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Dimensionnement d'un système de chauffage



  1. #1
    lolo ariège

    Dimensionnement d'un système de chauffage


    ------

    Bonjours,
    Je suis en train de renover ma maison (brique 120m) et je me pose la question au niveau du chauffage central de celle ci.
    J'ai donc penser a installer un chauffage solaire couplé a une cheminée foyer chaudière edilkamin (pour la cheminée:Performance totale: 21 kW, Puissance calorifique de l'eau: 14,4 kW Volume du chauffe-eau: 60 l), est ce suffisant?

    Est ce que le solaire arriverais a maintenir une certaine température lorsque la cheminée s'arrête?
    Est il possible de rajouter un ballon reserve (stocker plus d'eau chaude) pour optmiser la restitution de chaleur dans le temps?

    -----

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  3. #2
    rbobeda

    Re : est un système de chauffage suffisant?

    Toujours la même question : avant de chercher à remplir le récipient, vérifier que ce n'est pas une passoire.
    Donc, pour nous aider à répondre : quelle isolation (murs, toiture, sols) des baies au sud, quel vitrage, ventilation ?
    Cela dit, pour 120 m², 21 kW installés c'est énorme. A titre d'info, une maison très bien isolée et correctement orientée se contentera souvent de moins de 6 kW en pointe. Donc, si vous rénovez et si ce n'est pas déjà fait, commencez d'abord par ce qui coûte le moins cher et qui rapporte le plus : l'isolation.

  4. #3
    lolo ariège

    Re : est un système de chauffage suffisant?

    la maison est mal orientée :axe sud nord sur la longueur.par contre il y a une isolation extérieure face ouest (je pense que c du polystyrene blanc j'ai pas encore regardé de près).
    la face EST n'est pas isolée juste briques crépi platre.
    le toit n'est pas isolé c un petit ourdi (beton) .
    il y a juste 20 cm de laine de verre rouleaux sur la chape beton des combles.
    pour ce qui est de la puissance du foyer sachant que il n'y as pas toujours quelqu'un pour alimenter le sytème.
    d'ou mettre le système solaire en renfort. merci pour vos reponses

  5. #4
    rbobeda

    Re : est un système de chauffage suffisant?

    C'est un peu mieux... Donc il semblerait que ça soit bien une passoire.
    Pour répondre à votre question, les panneaux solaires viendraient idéalement se positionner en façade sud (qui est un pignon si j'ai bien compris) avec une orientation de 60° par rapport à l'horizontale, et non sur le toit. Mais avant de vous lancer dans l'installation d'un bazar qui va vous coûter 25 ou 30 000 euros... réfléchissez bien. Un petit calcul basique :

    - vous avez un mur non isolé, disons de 40 m², en brique (creuse, pas pleine, j'espère). La résistance thermique de ce mur est d'environ 0.5 m².K/W. A une t° extérieure moyenne de 7°C (donc en hiver) et si la t° intérieure est de 20°C, ce mur perdra (20-7)/0.5=26W/m², soit 1040W sur l'ensemble du mur. Soit environ 26 kWh par jour. Ca c'est la quantité d'énergie à fournir pour compenser les pertes par ce mur tous les jours. Disons sur 5 mois d'hiver... ça nous donne 3800 kWh rien que pour ce mur.
    Ces unités barbares parlent peu, c'est vrai, mais quand on convertit en euros, c'est déjà tout de suite plus accessible : 1 kWh c'est aussi (grosso modo) :
    - 10 cts d'euros d'électricité
    - 10 cts d'euro de fioul
    - 5 cts de gaz de ville (hors abonnement)
    - 4 cts de bois
    etc...

    Donc vous perdez par ce simple mur de 150 à 380 euros tous les ans suivant l'énergie utilisée (et idem pour les autres murs non isolés). Si vous chauffez à 22, bien sûr, c'est pire. Evidemment, ça ne durera pas, le prix des énergies augmente tous les ans, à un rythme de 6 à 10% environ. Le fioul et le gaz ont par exemple doublé en seulement 4 ans.

    Maintenant, si vous vous décidez à isoler (par l'extérieur)... La résistance thermique passera à 4 environ, ce qui veut dire que vous diviserez les pertes par... 8. et que vous économiserez la somme correspondante.

    Ayez le même raisonnement pour le reste de la maison : la dalle béton en toit que vous pouvez isoler avec 40 cm de cellulose soufflée (coût d'environ 4000 € fourni posé), changer les vitrages si besoin, les autres murs que vous pouvez isoler par l'extérieur (cout environ 120 €/m² crépis compris), et le besoin global de la maison finira par être divisé par 4 ou 5, donc la consommation d'énergie et d'euros aussi.
    Du coup, plus besoin de tout ce système solaire fort onéreux et inamortissable, vous vous chaufferez avec un petit poele à bois et une distribution d'air chaud, ce qui vous reviendra bien moins cher et à l'installation et à l'usage. L'eau chaude peut par exemple se faire par bouilleur sur le poele, avec appoint électrique, ou si vous y tenez, avec du solaire.
    Le solaire, utilisé comme chauffage ou pour l'eau chaude, a de toute façon toujours besoin d'un appoint, car il produit trop peu au coeur de l'hiver, l'insolation étant trop faible.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    lolo ariège

    Re : est un système de chauffage suffisant?

    Merci pour cette réponse claire.

    Je vais donc penser a l'isolation.

    auriez vous une piste concernant l'isolation extérieure?

    merci encore.

  8. #6
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : est un système de chauffage suffisant?

    Pour répondre à votre question, les panneaux solaires viendraient idéalement se positionner en façade sud (qui est un pignon si j'ai bien compris) avec une orientation de 60° par rapport à l'horizontale
    Rbobeda a très bien résumé la problématique et la concluison est limpide , j'aurais pas fait mieux

    Une p'tite remarque , soit dit en pasant = le pignon SUD gagnerait à être isolé par l'extérieur tout en devenant un capteur solaire:

    au lieu de mettre des capteurs à 60°C , poser un capteur vertical fonctionnant par circulation d'air , qui bénéficiera surtout des apports hivernaux , le soleil étant bas à ce moment et les besoins en chaleur étant grands = solaire+poele +isolation extérieure= tiercé gagnant
    le capteur à air ayant un temps de réponse beaucoup plus rapide qu'un capteur à eau .


    Un seul ventilo+registres motorisés pour gérer les flux d'air chaud venant soit du poele , soit du capteur soit des deux à la fois .

    En isolant par l'extérieur= masse des murs et de la dalle béton des combles = stockage des apports solaires d'hiver .
    En été =hyperventilation nocturne = rafraîchissement et stockage de cette fraîcheur dans cette masse

    De plus , en été, en ouvrant le haut du pignon-capteur=cheminée thermique qui aspirera l'air de la maison tandis qu'au nord , l'air neuf rentrera ..

    Constitution du capteur= de l'intérieur vers l'extérieur=
    mur en briques
    isolation laine de roche
    film alu
    lame d'air (chauffée et aspirée)
    vitrage fixé sur ossature bois avec couvre-joints et brides en zinc ou alu

    coût un peu supérieur à celui d'une isolation par l'extérieur , pour une double fonction =isoler et capter

    Et au sol , placer du gravier blanc pour augmenter l'albedo(réflexion du rayonnement diffus ) sur le capteur vertical dont les performances approcheront celles d'un capteur à 60°

    Reste la condition sine qua non= pas de masque , ni arbres à feuullage persistant , ni maison trop proche au sud ..

    Si vous êtes agriculteur ou avez des amis agriculteurs , vous devriez pouvoir vous procurer des tuyaux d'irrigation en alu de 57mm d'occasion pour faire le capteur , avec le vitrage par-dessus ...je l'ai fait avec mon oncle en Ariège près de belpech en 79 ... super , et en été il récupérait ses tuyaux pour irriguer ses champs , cela chauffait plus que son godin colonial placé dans le couloir !
    Images attachées Images attachées

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  10. #7
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : est un système de chauffage suffisant?

    ce qu'on peut faire avec des tubes d'irigation ...Bravo à Pyren
    Voir aussi les autres fils au-dessus
    http://forums.futura-sciences.com/post1549210-163.html

  11. #8
    Philou67
    coresponsable des forums

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    Titre modifié
    Philou67 pour la modération.
    :'( Plus j'apprends, et plus je mesure mon ignorance

  12. #9
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    auriez vous une piste concernant l'isolation extérieure?
    différentz procédés =
    -vêture plaques fibre-ciment ou ardoises sur ossture bois +lame d'air+isolant
    -bardage clins bois, ardoises , pvc , aicer laqué sur ossature bois+isolant
    -bois rétifié en claire-voie+parepluie+lame d'air+isolant+ossature
    -treillis nergalto+enduit tradi épais+lame d'air+isolant sur ossature bois
    -plaques d'isolant =liège,laine de bois , laine de roche durcie + isolant respirant
    -PSE(pas respirant) +enduit mince souple+treillis (procédé STO-therm.. etc ..)

    bref va voir sur les discussions "isolation par l'extérieur" sur ce forum
    tu as tout à y gagner y compris la pose du capteur à air sur pignon SUD

  13. #10
    rbobeda

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    Absolument d'accord avec toi, Herakles.
    Le seul petit bémol du capteur à air est son manque d'inertie : quand y'a plus de soleil, ça chauffe plus. Une autre solution, un peu plus chère mais permettant de continuer à ventiler une partie de la nuit, c'est le mur Trombe, ou mur capteur. La composition du mur est alors :
    - la brique d'origine
    - isolant 40 mm mini laine de roche (ou autre, mais utiliser un isolant dense)
    - brique pleine 50 mm (mulots)
    - lame d'air 20 mm
    - simple vitrage

    On isole donc quand même entre les mulots accumulateurs et le mur d'origine. Les premiers murs Trombe n'étaient pas isolés, ce qui n'est en fait pas le top dans des maisons très isolées. (pb de régulation, trop de pertes la nuit)

    Le reste est identique à ce que tu dis, et dépend un peu de la mise en oeuvre de l'isolation ext. Si on a 120 mm d'iso ext, ça s'y insère parfaitement, sinon il il a un léger dépassé à habiller. L'avantage de cette solution est qu'on peut continuer à ventiler une partie de la nuit, les mulots ayant accumulé la chaleur et la restituant progressivement. En été, l'isolant réduit le transfert de chaleur vers le mur de brique. Il est cependant nécessaire de prévoir une ventilation haute et basse du mur capteur. Sur un de nos projets situé dans le Vaucluse nous avons prévu... un volet, ce qui est radical, mais qui permet de couper tous les apports extérieur par rayonnement, même diffus, et qui permet en hiver de limiter les pertes la nuit.
    Enfin, ce système a un autre avantage : soit on le fait marcher en circuit fermé, l'air qui y circule par simple thermosiphon vient donc de la maison et y retourne, soit on s'en sert pour ventiler par insufflation, et cela devient la source de renouvellement d'air préchauffé de la maison. C'est assez simple à mettre en oeuvre : un thermostat+sonde dans la lame d'air déclenche le ventilateur d'insufflation (plus de thermosiphon), un autre thermostat en série avec sonde dans la pièce principale est là pour couper cette ventilation au dessus d'une certaine température (pour éviter les surchauffes).
    Euh, on s'éloigne un peu du sujet initial du post, là...
    A+

  14. #11
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    Le seul petit bémol du capteur à air est son manque d'inertie
    D'après les quelques renseignements de lolo ariège , il semblerait que la maison ait une certaine inertie =
    -murs en briques (j'espère qu'elles sont pleines ..)
    -hourdis béton et chape béton dans les combles , isolés par le dessus =20cm LDv et bientôt 20 ou 40 de plus de ouate...
    -refends porteurs intérieurs ?
    -sol dalle béton sans doute

    Dans ces conditions , le capteur à air n'a pas vraiment besoin d'inertie , l'air pourra être insufflé tout le long de l'axe Sud-Nord (air neuf +air repris ) et une partie de la chaleur sera stockée dans les murs bien isolés par l'extérieur ..

    En plus , le mur Nord pourait être doublé par un deuxième mur extérieur(avec isolation extérieure , avec espace de 20 ou 30cms remplis de galets = mur nord devient un accumulateur de chaleur pour les pièces froides au Nord..

    Volet devant capteur , comme un pont levis ...comme la maison balcomb (si j'ai bonne mémoire , avec des fûts de 220L remplis d'eau ...)

    Euh, on s'éloigne un peu du sujet initial du post, là...
    je ne crois pas , puisqu'on aide lolo à ne pas se tromper en prneant une instalaltion soalire surdimensionnée qui va lui coûter l'appeau d'Ephèse

  15. #12
    rbobeda

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    L'intérêt du mur capteur est de pouvoir restituer pendant la nuit ce qu'il a emmagasiné en journée. C'est pour ça que derrière la vitre, on mettra des briques pleines, des briques de terre crue, du béton banché ou n'importe quoi qui peut stocker de la chaleur en grande quantité, de préférence de couleur sombre. A titre d'info, la surface du mur derrière sa vitre peut monter à plus de 80°c en plein hiver, ce qui n'est pas le cas je pense des murs du salon =)
    On peut donc ventiler plus pour gagner plus (si je puis me permettre ce parallèle hasardeux) sauf qu'en plus, là, ça marche vraiment :
    - pendant la journée, on peut tourner en circuit ouvert : l'air extérieur est réchauffé par le mur et arrive à l'intérieur (avec un rendement souvent bien supérieur à celui d'une double flux, soit dit en passant). On se sert donc de ce mur comme élément actif pour le renouvellement d'air. Ça n'empêche pas les masses inertielles intérieures de se réchauffer.
    - Dès qu'il n'y a plus de soleil, le mur étant encore très chaud, on peut continuer à ventiler en circuit fermé : on réchauffe l'air intérieur qui retourne à l'intérieur, on empêche donc la température intérieure de chuter. On profite donc d'une accumulation journalière, de la même façon qu'on le ferait avec un ballon tampon et des capteurs thermiques+circuit glycolé.
    Bien sûr le système a ses limites, la réserve n'est pas inépuisable. Mais elle peut être rechargée presque tous les jours, dès qu'il y a un peu de rayonnement captable, ce qui est le cas même lorsque la couverture nuageuse est assez présente (beaucoup de diffus et pas de rayonnement direct). Il n'y a que par temps de brouillard et pluie que ça devient vraiment inopérant.

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  17. #13
    herakles
    Animateur Habitat

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    Euh..tu connais bien l'Ariège ??? j'y ai vécu avec mes parents entre Artigat et Pamiers ..ma mère appelait ce département le "pot de chambre" de la France , à cause des trop longues périodes pluvieuses en hiver ....

    Pas comparable avec le climat de Font-Romeu ...d'ou ma préférence pour un capteur sans inertie pour vite mettre à l'intérieur le peu de chaleur solaire ...

  18. #14
    rbobeda

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    Ma mère habite Pamiers, le pot de chambre de la France, donc.
    Bon, c'est vrai que c'est plus brouillardeux en plaine qu'en altitude, mais n'exagérons pas, quand même... il y a peut-être des Ariégeois sur le forum

  19. #15
    lemat

    Re : Dimensionnement d'un système de chauffage

    Un petit problème quand même avec le capteur stockeur: si l'air circule entre la vitre et le mur l'encrassement de cette dernière est inévitable même avec des filtres. Dans le capteur d'air à tube, l'air circule dans les tubes, la lame d'air entre le capteur et la vitre est inerte. Deplus l'air est canalisé par les tubes, il balaye toute la surface d'échange, dans le cas du capteur mur ce n'est pas forcément le cas.

    Il faudrait faire une combinaison des deux: l'air circulerait dans des conduits en brique...

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