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autoconstruction solaire : sans serpentin ??



  1. #1
    Achoumina

    autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour
    Je suis à la recherche d idée pour la réalisation d un appoint solaire pour mon chauffe-eau. Mon installation de chauffage est la geothermie (gaz/gaz). Elle chauffe
    en meme temps un chauffe eau spécial avec un echangeur en cuivre à l exterieur de la cuve (pendant l hiver). Une resistance electrique prend le relais.
    Je cherche à completer cette installation par une partie solaire (plutot simple) pour les jours ensoleillés du printemps, d été et d automne.

    Le problème est que :
    - je n ai pas de place pour mettre un autre chauffe-eau solaire (classique) en complement
    - je ne peux pas inserer dans mon chauffe eau geothermique un serpentin de cuivre pour faire echangeur

    A priori j ai trouvé sur le net des systèmes à echangeur exterieur mais mon budget ne me permet pas de l envisager (sauf recuperation).
    Mes questions :
    - y a t il moyen de recuperer ou de fabriquer (simplement) un echangeur (de quelque nature que ce soit) ?
    - Y a t il moyen de se passer de l echangeur et donc d être en direct sur le circuit solaire ?


    J avais pensé à l idée un peu simpliste de prechauffer l eau à le ntrée du chauffe eau (voir dessin) (dans l espoir de la voir monter dans le chauffe eau par thermosiphon)
    Qu en pensez vous ?

    J avais vu aussi une autre idée sur un autre forum qui etait de inserer un serpentin de cuivre dans le chauffe eau par l entrée d eau froide et la sortie d eau chaude (sans ouvrir
    le chauffe eau). Est ce que ca vous parait faisable ?

    Merci de vos sugegstions

    -----

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    Dernière modification par Yoghourt ; 25/06/2007 à 22h18. Motif: fusion de 2 msgs d'affilée du même auteur

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  3. #2
    beaufanamus

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    J'imagine que dans votre chauffe-eau actuel, c'est le fluide frigo qui circule dansléchangeur en cuivre.

    Je ne vois alors que la solution de préchauffer l'eau avant l'entrée dans votre chauffe-eau actuel. Un petit ballo solaire de 200l suffirait. A vous de trouver physiquement la place de le loger. Pour que tout le volume de votre chauffe-eau actuel plus le ptit en complément soit chauffé, ne comptez pas sur l'instauration de thermosiphon, sauf à relier le petit et le gros ballon par deux tubes aux bonnes altitudes.
    Le pire n'est jamais certain

  4. #3
    Larixd

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour,
    Peut-être ceci ferait-il ton bonheur ?
    Le ballon est intégré aux capteurs et peut être branché en série sur ta production d'ECS et ainsi la préchauffer. Même en hiver tu aurais une arrivée d'eau moins froide que par le réseau.
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    Libre-penseur cartésien et zététicien.

  5. #4
    polo974

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Citation Envoyé par Achoumina Voir le message
    Bonjour
    Je suis à la recherche d idée pour la réalisation d un appoint solaire pour mon chauffe-eau. Mon installation de chauffage est la geothermie (gaz/gaz). Elle chauffe
    en meme temps un chauffe eau spécial avec un echangeur en cuivre à l exterieur de la cuve (pendant l hiver). Une resistance electrique prend le relais. ...
    C'est vraiment des minables..., à quoi bon utiliser une résistance si la pompe à chaleur est déjà là...

    C'est une bonne idée d'y associer du solaire qui pourrait apporter des économies significatives, même en hiver s'il y a du soleil.

    L'eau chaude directe sur le toit impose une zone où il ne gèle pas...
    Et c'est moche en plus!

    Un échangeur: 1 radiateur (eau sous pression) plongé dans un bac d'eau (+ antigel si besoin) chauffée solaire le tout isolé de l'extérieur, le capteur solaire ne pourra pas monter au-delà de 100°C, (option luxe: niveau d'eau maintenu par méca de chasse d'eau...).

    La solution initiale présente l'inconvénient de ne chauffer l'eau qu'au moment où elle entre dans le ballon: faire circuler (si thermiquement rentable) par une petite pompe en tirant l'eau en bas (bout froid) et une fois chauffée en la réinjectant en haut (bout chaud) du ballon.

    Avec la pompe à chaleur, on peut faire beaucoup plus compliqué (échangeur sur le circuit de la pompe), mais il faut réfléchir au cas d'inversion...

  6. #5
    Achoumina

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour
    Merci pour vos reponses
    En effet c est le fluide qui circule dans l echangeur exterieur du chauffe eau. Il est relié à l installation de chauffage. En été bien sur pas de geothermie donc c est la resistance que se met en route (d où mon post)

    Pour l histoire du thermosiphon, meme si le petit ballon est plus bas que l entrée d eau froide du gros ballon), il ne se fera pas ??

    En effet , (polo974) , La solution initiale présente l'inconvénient de ne chauffer l'eau qu'au moment où elle entre dans le ballon. Votre idée de faire circuler l eau de bas en haut est pas mal mais elle m oblige à akouter un autre circulateur (dailleurs si vous avez une idée pour de la recuperation ca m arrange)

    Et j avais vu une idée de mettre un serpentin dans le chauffe eau sans le scier ? Est ce que ca vous semble faisable ?
    merci

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    verdifre

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    bonsoir,
    si tu lit l'anglais je ne peux que te conseiller de taper "batch solar heater" dans un moteur de recherche
    tu trouvera entre autre cela http://www.builditsolar.com/Projects...ting.htm#Batch
    si j'ai bien compri ton probleme, c'est de faire de l'eau chaude l'été, c'est , je pense, le cas de figure le plus simple. Vu la description de ton instalation, je te conseillerai d'opter pour un prechauffage de l'eau entrant dans ton ballon actuel, ceci n'impose que trés peu de modifications à ta plomberie existante.
    si l'utilité de ce systeme n'est reelement que l'été et que tu peux te permettre de le vidanger au plus fort de l'hiver, tu n'as plus besoin d'echangeurs, tu chauffes directement l'eau sanitaire.
    Pour resumer d'une facon pratique, tu trouves un vieux cumulus dont tu suprimes l'isolant, tu le peint en noir mat, tu le poses derriere une vitre dans un coffre bien isolé, et .. le tour est joué.
    quelques rafinements
    tu rajoutes à l'interieur du coffre des surfaces reflechissantes
    dans le logement de l'ancienne resistance tu met une lampe de 100 W commandée par un thermostat reglé vers 2 degrés afin de prevenir une gelée intenpestive.
    c'est simple , pas cher, et ca marche bien l'été.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

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  10. #7
    polo974

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Citation Envoyé par Achoumina Voir le message
    ...
    En été bien sur pas de geothermie donc c est la resistance que se met en route ...
    Et pourquoi pas de géothermie, une pompe à chaleur a toujours un meilleur rendement qu'une résistance, enfin normalement...

    Mais un capteur solaire, c'est encore "plus beaucoup mieux".

    Citation Envoyé par Achoumina Voir le message
    ...
    En effet , (polo974) , La solution initiale présente l'inconvénient de ne chauffer l'eau qu'au moment où elle entre dans le ballon. Votre idée de faire circuler l eau de bas en haut est pas mal mais elle m oblige à ajouter un autre circulateur
    ...
    Si l'échangeur (source de chaleur) se trouve en dessous du ballon, il y aura thermo-siphon donc pas besoin de circulateur. Maintenant, si le ballon est posé au sol dans la cave, ça va être dur de le mettre en dessous sauf à creuser encore...

    Un circulateur pas cher pour un circuit hors pression: récup d'une pompe de vidange de machine à laver, commandé cycliquement (qq secondes par minute par ex). En même temps récupérer les électrovannes, ça peut toujours servir...
    Pour l'échangeur, s'il est en-dessous du capteur, il ne peut bien sûr être ouvert comme suggéré (mettre 2 radiateurs dans un bac)...

    Question bête, en relisant ton post initial, tu disposes déjà d'un échangeur externe. Est un échangeur eau/eau? Si oui, une instal en parallèle devrait être possible avec un peu de plomberie.

  11. #8
    Achoumina

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour
    Pour repondre à votre question, l echangerur est externe . C est un serpentin de cuivre (ou le gaz passe) qui entoure le chauffe eau.

    Sinon pensez vous que si je mets (conformement à mon 1er schema) une source de chaleur en dessous de mon entr"e d eau froide de mon chauffe eau,
    l eau chaude montera dans le chauffe eau ?
    merci

  12. #9
    Larixd

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Quand tu utiliseras de l'eau chaude uniquement.
    Pour qu'il y ait circulation en thermosiphon, il faut justement qu'il y ait circulation. C'est-à-dire que l'eau réchauffée qui monte doit être remplacée par de l'eau froide qui descend, il faut qu'il y ait une boucle. Ton système ne fonctionnerait donc que si 1° ton tuyau d'eau froide (que tu réchauffe par ton serpentin) arrive au sommet du ballon (ce qui n'est pas le cas) 2° qu'un retour d'eau froide sorte du bas du ballon pour rejoindre ton tuyau d'eau «avant» le serpentin ; ce qui implique également un système anti-retour. Bref, ça ne marchera pas, désolé.
    Libre-penseur cartésien et zététicien.

  13. #10
    verdifre

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    bonsoir,
    pour des systemes sans serpentins , tu as la "bible",http://www.builditsolar.com/Projects...SPWH/ispwh.htm
    Download "The Integral Passive Solar Water Heater Book" (an 8.2MB pdf)
    cela te donnera deja quelques indications
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !

  14. #11
    Achoumina

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    merci pour vos conseils
    Je vais mediter tout çà

  15. #12
    Achoumina

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour

    Larixt, Vous avez mis le doigt sur un systeme qui m avait été proposé dans un autre forum mais sur lequel je me posais des questions sur l efficacité.
    ci joint le dessin. Le but est de faire un systeme qui ne prend pas de place et qui necessite pas le demontage du chauffe eau.
    Donc il etait question de prendre une petite cuve (max 20 l) dans laquelle serait un serpentin relié à un capteur.
    Mes questions :
    - imaginons que le haut du ballon soit à 60 degres, pour que le thermosiphon s amorce il faut que la temperature de la cuve soit au moins de 80 degres. est ce exact ? si oui cela va necessiter forcement une temperature des capteurs elevés. Donc une efficacité pas terrible !
    -ne risque t on pas de voir en cas de soutirage d eau chaude au robinet de l eau froide venant de la cuve en cas de temps couvert par exemple ?
    - n a t on pas interet à faire descendre le tube passant par la sortie d eau chaude plus vers le bas du ballon ?

    mserci de vos reponses
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  17. #13
    polo974

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Le thermosiphon est constitué de 2 colonnes reliées entre elles par les extrémités hautes et basses.
    La colonne la plus "chaude" montera, la plus "froide" descendra.
    Par "chaude" et "froide", il faut considérer la moyenne de la température sur la hauteur de la colonne.
    2m à 50° s'opposeront à 1m à 80° et 1m à 20° par exemple.

    Le thermo siphon génère une différence de pression de l'ordre de 0,2g/cm2 pour une différence de température de 10°C entre 2 colonnes de 1m de haut...

    Le thermosiphon est réversible (donc il faut un anti-retour) si:
    la source de chaleur peut se transformer en perte de chaleur (ici non si...)
    et elle ne se trouve pas plus bas que le ballon... (ici oui)

    Si le chauffe-eau est (presque) chaud, ce qui est normalement le cas... il faut que l'échangeur extérieur chauffe une colonne encore plus haute que le chauffe eau sinon le flux ne s'instaure pas.

    Bref, c'est pas pour rien que les ballons de chauffe-eau solaire en thermosiphon sont montés à l'horizontale sous les tropiques (panneaux à 20 ou 30° de l'horizontale donc pas très hauts)...

    Re-bref, pour revenir à ton schéma, il faut un circulateur sur l'eau sauf si tu fabriques un échangeur tout en hauteur, partant impérativement du plus bas possible et au moins aussi haut que le ballon.
    Ce qui est faisable: un petit tube cuivre pour l'eau (ou plusieurs) dans un gros pour le caloporteur, le tout isolé (et encore isolé...)
    Attention à la dilatation, prévoir le(s) petit(s) tube(s) en légère hélice ou zigzag.

    Le top, là est d'instaurer une circulation croisée eau chaude montante par thermosiphon, et fluide caloporteur descendant, et là un circulateur sera sûrement indispensable pour faire descendre le soleil à la cave...

    Si l'échangeur est très bien isolé, et que le caloporteur ne circule pas quand il est froid, il n'y a pas besoin d'anti-retour puisque pas (peu) de fuite de calories...

  18. #14
    polo974

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Je pense qu'une vanne en haut de l'échangeur sera indispensable pour empêcher l'eau froide de passer par là quand quelqu'un prendra une douche la nuit.

    Soit une vanne thermostatique (à trouver...) soit une électrovanne commandée par un thermostat monté sur l'échangeur.

  19. #15
    Achoumina

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour polo974 et merci pour vos informations techniques

    Bon d après ce que j ai compris, ce n est pas si simple que ça. L idée de l echangeur tout en hauteur me parait plutot faisable.
    Toutefois, je vois 2 problemes qui me freinent sur ce systeme du thermosiphon : 1- le fait de devoir minimiser les pertes de charges dans les conduits pour ne pas empecher le thermosiphon (et il y en aura pas mal : plusieurs coudes, l electrovanne, l anti-retour). 2- l efficacité
    Je suis un peu perplexe quant à me lancer dans un tel systeme avec un resultat peu assuré.

    J avais en tête aussi une deuxieme solution un peu "bricolo" qui était d inserer (de descendre) une couronne de cuivre recuit (10 m diam:10) en passant par la sortie du chauffe eau (en haut), de récuperer cette couronne en bas et de la faire sortir par l entrée d eau froide (en accedant par le trappe) . (Je ne veux en aucun cas devoir trouer mon chauffe eau (meme au niveau de la trappe)). On aurait donc un echangeur direct sur les panneaux solaires (+circulateur)
    Je n ai pas trop d idée concernant la difficulté d acceder à l interieur du chauffe eau sans le demonter mais si on peut mettre la main pour le detartrer, mettre un serpentin de cuivre recuit ne devrait pas etre bien difficile

    Qu en pensez vous ?
    Merci de vos reponses
    Qu en pensez vous
    Images attachées Images attachées

  20. #16
    Achoumina

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour

    J ai l impression que ma derniere idée vous a laissé de glace !

  21. #17
    polo974

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour, et Oups, j'ai oublié de passer par ce coin de forum...

    Pour l'échangeur extérieur:
    les pertes en charges se limitent aux coudes et à l'électrovanne (pas besoin d'antiretour si l'élecrovanne est là); ce sont donc des passages tortueux peut-être mais ouverts, sans clapet à pousser. Le débit eau n'est pas énorme, donc les pertes seront négligeables (300L par jour, disons en 4h de chauffe soit 75L/h soit un peu plus d'un litre par minute... c'est entre pas beaucoup et vraiment peu).
    D'ailleurs, il doit être possible de s'assurer que les pertes en charge sur le circuit échangeur lorsqu'on tire de l'eau chaude soient telles qu'il n'y a pas besoin d'électrovanne, tout en ayant un débit thermosiphon suffisant.

    Pour l'échangeur intérieur:
    je pense qu'il faut lancer une ficèle (solide) avec un petit lest au bout depuis le haut et l'attraper en bas pour guider le tube entrant en bas vers la sortie haute...
    En premier, la partie droite (attachée (solidement (comment ça, j'insiste?...))) à la ficèle d'extraction,
    puis réalisation du serpentin au fur à mesure, mais gare aux obstacles style résistance et thermomètre (en espérant qu'il n'y ai qu'eux qui ont l'avantage d'être démontables).
    Les coudes externes sont à réaliser en dernier.

    Le tube n'a pas besoin d'être très gros, mais c'est sa surface qui compte ainsi que sa bonne répartition spatiale dans le bas du ballon.

    Si les accès aux extrémités du ballon sont bonnes, et que la réalisation des points d'entrée et sortie sont maitrisé, c'est LA solution, car pas besoin d'électrovanne, de colonne isolée, etc...

  22. #18
    Achoumina

    Re : autoconstruction solaire : sans serpentin ??

    Bonjour
    Merci pour votre reponse
    En effet la solution du serpentin interieur me parait plus simple même si faire passer le serpentin dans le chauffe eau me fait un peu souci. Votre idee de passer en bas en premier plutot qu en haut me parait plutot pas mal (je voyais plutot l inverse en realisant avant la couronne avant)
    Le probleme à priori est le raccord qui va me permettre d etancheiser le passage du serpentin au niveau des entrées et sortie(surtout avecdu cuivre recuit). J y travaille. Pour la surface d echange pour le serpentin j avais calculé 10 m de serpentin de 10mm pour 2m2 de capteur (0,25 x surface capteur).
    Merci pour vos conseils
    A+

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