Installation de 9 m2 pour ECS et chauffage

Par Philippe Bioulez    Région Toulousaine

biou31 chez free.fr

 
Présentation en quelques lignes de ma nouvelle installation et de son fonctionnement.

Pour améliorer mon ancienne installation, j’ai acheté 4 panneaux solaires Tinox 1,25m2 et 1 ballon à double serpentins de 400L pour stocker toute cette énergie.

Plan de l’installation




Principe

Je suis parti du principe de récupérer toute l’énergie solaire disponible.

L’été, les panneaux solaires chauffent :
  • l’eau chaude sanitaire,
  • le surplus d’énergie chauffe la piscine.

L’hiver, les panneaux solaires permettent :
  • de préchauffer l’eau chaude sanitaire,
  • de chauffer l’eau du plancher chauffant (si chaudière arrêtée),
  • de préchauffer ou chauffer l’eau du plancher chauffant (si chaudière allumée).

Descriptif

  • 2 vieux panneaux solaire de 2m² avec vitrage en  polycarbonate de 10mm (style toiture de véranda), les panneaux sont fixés sur le toit à 33°,
  • 4 panneaux solaires Tinox de 1,24m² neuf, les panneaux sont fixés sur le toit à 55°,
  • Un ballon de 400L avec double serpentins,
  • un vase d'expansion de 18 L,
  • 2 pompes de circulation à 3 vitesses,
  • Une vanne 3 voies motorisée,
  • Un système électronique de commande à partir du microcontrôleur ARDUINO,
  • 15 m de tuyau en polypropylène enroulée à l'intérieur du filtre à sable de la piscine.

Fonctionnement

Le système a 3 modes de fonctionnement :
  • Le mode Eté (interrupteur sur "été") :
    • Enclenchement de la pompe de circulation P1, Tpan - Tbascuv > 7°C (arrêt Tpan - Tbascuv < 3°C)
    • Enclenchement de la pompe de circulation P2 et de la pompe de la piscine dés que la température du ballon est supérieure à 63°C, permet d'éviter la surchauffe en évacuant le surplus d'énergie dans le filtre à sable de la piscine.

  • Le mode Mi-saison (interrupteurs sur "hiver", "sans chaudière" et "mi-saison") :
    • Enclenchement de la pompe de circulation P1 Tpan - Tbascuv > 7°C (arrêt Tpan - Tbascuv < 3°C)
    • Différents modes de fonctionnement :
      • Energie solaire insuffisante : Thautcuv - Tretplan < +4°C ? EV4 fermée, P1pompe chaudière arrêtée.
      • Energie solaire suffisante : Thautcuv - Tretplan > +4°C ? EV4 ouvert, basculement du régulateur de la chaudière vers la vanne solaire V2, P1pompe chaudière alimentée.

  • Le mode Hiver (interrupteurs sur "hiver", "avec chaudière" et "hiver", vannes vers piscine fermées) :
    • Enclenchement de la pompe de circulation P1, Tpan - Tbascuv > 7°C (arrêt Tpan - Tbascuv < 3°C)
    • Différents modes de fonctionnement :
      • Energie solaire insuffisante : la Thautcuv - Tretplan < +4°C ? EV4 fermée, régulateur chaudière vers vanne chaudière V1 et vanne solaire V2 fermée.
      • Energie solaire faible : Thautcuv - Tretplan > +4°C ? EV4 ouvert, régulateur chaudière vers vanne chaudière V1 et régulation vanne V2 (s'ouvre si Thautcuv > 7°C et se ferme si Thautcuv < 6°C)
      • Energie solaire suffisante :si Thautcuv > 32°C et si Thautcuv > Tretplan +7°C et si la vanne 3 voies V1 de la chaudière est complètement fermée (fin de course C1 actionné) ? EV4 ouvert, basculement du régulateur de la chaudière vers la vanne solaire V2.

Photos de l'installation


Panneau solaire


Cuve solaire                                       Cuve piscine



Platine relais                                       Vanne 3 voies

Système de pilotage

Après avoir piloté l'installation pendant 3 ans avec une électronique câblée (voir annexe 1), je me suis lancé dans la programmation d'un microcontrôleur ARDUINO.
Voici le schéma électrique à partir d'une carte USB Duemilanove ARDUINO, assez facile à programmer grâce aux nombreux exemples et tutoriaux (voir mon exemple de programmation sur le site Apper).
Les sondes de températures sont des KTY81-110 mise en pont avec une résistance de 2,4 kOhms, ce qui donne une précision de 0,6°C/bit après la conversion analogique/numérique.





Coût :

Le coût du matériel a été inférieur à 3000 €euros en 2008. Le temps passé n'est pas chiffrable.

Retour d'expérience

Après cinq ans de fonctionnement et de mise au point, j'estime la baisse de ma facture de gaz pour 2012 à environ 400 €euros.
Agréable surprise, la stratification de la cuve n'est pas perturbée par la récupération d'énergie avec le serpentin supérieur de la cuve.

Annexe 1

Electronique câblée





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