CESI 300L 4,5m² au sol

La chapelle basse mer 44

Par Armel Durassier chezarmel chez sfr.fr

La maison :

Maison de 120m² sur deux niveaux de 60m² construite en 2009 (RT 2005) et remise de clefs début 2010, 2 adultes et une petite fille.

Lors de l'élaboration du projet de construction, nous avons cherché à concevoir un logement "économe".

Seulement voilà, entre le souhait et la réalité, il y a un obstacle de taille... les finances! A tel point que nous avons du faire une croix sur la plupart de nos choix initiaux : ITE, PàC sur plancher chauffant, puits canadien et CESI. Les différents devis (parfois stratosphériques) explosaient littéralement notre budget alloué de 1250€/m². Finalement la compacité de la maison, son orientation sud et la disposition des pièces, sont les seuls aspects bioclimatiques conservés (et pour cause, ces points n'occasionnent aucun surcoût). Mon plus gros regret à l'heure actuelle reste l'absence d'ITE (j'essaie de ne pas ressasser ça sans cesse ;-) ).

Consommation totale tout électrique à 2 personnes en 2011 (chauffage, ECS, ventilation, lumière, cuisine, électroménager, hifi, ordi, ...etc) : 8500 à 9000kWh/an.

La découverte :

Au hasard de mes emplettes en 2011 à la FNAC de Nantes, je découvre le livre du collectif APPER "Installer un chauffage ou un chauffe eau solaire" , j'en fais donc l'acquisition et au fil de la lecture de cet ouvrage je finis par me dire qu'il y a peut être moyen de corriger à coût raisonnable certaines impasses faites au moment de la construction (notamment la production d'eau chaude solaire). Problème de taille : je n'ai absolument jamais fait de plomberie, ni approché de près ou de loin aucun des éléments composant un CESI.

De ce constat naît l'envie de m'auto-former à cette discipline (le solaire thermique et ses variantes). Dans un premier temps, inscription au site de l'APPER pour voir les différentes réalisations, puis premières interventions sur le forum afin de présenter mon projet. Les premières réactions bienveillantes des spécialistes du forum me confortent. Viennent ensuite les premières rencontres avec des membres habitant les environs (Guy et Michel), qui me donnent l'occasion de voir en vrai des capteurs (à air ou à eau), des circulateurs, des vases, etc... Ces visites m'ont beaucoup aidé, cela m'a permis comprendre et de démystifier certaines choses. Parallèlement je continue mes recherches littéraires et dégote une petite quantité de bouquins (dont celui de Guy ISABEL) dans le but de continuer l'apprentissage. Vient ensuite la définition du projet.

Le projet :

Etant donné mon faible niveau de connaissance et nos besoins en chauffage "relativement" modéré (bien que nettement supérieur à une maison passive bien entendu ... de 2300 à 3000kWh suivant les hivers avec des "grilles pains"), et qu'en plus cette maison n'est équipée d'aucun émetteur de chaleur compatible avec le solaire (radiateurs à eau, plancher chauffant, murs chauffants...), je décide de me limiter à la pose d'un CESI (et non pas d'un système associant chauffage plus eau chaude).

N'ayant qu'une idée approximative de nos besoins ECS de l'époque et surtout la famille pouvant potentiellement s'agrandir (ce qui se vérifia en octobre 2013) je m'oriente donc vers un dimensionnement moyen : stockage solaire de 300L et surface de captage de 4 à 5m² (le tout fonctionnant en circulation sous pression).

A l'origine je pensais opter pour un stock solaire de 500L afin d'augmenter l'autonomie mais l'exigüité du local déjà occupé par un cumulus et divers appareils me contraint à revoir la dimension du stock à la baisse (j'étais vraiment à quelques centimètres près). Disposant donc déjà d'un boiler électrique de 300L, je choisis de le conserver comme appoint électrique en série (un peu gros mais j'allais pas m'en débarrasser alors qu'il n'avait que 3 ans à peine).

Souhaitant incliner fortement les capteurs (60°), j'opte pour une pose en façade ou au sol (finalement ce sera au sol). Cette pose me permet non seulement d'incliner fortement les capteurs sans avoir recours à des structures en toitures, mais cela m'évite aussi de travailler en hauteur (peur du vide). Qui plus est, cette pose simplifie l'accès et les interventions (contrôle des fuites, nettoyages des verres, occultations éventuelles...). L'orientation sud+15° sans masques au plus creux de l'hiver semble autoriser une production correcte.

Après avoir "galéré" à essayer de faire rentrer sur plan 2GM tinox (puis 2MM) sur la façade sud , en définitive je valide la pose au sol devant le futur garage (et écarte la prise de tête "façade").

Voilà réflexion faite ... maintenant yapuka...

La commande :

Je passe commande d'un kit CESI auprès de Solaire Diffusion qui fut avec moi très disponible, sympathique et de bons conseils lors de nos discussions parfois longues (merci à son équipe).

Composition du kit :

Stock 300L double échangeur (finalement le deuxième ne me servira probablement jamais, j'aurais du prendre un simple).
2GM tinox (4.5m² d'absorbeur).
Liaison isolée inox annelé DN 16
Structure pour pose au sol
Groupe solaire (circulateur, débitmètre, débulleur, vannes, manomètre, thermomètres, soupape de sécurité ...)
Vase d'expansion
Régulation basique et deux sondes
Quincaillerie (visserie, joints, boulonnerie...)
Antigel

La pose et la mise en service:

Réception du matériel un peu chaotique car le transporteur ne m'a prévenu ni de l'heure ni du jour de son passage... Pour un peu, le chauffeur repartait avec son chargement. Heureusement, SD m'a averti d'une livraison très prochaine .

Pour la pose du CESI proprement dit je n'ai pas rencontré de difficulté particulière (si ce n'est une première pose des panneaux inversée bas-haut que j'ai rapidement rectifié). J'ai suivi à la lettre les conseils prodigués par les membres de l'APPER, SD ainsi que ceux lus dans plusieurs ouvrages.

raccords inter-panneaux et bouchons: raccords olives qui sont résistants aux hautes T°
raccords sorties et entrées panneaux : joints gaz résistant à 350°
raccords sur groupe solaire : joints gaz
raccords échangeur stock : filasse pâte résistant à 135°(la régulation coupant quoiqu'il arrive à 110° max en sortie de panneaux, à priori donc, cette zone ne sera pas soumise à plus de 135°)

En revanche, pour le raccordement du CESI au réseau de la maison, j'ai buté et beaucoup douté de mes capacités. Je ne me voyais pas braser pour la première fois dans des recoins très réduits, et j'ai envisagé de faire appel à un professionnel pour cette étape. Mais là est intervenu un autre apperien très sympathique et extrêmement serviable : Sylvain.

Il m'a convaincu d'aller seul jusqu'au bout en employant le multicouche (quelle super bonne idée!) et cerise sur le gâteau, cette personne m'a gracieusement prêté une sertisseuse pro pour faire le boulot.

Le remplissage s'est fait à l'aide d'un pulvérisateur de jardinage en suivant méthodiquement ce tuto. La purge s'est opérée en plusieurs fois à l'aide de la grande vitesse du circulateur et du dégazeur du groupe solaire.

Méthode du pulvérisateur.

La mise en service à l'eau a révélé deux micro fuites sur les raccords capteurs. Le lendemain, un coup de clefs supplémentaire a réglé le problème (serrage costaud).

J'ai laissé tourner l'installation à l'eau claire (sans antigel) durant quelques jours. Puis vidange du circuit (une eau devenue intégralement noire) et rinçage en faisant plusieurs cycles (c'est du sport avec une vermorelle).

Ensuite re-remplissage avec eau additionnée d'antigel (environ 35% de mémoire), purge comme la première fois, puis re-purge le lendemain et encore une semaine plus tard.

Les panneaux étant posés au sol, la hauteur manométrique est faible (1m20), j'ai donc tout d'abord baissé la pression du vase à 1.5 bar à froid (livré à 2.5 bar d'usine), après quoi j'ai monté le circuit en pression jusqu'à 1.6 bar.

A noter que pour le moment, au bout de 20 mois, la couleur du liquide n'a pas changé, son PH est neutre (papier PH) et sa qualité d'antigel est préservée (test du congélo). La pression est restée stable, encore 1.6 bar à ce jour.

Conclusions:

Ben ça marche et c'est kiffant! Quelle satisfaction d'aboutir à une installation qui fonctionne! L'auto-installation offre de nombreux avantages :

Réalisation à coût modéré
Dimensionnement calculé et ajusté en rapport avec les besoins (volume, surface, inclinaison)
Connaissance totale de son installation (surveillance et contrôle facilités sans intervention extérieure)

Le soleil est une source d'énergie inépuisable (tout au moins à l'échelle de l'humanité), il va de soi que le gisement est plus important en été qu'en hiver. Malgré tout, même en Loire-Atlantique et même lors des mois les moins favorables il y a des kWh à collecter (sous forme de chaleur ou d'électricité suivant les applications), mes relevés photovoltaïques le prouvent.

Il serait intéressant de prélever et stocker une partie des excédents estivaux pour une utilisation plus tardive lorsque le rapport production-consommation est déficitaire. Ce qu'on appelle le stockage inter-saisonnier. Certains apperiens s'y attaquent...

Quelques petites remarques:

Bien que ce soit un CESI (et non un SSC) l'inclinaison de 60° me ravie, quoiqu'à y réfléchir 70° eut été encore mieux selon moi.

Dans le cas d'un CESI avec appoint en série, ne faites pas la bêtise de mettre le mitigeur en sortie de stock solaire mais placez le en sortie d'appoint! Je dis ça parce que je l'ai faite, cette ânerie! (depuis ça à été corrigé).

Une régulation un poil plus sophistiquée (autorisant une recirculation nocturne par exemple) serait la bienvenue, mais bon, ça fonctionne bien comme ça.

Je pense que tant qu'à installer un CESI il est préférable dans la mesure du possible de placer l'appoint en série pour laisser toute la place du stock solaire au soleil justement! Ainsi les panneaux travailleront plus efficacement sans être bridés en étant en conflit avec une autre source d'énergie dans le même ballon. Mieux vaut sur dimensionner le stock solaire et réduire l'appoint dans la limite du raisonnable bien sur. Par exemple chez nous 400L solaire suivi de 200L élec aurait été plus pertinent. Mais on se contentera très bien de ce qu'on a...

Bilans et perspectives:

Avec quelques petits aménagements supplémentaires:

Photovoltaïque en auto consommation (500 Wc)
Puits climatique
Réfection de la vmc
Pose de leds
Pose de réflecteurs sur les appuis de fenêtre
Correction d'isolation par ci, par là...

Nous sommes passés de 8500-9000kWh/an pour 2 personnes à 5800-6000kWh/an pour 3 personnes.

A venir, d'autres bricolages solaires (serre pour booster le puits climatique, capteur à air, construction d'un garage en pièce tampon, isolation toujours et encore...)!

MERCI A L'APPER ET SES MEMBRES !!!