compliqué et couteuse en matériel mais utilisant certes peu d'énergie.
Modifié en dernier par r45v le lun. janv. 01, 2007 22:58 pm, modifié 1 fois.
Cordialement RV45 :lol:

zazu
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Message par zazu »

salut RV45,
1ere chose :pavillon de 1986 de 80m2 sur 1etage, un pignon isolé par mon voisin, un autre par mon garage, une véranda en cours de réalisation(là où je mets mes cuves de 2x2m3), isolation des combles que je vais encore renforcer et une cheminée qui a fourni depuis 19 ans 80% de notre chauffage. je n'aurais certainement pas besoin, cheminée éteinte, de 150kwh /j de chauffage(10kw de puiss x 15h).

2eme chose
installation solaire 10m2 environ soit 66 tubes par le soleil 58x1800, inclinaison 65°, sud-sud-est.
quelle est la capacité de chauffer, pour ce système solaire une eau à 50° quand le temps est nuageux : 3-4 queues de cerise.
mais pour une eau à 5° voire moins : quelqu'un a-t-il déjà testé ?

pour mes cuves, je pars du principe que si j'ai 4m3 à 15° et que je les refroidi jusqu'à 5° avec la pac que je vais installée, qui pompe 6,3kw/h (8,8 de puiss calo -2,5 de puiss nominale), il lui faut + de 7h de fonctionnement en continu,pendant lesquelles j'aurai produis 60kwh. je pense que 4m3, c'est une capacité suffisante, d'autant plus si j'applique mes dernières idées énoncée dans mon précédent message, je peux descendre en dessous de 5° et en plus je prend un peu de chaleur à la terre, donc je refroidirai plus doucement mes cuves (je te rappelle que la taille de mon jardin ne me permet pas de faire véritablement de la géo horizontale et un forrage, je n'y pense même pas).
donc je ne vois pas pourquoi il me faudrai plus de capacité (en rapport avec la quantité de capteurs).
maintenant grande inconnue la production solaire que j'aurai.
mais de toute façon, si besoin est, une flambée dans la cheminée nous fera patienter jusqu'au retour du soleil, on marche comme ça depuis 19ans.
salut à tous et merci à toi,RV45 pour ton intérêt à mes délire

amicalement ZAZU

Malognes
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Message par Malognes »

Complément d'information,

La longueur du capteur enterré doit être de 50 à 70 mètres par kw produit par la PAC avec de l'eau à +2°C à l'entrée de l'évaporateur.

PAC HOO2 (équivalente à la tienne), il lui faut un débit au primaire de 1300 litres par heure.

A+

zazu
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Message par zazu »

salut Malognes,
je me doute que mes trois tubes de cuivre recuit n'on rien à voir avec des capteurs pour géothermie.
mais mon but est seulement de radoucir un poil l'eau que je renvoie à la cuve,avec le peu de terrain que j'ai.
les quelques calories quelle prendra dans la terre,elle ne les prendra pas dans mes cuves.
pour le débit, c'est ça,1300 litres refroidis de 4,3°,c'est cohérent 6,3kwh qu'on prend dans l'eau
amitiés

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Message par r45v »

Re Zazu,

Oui tu as raison il faut absolument une solution de chauffage pour les journées sans soleil donc avec ta cheminée tu es OK pour.
Il faut aussi que tu penses à traiter la surchauffe l'été. 66 tubes l'été cela dégagent surement pas mal.
Tu as certainement raison pour réchauffer de l'eau à 5°C c'est plus facile que de réchauffer de l'eau à 50°C surtout en plein hivers au moment ou l'on en a le plus besoin de chauffage.
Alors je te souhaite bon courrage pour ton projet et tiens nous au courant de ton installation et bienvenue au club Pac + solaire car dans ton cas le combiné est vraiment imbriquer :lol:
Cordialement RV45 :lol:

zazu
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Message par zazu »

à RV45
effectivement, 66 tubes ça doit drolement dégager en été, mais j'ai bon espoir que mon inclinaison à 65° (au moins, j'ai peut-être même 68°) va serieusement limité mon rendement l'été d'autant que mon orientation n'est pas optimale (sud-sud-est, exact. 30° du sud).
sinon, l'idée d'occulter des tubes avec des manchons plastiques, genre pvc d'évacuation, est interressante.
d'ailleurs mes capteurs surmontant ma véranda, il resteront assez facilement accessibles
amitiés à tous
zazu

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Message par tophe »

bonjour,
mon idée dans ce cas. est que le volume de la cuve n'est pas vraiment d'une grande importance, sauf si on veut faire du stockage.
le système fonctionne quand la la puissance fournie par les capteurs correspond à celles aborbée par la pac ( débit d'eau et différence de température entre entrée et sortie de l'échangeur).
j'ai 70 tube comme les tiens, hier apres longue absence de soleil ma cuve était à 15°, et effectivement le circulateur de la station solaire c'est mis en route beaucoup plutôt malgré un temps pas terrible, j'ai remonté ma cuve jusqu'à 20° , et à partir de cette limite le circulateur s'est arrêté.
vu ta maison et le nombre de tes capteurs, je pense qu'ensuite dans les bons jours si tu as un plancher chauffant tu pourais faire du solaire directe sans passer par la pac se serait plus intéressant
pour l'inclinaison de tes capteurs....même à 70 ou verticalement, l'été va falloir protéger sinon ca va bouillir !!!!!!.
pour ma part je vais mettre une bache, mais une idée pas bête lu ici je crois... des volets roulants qu'on peut bien sur motoriser.
christophe

zazu
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Message par zazu »

salut à tous,
tophe,
si je voulais faire fonctionner ma pac que lorsque la puissance solaire est en phase avec celle de la PAC, celle-ci ne tournerai pas souvent. mon but n'est pas de faire du stockage à la semaine, mais tout de même, un minimum de volume d'inertie est nécessaire pour une machine qui pompe 6,3kw/h avec un débit de 1,3 m3/h !
et pour le solaire, c'est certainement plus facile de chauffer 4000l de 5 à 10° que 1000l de 5 à 25°, pourtant c'est à peu près la même quantité d'énergie.
au fait, j'ai oublié de dire, c'est tellement évident pour moi, que je compte faire aussi mon ecs au solaire surtout hors saison de chauffe.
en cas de forte prod. solaire en limitant le débit du circuit solaire on augmente certainement le temps de charge du ballon. étant donné qu'on ne peut difficilement descendre en dessous de 4l/mn j'ai pensé à chinter le serpentin qui passe dans le ballon entre l'entrée et la sortie avec une vanne qui ajustera la valeur du chinte : le circuit tournera en partie en circuit fermé, on peut aussi envisager une horloge qui empèche le circulateur de démarrer trop tôt.
sinon je n'ai pas de PC mais je compte quand même balancer directement le solaire sur mon chauffage (radiateurs et ventilo-convecteurs) si il fait assez de soleil. une consigne à 15° dans une cuve (à definir encore où dans la cuve) qui commandera une vanne 3v.

tophe, reprends mes anciens messages là je me répète !
dans le 1er j'ai écris :
"et à l'inter-saison quand j'ai - besoin de chaleur et que la production solaire est + importante, je dérive mes panneaux directement sur mon chauffage central"
mais bon, quand on vois ce que t'arrive à faire, respect!

salut à tous

zazu

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gallo.jean_paul
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Message par gallo.jean_paul »

Bonjour,

Tout d'abord je trouve le sujet tres interessant et l'idée tres bonne mais il n'ya pas de suite. :cry: dernier échange janvier 2006..pourquoi......??? :shock:
Je suis dans la meme réfexion concernant l'association d'une pompe a chaleur avec des capteurs plan.
J'ai remarqué que par temps couvert l'eau dans les capteurs peu monter a 15/ 20° ( voir plus) suivant les regions.L'installation solaire ne demarre pas pour cause de trop basse température,mais en bretagne cela ne devrait pas posé de
problème pour monter 10° 15/20°.
Au lieu de faire un forage tres cher pour remonte de l'eau a 8°5( sur vérifié)
ne vaudrait-il pas mieu creuser cette idée de capteurs solaire pour réchauffer
une grande quantité d'eau en faisant tourner les capteurs plan toute la journée quitte a n'avoir que pa ex. 15/20°, mais toujour beaucoup mieu
que de l'eau a8°!!!!!!!!!!!!!!! :idea:
a+++ jean paul
Tout est dans l'équilibre.
3 capteurs + ballon de 400l

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vile-coyote
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Message par vile-coyote »

bonjour jean paul,
je pense que la date n'a rien a voir avec la vrai date,
c'est un vieux post, qui a du subir plusieurs upload d'archive, ( 2)

j'ai aussi pensé a cette solution, pour ne finalement pas la retenir, ou presque. j'ai une idée en tete pour plus tard..
il me semble que la solution la plus simple serait un échangeur eau-eau en série sur le primaire pac, pour réchauffer l'eau venant du puit,
l'idée de stockage étant plus complexe a réaliser, et plus incertaine. surtout les jours de pluie. et évite sensiblement le risque de surchauffe au printemps !
mon ancienne installation https://www.apper-solaire.org/Pages/Experiences/Delcourt%20Bertrand%2085/ses%2020m2%20de%20capteurs%20tubes%20et%20son%20ballon%20combi/index.htm

bientôt un nouveau projet solaire thermique

guy
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Message par guy »

Bonjour à tous
J'avais pensé comme vous à une pac eau eau collectant les calories ailleur que dans un serpentin enterré ou un forage:la piscine par ex avec un complément venant du puit ou autre.Les solutions sont multiples et vous êtes plein d'idées.J'ai été ecoeuré par les "marchands et constructeurs de pac " une pac de 6000 euros au départ doit être connectée à un echangeur de la marque des flexibles de la marque etc etc total 13500 euros et cerise sur le gateau le démarrage (quoique la machine soit montée par un installateur agrée) il faut que le doigt appuyant sur le bouton marche soit celui d'un représentant de "la marque" à 500 euros le déplacement!!!!d'ou révolte et le guy à planté 4" chauffe eau atomique" dans la cave ;ces derniers se chauffent en heures creuses et me restituent la chaleur par le cc dans les endroit les plus éloignés du poele bois.Cela fonctionne trés bien pas trés cher mais cela m'oriente obligatoirement vers le solaire :ce sera 8 panneaux plans au printemps.Mais comme vous je pense q'une petite pac permettrait de passer les jours sans soleil et il doit être possible de piquer les calories dans des endroits "exotiques"
Bravo à tous pour ce forum

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