Détails des sondes:
- 1er champ de capteurs panneau 1
- 1er champ de capteurs panneau 2
- 2ème champ de capteurs
- Température (T°) extérieure (pour info ne participe pas pour le moment à la régulation)
- T° bas ballon ECS
- T° haut ballon ECS
- T° bas ballon chauffage
- T° haut ballon chauffage
- T° départ chauffage
- T° retour chauffage
- T° arrivée circuit solaire (en provenance des capteurs) pour info ne participe pas à la régulation
- T° retour circuit solaire (vers les capteurs) pour info ne participe pas à la régulation
Note: gestion du masque créé par le murier sur les panneaux en façade (SFK21)Par
moment un seul des 2 panneaux est ombragé. Si c’est le
panneau qui a la sonde qui sert à la régulation, le
circulateur ne fonctionne pas et la T° s’élève
dangereusement dans le second. J’ai donc mis une sonde dans
chaque panneau et je fais une moyenne des 2 T° .
Régulation partie solaire.
2 modes : priorité ECS ou priorité chauffage.Dans
les 2 modes, les circulateurs solaires se mettent en route
indépendamment si la T° dans les capteurs dépasse de
10° le bas du ballon concerné et s’arrêtent quand
l’écart n’est plus que de 4°.
En priorité ECS (en été donc).
On
chauffe le ballon ECS jusqu'à 58° (moins de 60° pour
éviter de précipiter trop de calcaire), puis le ballon de
chauffage jusqu’à 75°, puis on dirige le fluide
caloporteur vers la décharge en fonctionnement
dégradé pour casser au maximum le rendement des panneaux
(plus ils sont chauds, plus il y a de déperdition malgré
leurs bonnes isolations donc le rendement s’écroule). Le
circulateur solaire du champ concerné ne se met en route que
lorsque les capteurs ont atteint 95° et s’arrêtent
à 85° et ainsi de suite.
J’ai mis en place
aussi une possibilité de refroidissement nocturne où les
circulateurs solaires se mettent en route de 0h à 5h pour refroidir le
bas du ballon de chauffage et ainsi limiter la surchauffe.
Petite particularité:
la vanne 3 voies V3V2 qui dirige le fluide soit vers le ballon de
chauffage soit vers la décharge est à 3 positions. Il
existe donc une position intermédiaire où une partie du fluide
est dirigée vers la décharge et l’autre partie vers
le ballon. J’utilise cette position pour le refroidissement
nocturne, les panneaux étants bien isolés, ils dissipent
mal la chaleur, en passant par les radiateurs de décharge cela
va beaucoup plus vite.
Note: pendant
l’été 2010, la sur-isolation des ballons
n’était pas faite, et les conduites n’étaient
pas encore toutes isolées, la décharge a peu servie et le
refroidissement nocturne pas du tout, je verrai à l’avenir
s’il est nécessaire de conserver toutes ces fonctions.
En priorité chauffage.
On
chauffe en priorité le ballon de chauffage et quand le soleil
n’en est pas capable on en profite pour chauffer le ballon ECS
car celui-ci est toujours plus froid. En pratique sur une
journée classique, le matin c’est le ballon ECS qui
commence à être chauffé, puis le ballon de chauffage la
majeure partie de la journée puis en fin d’après
midi de nouveau le ballon ECS.
La décharge et autres futilités n’ont aucun intérêt dans ce mode.
Régulation partie chauffage.
Appoint ECS: 3 solutions possibles
- Par la résistance électrique située au milieu du ballon.
- Par la chaudière si elle est en route via le circulateur appoint ECS.
- Par le ballon de chauffage si on est en priorité ECS via le circulateur appoint ECS.
La consigne pour l'appoint est différente en priorité ECS et en priorité chauffage (plus basse en été).
Pour la
régulation du chauffage,
j’ai pour le moment gardé mon ancienne régulation
Landis et Gyr, elle régule la T° de départ vers les
radiateurs, en fonction de la T° extérieure, via la vanne 3 voies mélangeuse V3V chauffage. Le
reste est géré par l’automate. Un thermostat
d’ambiance situé dans la pièce principale commande
la mise en route ou l’arrêt du circulateur de chauffage, le
circulateur chaudière (cf schéma) assure un retour
suffisamment chaud à la chaudière, il tourne en
même temps que le circulateur de chauffage si la chaudière
est en route.
2 vannes 3 voies directionnelles permettent
d’utiliser ou pas l’énergie stockée dans le
ballon, V3V3 permet d’ envoyer le retour des radiateurs soit vers
la chaudière, soit vers le ballon, V3V4 permet d’envoyer
l’eau venant du ballon soit vers la chaudière soit
directement dans les radiateurs.
- Si le ballon est plus froid que le retour radiateur, V3V3 est mis sur la position A et le chauffage est 100% fioul
- Si
le ballon est plus chaud que le retour radiateur, mais plus froid que
le départ vers les radiateurs V3V3 sera sur B et V3V4 sur B le
chauffage est partiellement solaire.
- Si le ballon est plus chaud que le départ radiateurs V3V3 sera sur B et V3V4 sur A le chauffage est 100% solaire.
Afin
d'utiliser le maximum de calories solaires, les V3V sont bloquées sur le
solaire tant que le T° du ballon est supérieur à 40°.
La plomberie.
Toute
les soudures ont été réalisées à
l’étain, les joints soit avec de la filasse soit par
joints plats solaires (résistants à des plus hautes
T°). Les soudures à l’étain sont plus
laborieuses (poncer, étamer…) mais à la
portée de tous et sans matériel particulier.
Le
circuit chauffage avait été réalisé
à l’époque en 18x20, ce standard n’existant
plus, les partie à refaire ont été faites en 20x22.
Circuit chauffage, ça parait compliqué, mais c'est surtout dû au manque de place.On y voit les 3 circulateurs: chauffage, chaudière et appoint ecsainsi que les V3V 3,4 et chauffage.Pour le circuit solaire, les parties communes aux 2 champs sont en 20x22, les parties non communes en 16x18.
Le circuit solaire coté ballon ECSavec les circulateurs solaires et V3V1.
Les circuits solaire et chauffage coté ballon de chauffage avec V3V2.
![](decharge.JPG)
Les radiateurs de décharge derrière le ballon de chauffage.
Les V3V 1 et 3 et 4 sont des vannes
tout ou rien (TOR) bistables (elles ne consomment de
l’électricité que pour basculer d’une
position à l’autre et non en permanence dans une des 2
positions) étanches en 1 pouce.
V3V2 est vanne à bille
à 3 positions raccords cuivre 22 (ce qui n’est pas une
bonne idée pour la maintenance!)
La vanne chauffage est une vanne mélangeuse, elle était déjà présente avant le solaire.
Les
circulateurs de chauffage et chaudière ont été
changés pour des modèles électroniques
sensés consommer moins et s’adapter aux variations de
pertes de charges du circuit lorsque les robinets thermostatiques des
radiateurs se ferment, en pratique sur le modèle avec affichage
de la puissance (grundfos alpha2) je n’observe pas de
différences de puissance consommée.
Ayant besoin
d’un 2ème circulateur pour le 2ème champ solaire, j’ai
aussi essayé un circulateur électronique. Ca marche bien
du moins avec le modèle que j’avais (Laing
écocirc), en effet plus besoin de vanne de réglage pour
régler le débit dans les panneaux, le réglage de
la vitesse du circulateur suffit. Mais il est tombé en panne au
bout de quelques mois et j’ai remis par prudence une pompe
classique.
Pour le 2ème champ solaire, des clapets anti retour
(CAR), une vanne de réglage et un débitmètre
(compteur d’eau chaude) ont été ajoutés pour
faire l’équivalent de la station solaire du 1er champ. Un
vase d’expansion « solaire » de 25 litres a
été ajouté à l’existant. Coté
chauffage c’est en tout 100 litres de vase d’expansion qui ont
été installés pour absorber la dilatation des 1000 litres d’eau
du ballon.
J’ai conservé les purgeurs manuels sur
les anciens panneaux, de plus ils sont accessibles de la terrasse lors
des phases de purge, j’ai par contre mis des purgeurs
automatiques pour les panneaux sur le toit c’est plus pratique.
Après la purge, les purgeurs automatiques sont isolés via
une vanne pour éviter la perte d’une partie du liquide
caloporteur (sous forme gazeuse) lors d’une surchauffe
accidentelle.
Les doigts de gant pour les prises de
températures sont tous faits maison, les raccords sur les
panneaux, pour des raisons pratiques ont été fait avec
des croix.
Les LM1240 (capteurs en échelle) ont
été montés en 2 groupes de trois, je n’ai
pas eu d’équilibrage à faire entre les 2 groupes
(T° identique). J’ai mis aussi les
fameux diaphragmes de Yves Guern le but étant de
rééquilibrer la perte de débit dans le panneau du
milieu. Utilisant les
raccords interpanneaux du groupement
d’achat, je n’ai pas trop su comment faire exactement les
calculs, après divers calculs et sachant que les rondelles
doivent être plus petites que les raccords (15mm environ)
j’ai mis des rondelles de 12mm. C’est un peu empirique et
non mesurable in situ.
Les SFK21 (capteurs en série) ont été montés en Tickelman, c’est peut être du luxe.
Les supports.
C’était une grosse inquiétude pour moi car je n’avais jamais fais de soudure à l’arc.
Hervé,
un ami, m’a fait les supports des SFK21 et en a profité pour
m’apprendre à souder, j’ai donc pu faire les
supports et les pattes pour les LM1240.
Pour les SFK21 les 2
supports ont été faits avec du U de 40mm, les panneaux
venant s’y accrocher comme avec les supports d’origine. Ils
sont fixés au mur avec des scellements chimiques.
Pour les
LM1240 sur le toit, j’ai fait 2 supports de 6m de long (1 par
groupe de 3 panneaux), pour des raisons pratiques, ils font 2 fois 3m
et sont boulonnés au milieu. Ils sont réalisés
avec de la cornière de 40mm et du U de 40mm pour les renforts
verticaux et sont recouverts de calandrite pour éviter les
phénomènes d’électrolyse entre le fer et
l’alu. Je n’ai pas eu confiance (le mistral !!!) aux
rainures de fixation, je les ai donc fixés avec des
cornières + petites pattes, à refaire j’utiliserais
les rainures! Les pattes sont faites en cornière de 40mm et fer
plat de 50mm, 1 point d’ancrage pour celles du bas et 2 pour
celles du haut. L’étanchéité est faite avec
de la calendrite et du mastic sika.
Mise en route.
L’installation
partielle avec uniquement les SFK21 a tourné à partir de
septembre 2009 et uniquement en priorité ECS.
L’installation complète fonctionne depuis mi-janvier 2010,
les résultats pour le moment semblent prometteurs malgré cet
hiver très peu ensoleillé même dans le sud de la
France et malgré l’absence d’isolation des
canalisations car j’ai préféré
m’assurer qu’il n’y avait plus de fuites. Les ballons
n’étants pas sur-isolés, je perdais
beaucoup la nuit ce que j’avais gagné le jour. Le
ballon avait du mal à dépasser les 50°. La
chaudière a malgré tout été
arrêtée le 17 mars 2010 (le jour ou j’ai fait
renter du fioul!), et à part 3 ou 4 petites
flambées le soir, la saison de chauffe s’est
terminée avec le solaire. Grand luxe, nous avons continué
à chauffer la salle de bain le matin en mai et en début
d'automne. La chaudière a été remise en route le
25 novembre, quelques petites flambées le soir ont aidé
le solaire jusqu'à cette date.
Le ballon de chauffage est
maintenant sur-isolé avec 20cm de laine de roche en plus des
10cm de mousse d'origine. Le ballon ECS le sera bientôt.
Le ballon de chauffage sur-isolé.Le
fluide caloporteur est pour le moment de l’eau avec donc une
gestion antigel faite par la régulation, je passerai à un
mélange eau + antigel (monopropylène glycol,
l’éthylène glycol étant un poison) dosé
faiblement quitte à garder une gestion antigel vers -10° car
il fait rarement moins de -5° sur la Côte Bleue.
J’ai
eu quelques petites surprises avec le programme de l’API car on
ne voit pas tout en mode simulation mais rien de grave.
L’appoint
ECS par la chaudière fonctionne mal car celle-ci ne fournit de
l’eau qu’à 55-65°, difficile dans ces conditions de
faire l’appoint à 60°. Pour m’en servir je crois
qu’il va falloir que ce soit l’automate qui gère la
T° de la chaudière.
L’utilisation de 2
régulations m’a aussi posé quelques
problèmes. En effet le M3 ne fait que lire la T° de
départ vers les radiateurs (T° gérée par la
régul Landis et Gyr) et plusieurs fois le système a
tourné en boucle sur le solaire sans rebasculer sur la
chaudière. J’ai réglé le problème en
augmentant le deltaT entre le T° en haut du ballon et celle du
départ chauffage (compromis entre utilisation maxi de l'eau
chaude solaire et bon fonctionnement ) afin que V3V4 bascule plus
rapidement vers la chaudière. J’hésite (mais j'y
songe!) à tout gérer par le M3 car je pense que la
régulation de la vanne mélangeuse sera moins fine,
à voir plus tard.
Le système reste simple à
utiliser même pour ceux qui ne l’ont pas conçu,
juste quelques interrupteurs:
- Un pour la priorité ECS ou chauffage.
- Un pour la mise en route de la chaudière.
- Le
chauffage se déclenche uniquement par le thermostat
d’ambiance, il suffit donc de le mettre en route ou de
l’arrêter, le chauffage peut donc fonctionner en
priorité ECS (exemple: chauffage de la salle de bain en mai)
mais le M3 bloque la chaudière.
Les autres inters n’ont pas d’utilité essentielle au fonctionnement du système:
- Appoint ECS fioul ou électrique.
- Raz des alarmes et des T° enregistrées.
Bilan:
La
grosse erreur: l'installation en 2 parties, coût plus
élevé, plus de travail pour la mise en œuvre, 2
types de panneaux différents donc 2 champs
séparés. Il aurait mieux valu tout faire en une seule fois,
bien réfléchir à ce qu'on veut faire avant de se lancer.
A refaire: un seul champ avec uniquement des LM1240 sur le toit.
2300
kwh par an d'économisés sur la facture EDF grâce au
solaire, au changement de quelques ampoules, au changement du
réfrigérateur (classe A++) et à l'arrêt de
l'utilisation du petit radiateur électrique dans la salle de
bains.
Pour le fioul: 250 litres économisés sur l'hiver
2009/2010 malgré une installation terminée mi-janvier et
l'isolation non faite.
Pour l'hiver 2010/2011: arrêt de la chaudière le 16 mars, moins de 250 litres de fioul
consommés et environ 1/2 stère de bois. Bref ça marche!!
Remerciements.
Je
voudrais remercier tout d'abord Pierre Amet pour son sens du partage,
la création de l'association Apper et tout ce qui en
découle.
Je voudrais remercier aussi tous les Apperiens
qui m'ont aidé directement ou indirectement sur le forum ou par
leurs contributions sur le site (ils se reconnaitront), avec une
mention spéciale pour ceux déjà cités dans
ce compte rendu.
Hervé pour son aide, ses conseils
toujours avisés, la fabrication des supports des panneaux en
façade et ses leçons de soudures qui m'ont permis de
réaliser les supports des panneaux sur le toit.
Denis qui m'a réalisé les cartes de Patrick 07.
Rémi, Jean Louis et Jean Pierre pour leurs aides (parfois à brûle pourpoint!!!)
Ma femme, ma fille pour leur patience et leurs visites malgré elles du paysage vu du toit!
Les schémas ont été faits sous Open Office, merci à Yves Br pour le
tutoriel.Eric