Installation solaire PC et ECS instantanée


Pallud       Savoie (Alt 500m)

Par Patrice Chirouze    patrice.chirouze chez free.fr


Les données de base

La maison

Dans ce contexte nous consommions 1400 à 1500€ d’électricité (tout compris) + 1 à 2 stères de bois (2008 2009 2010). Depuis l’électricité a régulièrement pas mal augmenter et l’écart de prix heures creuses heures pleines tend aussi régulièrement à diminuer, il faut le savoir ! EDF ne communique pas trop la dessus.

Pourquoi le solaire?

        A partir de fin 2010 et l'arrivée de la retraite, je me suis mis à rechercher différentes solutions pour améliorer notre performance énergétique. Et c'est au cours de ces recherches que je suis tombé sur le site de l'APPER et tous les documents, conseils, aides qui vont avec. J'en profite pour remercier et féliciter les créateurs et contributeurs (Pierre Amet bien sur, mais aussi tous les autres). Ils m'ont tout appris, je ne connaissais rien en plomberie, pas grand chose en solaire thermique.

        L'exposition de la maison est très favorable, soleil a partir de 9h30 jusqu'à 16h00 ( fin décembre).

        La conception de la maison se prêtait bien à une pose de panneaux solaires au sol contre une façade plein sud, sans masque solaire.

        Ce projet solaire m'a tout de suite passionné, dès que j'ai compris que je pouvais faire beaucoup de choses moi même.

        Le budget estimatif semblait compatible avec la trésorerie du moment.

Les choix techniques


Le synoptique de l'installation

(cliquez sur les schémas pour les agrandir)





Les capteurs solaires ne sont pas tous en parallèle à cause d'une porte accès jardin et d'une fenêtre du garage sur la façade, c'est pourquoi je suis parti sur une boucle de Tickelmann de 3*2 (plus long en tuyau, nourrice, etc..).







Les détails et problèmes rencontrés.

Le choix de la cuve PEHD

Remarque : L'isolant extrudé supporte largement la pression des 2100 kg de la cuve pleine, pour éviter des pressions ponctuelles élevés, j'ai ajouté une plaque de bois de 25mm sur toute la surface du fond.

Le choix des échangeurs en tube annelé

Le choix de l'ECS instantanée par échangeur instantané

Le choix d'un échangeur pour récupération de l'énergie pour le chauffage

Les petits problèmes rencontrés


Les photos



Les panneaux en position


Décollement plaque arrière probablement du à la déformation du support en cornière 40*40


La cuve en cours d'installation


Vue sur les échangeurs solaire et chauffage dans la cuve pleine, on voit également la canne en PER des capteurs de température, avec le raccord laiton dans lequel est monté le capteur T° milieu

Le résultat

Après maintenant plus de 2 années de fonctionnement, j'ai une vision assez précise des résultats.

Pour résumer

    • 7 mois/an 100% énergie solaire sur ECS (chauffe eau électrique en arrêt), sur les 5 mois restant en moyenne 70% énergie solaire,

    • Pour le chauffage, une économie de 35 à 40 % sur la facture d’électricité consacrée au chauffage (hiver 2012-2013 375€ d’électricité chauffage).

    • 480 € d'économie sur l’année 2013 sur la facture annuelle par rapport à 2011 (installation non opérationnelle).

    • Température maxi en été du stock, sans masquage panneaux:76°C

    • Température maxi du stock en hiver, en fin de journée 52°C

    • Température mini du stock en hiver : 21°C

    • Stratification max du stock: 12°C entre le haut du stock et le bas, cela se produit uniquement l'hiver, au matin, quand le chauffage a vidé le stock d’énergie jusqu'au milieu de la cuve. Durant l'accumulation solaire la stratification est nulle, en fin de journée ensoleillée, le DT°C entre haut et bas de cuve est < 1°C.

    • Puissance solaire instantanée max : 9,2 kW sur 13,5 m2, soit 700W/m2 récupéré au niveau échangeur solaire.

    • Puissance journalière maxi récupérer en hiver :33 kw

    • A l'occasion, je mettrai sur le site « apper », des graphiques des mesures que j'enregistre toutes 30 mn dans une clé USB.

Améliorations à envisagées

    • L'échangeur chauffage est trop bas dans la cuve, il faudrait le remonter pratiquement au niveau de l’échangeur ECS, ceci permettrait de récupérer plus d’énergie pour le chauffage, mais un peu au détriment de l'ECS. Je ferai cette modification un jour !

    • Améliorer et finaliser l'isolation de la cuve, c'est difficile de mesurer ou calculer la perte par fuites thermiques, car on utilise toujours au moins de l'eau chaude qui pompe des calories dans le stock, j'estime cette perte thermique par fuites à au moins 2°C/j, ce qui fait quand même près de 5KW !

    • Installé le by-pass chauffe-eau pour le fonctionnement d'été, il est sur le plan mais pas installé, de même le thermovar 50°C pour éviter de se brûler avec l'ECS en été, n'est que sur le plan !
    • Il est clair que pour le chauffage, un stock en cuve pressurisé permet de supprimer l’échangeur chauffage, et donc de supprimer les pertes de l'échangeur. Dans mon cas lorsque le stock au niveau échangeur est à 28°C, l'eau en sortie d’échangeur est a 26°C environ.


Bilan financier, fournisseurs, conclusion.

Achats
Désignation Fournisseur TTC Remarques
6 panneaux GM+Groupe solaire + kit vase expansion
Solaire Diffusion 2 800,00 € Livraison comprise. Fournisseur de très bon conseil et très compétent
Cuve PEHD 2000l marque WERIT + isolation Occasion « Le Bon Coin » pour la cuve et l'isolant 250,00 € Un coup de chance pour cette cuve propre avec un trou d'homme et a 100km de la maison
Inox annelé 100m de D20 et 16m de D16 Ebay Allemagne, Post- Blitz en autres
500,00 € Un produit vraiment sympathique, pour le solaire
Plomberie diverses, nourrices , PER, raccords, etc.. Achat sur le net   www.monechelle.com
300,00€

Isolant tube solaire et chauffage Allemagne et France 280,00€

Matériel électrique (relais statique, capteurs températures, etc..) Radiospares 250,00€
Vanne 3 voies de régulation Occasion « Le Bon Coin » 120,00€

Divers montage capteurs, montage Tickelman, etc..
300,00€

Automate et IHM
0,00€


TOTAL : 4800,00€

Retour sur investissement Environ 6-7 ans.
Au vue des économies réelles sur les premières années de fonctionnement



Conclusion :

Je suis très satisfait d'avoir mené à bien cette installation, et je remercie encore l'Apper pour le travail et les aides que le site et le forum m'ont apporté.

Je reste à la disposition des internautes du site Apper, pour toutes questions ou informations sur mon installation.

Pour info, synoptique, plan de plomberie, etc ont été réalisé avec le logiciel libre « editstab » qui est un outil bien adapté pour cela puisqu'il permet de faire des schémas électriques, d'automatisme en grafcet, hydraulique et pneumatique.

La suite …

Le prochain projet complémentaire est le remplacement du poêle à bois, par un poêle bouilleur de 10-12kW (8 bouilleur + 4 radiation convection), qui via un 4eme échangeur réalisé en inox annelé D20 de 10 m environ de long chauffera l'eau du stock. Mais je garderai quand même la chaudière électrique, même si normalement elle ne devrait plus servir du moment que l'on brûle la quantité de bois nécessaire.

Autre idée dans l'air, supprimer la chaudière électrique, installer une pompe à chaleur qui chaufferait directement le stock jusqu’à 40° de préférence pendant les « heures chaudes » de la journée afin de bénéficier du meilleur rendement de la PAC.


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