Réalisation de panneaux solaires air air
pour un complément d’un chauffage central en hiver
et un cesi en été.
Par Jean Pierre Goutailler Sorgues 84
goutaillerjeanpierre chez yahoo.fr
Après avoir épluché la bible Apper sur les panneaux solaires et
parcouru de long en large les forums mon choix pour des raisons de
facilité m’a orienté sur les panneaux air air.pour un complément d’un chauffage central en hiver
et un cesi en été.
Par Jean Pierre Goutailler Sorgues 84
goutaillerjeanpierre chez yahoo.fr
Ceux-ci ne sont pas légions sur le site mais le concept m’a beaucoup plus par sa simplicité de réalisation et de mise en œuvre. J’ai donc arrêté mon projet selon un schéma ci joint.
Projet : coffre isolé par panneaux polystyrène extrudé de 60, tôle galvanisée ondulée sur isolant
Et tôle ondulée galvanisée sur chicanes permettant un déplacement d’air freiné pour optimiser l’échange. La 1° tôle qui repose sur l’isolant n’est pas peinte, je l’ai laissée tel quel brillante pour la réfraction sur la 2eme tôle qui est peinte que sur la face extérieure Le tout recouvert d’un polycarbonate de 16 mm double paroi. L’ alimentation en air puisé dans les combles sera assurée par un ventilateur type extracteur air chaud de hotte de cheminée débit 350 m3/h. Le thermostat de l’extracteur a été ôté pour éviter des interférences de T°. Celui-ci est positionné en dépression sur les panneaux. Un thermostat d’ambiance dans la maison donnera le top départ, une sonde thermostatique placé à la sortie de l’air chaud dans le panneau mettra en route l’extracteur air chaud T°> 25° qui insufflera l’air dans la maison par 3 bouches réglables. Les capteurs seront positionnés comme suit à 60°sur la toiture, orientée plein sud.
Schéma de principe (clic pour agrandir)
Réalisations des trois panneaux au total 9 m²
Le coffre avec son isolant qui viendra aussi sur les bords
Pose de la première tôle galvanisée brillante pour la réfraction
Perçage des entrées et sorties
Le trait noir représente le cheminement de l’air
Pose de la tôle supérieure
Un des trois panneaux fini
Détail de montage sur la toiture les pattes des supports qui sont fixées sur les fermettes, elles traversent les tuiles, l’étanchéité est assuré avec du dipétanch, un jeu de 5 mm a été laissé sous le dipétanch pour éviter lors de fort vent la rupture de tuile (Grand mistral dans la région de Sorgues dans le Vaucluse). Ce produit reste toujours souple d’où son intérêt
Pose des supports auto construit tube carré de 30x30
Réalisation des passages d’air sur les tuiles étanchés par du dipétanch
Mises en place des tuiles
Pose des panneaux (ouf….)
Mise en place de l’extracteur et des conduites isolées pour celles qui insufflent
Le tableau de contrôle
Le régulateur de T° (ci dessus) sert
de mise en route de l’extracteur quand le thermostat d’ambiance donne
le top départ. Il est réglé sur 24° pour la maison afin de devancer le
thermostat d’ambiance du chauffage central qui lui est calé sur 21°5.
Ma consommation de fuel pour ces dix dernières années pour l’hiver avec production d’ECS (hiver uniquement) sur 120 m² 21°5 sur les pièces à vivre 18° pour les chambres était de 2000 litres de fuel. Pour le 1er hiver avec les panneaux conso 1300 litres soit une économie de 35 %
Pour cet hiver en cours nous sommes à 132 jours de chauffe et 771,9 h de marche pour les panneaux
Avec des T° pour février exceptionnellement basse, j’ai pour le moment un gain de 100 litres supplémentaire sur la 1° année, mais l’hiver n’est pas fini.
Le fonctionnement des panneaux assure une T° dans la pièce à vivre et mon bureau soit un surface de 60m² de 22° et jusqu'à 24° les bons jours ce qui est largement suffisant.
Pour ce qui est de la seconde partie du CR il découle d’un constat au 1er été qui m’a amené à constater des T° excessivement élevé dans les panneaux: 145°. Ces T° m’ont emmené à cette réflexion: que faire de cette énergie qui abime les panneaux ? Après des recherches sur le Net et autre forum j’ai pris la décision de réaliser un CESI avec une Batterie air eau. Les explications suivent dans la 2eme partie consacrée au CESI.
Ce cesi est réalisé avec un chauffe eau électrique de récupération , j’ai ôté la résistance afin de mettre en place un serpentin cuivre recuit 10x12 de 10 m.
Ce serpentin est en circuit fermé la circulation du fluide caloporteur (de l’eau) est assurée par un circulateur de chauffage central acheté d’occcase sur le net (3 vitesses de circulation) qui passe à l’intérieur d’un radiateur (radiateur d’un groupe froid modifié) alimenté en air chaud par les panneaux solaires air air.
Le principe: quand les panneaux atteignent 60° l’extracteur d’air chaud se met en route et alimente en air le caisson radiateur, traverse celui-ci et sort sur le toit. Sur un mois de fonctionnement (aout) le cesi a assuré un T° de 45° en moyenne + ou- 2° ce qui est bien suffisant en cette période. Ce concept me permet pour les périodes de non utilisation des panneaux d’évacuer l’air chaud des panneaux qui est aux alentours des 120°avec des pointes à 140 °.
Ci-joint les photos explicatives des différentes étapes de la réalisation.
Le serpentin cuivre avec l’anode et le doigt de gant pour la sonde de T°
Mise en place du serpentin
Réalisation du groupe air eau: ex chambre froide, mise en place d’une tôle sur la sortie de l’air
pour freiner l’air dans le radiateur afin d’avoir un meilleur échange (à voir pas si sur)
Caisson en cours il manque le trou de sortie.
Le caisson en place dans les combles, on aperçoit le tuyau de dégazage
afin de remplir au mieux le circuit fermé qui est sous pression avec un fexcon à 1.5 bar.
Conclusion 1° partie
Ces panneaux ont été opérationnels le 28/10/2011 et arrêté le 02/04/2011 ils ont fonctionné 610 heures, les conditions météo de l’hiver 2011/2012 n’ont pas été vraiment favorable au soleil, parler de moyenne ne me parait pas réaliste pour 157 jours cela représente 3.89 heures de fonctionnement journalier. Mais il y a des jours d’ensoleillement qui ont permis des périodes de fonctionnement de 7 h /jour.Ma consommation de fuel pour ces dix dernières années pour l’hiver avec production d’ECS (hiver uniquement) sur 120 m² 21°5 sur les pièces à vivre 18° pour les chambres était de 2000 litres de fuel. Pour le 1er hiver avec les panneaux conso 1300 litres soit une économie de 35 %
Pour cet hiver en cours nous sommes à 132 jours de chauffe et 771,9 h de marche pour les panneaux
Avec des T° pour février exceptionnellement basse, j’ai pour le moment un gain de 100 litres supplémentaire sur la 1° année, mais l’hiver n’est pas fini.
Le fonctionnement des panneaux assure une T° dans la pièce à vivre et mon bureau soit un surface de 60m² de 22° et jusqu'à 24° les bons jours ce qui est largement suffisant.
Pour ce qui est de la seconde partie du CR il découle d’un constat au 1er été qui m’a amené à constater des T° excessivement élevé dans les panneaux: 145°. Ces T° m’ont emmené à cette réflexion: que faire de cette énergie qui abime les panneaux ? Après des recherches sur le Net et autre forum j’ai pris la décision de réaliser un CESI avec une Batterie air eau. Les explications suivent dans la 2eme partie consacrée au CESI.
Réalisation d’un cesi
Les T° atteintes dans les panneaux étant trop important (145°), afin de ne pas perdre cette énergie une production d’eau chaude assurée avec des panneaux solaires air air déjà présentés précédemment a été réalisée.Ce cesi est réalisé avec un chauffe eau électrique de récupération , j’ai ôté la résistance afin de mettre en place un serpentin cuivre recuit 10x12 de 10 m.
Ce serpentin est en circuit fermé la circulation du fluide caloporteur (de l’eau) est assurée par un circulateur de chauffage central acheté d’occcase sur le net (3 vitesses de circulation) qui passe à l’intérieur d’un radiateur (radiateur d’un groupe froid modifié) alimenté en air chaud par les panneaux solaires air air.
Le principe: quand les panneaux atteignent 60° l’extracteur d’air chaud se met en route et alimente en air le caisson radiateur, traverse celui-ci et sort sur le toit. Sur un mois de fonctionnement (aout) le cesi a assuré un T° de 45° en moyenne + ou- 2° ce qui est bien suffisant en cette période. Ce concept me permet pour les périodes de non utilisation des panneaux d’évacuer l’air chaud des panneaux qui est aux alentours des 120°avec des pointes à 140 °.
Ci-joint les photos explicatives des différentes étapes de la réalisation.
Le serpentin cuivre avec l’anode et le doigt de gant pour la sonde de T°
Mise en place du serpentin
Réalisation du groupe air eau: ex chambre froide, mise en place d’une tôle sur la sortie de l’air
pour freiner l’air dans le radiateur afin d’avoir un meilleur échange (à voir pas si sur)
Caisson en cours il manque le trou de sortie.
Le caisson en place dans les combles, on aperçoit le tuyau de dégazage
afin de remplir au mieux le circuit fermé qui est sous pression avec un fexcon à 1.5 bar.
Le
chauffe eau en place à côté de son petit frère électrique. Ils sont en
série le cesi et l’électrique au pire il y aura préchauffage du second.
Vous pouvez apercevoir le circulateur et le tableau de régulation.
Sur ce tableau, il y a un thermomètre équipé de deux sondes pt100 qui me donne la T° d’entrée et de sortie du serpentin et un thermostat réglable avec hystérésis pour mettre en route le circulateur qui ne peut fonctionner que si et seulement si les panneaux solaire ont atteint la T° requise programmée. 60°
Sur la photo suivante la T° du haut 41 ° entrée du serpentin ;T° du bas T° du cesi avec un T° extérieure de 28 ° sous abri à 17h T° du panneau 66 °.
Il reste à isoler toutes ces conduites pour limiter les pertes.
Sur ce tableau, il y a un thermomètre équipé de deux sondes pt100 qui me donne la T° d’entrée et de sortie du serpentin et un thermostat réglable avec hystérésis pour mettre en route le circulateur qui ne peut fonctionner que si et seulement si les panneaux solaire ont atteint la T° requise programmée. 60°
Sur la photo suivante la T° du haut 41 ° entrée du serpentin ;T° du bas T° du cesi avec un T° extérieure de 28 ° sous abri à 17h T° du panneau 66 °.
Il reste à isoler toutes ces conduites pour limiter les pertes.
Le panneau de contrôle des panneaux
solaires, ne tenez pas compte de la T° insufflée (c’est une t° pour le
fonctionnement en hiver dans la maison. Le système est déconnecté
l'été. La réalisation d’un T équipé d'une vanne électrique est en cours
pour éviter d’aller dans les combles. Eté sur le cesi, hiver sur la
chauffage maison. Un conduit trois voies avec fermeture électrique
(ancienne électrovanne) me permet de me mettre en position hiver
insufflation maison ou été cesi.
Une amélioration du cesi est en cours d'étude. Je compte augmenter le diamètre de l'arrivée d'air chaud qui est de 125 mm, je vais le passer à 160 mm afin de ralentir la vitesse de passage de l'air dans l'échangeur, cela devrait améliorer le rendement.
Une amélioration du cesi est en cours d'étude. Je compte augmenter le diamètre de l'arrivée d'air chaud qui est de 125 mm, je vais le passer à 160 mm afin de ralentir la vitesse de passage de l'air dans l'échangeur, cela devrait améliorer le rendement.