Le solaire thermique fonctionne même dans l'est!
Par Jérome GOUJARD
DOMBASLE 54
taldes arobase free.fr
Pourquoi le solaire thermique:
Dans un premier temps, je
voulais réaliser une installation technique afin de me prouver que je
pouvais mener à bien un projet de la phase étude à la phase réalisation.
Ce projet devait être en relation avec mes connaissances en hydraulique, électricité et automatisme.
L’élément qui me fit basculer vers un projet solaire thermique fut
d’une part des factures de gaz délirantes et d’une autre part la
découverte du site APPER et les possibilités d’assistance qu’il offrait
pour les phases difficiles.
Ma première action fut donc de harceler les membres du forum avec plein de questions de novice.
Après plusieurs propositions et plusieurs remarques le schéma était
figé (il faut dire que mon projet comportait également le changement du
générateur donc la technologie de celui-ci devait être prise en compte).
Production attendue :
Couverture production ecs solaire calculé sur Tecsol : 80%
Couverture totale ecs /chauffage sur le logiciel Simsol : 33
Schéma hydraulique définitif:
Matériel choisi pour l’installation:
Côté chaudière:
Chaudière à condensation DD avec régulation sur température extérieure et sonde d’ambiance.
Côté solaire:
Ballon bi énergie solaire /gaz de 300l DD
Ballon tampon DD 800 L simple échangeur (bon ok je connais le commercial DD)
6 panneaux Marvels 2510 tinox
Station solaire Tacanova 24 L.
Pompe 3 vitesses WILO.
Régulation solaire par automate programmable TREND IQ 220 (récupération du boulot)
Mise en place d’un intégrateur Actaris écho 2 pour mesurer la récupération solaire.
Pompe de recharge ballon ecs via le ballon appoint chauffage en été.
Installation:
Hydraulique :
Tout le matériel rentrait dans ma chaufferie donc de ce côté là pas de problème.
Les liaisons ballons panneaux sont réalisées en cuivre DN 20 avec calorifuge HT.
Afin d’éviter une liaison visible en façade j’ai décidé de traverser le
mur et de passer en encastré dans l’isolant du salon (en cour de
rénovation).
Le montage des panneaux est réalisé en tickelmann afin d’équilibrer les pertes de charge de deux champs de 3 unités.
Ce montage permettent de produire assez rapidement une eau chaude utilisable
Montage des capteurs:
Ma toiture étant exposée est et ouest je décide donc de poser les panneaux en façade.
Mon voisin étant chaudronnier je lui dessine les plans pour qu’il me fabrique le support façade (en inox).
Le support est composé de 4 triangles calculés pour avoir un angle de
60°* , 2 traverses dessus et dessous pour poser les panneaux, des
équerres pour plaquer les panneaux et des contreventements pour tenir
le tout.
*Angle: 60 °C pour optimiser la récupération en hiver et dégrader au maximum en été.
Régulation:
L’avantage de ce type d’automate est qu’il permet de faire beaucoup de chose car le programme est à créer à 100%.
Mon approche est de réaliser une installation ne nécessitant pas
d’action manuelle pour éviter la surchauffe, basculer été / hiver ….(
si la maison est vendue un jour le future proprio ne sera peut être pas
intéressé de modifier des réglages tous les mois).
Après plusieurs essais le fonctionnement est le suivant:
2 programmes: 1 été et 1 hiver avec basculement automatique selon la température extérieure.
Eté :
Recharge prioritaire du ballon ECS puis une fois la température de 80 °c atteinte je bascule à 100% sur le ballon 800l..
Je recharge donc les deux ballons, si la température du ballon de 300l
est inférieur de 6 °c par rapport au ballon de stockage (et que la
pompe solaire est à l’arrêt) je mets en marche la pompe de bouclage
pour le recharger.
Hiver:
Afin de garder un rendement correct sur mes panneaux et suite à des
essais, j’ai constaté qu’il ne sert à rien de vouloir produire
uniquement de l’ECS car les températures demandées sont trop élevées.
J’ai donc préférer recharger en parallèle les deux ballons afin de
faire travailler les panneaux le plus bas possible en T°c (donc
préchauffer l’ECS et réchauffer les retours radiateur).
Afin de ne pas tourner trop bas en température j’ai mis une condition
qui me dit que si la température retour radiateur est supérieure a 28°c
je me remet à 100% sur l’ecs car il ne me sert à rien de faire 800
litre d’eau à 25°c.
Gestion de la vanne préchauffage retour chaudière:
La régulation de la chaudière étant totalement fermée la seule solution
est de lui envoyer une eau supérieur à sa consigne de départ calculée
(selon la T° extérieure).
Dans un premier temps je compare la température retour radiateur et la température du ballon 800l .
2 solutions:
- Elle est supérieur donc il n’y a rien à récupérer!! donc 100 % chaudière.
- Elle
est inférieure donc il est possible de récupérer de l’énergie dans le
ballon solaire. La vanne 3 voies envoie le retour radiateur dans le
ballon.
Cependant afin d’éviter d’envoyer de l’eau trop chaude, j’ai copié la
courbe de chauffe de la chaudière dans le régulateur afin de calculer
la température de départ que demande la chaudière et je me positionne 3
°c au dessus afin de n’utiliser que le strict minimum dans le ballon.
La vanne 3 voies me permet donc de mélanger une partie des retours radiateurs et une partie du ballon solaire.
L’appoint du ballon ecs est programmé afin de tenter de ne pas recharger le ballon avant une journée ensoleillée.
Recharge programmée : 16h30 à 17h et 5h30 à 6h toujours avant les douches afin d’épuiser au maximum le stockage.
Photo de l’armoire électrique en cours de finition:
Bilan après 2 années de fonctionnement:
Les températures de fonctionnements sont étonnantes, le moindre rayon de soleil et l’installation démarre.
La chaudière est mise à l’arrêt de début avril à fin septembre.
Depuis cette année, j’ai optimisé l’appoint chauffage solaire donc en
inter saison une bonne partie de l’énergie est solaire (dur à estimer
car elle fournit un appoint).
Points forts:
- Le top niveau orientation, presque plein sur 60°c donc production optimum.
- La neige ne tient pas sur les panneaux donc 365 jours par an ils sont prêt à démarrer.
- Pas de maintenance, juste un coup d’œil sur le manomètre de pression de temps en temps.
- La mise en place d’un intégrateur permet de mesurer la production
solaire et il permet également de contrôler le débit de la pompe.
Points faibles:
- La centrale Tacanova ne possède qu’une pompe 3 vitesses donc le
débit est fixe. Avec le recul je n’aurais pas acheté une centrale,
j’aurais tout équipé moi-même.
- L’orientation à 60° n’est pas le top car on je me suis rendu
compte qu’au final en décembre et janvier le solaire est absent, il
serait peut être plus judicieux de privilégier un 50/55 ° pour
optimiser en inter saison.
Evolution future:
- Mise en place d‘une pompe à variation de vitesse.
- Finir de câbler proprement l’armoire électrique.
Production solaire de cette année (lue sur l’intégrateur):
|
Production totale solaire MWh
|
Production KWh
|
m3/gaz évités
|
Avril 2009
|
0,385
|
385
|
38.1
|
Mai 2009 |
0,859
|
474
|
46.9
|
Juin 2009 |
1.3
|
441
|
43.7
|
Juillet 2009 |
1.79
|
490
|
48.5
|
Aout 2009 |
2.34
|
550
|
54.5
|
Septembre 2009 |
2.81
|
470
|
46.5
|
Octobre 2009 |
3.29
|
480
|
47.5
|
Novembre 2009 |
3.46
|
170
|
16.8
|
Décembre 2009 |
3,566
|
106
|
10.5
|
Janvier 2010
|
3.69
|
124
|
12.3
|
Février 2010 |
3,941
|
251
|
24.9
|
Mars 2010 |
4,574
|
633
|
62.7
|
Avril 2010 |
5,365
|
791
|
78.3
|
Mai 2010 |
5.75
|
385
|
38.1
|
Juin 2010 |
6.3
|
550
|
54,5
|
Juillet 2010 |
6.9
|
600
|
59.4
|
Aout 2010 |
7,3
|
400
|
39.6
|
Septembre 2010 |
7.82
|
520
|
51,5
|
Octobre 2010 |
8.26
|
440
|
43.6
|
Novembre 2010 |
8.38
|
120
|
11.9
|
*La production des mois de Juin
/juillet / Aout ne sont pas représentatives car les ballons sont assez
haut en températures et les pertes thermiques sont très importantes.
Photo installation final:
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