Petit
à petit dans le lot
Installation de 6 panneaux
2510 15m² en vrai Tickelman,
par Gérard et Grégory Alagnou
gegef6fsk at wanadoo.fr
(1ère partie
provisoire).
Sommaire :
3.3 Les
Modifications Effectuées sur lexistant :
3.6 La
régulation du chauffage solaire :
Figure
1 : Schéma de linstallation solaire
Un ami apiculteur, en
parlant de cérificateur solaire (pour faire fondre la
cire dabeille) ma raconté lhistoire dun aveyronnais qui avait fait des
capteurs sous verre avec des radiateurs peints en noir, et quil arrivait à
chauffer même en hiver avec du soleil. Jai fais quelque recherche sur le net,
du temps du modem 56k (pas dADSL encore), et je suis tombé sur lexpérience de
Pierre Amet dans les Vosges.
Quelques années plus tard
ayant aspiré le site de Pierre Amet, quand jai voulu faire une mise à jour,
jai découvert autre chose, avec association, groupement dachat naissant.
Cest ce qui ma décidé de lui envoyer un petit mot, et tout à commencé. Comme
jétais jeune préretraité avec du temps devant moi, Pierre dirait même des
nuits parfois, je me suis investi.
La suite : une
installation, celle que nous vous décrivons ci-dessous avec mon fils,
grégory92.
Nota sur ce rapport dauto-construction :
Je ne mettrais
pas de tableaux de calcul, ni les formules savantes dont je me suis servies. Il
y a maintenant un livre qui a été écrit : la bible de lauto-constructeur,
lien sur le forum.
Linstallation existante comporte :
-
Une chaudière fioul uniférale (Wiessman) comportant
-
Un ballon d'ECS inox bain-marie de
-
Un plancher chauffant basse température (DTU 1981 96m²) relié à la
chaudière par une vanne mélangeuse 4 voies et comportant un circulateur,
-
Une régulation complète du chauffage (Landys
& Gyr RVP30) par action sur la 4-voies du
plancher chauffant, associé à une sonde sur le départ, une sonde extérieure et
un thermostat d'ambiance. La production dEau Chaude Sanitaire est gérée par la
chaudière mais reste réglable manuellement en façade de celle-ci.
Le besoin en calories
calculé par le logiciel « calsol » est de
18 000 Kw par an.
Je nai jamais dépassé
Rien à voir, mais depuis
1981 jai également une micro-station dépuration : déjà la fibre écolo !
L'installation solaire qui
vient se greffer sur lexistant, comporte :
-
Six panneaux solaires (type 2510) de
-
Un ballon d'ECS Solaire de
-
Une vanne 3 voies tout-ou-rien, pour basculer soit sur lECS soit vers
léchangeur à plaques (provisoire), alimentant en calories le plancher
chauffant. Dans le futur celui-ci sera remplacé par une cuve de réserve de
-
Une régulation basée sur un automate programmable M2 ;
programmation et modifications à ma demande réalisés par grégory92.
-
Un circulateur Salmson MXL 30-25P à trois
vitesses. Puissances absorbés : V1-40W / V2-62W / V3-83W. Seulement deux
vitesses seront utilisées : V2 et V3 (V1 étant trop lent).
-
Un échangeur à plaques de grandes dimensions.
-
Une platine de sondes 8 voies (merci à bernard42).
Platine 8 voies bernard42
qui se règle avec 2 résistances de précisions
Remarques sur les lignes de
cuivre :
-
Les lignes de connexion des panneaux (montage Tickelman)
est en cuivre de 18*1 que javais déjà. Un diamètre de 16*1 aurait suffit.
-
La ligne entre les panneaux et le reste de linstallation est en cuivre
de 22*1, longueur de
Détail des sondes de température :
-
1 sonde de température inséré dans le haut des panneaux solaires dans
un doigt de gant de 30cm de long en tube cuivre 6*8, soudé à largent sur un bouchon
en laiton, et bien centré dans le collecteur haut du 6ème panneau.
-
1 sonde à
-
1 sonde à
-
1 sonde sur le retour du plancher chauffant, pour la commande de la
vanne 3 voies TOR pour le choix ECS ou plancher chauffant.
-
1 sonde sur le départ de léchangeur à plaques, pour contrôle de la
température.
-
1 sonde sur larrivée solaire au niveau de la 3 voies TOR, pour
contrôle de la température également et mesures des pertes en lignes en
fonction des différentes températures et vitesses.
Les câbles utilisés pour
toutes les sondes sont de type informatique 4 fils*2, blindés. Pour la sonde
aux panneaux solaire, la perte aller-retour dans les fils mesurée est de 1,5
Ohms.
Mesure de température dans
le doigt de gant en haut des panneaux
Figure 1 : Schéma de
linstallation solaire
Fonctionnement en été :
On ne fait que de la
production deau chaude. Donc dès que possible, on fait circuler leau des
capteurs dans le ballon dECS solaire. Au-delà dune certaine température
maximum, le stock dECS est considéré plein, et les calories excédentaires sont
redirigées vers léchangeur à plaques (puis dans le futur la cuve deau morte)
ou peut-être la piscine à construire
car de
Fonctionnement en
hiver :
Un échangeur à plaques sert
au transfert des calories vers le retour du plancher chauffant : je fais
du PSD (plancher solaire direct) contrôlé en température par le M2 dans une
plage entre
Les 6 panneaux exposés plein
sud, 1er essais à 55° (24 septembre 2008).
Les 6 panneaux à 60°
dinclinaison (31 mars 2009)
Remarque :
A noter que les panneaux
sont positionnés plein sud à
Coté plancher
chauffant :
Jai rajouté une vanne 4
voies mélangeuse pour injecter les calories venant de léchangeur à plaques,
dans le retour du plancher. Cette vanne aura un grand rôle à jouer dans la 2ème
partie du compte rendu avec la cuve de réserve ! A suivre
Donc cest le
circulateur de la chaudière qui pousse leau dans léchangeur à plaques, puis
vers le plancher. Des vannes de séparations sont installées partout.
La 4 voies mélangeuse du
Plancher Chauffant dédiée au solaire
Nota : linstallation
existante de la 4 voies sur la chaudière ainsi que son circulateur nétaient
pas modifiables (voir ou se trouve la chaudière). De plus, le « Divicon » fourni par Wiessman
est un tout.
Le circulateur et la 4 voies
de
Coté ECS :
Leau très chaude sortant du
ballon de
La vanne thermostatique, qui
mélange eau chaude venant du/des ballon(s) et leau froide.
En dessous un clapet
anti-retour sur leau froide. Le tout est installé à coté du ballon de
En hiver, en mode préchauffage,
les deux ballons dECS sont en série (du point de vue du puisage deau
chaude) : leau du ballon ECS solaire va réchauffer le ballon ECS inox
bain marie de
Nota : Des vannes (au
nombre de 4) permettent de faire du préchauffage ou non. Elles permettent de
mettre « hors-ligne » le ballon dECS chaudière ainsi que le ballon
dECS solaire pour différentes raisons (interventions, modifications,
).
Platine pour les
sondes :
Jai tiré le typon (Film +
imprimante) de bernard42, et comme javais le matériel pour, jai fait ma
platine. Jai même refait des bobinages sur des transformateurs pour la
fabrication des alimentations « maison ».
Les sondes :
Des PT1000 sont soudées et
montées sur des minuscules platines époxy double-face, avec de la graisse
thermo-conductrice plus du feuillard de cuivre. Le tout est enfermé dans une
gaine thermo-rétractable. La liaison électrique est réalisée avec un câble
coaxial en téflon (isolation au bruit électrique, tenue à la chaleur supérieure
à
Dun coté platine sonde, de
lautre une platine pour soudage des fils
(câble coaxial en téflon,
gaine thermo-rétractable)
La ligne enterrée :
Celle-ci à été faite en deux
fois : au vu de lécrasement de lisolant en Armaflex
sur certaines parties observées à lextérieur, jai émis un gros doute sur
celui qui entourait les tuyaux de cuivre de la ligne enterrée. La ligne est
réalisée par 2 tuyaux de cuivre en 22*1 isolé par de lArmaflex,
enrubanné avec du film plastique noir pour ensilage tout du long, et passés
dans un tube pvc de 100mm. Le tout est enterré et fait 8m de long, de la base
des panneaux solaire au mur de la maison. Pour ne pas tout refaire nous avons
découpé des plaques de mousse isolante (Styrodur) de
4cm dépaisseur et nous les avons collés à la bombe de mousse polyuréthane,
réalisant ainsi un sarcophage isolant autour de la ligne avant de lenterrer à
nouveau.
Double
isolation dans la tranchée On
recouvre : sable + film densilage
(gregory92)
La ligne du ballon ECS au
retour du plancher chauffant :
Elle est également en cuivre de 22*1. Son installation au plafond du sous sol ne fut pas facile celui-ci étant déjà bien encombré et également isolé. Les coups de chalumeau sur le « Styrodur » ça marque !
Cintrage des tuyaux de
cuivre à la cintreuse.
Jai privilégié le cintrage
des tuyaux en cuivre plutôt que dutiliser des coudes : espérons que jai
gagné en pertes de charge.
Châssis des panneaux
solaire :
Un tableau de poids et de
vitesse du vent ayant « atterri » chez moi tardivement, jai fait un
peu fort en poids de béton : des trous de 40*40 cm remplis de béton et
cailloux tiennent des fers cornières de 30*30 mm. Tout le châssis est soudé à
larc, avec la particularité davoir un axe en haut et en bas ou il y a des
boulons de
Châssis replié plus les plots de béton Collage
de lalu goudronné pour protéger la peinture,
glissement parfait des
panneaux
Des cornières en aluminium
de
Visserie
inox, téflon isolant, rondelles en époxy Cornière
aluminium entre châssis et panneaux
La liaison du collecteur du
haut et du bas des panneaux à la ligne enterré, est réalisée par deux fois
Connexion
collecteurs par flexibles EPDM inox Ligne
enterrée en cours disolation
Le châssis en
cornière :
jack87 après être passé à la
maison voir linstallation à fait mieux et plus simple.
Je voulais au départ faire
une poursuite du soleil en site et en azimut comme pour les antennes radio qui
suivent les satellites. Jai abandonné : trop cassé et trop de
douleurs !
Lisolation ligne en
tranchée :
Heureusement que lon à mis
du « Styrodur » collé à la mousse.
Aujourdhui je réaliserai
plutôt 2 tuyaux ou gaines cannelées séparées. On ne peut pas poser de lArmaflex sur une surface quelconque. Le poids du tuyau
remplie deau écrase lisolant définitivement : il ne reste plus quune
pellicule isolante de 1 à
La lyre anti thermosiphon :
Ou lyre récalcitrante :
elle y est, mais ne sert plus à rien (voir les posts
sur le forum : http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?t=2960&highlight).
Elle est donc maintenant isolée. Il y a un thermosiphon énorme dans mon
installation et ceux malgré le clapet à battant monté horizontalement, puis
verticalement pour quil est plus de poids.
Le ballon ECS
Au final un clapet en nylon
avec un ressort est installé. On verra sa durée ! (non ce nest pas du
téflon
ou alors une imitation !).
Linstallation du
solaire :
Je vous
passe les jurons et noms doiseaux concernant linstallation de la partie
solaire du chauffage !!! La 4 voies mélangeuses se trouve sous lescalier,
juste au dessus de la chaudière, dans un espace qui fait en largeur
et bien la
cage descalier ! Partout au plafond du sous-sol ce trouve une isolation
en panneaux de « Styrodur » bouvetés sur 4
cotés : il faut les démonter, trouver des emplacements
Le ballon dECS
solaire est à
Léchangeur à plaques :
Cet élément de
linstallation nétait absolument pas prévu. Laubaine : un échangeur à plaques
sorti des griffes dun récupérateur de métaux pour le prix de linox, merci à
Jean-Louis, un préretraité du même « pro » que moi mais pas dans le
même coin. Léchangeur à plaques permet aujourdhui de tester linstallation
sans avoir fini le prototype de la cuve de réserve (cuve deau morte). Il
pourrait servir dans le futur à délester en été, ou en demi-saison, des
calories excédentaires vers une piscine qui reste à construire (doux
rêve ?). Profitons au passage pour signaler que les flux doivent être
inversés dans un échangeur à plaques : c'est-à-dire, lentrée dun circuit
se trouve à lopposé de lautre.
Problème presque insoluble
sur lECS de
Le ballon existant étant du
type bain-marie, la canne darrivée deau froide ne se trouve pas en bas du
ballon (elle est sur le dessus ballon Roca, made in Spain). De ce fait, en
position préchauffage ECS en hiver, leau chaude venant du ballon dECS solaire
(quand celle-ci est supérieure à celle du ballon inox de
Il y a des semaines où la
sonde qui actionne la fabrication deau chaude par la chaudière est limite mais
pas suffisante (bon, elle est quand même réglable à volonté mais ça casse les
pieds davoir dans un ballon de
Réglages :
Les delta-T utilisés dans la
régulation solaire ont été ajustés en fonction de ma station solaire, et des
différents éléments qui la composent ; elle fait suite à des mois de
relevés et expérimentations au cours des journées plus ou moins ensoleillées
Bref, le delta-T est très serré pour récupérer des calories en hiver : il
faut ça ! Cela implique que le circulateur fonctionne plus
longtemps : cest mon choix !
Programmation de la
régulation :
Un vieux PC est utilisé à
demeure, ainsi quun câble de liaison série connecté au M2, pour intervenir
dans des modifications des constantes qui servent à la régulation, afin
doptimiser la programmation de la régulation.
La programmation du M2
permet en outre en priorité de charger en calories lECS si la température du
bas du ballon dECS solaire est plus basse que
Au centre, la 3 voies TOR.
Concernant la gestion du
circulateur : celui-ci est commandé par une platine à relais. Une
temporisation de 2 s sur le M2, à chaque changement de vitesse (V1, V2 et V3),
permet de commuter les relais (« galette ») des différents
enroulements du moteur sans aucune tension appliquée à ce moment là (a
nécessité le démontage de la platine et dessoudage des fils sortant du
circulateur). Cette platine comporte des relais de sécurité inspiré par dédé (merci André bayle).
Lors de la mise en route du
circulateur en V2, le M2 prend en charge un cycle qui change la vitesse en V3
pendant 30 secondes toutes les 5 minutes, seulement à partir dune certaine
température des capteurs (
On passe à la vitesse V3
vers
Une alarme est en fonction à
la température basse de
Lalarme encore, est réglée
pour se déclencher au-delà de
La montée et la
stratification du ballon ECS solaire de
Les
pertes en ligne constaté pour
Programme
M2 : Instal-f6fsk-V2.8.zip
Acheter un onduleur pure
sinusoïde (jai les batteries) ou accumulateurs, pour une autonomie sans faille
en cas de pannes secteur. Les onduleurs pour PC ne sorte pas une vraie
sinusoïde mais plutôt un signal plus ou moins carré, et ne conviennent pas au
circulateur ni aux transformateurs des alimentations dailleurs !
Terminer ma cuve de
réserve : le prototype est inspiré dun certain ballon « Conus », mais la circulation des flux est inversée.
Elle servira uniquement au stockage de calories pour le chauffage du plancher
chauffant.
Creuser au marteau piqueur
un trou dans le béton du sous sol sur
Finir le coffret
électrique : je suis toujours en fils volants. Je sais par expérience
(montages radioamateurs) que cest comme ça que ça marche le mieux !
Pour linstant un total de factures de 5 380 Euros.
Je prévois pour la cuve de réserve une petite rallonge pour de la résine époxy,
et des flexibles en 3/4. Sinon dans ce total, rien na été négligé de la meule
en passant par la peinture et les baguettes de soudure
Le cuivre à été acheté
au plus cher (malheureusement). Il y a pour plus de 830 euros de raccords
laiton et disolant Armaflex.
|
|
|
|
|
Téréva :
isolant- raccords plomberie |
837,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Crosroad
acier : ferraille- châssis des capteurs |
110,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Peinture + divers, rehausse cuve, échangeur à plaques |
440,71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Bricôt-dépôt
cuivre |
1 271,56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Solaire diffusion + M2 + vanne TOR + ballon ECS |
2 722,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Total général |
|
5
381,27 |
soit en francs |
35
298,82 |
|
|
|
|
|
Prévisions |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 381,27 |
soit en francs |
35 298,82 |
|
|
|
|
|
Vue densemble de
linstallation des panneaux
Bien que provisoire, linstallation
à commencé à fonctionner vers le 15 septembre 2009, pour vérifier les fuites et
autres désagréments, comme ceux arrivé sur la lyre anti-thermosiphon.
Puis vers le 15 octobre,
quelques modifications sont intervenues avec lajout de léchangeur à plaques
et ladjonction du glycol MPG avant lhiver, et bien sur les modifications du
programme du M2 à la demande en fonction des observations.
Depuis
le 10 mars 2009, lautomatisation complète de linstallation actuelle est
effective. Nous sommes le 26 mars et cest la 13ème journée
consécutive en autonomie solaire, chaudière éteinte. Tout cela reste prometteur
pour la suite
Le solaire ça marche !
Ci-dessus : les
panneaux à 60°, au sol de la roche concassée (calcaire) pour améliorer lalbédo
du sol. Au fond les citernes deau de pluie. Derrière, il y a le film noir pour
rabattre en cas de surchauffe ou de travaux, le tout derrière la clôture
électrique (contre les sangliers !).
Nota : dautres photos sont
visible dans ma galerie personnelle sur le forum.
A Pierre Amet, pour son
initiative. Puis à tous ce que jai pu « embêter » comme Yves Guern, André Bayle, Kroutchef
dont je respecte lanonymat, Patrick Nies, Bernard Hermant,
Emmanuel Marguet, Jean-Louis Joubert, Michel Hirigoyen et jen passe
Une belle aventure, grâce
aux dévouements de pas mal de gars sur le forum, chacun dans son domaine et
selon ses possibilités. Nous avons pu démontrer quen se regroupant on devenait
plus fort ; nous avons choisit dès le départ de ne pas se faire envahir
par des pubs et des profiteurs professionnels. Veillons au grain, ne laissons
pas pourrir le site.
Internet est une invention à
plusieurs tranchants
mais là, je crois que Pierre et nous tous pouvons être
fier de cette réussite. Nous avons su faire émerger la bonne facette
dInternet, quelle vive longtemps, serve dexemple et puisse nous servir de
levier pour des actions futures.
Gérard et Grégory Alagnou.
Fin de la 1ère partie du compte rendue.