Capteur solaire by moi même

looping2
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Message par 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 .

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Peter
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Message par Peter »

Ok 33m² de capteur ça fait dans les 16 panneaux soit un total de 6400E sans parler de la cuve de 4m3!
Bon ce n'est pas encore demain que je vais chauffer la maison au solaire :lol:

Pour l'instant je vais me contenter de finaliser mon système de chauffe eau ce sera dejà ça de gagné.
Mes capteurs viennent de partir de leurs lieu de stockage.
Merci pour ton aide c'est cool 8)
looping2
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Message par looping2 »

Salut Peter

Ci dessous le croquis corrigé selon mes remarques précédentes

Image

Sinon , concernant le chauffage solaire , vouloir stocker les calories pour une journée de chauffage est une chose , faire l'accumulation avec le solaire en est une autre .
Dans mon calcul précédent je suis un peu pessimiste mais il faut quand même retenir qu'il n'y a pas du soleil tous les jours c'est même plutôt rare en hivers ( surtout dans ma région , la Picardie ) .
A mon avis il est préférable de réduire un peu le volume du stock mais d'avoir une bonne surface d'échangeur dans le ballon , car dans la réalité , une journée bien ensoleillée chauffe aussi l'habitation en direct et on en profite pour accumuler l'eau chaude pour la nuit , sans l'utiliser. Rien n'empêche d'ajouter des ballons en série par la suite pour accumuler selon les conditions .
Pour mon projet par exemple , j'ai choisi un ballon tampon ( que je vais commander sous peu ) de 500L avec 3m2 d'échangeur solaire .
En principe je peux lui associer de 10 à 15m2 de capteur , mais je vais également le relier avec un insert chaudière ( pour les jours ou il n'y a pas de soleil et que quelqu'un est à la mason ) .
La chaudière fioul doit prendre le relai quand il n'y a plus assez de chaleur dans le(s) ballon(s)
Pour le prix des capteurs , je dirai que les plans sont bien meilleur marché mais un peu moins performant à haute température c'est vrai .

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Peter
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Message par Peter »

Salut
Pour faire mon installation comme sur ton shéma je vais démonter mes resistances de ballon pour les remplacer par un serpentin en cuivre.
Ca sera plus simple.
Pour le chauffage solaire je suis d'accord avec toi. Je pense installer une cuve de 1m3 et 20m² de capteurs solaire. Rien empechera d'en rajouter par la suite.
Je pense que ça sera suffiant pour avoir une bonne température d'eau et une certaine inertie.
Concernant le tarif des capteurs à tubes sous vide je demandais votre à avis car j'aitrouvé un fournisseur qui les vends moins cher que les capteurs plan.
420E pour les U-pipe 15 tubes et 450E pour les plans sur leurs site web.
C'est un peu moins sur Ebay.
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Peter
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Message par Peter »

Salut
J'ai reçu Lundi dernier mes capteurs solaire.
Il ne me reste qu'à les monter sur le toit :lol: .
Je dispose de presque tout le materiel pour faire le montage identique au dernier croquis realisé pour Looping2.
J'ai consulté ma consommation de gaz sur les derniers mois.
Nous consommons 36m3/mois pour chauffer l'eau et faire la cuisine ce qui correspond à 400kWh/mois environ.
Après l'installation des capteurs je referais mon relevé comme chaque fin de mois et nous verons bien ce que j'économise.
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Message par jibbé »

Bonjour,

Je me pose une question par rapport aux installations-maison de ce type. Comment se comporte le panneau vis à vis de la condensation interne ? En été, il ne doit pas y avoir trop de pb mais dès que la température va baisser, compte-tenu que la panneau n'est pas parfaitement étanche, l'humidité de l'air enfermé dans le panneau va condenser, ce qui va réduire considérablement le rendement me semble-t-il ?

Il faudrait réussir à faire un certain niveau de vide en garantissant une bonne étanchéité, ce qui ne me semble vraiment pas évident à réaliser soi-même.

Avez-vous des retours d'expérience ?
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Peter
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Message par Peter »

Bonjour
Je connais des panneaux solaire professionnel qui ne remplissent pas ces conditions et n'ont pas ce genre de problème (clipsol par ex).
En ce qui me concerne je n'ai pas d'expérience dans le domaine en dehors de la période estival, car mon panneau solaire "maison" n'était pas en état de fonctionner.
Mais bien avant les problèmes de condensation, il est impératif que le panneau soit le plus étanche possible pour éviter les pertes. Je me suis aperçu qu'un espace de 2 cm de large sur 10 de long entre la vitre et le châssis, faisait perdre plus de 10°C sur mon panneau de 3m².

Pour la condensation, parfois il est plus simple de créer une entrée d'air artificielle et maitriser que de chercher à obtenir une étanchéité parfaite.
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Message par juju »

bonjour
Pour la condensation, parfois il est plus simple de créer une entrée d'air artificielle et maitriser que de chercher à obtenir une étanchéité parfaite.
Beaucoup de capteurs plan du commerce ont ce problème de condensation, la seule parade efficace est une petite ventilation: trous de diamètre 8 percés en diagonale mais jamais sur la partie supérieure
JUJU et Alain
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Peter
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Message par Peter »

Oui les petits trous c'est ce que j'ai été obligé de faire après avoir isolé mon garage..
Avec la différence de température et d'humidité entre la journée et la nuit il y avait formation de rosée sur les tôles ondulées transparentes.
J'ai résolu le problème avec des petits trous d'aération dans les murs.
C'est aussi pour ça qu'il y a des grilles d'aération sur les fenêtres modernes. Ça évite la condensation.
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Peter
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Message par Peter »

Bonjour
Je fais un petit tour par ici pour mettre à jour mon sujet.
J'ai fini d'installer mon système d'eau chaude solaire depuis Fevrier 2011.
Je suis super satisfait de mon installaion.
C'est un peut une usine à gaz car j'ai fais de la recup' de materiel à droite à gauche pour concevoir une boucle d'eau chaude avec chaudière en relève.
Voici le schéma de mon insallation.Image

Explication du système.
Les panneaux solaire préchauffent une boucle d'eau qui circule dans toute la maison.
La pompe des panneaux solaire est actionnée par un capteur crepusculaire.
La pompe de boucle d'eau fonctionne sur horloge programmable de 9H30 à 19H.
Un échangeur à plaque de récuperation permet l'échange de chaleur entre l'eau glycolée des panneaux solaire et l'ECS.
La boucle d'eau inclue un ancien ballon électrique de 200L permettant d'avoir suffisament d'eau chaude pour toute la famille.
Lorsque les journées sont suffisament ensoleillée la boucle monte à 65°C.

Si l'eau n'atteind pas plus de 40°C la chaudière prend le relais.
Celle si s'enclenche grâce à un capteur de débit à ressort installé sur l'arrivée d'eau froide du ballon.
Ceci permettant l'enclenchement de la chaudière uniquement lors des puisages d'eau chaude.

C'est là que les choses se complique.
Ma chaudière est à l'origine équipée d'un ballon ECS de 60L.
Le ballon ECS 60L de ma chaudière étant hors service je l'ai remplacé par un échangeur à plaque de recupération.
Hors ma chaudière ne peut que réguler une température de ballon.
Elle est simplement capable de moduler sa puissance (8 à 23kW) en fonction de l'inertie des 60L du ballon d'origine via une sonde de regulation NTC 10kOhms.
Le fait de remplacer le ballon par un échangeur à plaque provoque des court-cycles du brûleur et des douches écossaises si la sonde de regulation est placée en départ eau chaude.
Si la sonde est placé en retour de boucle la température de départ eau chaude est incontrôlée.
La température depard, dépend alors uniquement de la température de boucle et l'eau peut atteindre plus de 70°C.
C'est dangeureux et provoque un entartrage accelérer de l'échangeur à plaque.

Afin de remedier à ce problème, l'idéal serait de réinstaller un ballon échangeur dans la chaudière mais celà coute plus de 800€.

Faute de moyen j'ai été obligé de fabriquer une réduction de puissance sur l'arrivée de gaz de ma chaudière.
Ainsi lorsque l'eau chaude atteind 40°C (réglable via un thermostat) en départ chaudière l'électravanne du bloc gaz d'origine étant déjà en mode reduit (8kW au lieu de 23kw) une seconde électrovanne réduit encore le debit de gaz pour atteindre environ 4kW (puissance estimée). La sonde de régulation chaudière étant placé en amont (retour boucle) et règlée à 40°C.
La température de départ chaudière est alors maitrisée dans la mesure du possible.
En faisant ainsi il serait encore plus efficace de pouvoir faire varier la puissance de la chaudière de 0 à 23kW en P.I.D mais le brûleur n'accepte pas une telle plage de variation de puissance.
Modifié en dernier par Peter le ven. août 05, 2011 12:13 pm, modifié 1 fois.
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Message par Peter »

Pour info j'ai fais mes relevés de consommation de gaz chaque mois depuis 2009.
Impossible de connaitre la mesure exact de gaz pour l'eau chaude uniquement hormis en période ou le chauffge est coupé.
Sur une periode de 11 mois ou le chauffage était coupé en 2009 et 2010 cumulés nous consommions 37.3m3 de gaz/mois.

Depuis le mois de Mai 2011 nous consommons 3m3 de gaz/mois en moyenne.
Imaginez quel est ma joie :D

Moins parlant car elle depend de la température exterieur moyenne sur l'année, la consommation global de gaz sur 2009 et 2010 cumulée est de 175.8m3/mois ce qui donne une facture mensuelle moyenne de 102€.
Pour être plus exact 98€/mois pour 2009 et 105€/mois pour 2010
Sur 2011 la moyenne est de 127,7m3/mois pour l'instant ce qui donne une facture mensuelle moyenne de 74€. A recalculer en fin d'année.

Si la tendance est exact celà representerait une economie de 27% par rapport à la conso moyenne sur 2009/2010.
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Peter
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Message par Peter »

Eh bien au final j'ai reçu les capteurs U pipe 15 tubes que j'avais commandés.
Le capteur solaire que j'ai fabriqué est beaucoup trop lourd et pas suffisamment résistant pour être utilisé en continu.
Je l'ai posé sur le toit de mon garage et je m'en servirais pour une annexe que je compte faire au bout de mon garage.
Le materiel que j'ai utilisé est celui visible sur le schéma.

Voici les photos de mon installation
Panneaux solaire 2 x 15 tubes neufs 800€
Image
Échangeur à plaque gratis
Image
Le même de la laine de verre et du Rubatex pour l'isoler.
Image
Échangeur à plaque installé sous le ballon de 200L avec V3V motorisé (140€) pour shunté l'échangeur quand il n'y a pas de soleil.
Image
La chaudière à l'état neuf avec ballon de 60L
Image
Modifié en dernier par Peter le ven. août 05, 2011 12:16 pm, modifié 1 fois.
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Message par Peter »

Chaudière modifiée pour 0€ après suppression du ballon ECS pour cause de fuite.
Régulateur de réduction de puissance (affichage rouge)

Image

Électrovannes de réduction de puissance 0€.

Image

Circulateur de boucle ECS 0€.

Image

Courbes de températures sur enregistreur

Image

Image

Image

Sur les courbes on a une idée de l'efficacité du système en temps réel.
Pour 22,5°C en eau froide on a 61°C en eau chaude (1ère courbe) pour 68°C aux panneaux solaire (3ème courbe).
La température d'eau froide n'est réellement mesuré que lors des puisages.
22,5°C correspond ici à la température de l'eau stagnante dans le tuyau à ce moment.
Lors des puisages (pic descendant sur la deuxième courbe) l'eau froide était mesurée à 19°C le 2 Août.

En journée, si un puisage important est effectué (douche) et si le soleil est présent, il n'y a pas de descente de température sur la boucle.
Après 19H lorsque le soleil est plus faible le bain de bébé provoque une chute de température de la boucle. C'est pour cela que j'ai posé une horloge qui coupe le circulateur de boucle à partir de 19H.
Le lendemain la chute de température est de 3°C après 3 douches.
Lorsque la boucle redémarre la température de celle ci est fonction de l'ensoleillement. Sans soleil elle peut chuter de plus de 10°C dans la journée (inconvénient du brassage)
Modifié en dernier par Peter le ven. août 05, 2011 12:19 pm, modifié 1 fois.
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Message par Peter »

Oui je voudrais bien installer d'autres capteurs pour chauffer la maison.
En addition avec une pompe à chaleur en relève de chaudière.
Mais en premier il faut que je refasse l'isolation du toit qui est de 1984.
Sujet ici

http://www.chaleurterre.com/forum/viewt ... highlight=
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chauffage

Message par sandidu122 »

Bonjour,
excusez moi de remonter ce sujet mais je souhaite installer un chauffage solaire pour la maison en voyant le coût que cela pourrait me faire économiser sur des années. Quelqu'un pourrait il me renseigner sur un système ou une société spécialisée?
Modifié en dernier par sandidu122 le ven. avr. 13, 2012 1:38 pm, modifié 1 fois.
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