Après lecture attentive du livre et site de l' APPER et autres documents, nous allons opter pour des capteurs plans thermiques classiques revètement "tinox"
28 m2 de capteurs devraient participer suffisamment au chauffage des 378m3 de cette maison bien passive par ailleurs , et fournir l'eau sanitaire pour 2 personnes en hiver et 2 à 10 personnes en été ; Inclinaison des capteurs à 60°
Voir fiche ensoleillement à Fenouillet (pdf)
Voir le journal du fonctionnement
Voir le bilan des observations du premier mois
Emplacement :
La pente du bas, et c'est là que le premier concepteur de cette maison avait situé les capteurs, et le terrain est tout préparé, plats dans la pente et plantations derrière les capteurs... très bien ensoleillé et très bien abrité du vent d'ouest surtout, dominant chez nous.
Bonne facilité de pose et d'intervention pour maintenance et occultation d'été.
Les capteurs sont répartis en 4 séries de 3 en deux étages
Le haut de la première série sera à hauteur du sol de la maison.
Celui de la deuxième série 2 m plus bas.
Tuyaux enterrés sur 8m environ, puis 6 m en vide sanitaire vers les ballons accumulateurs.
Détails techniques plomberie:
Capteurs :
12 capteurs GM Tinox (205x119) du groupement d'achat APPER posés dans la pente sur plots béton et poutres bois;(les poutres bois servent de support mais aussi pour les coffres isolants des tuyauteries passant derrière les capteurs.
Par série de 3 capteurs en parallèle comme indiqué dans le livre de l' APPER ( page 41)
Pour l'instant installation en eau, avec antigel prévu pour l'hiver.
Possibilité plus tard d'envisager une vidange automatique, mais la position des capteurs n'est peut-être pas très bonne pour ce système.A voir.
Tuyauterie de liaison vers les ballons.
Selon schéma page 41, Cuivre de diamètre 16 puis 20 dans conduite PVC de 12 cm incluant gaine électrique.dans une tranchée de 80 cm de profondeur.
Le trajet des tuyaux est pratiquement linéaire après les coudes de sortie des capteurs. Le niveau du sol est le niveau du haut de la première série de capteurs.
Tout le circuit capteurs / échangeurs est en cuivre.
Isolation:
dans la tranchée par gaine Armaflex .
Derrière les capteurs : gaine et/ou liège copeaux dans coffre bois réalisé au dos des poutres support des capteurs.
PS : le liège est un très bon isolant naturel bien et imputrscible.Un peu cher peut être mais un réel plaisir d'utilisation.
dans le vide sanitaire et chaufferie par enroulement de gaine armaflex.
Isolation de l'ensemble prévue avant le prochain hiver.
Les côtés vont être fermés pour faciliter l'isolation des tuyaux et permettre un écran au vent. Cet "écran" dépassera d'un bon trente cm de cahque côté pour abriter du vent la surface vitrée. car l'influence du vent sur la T° du vitrage est assez importante.
Occultation : pour l'instant bâches simples au premier prix, tendues avec de l'élastoque.Il faudra prévoir des enrouleurs par la suite et des bâches plus durables.
A expérimenter.
Circulateur:
Le débat sur le thermosiphon m'ayant convaincu il y a donc un circulateur pour envoyer le pastis dans les ballons.(Wilo du groupement d'achat.)
Vase d'expansion : 80 litres
Purgeurs : automatiques pour chaque série (à revoir)
Régulation : pas d'envie de régulation compliquée, la plus simple et efficace suffira;
Basic de Solareg avec deux sondes, une au capteur et une aux ballons.
Chaque série de capteurs est pourvue d'un thermomètre en sortie pour vérification des T° de sortie.
La sonde capteur est placée sur la sortie de la 2ème série puis sur la sortie de la première série (qui devrait être la seule utilisée cet été.)
Priorité au chauffage en hiver.
Appoint :
Nous aimons beaucoup le feu de bois qui crépite dans la cheminée, celle ci ne sera pas remplacée par un poêle ou un insert. Un récupérateut à eau sera relié au circuit d'entrée des ballons. réalisation prévue pour septembre 2011.
Un petit poêle à bois placé dans le séjour devrait suppléer aux grands moments d'insuffisance solaire. ( environ 25 à 30 jours en moyenne dans l'Aude).
A voir après fonctionnement du chauffage solaire et des apports passifs (serre, vitrages sud) et renforcement de l'isolation en plafond..
Réserve d'eau:
3 ballons de 500 litres avec double échangeur 1 pour le chauffage et l'eau sanitaire d'été principalement ( mai à octobre) 2 pour le sol chauffant.
Les ballons sont installés dans un local technique, assez central par rapport aus sols chauffants.
Sols chauffants: 3 circuits en service pour septembre 2011.
C'est notre logement qui est visé d'abord par les circuits, le gîte sera peu utilisés en hiver, besoins en demi saison seulement.
Nourrice de répartition :
1 départ pour 1 gîte séparé ensuite en deux circuits de 40 m environ. 16 mm
4 départs pour notre logement, de 50 m environ en 16mm
chaque départ est muni d'une vanne d'arrêt.
Tuyau muticouche BAO noyé dans chappe de 4cm plus carrelage ( bois dans les chambres).
Désemboueur.
Circulateur :
soit 460 m de tuyaux environ, de 16 mm ça fait un peu d'eau à remuer...
1 seul circulateur à 3 vitesses pour l'ensemble.
Régulation simple par thermostat d'ambiance dans le séjour.
Dimensionnement de l'ensemble :
Bon c'est un peu compliqué de calculer le rapport entre les sols chauffants et la production d'eau chaude...d'autant qu'il faut prendre en compte les apports solaires directs et l'inertie de la maison...
Alors, démarche empirique tranquille d'autant que la vrai certitude est que l'investissement au regard du projet qui nécessite beaucoup d'eau chaude en 4 mois d'été peut être en bonne partie couvert par ce besoin seul.
Isolation des sols chauffants :
Gîte à l'étage : sur hourdis de brique et chappes béton, au dessus de notre logement, pas d'isolation du sol chauffant. L'inertie des cloisons en briques est augmentée par des enduits terre et des parties en adobes.
Les autres sols sont plus problématiques et un compromis entre les travaux possibles à effectuer, la nécessité d'isolation et de l'inertie doit être trouvé ( voir " La conception bioclimatique" page 109 )
Notre logement: situé au centre et au sud est , il est bien protégé par les autres parties de la maison; il bénéficie pleinement des grands vitrages sud et de la serre. Nécessité d'une isolation périphérique; Sol actuel : 40cm de gravier+sable+pavés autobloquants+chappe+ carrelage en grés.
Budget du circuit solaire ECS et chauffage.
Commande Solaire Diffusion : 6765 € ( 12 GM Tinox ; 3 ballons 500litres, circulateur, résistance, régulation)
Tranchée, terrassement : 315 € + mini pelle gratuite de mon fils.
Charpente : 450€+ 2 jours à 2 avec un copain (tranquille)
bâchage provisoire : 87€
Matériel d'installation plomberie: 1684€ ( prix artisan pro)
Aménagement du local chaufferie : 130€
Total : 9431€ (hors sols chauffants)
Evaluation du coût de l'installation plomberie : 5 jours réalisés, reste 1 pour les ballons chauffage et divers.soit 6 jours (tranquilles) de plombier évalué à 300€ par jour = 1800€
Total avec coût de l'installation évalué): 11231€
Journal du fonctionnement:( et de l'installation)
Janvier 2009: quelques mois après l'achat de cette nouvelle maison qui deviendra notre maison principale (et la seule), nous commençons l'étude du projet global bio climatique de la maison et du solaire actif en particulier.
Premiers contacts avec le site et le forum de l' APPER et la "bible solaire". ( Le bouquin "La conception bioclimatique" de Courgey et Oliva sera également une "bible" pour l'étude du projet global.)
Avril 2010 : commande au groupement d'achat de l' APPER et Solaire diffusion.
Juillet 2010 : réception des 12 capteurs et trois ballons double échangeur de 500 litres.
Août 2010 : implantation et charpente.
Septembre 2010 : installation des capteurs, connexions et début des circuits.C'est le "bof", plombier de son métier qui installe bénévolement; sans connaissance particulière sur le solaire; ça lui fait une bonne formation...
Octobre 2010 : mise en place des bâches d'occultation provisoires pour l'hiver car nous ne sommes pas là et l'installation ne fonctionne pas encore.
11 juin 2011 : fin de l'installation et mise en route de l' ECS. (résistance d'appoint non branchée) avec 2 séries de capteurs 13 m2; plusieurs anomalie et srchauffes se pointent...
23 juillet : correction des anomalies de fonctionnement constatées (circulateur, purgeurs, vase d'expansion) et passage à une seule série de capteurs ( 6.6 m2 pour stock de 500 litres.Les 3 autres séries sont bachées et hors circulation du circuit.
15 septembre : depuis fin juillet, fonctionnement harmonieux de l'ensemble et eau chaude solaire à 99 % pour 2 à 8 personnes.
30 septembre : isolation des tuyauteries extérieures et fin de l'installation du circuit chauffage, tous les capteurs pour un stock de 1000litres supplémentaires dédiés au chauffage. Une petite partie seulement des sols chauffants est en service.
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Alors commence une démarche empirique d'observation et de corrections.
Bilan des observations sur le premier mois
| rappel de installation | |
| 4 séries de 3 capteurs soit 4x 7m2 ( inclinés à 60°, orientés Sud -5°) en // et Tilkerman; pour 1 ballon de 500 litres ECS et 2 ballons de 500 litres pour chauffage au sol. Chaque ballon est à double échangeur. Installation ECS seulement à ce jour avec appoint électrique 3 kwh placé au milieu du ballon ECS; les capteurs sont à 15 m environ des ballons. | |
| 1 thermomètre en sortie et 1 purgeur (sans vanne) en partie haute pour chaque série; 1 vase d'expansion 8O litres; 1 groupe de sécurité sur le circuit primaire à l'arrivée dans l'échangeur. | |
| circulateur Wilo sur vitesse la plus rapide tout le mois.régulation Basic Solareg 2 sondes.1 placée en sortie de la série 2, l'autre en bas du ballon ECS. Réglage de la Solareg: 75° en maxi ballon; 110° en sécurité; déclenchement circulateur à 7° d'écart et arrét à 3°; pas de variation de vitesse. | |
| isolation | mise en place de l'isolation à partir du mois de septembre. |
| utilisation | 2 à 8 utilisateurs durant l'été |
| observations depuis le 12 juin ( 1 série en fonctionnement 6.6 m2 pour 500 litres) 81 jours | |
| anomalies du montage du circuit: | suite aux corrections des anomalies de premier montage et de la pression dans le vase d'expansion, le système se stabilise vers 1.5 à froid et 2 à chaud. |
| soleil | pas de solarimètre; évaluation à vue, dominante du jour selon une échelle de 4 : ciel gris et pluie = 1; ciel blanc et voilé=2; soleil avec passages de nuages = 3 ; grand soleil = 4 |
| sur
81 jours du 12 juin au 31 août :57 % en 3 et 4; 99% solaire ( 6 h de
résistance fin juillet; 1 h en août pour remonter la T° lorsque elle
descend à 50° |
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| vent | surface des capteurs non protégés à ce jour; je nesens pas d'influence vraiment particulière sur la T des capteurs. |
| sonde capteurs | placée au niveau de la sortie de la série utilisée, elle n'est pas très décalée du thermomètre en sortie des capteurs. |
| équilibre capteurs | T° égales lorsque les deux séries sont en fonctionnement ( aux thermomètres); T° égales pour les séries bachées et hors circulation. |
| surchauffe | vu l'orientation et l'inclinaison 6h30 environ d'exposition des capteurs par jour en cette saison ce qui limite la surchauffe et donne des niveaux de température assez stables dans leurs maximum ( capteurs autour de 70-75 ° pour des grands soleils pour un haut du stock de l'ordre de 60 à 72° selon le tirage ( de 2 à 8) |
| maxi capteurs | surchauffe 120 ° fin juillet due à une anomalie et à l'utilisation de deux séries; 82 ° après les corrections et en utilisant une seule série de 6.6 m2 |
| stratification | l'écart entre haut et bas du ballon varie de 0 à 30° ou plus selon les tirages et la T du haut. |
| vitesse du circulateur | resté à grande vitesse toute la période |
| pertes de chaleur | il y en a; difficile à évaluer car on ne maitrise pas les tirages d'une partie de l'utilisation (gîte de vacances loué). A voir plus tard; je pense sur isoler les ballons de stock avec 8 cm de chanvre |
| résistance 3kwh | environ 3 heures pour monter le haut du stock de 15° environ. actuellement, contrôle manuel. |
Le site d'implantation
2 étages.
la pose
terminé
baches pour l'hiver car ils ne seront opérationnels qu'en avril 2011.
L'envers du décor
juin 2011; 2 "séries ouvertes", puis une seule (7 m2)
Emplacement sonde, 1 purgeur automatique, thermomètre de la série 2
Chaque série est indépendante (2 vannes manuelles) et pourvue d'un thermomètre et d'un purgeur
Ballon ECS de 500 litres, branchement circuit solaire et circuit ECS;
Vase d'expansion, régulation, circulateur et résistance d'appoint ( non branchée)