12 MM TIMOX APPER, soit   25,44 m2
pour chauffage, ECS, Piscine
par Reynald Masini  71 Perrigny sur Loire
reynald.masini chez wanadoo.fr

15/11/2007
Salut Pierre, voilà quelques photos et explications de mon système.

Cà pourrait s’intituler.  « Et pourtant j’avais fait de mal à personne »
C’est une histoire qui commence tout gentiment : pour passer une retraite tranquille, on achète une petite maison en France, mais en bon état, parce qu’une restauration de ruine dans une vie, c’est assez.
Un coup de foudre et on achète une petite maison bourguignonne avec un grand terrain et un chalet en annexe.
Elle a été restaurée il y a 20 ans, il y a donc juste à…
Et puis quelques améliorations et le tour est joué.

Sauf que…
Il n’y a pas de coin pour bricoler, le garage est trop petit pour les véhicules et les machines de jardinage. Et puis les convecteurs électriques, c’est moche de se chauffer à l’uranium, et les inserts, quelle poussière !
(Je passe sur la nécessité de doubler et isoler la toiture de la maison, de refaire les planchers des combles pour pouvoir passer la tuyauterie des radiateurs dans des volumes assainis et hors gel. Et qu’il faudra faire la même chose pour le chalet. Enfin, çà, c’est juste pour s’occuper.)

Pour les aménagements :
Le choix de base est de ne pas mettre dans ou sur un lieu de vie des éléments créant des perturbations électromagnétiques, des masses métalliques ni des véhicules ou produits polluants. (Les batteries de panneaux photovoltaïques à la cave, c’est pas le top.)
J’ai limité au maximum les éléments électriques dans les lieux habités.
Pour le chauffage, je n’ai que la vanne 4 voies et sa commande, le circulateur du circuit secondaire et (par la suite) le circulateur pour l’ECS.

Choix d’isolations :
J’ai banni :
1° Les laines de verre et de pierre au motif qu’elles sont suspectées de produire des
     microfibres (phénomène connu avec l’amiante). Le gouvernement allemand a exclu ces
     isolations des marchés publiques par mesure de précaution.
2° Tous les poly machins. Ils sont polluants à la fabrication, à l’élimination et en cas
     d’incendie. Ils sont globalement gourmands en énergie grise et de vraies piles à électricité
     statique.
3°  La cellulose de papier est très tentante sauf que…
     Elle est fabriquée avec du vieux papier, donc plein d’encres chargées de métaux lourds.
Donc toutes les raisons d’exclure ces matières, malgré le prix intéressant.
J’ai choisi :
1° La laine de chanvre en panneau, avec un petit bémol toute fois, le liant est synthétique.
2°La cellulose de bois en panneau, le liant est la lignite de bois, c’est donc sans additifs ni
    polluants.
3° Le chanvre en vrac.

Je devais donc pouvoir caser :
Le système de chauffage
Le bûcher
La cogénération
Les capteurs solaires thermiques
La récupération des eaux de pluie
La citerne à eau enterrée et en béton.
Un coin atelier pour caser tour et fraiseuse + le reste.
Des étagères pour le matériel de construction et d’entretien.
La place pour stationner au moins 2 véhicules.
Sont en outre prévu :
Une éolienne.
Des panneaux photovoltaïques.
La solution : construire un hangar, 10 mètres derrière la maison.
C’est une construction métallique (donc une cage de Faraday)
Il est assez loin des lieux de vie pour ne pas en perturber l’énergie.
 

Pour ce qui est du chauffage :
J’ai opté pour le principe du giratoire à cause de la multiplicité des sources de chaleur.

Les sources prévues :
1) Chaudière à bûches de bois.
2) Cogénération échangeur de chaleur sur le refroidissement moteur.
3) Cogénération échangeur de chaleur sur échappement.
4) Capteurs solaires, avec échangeur de chaleur.
5) Un circuit de réserve.

Les circuits de consommation prévus :
1) Le circuit primaire du chauffage central.
2) Un échangeur de chaleur pour la piscine.
3) Un aéro-chauffeur pour le hangar
4) un circuit de réserve.
5) un circuit de décharge en cas de surchauffe.

Comment çà fonctionne ? . . .
Dans le giratoire, tout ce qui passe par là entre dans le giratoire et en ressort où il doit aller.
L’accumulateur, c’est pareil.
Toutes les sources de chaleur y vont, et tous les circuits de consommation y puisent.
La seule différence est que le « cédez le passage à l’entrée du giratoire » est appliqué en fonction de la température du fluide entrant.

Un avantage certain, il n’y a aucun mélange technique dans les divers circuits. En cas de panne sur un circuit, çà ne peut pas venir de la vanne machin placée sur le circuit x, là–bas tout au fond.
 

L’accumulateur :
Je l’ai construit à partir d’une citerne à fioul.
Il est sur 4 pieds avec silentblocs pour l’isoler complètement du bâtiment.
Isolation en cellulose de bois, épaisseur 200 mm, recouverte d’une bâche plastique.
Diamètre des prises d’eau : 8 circuits en 1’’, 1 circuit 1’’1/4, 1 circuit 1’’1/2.
Toutes les prises d’eau sont équipées de vannes à sphères ce qui me permet de construire les circuits l’un après l’autre, sans devoir vidanger les 4'000 litres, et en cas de fuite ou de problèmes sur un circuit, de l’isoler immédiatement.

Question de place, de gravitation et de thermosiphon, il est à l’étage supérieur du hangar, en point haut de l’installation.
C’est une caisse vide, sans serpentins. Lorsqu’il y a des échangeurs, ils sont externe.
Il est en pression atmosphérique, avec un vase d’expansion ouvert placé plus haut que le sommet de l’accu.
Comme l’eau est constamment brassée, il y a très peu de différence de température entre le haut et le bas de l’accu, d’où une capacité de stockage de chaleur plus grande.

Le vase d’expansion :

De 4 à 95°C, l’eau prend 4% de volume en plus.
La variation de niveau du vase est donc de 160 litres.
Il est construit en plastique épais (8mm) soudé, capacité totale 320 litres.
Pour garantir l’absence d’air dans l’accumulateur, le niveau minimum dans le vase est de 20 cm. Le fond du vase est 15 cm plus haut que le point haut de l’accumulateur.
Le remplissage est assuré par un système de chasse d’eau à flotteur métallique.
S’il faut remettre de l’eau, l’alimentation sera coupée dès que le niveau idéal à froid est atteint.
En chauffant, le niveau va s’élever et noyer le flotteur.
Pour éviter de mettre de l’eau trop chaude dans le vase, il est relié par la base de l’accu, le tuyau de liaison n’étant pas isolé, le temps que l’eau monte les 2 mètres de tuyau 1’’, elle n’est plus que tiède.

La chaudière à bûches :

Puissance 40 KW, bûches jusqu’à 75 cm de long.
Modèle très basique.
Elle est sous l’accumulateur, dénivelé : 2,5 mètres env.
Elle est couplée à l’accu en 1’’1/2, en thermosiphon (pas de circulateur).
 

La co-génération :

J’ai, comme beaucoup, un raccordement EDF monophasé 230V.
J’ai déménagé de Suisse pas mal de matériel de mon atelier. La plupart des machines sont en triphasé 400V. D’où problème…
Mais un problème n’est intéressant que par la solution trouvée. Et c’est une co-génération.
Elle est aussi sous l’accumulateur.
36 KVA en auto-construction.
Moteur FIAT turbo diesel de 1,9 litre 80 CV, que j’espère faire tourner à l’huile de friture. En attendant, c’est le fioul, hélas.
Alternateur Leroy Somer 36 KVA en couplage réseau. Enfin, pour le couplage, ce n’est pas sûr…  les démarches avec EDF, ce n’est pas ce qu’il y a de plus simple.
Le circuit de refroidissement  du moteur est indépendant de l’accu. Il est couplé sur un échangeur SWEP 08 eau - eau avec un circulateur sur thermostat.
Je ne voulais pas que l’eau de l’accumulateur puisse être polluée par le moteur, ni que la rupture d’une durit me vide le système.
Les gaz d’échappement  passent à travers un échangeur de chaleur air – eau.
Les deux échangeurs sont (ou plutôt seront) couplés à l’accu avec un circulateur.

Les capteurs solaires :    En cours de pose.
12 MM TIMOX de 2,12 m2, soit   25,44 m2
Ils sont placés sur le toit du hangar, à 60° pour privilégier le fonctionnement en chauffage.
Ils seront couplés en 3 groupes de 4 pièces.
Chaque groupe selon le schéma suivant :
Deux capteurs en série à gauche, raccordements par deux Té, deux capteurs en série à droite.
Chaque groupe est équipé d’une vanne sphérique sur l’entrée pour pouvoir équilibrer les débits des trois groupes.
Ils sont couplés avec un échangeur SWEP 25 à circulation inverse.
Explication : L’échangeur n’a pas de réservoir. C’est deux circuits qui circulent entre des plaques en INOX.
L’eau de l’accumulateur commence à se chauffer avec la sortie du circuit des capteurs, c'est-à-dire avec de l’eau déjà refroidie.
Plus l’eau de l’accu avance dans l’échangeur, plus elle se chauffe et elle côtoie de l’eau des capteurs de plus en plus chaude, parce que plus près de l’entrée de l’échangeur.
Avec deux circuits en dynamique la surface d’échange peut être plus petite, mais il faut deux circulateurs.
L’échangeur est sous les capteurs, à la hauteur de la base de l’accumulateur.
C’est le seul circuit qui devra être équipé de vanne à clapet.

Le circuit primaire de chauffage :
Il est sous terre et il relie le hangar, un chalet-studio et la maison.
Ce circuit peut tourner jusqu’à 80 ou 90°C, mais il est efficace dès 25-30°C.
Il est équipé pour un couplage avec le ballon d’eau chaude, en sélection manuelle ou automatique.
Il va jusqu’à la vanne 4 voies des collecteurs de distribution aux radiateurs.

La distribution interne :

J’ai opté pour une distribution vers les radiateurs en parallèle, soit Un collecteur de distribution avec un jeu de tuyaux pour chaque radiateur. Les tuyaux PE sont intégrés dans les combles (pour la plupart dans l’isolation du plancher des combles)
Les radiateurs :
Ils ont été calculés pour travailler à basse température.
Actuellement, avec des températures jour/nuit de 12/3°C, la température de la maison est de 20-21°C avec des radiateurs à 30°C env.
Je n’ai que la chaudière qui est en fonction, je chauffe 10 Heures sur 48.
La température de l’accu varie de 60-70°C en fin de chauffage à 25-30°C au moment de relancer la chaudière.
Je suis impatient de voir ce qui se passera avec les capteurs.

Le but à atteindre est que la chaudière bois ne soit allumée qu’en cas d’insuffisance de chaleur.

L’échangeur pour la piscine :            en cours de fabrication
Deux circuits dynamiques.
C’est la chaudière d’un nettoyeur à haute pression d’eau chaude.
Le serpentin est calculé pour une pression de travail de 200 bars.
L’eau de la piscine passe par la pompe, le filtre à sable puis la cuve de l’échangeur de chaleur.
Côté accu : serpentin acier avec protection polyuréthane, 1 circulateur.

Pour éviter le vagabondage de champs électriques ou électromagnétiques, tous les circuits sont isolés de l’accumulateur par des tuyaux en caoutchouc armé de fibre synthétique.

28/11/2007
J'y ai ajouté:
Les fouilles: détail de toute la tubulure de liaison entre le hangar, le chalet et la maison. Du coup, j'ai pu refaire les égouts.
Le tuyau annelé contient les 2 tuyaux de 1'' du chauffage, dans une mousse isolante.C'est cher, mais c'est garanti sans pont de froid, ni infiltration d'eau dans l'isolation.
Le chassis des capteurs: Les ancrages traversent la tôle de couverture pour se fixer sur la charpente métallique.
L'échangeur SWEP 25: Sous-ensemble, avec les deux pompes de circulation, des vannes à sphères pour pouvoir remplacer les pompes ou nettoyer l'échangeur sans vider les circuits.
Le tableau de contrôle: Il n'est pas toujours très agréable de devoir sortir de la maison pour connaître la température dans l'accumulateur ou sur tout autre point des circuits. C'est la raison de ce tableau, situé dans la maison.

 
 

à suivre ..........

pose des capteurs GM 2510

re à suivre ....

Salutations.
Reynald