Capteur solaire by moi même

[Peter]

Et bien disons que c'est une installation ultra simple mais c'est vrai que tout ceci me semble vraiment trop simple pour que ça dure dans le temps.
Comme tu dis je ne vois pas comment ça peux resister au gel. Et il n'y a pas de regulation thermostatique en fonction de la temperature du ballon ou des tubes solaire.
Bon ! de toute façon j'ai jetté un coup d'oeil sur le site ou j'ai acheté mes capteurs U-pipe et ils disent bien de les raccorder en circuit fermé avec flluide caloporteur anti- gel.
C'est plus logique.
Dans ce cas je concerve mon installation existante en y ajoutant un echangeur à plaque( j'en ai reccupéré un tout neuf gratos) et j'apporte juste une modif pour avoir mon ballon en reservoir tampon.
Ainsi j'aurai toute la journée pour chauffer les 200L d'eau.
Voilà alors comment je vois le schéma



Lorsqu'on tire de l'eau chaude elle provient de la chaudière et est d'abord passé dans le ballon pour reccuperé la chaleur de l'echangeur solaire.
Lorsqu'on ne tire pas d'eau chaude, l'electrovanne piloté par un pressostat s'enclenche pour laisser circuler l'eau vers le ballon en boucle.
Le circulateur solaire fonctionnera lorsque la température du panneau sera superieur au ballon.

[Peter]

Ce qui me pose problème dans ce circuit c'est d'éviter que ma chaudière ne s'enclenche avant que l'eau ai le temps de chauffer grace au soleil.
Ma petite experience avec le ballon de 15L m'as montré que l'eau chauffe à 60°C sans problème mais il faut du temps.
Comment faire pour eviter que la chaudière demarre trop tôt et inutilement ?

[Franz Dur]

En général les ballons "solaires" ont deux serpentins: un serpentin dans la bas qui est traversé par le liquide caloporteur et un serpentin haut qui est chauffé par la chaudière. L'eau chauffée par le soleil va monter vers le haut du ballon, le circuit chaudière devrait détecter que c'est déjà chaud et limiter la production, d'autant plus que la stratification va faire que la chaudière ne chauffe que le haut du cumulus.

Certains jouent sur l'horloge de la chaudière pour ne permettre le chauffage de l'eau que le soir, de façon à être sur de ne faire que le complément. J'ai aussi vu des montages avec horloge externe, etc..

Tu devrais explorer le forum de l'APPER (http://forum.apper-solaire.org/) où j'ai d'ailleurs vu un fil sur les produits Energiedouce (le circulateur je crois).

Francis

Dans mon installation je n'utilise pas le 2eme serpentin (celui du haut) du ballon solaire. J'avais déjà une chaudière fioul Viessmann avec un ballon de 160l. Quand le soleil est insuffisant (eau sanitaire entre 20 et 40°C) je fais passer la sortie du ballon solaire dans le ballon de la Viessmann qui assure le complément. C'est deux vannes à tourner, mais cela m'assure un contrôle total (c'est moi qui les tourne )

[babar]

Salut

Tu as sans doute un aquastat eau chaude dans ta chaudière, il suffit alors de venir en série dessus pour imposer une seconde condition qui sera "plus d'énergie solaire, donne moi un coup de pousse".

[Peter]

salut babar
Ce que tu me propose c'est d'installer un autre thermostat en serie mais avec un contact inversé.
Le contact de l'aquastat est un NO donc il sera fermé tant que l'eau ne sera pas à 60°C (la chaudière est en demande) mais le second en serie sera un NF et sera donc ouvert tant que l'eau n'atteindra pas 50°C par exemple (la chaudière ne peut donc pas fonctionner). Donc la progression de tempérarture dans ma boucle d'eau chaude se fera par le solaire de 0 à 50°C puis de 50°C à 60°C le second thermotat autorisera la chaudière à fonctionner et elle le sera en secours du solaire.


Merci pour ton idée elle est très bonne.
Pour encore ameliorer le système Il faudrait peut être aussi poser en pressostat en parallèle sur du thermostat NF pour autoriser la chaudière lorsque l'on tire de l'eau chaude. Ainsi celà evitera d'avoir de l'eau à 40°C au robinet.

[looping2]

Bonjour à tous

Ce qui me gêne un peu dans le principe du schéma de Peter , c'est le fonctionnement avec échangeur à plaque et circulation forcée directement dans le ballon ECS .
Ce n'est pas répendu , tout simplement parce que ce principe va casser la stratification dans le ballon ECS , et il est fort probable que l' ECS sera plutôt tiède .
Il est plus logique de tirer l'eau la plus chaude en haut du ballon .
Le principe de Franz , avec préchauffage par ballon à serpentin solaire et la chaudière en série ( que l'on peut éventuellement bi-passer ) et le plus efficace .

Sur la première idée de faire passer l'eau du réseau directement dans les capteurs , je dirai que c'est une très mauvaise idée car le chlore contenu dans l'eau est très agressif pour les capteurs et de plus il y a de forte chance que le tartre se dépose dans les parties chaudes ( il précipite vers 60°C ) .
Mais cela dépend aussi de la dureté de l'eau .

A+

[Peter]

Bonjour et merci d'avoir donné ton opinion.
Effectivement la stratification est cassé puisque l'eau circule.
Actuellement je fonctionne de cette façon sur ma chaudière puisque j'ai une boucle de recirculation d'eau chaude. Ma chaudière dispose d'un ballon de 60L.
J'ai installé un circulateur pour faire tourner l'eau chaude dans mon circuit car ma chaudière est éloignée du robinet de douche à l'etage. De plus j'utilise des robinets avec économiseurs d'eau. C'est une question de confort d'utilisation.
Je n'ai pas de problème d'eau tiède.
J'ai raccordé mon circulateur de boucle sur des détecteurs de presences. Ainsi l'eau circule uniquement lorsque nous sommes presents à la maison. Celà evite de faire tourner la chaudière pour rien.
Les detecteurs seront supprimés par la suite pour le chauffe eau solaire.
Aillant à disposition un ballon de 200L j'aurais aimé le reutiliser plutôt que le supprimer pour reinvestir dans un ballon solaire.

[looping2]

Salut Peter

Compris pour la boucle de recirculation .
Par contre , tu fais circuler de l'eau à 40°C ( je présume ) ce qui occasionne des pertes supplémentaires à celles de ton stock ( ballon chaudière )
Sachant que le solaire a un meilleur rendement à basse température , tu risques d'être déçu sur le rendement général de ton installation . Tu vas devoir te contenter de maintenir le tout à cette température ( les jours moyennement ensoleillés )sachant qu'il sera difficile de lui faire gagner quelques degrés le reste du temps .
Là ou tu pourrais peut-être espèrer avoir un gain appréciable , c'est en faisant arriver l'eau froide du réseau juste avant ton échangeur .
De cette manière , l'eau qui entre dans la boucle est déjà réchauffée même si le panneau est "tiède " .
Mais la nuit ....c'est une autre histoire

A+

[Peter]

Ouais en fait ce que tu veux dire c'est que je vais soulager ma chaudière en lui fournissant de l'eau tiède plutôt que de l'eau froide mais c'est tout.
Sans ballon echangeur je n'arriverais pas à produire 100% d'eau chaude en été.
C'est bien dommage je comptais vraiment pouvoir me faire une installation avec le matos dont je dispose.
Donc pour simplifier mon installation et avoir un système efficace il faut que j'installe un ballon solaire. Ainsi j'aurai un chauffage de l'eau par tratification et ma chaudière viendrat en renfort uniquement si l'eau n'est pas ssuffisament chaude.

[Peter]

Ok pour l'eau chaude.
Et le chauffage solaire ??!!
Est-il preferable de chauffer une grande quantié d'eau à 25 o 30°C tout au long de l'année pour soulager la chaudière en hiver (cuve enterrée), ou faire un système avec très peut d'inertie mais qui chauffe plus fort. Je pense au prechauffage de l'air de la VMC par exemple. En faisant passer directement le fluide des capteurs dans un échangeur air/eau glycolé.
On parle de la grande efficacitée des capteur à tubes sous vide en hiver et à mi-saison.
La température du glycole peut-elle être suffisante pour rechauffer l'air entrant de la VMC de 0 à 20°C ?

[looping2]

Salut Peter
La boucle de recirculation telle que tu l’as dessinée , brasse une grande quantité d’eau et ton ballon de 200L ne joue pas son rôle de stock de préchauffage .
Pour illustrer cela , je prend l’exemple d’un gros tirage d’eau le soir ( bain par exemple )
Tu fais entrer de l’eau froide dans la boucle et c’est la chaudière qui doit faire remonter la température de l’ensemble ( car il n’y a plus de soleil )
Sur une installation classique , tu fais toujours entrer de l’eau au moins préchauffée , la chaudière ayant pour rôle de faire le complément et garantir la température mini du stock .
Ton idée d’utiliser un échangeur ne doit pas être abandonnée mais il faut un deuxième circulateur différent de celui de la boucle de recirculation. Tu peux aussi prévoir de maintenir la boucle à température avec le solaire lorsque c’est possible et que ton ballon 200L est déjà bien chaud .
L’eau du ballon 200L va simplement alimenter le circuit en cas de tirage.
Je peux te faire un croquis si tu veux .
Pour le chauffage , il faut que tu nous donnes le type d’installation actuelle ( radiateurs ? ) et/ou ce que tu veux faire évoluer .
A+

[Peter]

Oui je veux bien un petit croquis.
Reprend mon croquis plus haut ce sera plus simple je pense.
Merci encore !
Pour le chauffage j'ai des radiateurs et une chaudière de 2008 basse température mais pas à condensation. Ma maison est des années 50 de 114m² avec combles ammenagées et en cours de renovation interieur. Isolation du rez de chaussée.
J'ai fais quelques mesures cet hiver pour voir si je peux chauffer la maison avec une température d'eau mini.
J'arrive à chauffer la maison avec 40°C en départ de circuit. Mais il ne faut pas qu'il fasse trop froid quand même.
Peut-être que c'est plus interressant de conserver mon ballon de 200L pour le chauffage solaire et investir dans un ballon solaire pour l'eau chaude sanitaire.
J'ai essayer de calculer la puissance necessaire pour chauffer la maison avec un echangeur thermique à air mais les puissances me semble vraiment trop importantes.

Admettons que j'installe une VMC de 1volume/heure soit 250m3/h
Sachant que 1m3 d'air fait 1,2kg environ peut on envisager de calculer la puissance necessaire pour chauffer la maison de la façon suivante si il fait 0°C dehors et que l'on veut 20°C ds la maison ?

250m3 d'air x 1,2kg font 300kg
en une seconde il passe 0.083kg dans la VMC

Si l'on applique la formule :
P=QmxcpxDT° ça donne 0.083 X 1000 X 20 = 1666kW

C'est inimaginable !!! J'ai du me planter quelque part

[looping2]

Salut Peter

Pour le croquis , je regarde ça demain au bureau ( entre midi et 13h30 je précise ! )

Pour le chauffage , tes 200L sont bien insuffisants .
A toi de voir si tu veux privilégier le chauffage ou l'ECS , car avec 2 capteurs tu ne pourras pas tout faire .
Mais tu as raison d'y penser maintenant car c'est plus difficile de faire évoluer une installation si on ne l'a pas prévu au départ .

Pour le chauffage par air , il faut considérer que tu fais entrer de l'air à 25°C et que tu en retire à 20°C , donc le Delta n'est que de 5°C . Je ne connais pas la capacité calorifique de l'air pour confirmer ton calcul .
Une habitation comme la tienne dois perdre 3 à 5 KW avec 0°C dehors
Facile à calculer si tu connais la puissance de ton bruleur et son temps de fonctionnement sur une heure .

Fefais tes calculs pour retrouver les bons chiffres ( attention avec les unités , W , s J etc... )

A+

[Peter]

Ah oui ça me rappel que j'avais déjà fait des calculs sur le ballon tampon qu'il faudrait.
Ma maison consomme 4,5kWh en moyenne sur les 6mois d'hiver. J'avais relevé ça sur mes factures de gaz.
J'avais estimé qu'une cuve de 3,875m3 permettait d'avoir une autonomie de 24h.
4.5*3600=16200kJ 16200/4.18= 3875kg ou 3.875m3 d'eau
Si la cuve de 4m3 represente une puissance de calorifique de 4,5kW et en admettant qu'il y ait 6 Heures de soleil intense en hiver il faudrait 27m² de panneaux solaire pour obtenir la puissance necessaire à chauffer l'eau.
Mon raisonnement tient-il la route ??
Que pênsez vous de ces capteurs U-pipe 15tubes ?
Je les aient payés 399€
http://www.solarfuture.org/DSSV15.pdf

[looping2]

Salut Peter

Dans ton calcul il manque un paramètre , c'est le delta de température entre l'eau au début de l'utilisation et à la fin lorsqu'elle n'est plus exploitable .
Supposons que ton stock est à 60°C et que tu peux encore utiliser l'eau jusqu'à 35°C , le delta est de 25°C .
Il est évident que pour un plancher chauffant , la valeur calorifique du stock est meilleure et pour celui qui a beaucoup de volume , il peut chauffer moins fort une plus grande quantité d'eau et ainsi conserver un excellent rendement de son installation .

Revenons au calcul :

1L d'eau c'est 1Kg = 1 dm3 et pour perdre 1° ce litre va dégager 4.18 Kj

Ta consommation énergétique moyenne par jour est de 4.5 KW x 24 h = 108 KWh soit 108 x 3600 = 388 800 Kj
Cela est équivallent à 11L de fioul ( au rendement prêt de la chaudière )
Le stock solaire ne doit pas forcément représenter cette valeur car dans la journée tu dois chauffer ton habitation en direct et stocker le surplus de puissance dans le tampon pour plus tard . Dans ce cas il faut plutôt ajuster la surface de capteurs .

Supposons que tu veuilles effectivement stocker 24h de chauffage avec un delta d'utilisation de l'eau de 25°C le volume devra être de :

388800 / ( 4.18 * 25 ) = 3720 L

Stocker 100 KWh sur une durée d'ensoleillement de 6 heures revient à exploiter une puissance moyenne de 16.6 KW . C'est effectivement un belle valeur .
Si l'on considère que chaque M2 de capteur va donner en moyenne 0.5 KW il faudrait 33 m2 de capteurs .

Voilà mon calcul pour estimer tes besoins

Pour le matériel , ballon tampon ,circulateur on pourrait en reparler , j'ai quelques adresses intéressantes .

A+