Solaire pour aider ma chaudière bois

[yvesposiere]

Bonjour à tous,

Je souhaite faire une installation bois bûche / solaire chez des amis dans l'année qui vient, et malgré une expérience (très bonne ) chez moi, il me reste une question dont je n'ai pas trouvé la réponse.

Je présente d'abord l'installation que j'ai chez moi et qui fonctionne depuis 3 ans. Il s'agit d'un SSC composé d'une chaudière bûche combustion inversée 25 kw, d'un ballon tampon de 2000 litres avec 1 échangeur solaire, d'un ballon ecs 300 litres avec 2 échangeurs et de 15 m² de panneaux solaires tinox sur toiture.

Chez mes amis, le budget étant plus restreint, le ssc se transforme en CESI qui viendrait en complément de la chaudière bûche pour ne pas avoir à allumer le feu l'été. (maximum de 4 à 6 m² de. panneaux). Pour simplifier l'installation et réduire les dépenses ainsi que la complexité (augmentation de la fiabilité), j'envisage d'utiliser à la place d'un ballon de 2000 litres, 2 ballons de 1000 litres dont 1 sans échangeurs et l'autre avec 3 échangeurs (2 échangeurs acier pour le solaire et 1 inox pour l'eau sanitaire).

Mon idée:
- En hiver, la chaudière réchauffe en premier le ballon avec l'échangeur inox (n°1) puis le second ballon pour compléter l'hydroaccumulation. Les rares calories disponibles par les panneaux seront mal utilisées car le ballon sera la plupart du temps au dessus de 40° dans sa partie basse mais ce n'est pas la saison où il y a beaucoup à gratter.

- En mi saison, la chaudière sera souvent à l'arrêt, il faut donc conserver de l'eau suffisamment chaude en haut du ballon n°1. Je pense faire passer le fluide solaire (glycol) dans l'échangeur haut du ballon afin de chauffer suffisamment un volume d'eau pas trop élevé (500 litres en l’occurrence).

- En été, les calories sont en surplus, j'utilise alors l'échangeur bas du ballon afin d'augmenter la réserve (1000 litres) et de retarder la surchauffe (qui ne devrait pas avoir lieu).

Suite à cette présentation, voici donc ma question:

Quand le ballon contenant l'échangeur inox n'est pas intégralement chaud (par ex: 25° en bas, 35 au milieu et 60 en haut pour le fonctionnement au printemps), la surface d'échange est elle suffisamment importante pour avoir une eau assez chaude en sortie pour une douche et un autre tirage en parallèle (vaisselle par ex).
Je compte utiliser un ballon de chez Ni...k chauffage, l'échangeur inox a une surface totale de 7 m2.

Merci pour votre aide (si mes explications sont trop obscures et qu'un schéma est nécessaire, dites le moi et je le posterai avec plaisir

[Ottiti]

Salut

Mon installation se rapproche de ton projet moi j ai 2 x800l une mini chaudière bois
mais j'ai le fioul en plus.
2 ballons fonctionne grosso modo comme un gros ballon qui serait plus haut
c est a dire que tu rentre en bas du premier et que son haut attaque le bas du deuxieme

dans ton cas le bas du premier sera beaucoup plus froid ideal pour des calories hivernale très rare je le rappelle souvent
Mais il serait judicieux que le deuxième ballon puisse récupérer directement suivant la saison les calories solaire

ce qui implique que les 2 ballons soient équipée en serpentin solaire
ce qui aura aussi pour avantage d avoir un ballon de délestage solaire l’été

Pour l ECS l'eau sort a 2 ou 3 degrés en dessous de la température du haut du ballon
donc là aussi il serait bien que les 2 ballons disposent d'un serpentin ECS
L hivers le premier ballon restera dans les 20 a 30 degrés température ou il récupérera le peu de soleil disponible
chez moi l hiver l eau est a 15° environ elle sort donc avec 5 ou 10 k en plus ce qui fait moins de calories à prendre dans le deuxième ballon

Chez moi la gestion des serpentins solaire est manuelle via une vanne 3 voies et j ai en sécurité un circulateur qui envoi l eau du deuxième ballon dans le premier si le premier est trop chaud (délestage solaire).

pour les panneaux 4 à 6 m2 ne chaufferont jamais 1000l tu auras de l eau tiède

en résumé

1 ballon équipé serpentin solaire et ecs
1 ballon équipé serpentin solaire , ecs et appoint
1 vanne 3 voies pour aiguillé le solaire
10m2 de panneau

plus cher en budget mais cela fonctionne depuis au moins 8 ans

alternative

avec 4 ou 6 m2 tu prend un ballon de 500l au lieu de 1000l
cela impliquera un pilotage plus précis de la chaudière bois

Bonne cogitation

A+

[yvesposiere]

Merci Ottiti pour ta réponse. Voici un schéma rapide pour être plus clair.

schéma.sch.jpg (41.32 Kio) Vu 7788 fois

Quelques petites précisions. Lorsque la chaudière sera allumée (tous les 2 à 3 jours l'hiver), les 2 ballons seront chauds (80°) car elle dispose d'une chambre de chargement de 200 litres.
Je ne peux pas faire le choix de 1500 litres d'accumulation car je crains les mauvaises manipulations. De plus les déperditions de la maisons seront assez faibles et donc peu de demande de chauffage durant les flambées.

Pour le choix de 2 ballons avec échangeurs ecs et solaires ainsi que 10 m² de panneaux, c'est envisageable mais le budget augmente alors de 1300 euros et je ne suis pas maître de cette partie là.

pour les panneaux 4 à 6 m2 ne chaufferont jamais 1000l tu auras de l eau tiède

Je compte utiliser en mi saison l'échangeur du haut seul, ce qui signifie qu'il y a au plus 500 litres d'eau à chauffer.

Quand tu dis que l'eau sort 2 à 3 degrés en dessous de la température du haut du ballon, pour moi ce serait parfait! Mais est ce valable si le ballon n'est chaud (60° au moins) que sur la moitié de sa hauteur ? (le bas étant à 30 voire 20°).

Je suis bien conscient que le choix d'un échangeur solaire dans un seul ballon fait perdre une partie des calories potentiellement récupérables, mais le but est surtout de remplacer la chaudière à partir du mois de mai, voire avril pour l'ecs, et pas forcément de récupérer quelques kw.h en hiver, sachant qu'il dispose de plus de bois que nécessaire.

Je suis preneur de tout retour d' expérience sur les ballons avec échangeur ecs, ainsi que sur les températures mini à garder dans le ballon pour que cet échangeur fonctionne bien.

Merci

[Ottiti]

Bonsoir

sur mes KER je peux avoir 20 k d’écart entre le haut et le bas surtout avec l'appoint fioul
Si tu mets le solaire sur le serpentin supérieur cela devrait être jouable mais la masse froide va tiédir le haut chaud de toutes façon
mais cela devrait suffire.
Le serpentin ECS est chez moi très long et participe à la stratification

le plus prudent pour l ECS c'est un ballon électrique de 50l en série du serpentin solaire
sa consommation est minime car il ne chauffe que quant l'eau n 'est pas assez chaude
et cela assure la tranquillité du ménage
cela n a pas de prix

A+

[monteric]

Bonjour Yves,

Quelques remarques perso sur ton projet :
J'ai aussi une installation de ce type, avec un ballon Nidek avec ECS instantané (voir lien dans la signature).
Ca marche bien mais l'hiver j'ai en serie un cumulus de 100l car l'energie du ballon sert entierement au chauffage.
Oui si tu as une partie chaude à 60° en haut du ballon (enfin pas 2litres quand meme ) tu auras de quoi prendre une douche sans probleme.
Apres pour le double echangeur solaire, que j'ai aussi, je m'en sert pour aussi faire de la stratification active et donc aussi avoir plus rapidement un haut de ballon plus chaud. Par contre je ne passe pas par l'un ou l'autre des serpentins mais par les deux en meme temps ou seulement par celui du bas. Cela permet "normalement" de récupérer plus d'energie solaire, ca marche bien.

Ton schema marche mais perso avec une surface de capteur de 4 ou 6m² je ne mettrais pas un ballon de 1000l, en mi-saison tu n'auras pas d'eau chaude comme le dit aussi Ottiti. Je prendrais un ballon ECS instantané de 500L, tu auras vite de l'eau chaude et un autre de 1500L (en plus ca sera moins chere ).
Enfin perso (ce que j'ai pensé faire a un moment), je ne passerai pas en serie pour les deux ballons. Je mettrais la chaudiere directement sur le ballon sans serpentin, puis en parrallele l'autre de 500L comme le dit Ottiti, mais j'ajouterai (aie plus chere) sur la liaison du haut une pompe avec un anti-retour (sens passage ballon sans serpentin vers ballon ecs). De ce fait tu peux chauffer rapidement ton ballon de 500L avec seulement du solaire (mi-saison), si tu utilises la chaudiere, accélérer ou non le passage vers le balon 500L (pour avoir rapidement de l'ECS situ es en manque) et enfin l'été mettre en route la pompe pour décharger le ballon de 500L et eviter la surchauffe. Du coup 6m² pour 500L ca va marcher super bien et pas de soucis de surchauffe. Bon un peu de régulation a faire mais c'est sympa (enfin quand on aime), perso j'utilise des regulations de chez Technische Alernative.

Bon apres franchement deux serpentins solaire ... j'ai aussi fait ca pour m'amuser car je ne pense pas que cela fasse une tres grande différence et si tu es juste coté finance un seul échangeur va tres bien marcher . D'ailleurs pour gagner encore financièrement peut etre simplement prendre un ballon ECS avec double echangeur (https://nideck.com/ballon-eau-chaude-a- ... ntins-.html) et mettre la chaudiere sur le serpentin du haut et le solaire sur celui du bas et tu geres le passage de l'un a l'autre avec une pompe comme expliqué ci-dessus (la différence de prix te paie largement la pompe .

A+

Eric

[yvesposiere]

Bonjour et merci à tous les deux.

Vous me rassurez sur l'efficacité des échangeurs ECS instantanée, ça devrait bien fonctionner (si je pars sur un ballon 1000 L, il y aura toujours 200 à 300 litres à 60° de dispo, sinon, c'est qu'il faut rallumer la chaudière). Pour la stratification, l'expérience que j'ai sur mon ballon (2000 L Ni...k, très bien surisolé), me montre que le haut reste chaud (+70°) même plusieurs jours s'il n'y a pas de demande de chaleur. Je compte aussi enfermer les ballons dans un coffre en OSB rempli de ouate de cellulose sur la future installation.

A la place du ballon ecs en série, je pense plutôt utiliser une résistance d'appoint sur le ballon commandée par une sonde placée en haut, ce qui fait qu'il n'y a que 250 litres à réchauffer, moins de pertes thermiques et de perte de place.

Par contre je ne passe pas par l'un ou l'autre des serpentins mais par les deux en meme temps ou seulement par celui du bas. Cela permet "normalement" de récupérer plus d'energie solaire, ca marche bien.

J'avais plutôt envisagé de ne passer que par celui du haut afin d'assurer un retour aux panneaux plus chaud et donc produire moins d'eau chaude à température plus élevée (au détriment du rendement, j'en suis conscient, mais c'est pour une période où les t° extérieures sont de l'ordre de 15°). Je pense aussi à réguler le circulateur solaire pour un fonctionnement à 70° (dans le but d'obtenir de l'eau à 60° dans le ballon). Le rendement du panneau tinox baisse de 15% pour un delta T de 20° de plus par rapport à l'extérieur soit dans mon cas environ 25% de baisse de rendement.
Si j'utilise un ballon de 500 litres avec l'échangeur du bas, où celui de 1000 litres avec l'échangeur du haut, il n'y a que peu de différence?

J'ai fais des simulations sur Calsol, avec un rendement thermique de l'échangeur et du stockage de 60% (il est à 75 par défaut), je trouve une couverture de 100% de avril à septembre pour 6 m² de panneaux. (consommation: 180 litres par jour d'eau à 50°).

Eric, je n'ai pas bien compris pourquoi brancher les ballons en parallèle plutôt qu'en série? Le branchement en série permet une meilleure stratification (l'ajout d'un circulateur va imposer une circulation rapide de l'eau et casser cette stratification). Pour préciser un peu les besoins, la période durant laquelle je cherche à obtenir une couverture maximale de l'ecs solaire est une période où les besoins en chauffage seront nuls.

D'ailleurs pour gagner encore financièrement peut etre simplement prendre un ballon ECS avec double echangeur (https://nideck.com/ballon-eau-chaude-a- ... tins-.html) et mettre la chaudiere sur le serpentin du haut et le solaire sur celui du bas et tu geres le passage de l'un a l'autre avec une pompe comme expliqué ci-dessus (la différence de prix te paie largement la pompe .

Je comprend bien le principe, mais dans ce cas là je n'ai plus que 1500 litres d'hydroaccumulation pour la chaudière et je me retrouve avec l'installation que j'ai chez moi, donc plus compliquée hydrauliquement et avec plus de pièces d'usure (circulateurs, ballon ecs à détarter et à la durée de vie plus courte qu'un ballon à eau morte). En revanche, le rendement solaire est meilleur.



Je vous remercie encore pour vos remarques pertinentes, ça me permet de me poser des questions auxquelles je n'avais pas forcément pensé. Pour l'instant j'hésite entre 2 solutions, celle présente sur le schéma au dessus et la même avec utilisation d'un ballon 500 litres à echangeur inox et solaire. Pour la gestion de la surchauffe, je pense piloter le circulateur de la chaudière, ce qui va brasser les ballons branchés en série et évacuer un peu de chaleur par la cheminée.

Yves

Ps: J'utilise pour la régulation le maxisun de Patrick, j'en suis très content.

[Ottiti]

Salut

Je n'avais pas abordé le pb du tartre

pour le chauffage c'est de l 'eau morte donc pas de tartre à craindre

pour l ecs tu passe par un serpentin qui va monter vers les 60°c donc entartrage à mort, moi j'ai pris l'option de l'adoucisseur
Il y a aussi le système des aimants qui existe mais dans tous les cas avec un serpentin ecs il faut traiter le problème du calcaire avant
l'installation.

chez moi le calcaire c'est 43 th à mon boulot 47 th

A+

[monteric]

Bonjour,

Normalement, j'ai bien dit "normalement" ou plutot "théoriquement" d'apres la doc (voir Nideck Niox) la conception du serpentin fait qu'il ne peut y avoir de tartre qui se dépose. J'ai bien dit théoriquement voir commercialement

Bonne fin d'année ...

Eric

[Ottiti]

Salut

Bon effectivement les serpentins, du-moins les miens, sont en inox annelé donc vu qu'ils subissent des dilatations le tartre qui voudrait se déposer va se détacher tous seul
Mais ces serpentins sont positionnés via des manchons rigide , je ne voudrais pas jouer les Murphy mais il peut y avoir "théoriquement" un risque a ce niveau là

Et c'est vachement bien une douche à l'eau adoucie , je veux bien payer pour ce petit plaisir.

Meilleurs vœux 2019 à tous

A+

[yvesposiere]

Bonsoir et bonne année à tous ,

Pour le tartre, effectivement je suppose qu'il se dépose un peu moins (d'après le fabricant), mais j'ai des doutes car je ne crois pas qu'il soit en inox annelé. Si quelqu'un a des retours (ballon Niox), je suis preneur.
Durant l'hiver, le haut de l'échangeur baignera presque tout le temps dans une eau à au moins 70°, c'est vrai que le tartre se dépose très bien à ces températures. Si c'est vraiment problématique, il faudra faire un détartrage régulier, je pense par circulation d'acide dans l'échangeur.