Chaudière à granulés / Plancher chauffant : volume du tampon

[invite45e57f6c]

Bonjour,

J'ai fait mes propres calculs pour dimensionner un ballon tampon, mais n'étant pas sûr de moi, j'aimerais avoir des avis. L'objectif étant de limiter, avec un volume modeste (place et finances restreintes !) les cycles d'arrêt/redémarrage de la chaudière.

Les déperditions à couvrir, à température de base (-5°C) sont d'environ 4,6KW pour l'instant, et par la suite (une fois les cloisons chauffantes réalisées à l'étage) seront d'environ 7,3KW. Pour mes calculs, je pars plutôt de la situation finale, j'arrondis à 8KW. A mi-saison (10°C), elles seraient d'environ 3KW.

Si je ne me trompe pas, l'énergie disponible dans le tampon est de : Volume*1,163*deltaT/1000.

Pour le deltaT je ne suis pas sûr de moi, on lit souvent 85-30 pour du plancher chauffant. Mes interrogations là-dessus :
- 85°C dans le ballon : comment les atteindre alors qu'en réglage usine les chaudières se coupent avant (76°C pour l'EasyPell que j'envisage) ?
- 30°C c'est quoi exactement ? La température mini pour le plancher, je pense. C'est une estimation. Mais celle-ci est faite plutôt à mi-saison (10°C extérieur par exemple). A la température de base, on prend quoi... 45°C ?

Si je pars sur cette base, pour un ballon de 100l, ça donnerait une énergie disponible de 6,3KW à mi-saison, de 4,6KW par temps froid.
Pour un ballon de 200l, on aurait 12,7KW de disponible à mi-saison, et 9,3KW par temps froid.

En fonction de cela, je calcule le temps de feu de la chaudière : EnergieDispo*Rendement/Puissance. La chaudière envisagé est une EasyPell 12, donc 12KW en puissance nominale et environ 90% de rendement.
Ce qui donne, pour 100l, environ 30 minutes à mi-saison et 20 minutes par temps froid.
Pour 200l, ça donne 1h à mi-saison et 40 minutes par temps froid.

Ensuite, je calcule l'autonomie que ça donne (c'est le tampon qui chauffe le plancher) : EnergieDispo/Déperditions
Ce qui donne, pour 100l, environ 2 heures à mi-saison et 35 minutes par temps froid.
Pour 200l, ça donne une autonomie de 4 heures à mi-saison et d'une heure par temps froid.

En résumé, pour un tampon de 100l, j'aurais des cycles marche/arrêt de : 0h30/2h à mi-saison et 0h20/0h35 par temps froid.
Pour un temps de 200l, les cycles marche/arrêt seraient de : 1h/4h à mi-saison et de 0h40/1h par temps froid.

Voilà en gros... Mes questions sont les suivantes :
- Le raisonnement est-il correct ?
- Les formules de calcul sont-elles correctes ?
- Si tout ça est bon, 200l me paraît préférable. Est-ce que la durée des cycles est suffisante ?

Après il y a aussi quelque chose que je ne sais pas évaluer : le plancher doit être plus ou moins maintenu en température pendant que le ballon est "mis en charge", ce qui doit augmenter le temps de la phase de marche de la chaudière ? Je ne sais pas dans quelle proportion...

Merci pour vos avis !
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[antec51]

Salut,

Quelques petits trucs :
- en général les vrai ballons tampon font 1000 ou 2000 L, 100l on dirait plutôt un ballon pour l'eau chaude sanitaire.
- normalement par temps froid les cycles sont plus long car la chaudière arrive à moduler les besoins en fonction des pertes, alors qu'a mi saison elle produit trop et doit donc s’arrêter.

[invite45e57f6c]

Bonjour antec51,

Oui je suis d'accord qu'un tampon (hydroaccumulation) c'est normalement de la grosse taille. Cependant je ne peux (problème de place et de coût) mettre un tel ballon. De plus il me semble que c'est plutôt approprié pour de la bûche (pas de modulation) ?
100l oui c'est trop petit, c'était pour avoir une base "ronde" de calcul. A partir de quelle durée de cycle on estime que ça a un intérêt ? Avec mes calculs, 1000l donneraient 3h20 de chauffe pour 5h d'autonomie, c'est sûr c'est mieux, mais vraiment trop volumineux (et cher) pour moi...
Pour ce qui est de la modulation, comment intégrer ça dans les calculs, là je ne sais pas comment faire ? La chaudière fait 4KW en minimal, 12KW en nominal. Mettons que par temps froid elle mette (200l) 0h40 à chauffer le ballon (et encore apparemment il faudrait rajouter le temps de démarrage/montée en température), il y aurait environ 9KWh de disponible dans le ballon. Le besoin est à cette période d'un peu plus de 7KWh. Est-ce que ça signifie qu'alors elle va tourner à 7/9ème de sa puissance, en continu, pour maintenir une production d'énergie suffisante ? Dans ce cas ça paraît plutôt bien, et j'aurais tendance à dire que les 200l seraient suffisants. Mais je ne sais pas si ce raisonnement est correct...

[jpaul63]

Bonjour Manu.
Il serait peut être dommage de s'encombrer d'un ballon tampon quand une BONNE chaudière à granulés est conçue pour fonctionner sans. L'important étant qu'elle soit bien dimensionnée : cad surtout pas trop puissante.
Une discussion intéressante est ici :
http://forums.futura-sciences.com/ha...ations-77.html
Et tout particulièrement la "Fiche technique N°2" de Hargassner publiée par Lapinrig à 13h10. qui répondra à beaucoup de tes questions.
Cordialement,
JP

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite45e57f6c]

Bonjour JP,

Je suis tout à fait preneur pour fonctionner sans ballon tampon, ça fait des économies à l'achat.
Mes besoins (déperditions + ECS), sont de 8,5KW à température de base (-5°C) et de 3,5KW à mi-saison (10°C). Je me trouve effectivement dans une plage où une modulation classique de chaudière granulés devrait faire l'affaire.
MAIS : quelle chaudière adaptée à mes besoins ? L'EasyPell fait 12KW en nominal, 4KW en minimal, je suis donc au-dessus de mes besoins... A moins qu'il soit possible (physiquement oui, mais est-ce que l'automate le gère ?) d'enlever des turbulateurs pour abaisser la puissance. L'idéal serait la Pellematic mini qui fait du 2/8KW je crois, mais la facture est à 9000€ TTC contre 7500€ pour l'EasyPell avec une régulation. 1500€ d'écart pour mes finances c'est beaucoup. Et d'ailleurs si ça pouvait être encore moins j'apprécierais . Pas de crédit d'impôt dans notre cas, car on n'est pas près d'être à achèvement des travaux + 2 ans...
Quand tu dis "BONNE", c'est que l'EasyPell ne l'est pas ? C'est pourtant une base de Pellematic.

[invite45e57f6c]

Après réflexion, il y a un truc qui me perturbe quand même dans le fonctionnement sans ballon tampon.

Ok la chaudière régule, mais la plage de température de son propre circuit hydraulique reste stable et modeste (genre 65-75°C). Or avec des émetteurs basse température, très peu d'eau chaude est nécessaire en mélange, surtout pas temps peu froid. Et pour le retour, certes il est relativement froid, mais... il est réchauffé par la relevage de température avant de rejoindre la réserve interne de la chaudière. Donc, sans ballon, la réserve chaudière va, elle, très vite atteindre sa consigne maximum, et donc la chaudière s'arrête ?

Merci d'avance pour les explications.

[herve78500]

Extrait de la fiche technique n°2 de Hargassner à propos des ballons tampons.
DÉMONSTRATION THÉORIQUE sur une chaudière de 25 kW à 30% de charge : Calculons la capacité théorique du ballon tampon nécessaire pour limiter les redémarrages de la chaudière par exemple à 3 par jour, pour une chaudière de 25 kW qui fonctionne à 30% de charge (soit 7,5 kW), avec un Delta T de ballon de 15°C (régime 80/65°C). Le tableau ci-dessous donne les résultats :

Hypothèses: 30 % de taux de besoin, 25 kW de puissance chaudière, 15 °C de delta T du ballon tampon
Temps de fonctionnement de la chaudière à pleine puissance par jour: 7,20 heures
Nombre de démarrages par jour.......1.............2.... .........3..............4..... ........5...............6
Volume du ballon tampon en L......10400......5200........ .3500........2600.........2100 .........1800
Temps de charge du ballon en h......7,3.........3,7........ ...2,5...........1,9.......... .1,5............1,3
Consom. allumeur en Wh/jour.........84.........167... .......250...........334...... ....417...........500
Volume du ballon tampon en l.......1000......2000........ .3000.........4000.........500 0.........6000

Nombre de démarrages par jour....10,4........5,2....... ....3,5............2,6........ ....2,1...........1,8
Temps de charge du ballon en h......0,7........1,4......... ..2,1............2,8.......... ..3,5...........4,2
Consom. allumeur en Wh/jour........867.......434..... .....292............217....... ....175...........150

Il faut donc un ballon de 3 500 litres (sans compter ses pertes) pour limiter le nombre de redémarrages à 3 par jour lorsque les besoins sont de l’ordre de 30% des besoins nominaux.
Dans la pratique, pour des questions de coût et d’encombrement, c’est un ballon de 1 000 litres (de capacité 3,5 fois inférieure) qui serait installé, on aurait 11 redémarrages quotidiens, c'est-à-dire un redémarrage toutes les 2 heures environ, avec une consommation électrique supplémentaire de près d’1 kWh par jour !

Ce qui précède est à peu près n’importe quoi, en particulier les 11 démarrages/jour avec un ballon tampon de 1000 L.
Quel dommage ! La société Hargassner qui par ailleurs présente tous les gages de sérieux et de technicité, s’est livrée dans cette note à un exercice de mauvaise foi…
Le début de la note technique contenait des arguments moins tendancieux tels que :

« Il va de soi que la chaudière conserve un rendement toujours supérieur à 90% sur toute cette plage de modulation (cf rapport du BLT Wieselburg). »
Vrai, en précisant toutefois que les tests ont été effectués sur régime établi, donc hors de la phase démarrage et de la phase arrêt qui représentent facilement 10 mn chacune soit 20 mn pour un cycle complet d’une heure ou 33% du temps. Pendant ces phases, il est certain que le rendement de 90% n’est pas obtenu.

« en mi-saison, la chaudière minimise les périodes de fonctionnement en dessous de 25% de la puissance nominale en utilisant la température extérieure (avec 3 seuils possibles : confort, réduit jour et réduit nuit), »
La régulation utilise toujours la température extérieure, l’explication n’est pas là, ce sont les seuils réduit jour et réduit nuit, qui provoquent des arrêts de fonctionnement de la chaudière, et par compensation une chauffe à régime plus soutenue lors des périodes de marche. Ce même dispositif est utilisable avec un ballon tampon.

« en mi- saison, la fonction d’anticipation sur la commutation (paramètre installateur N° D7 réglable entre 0 et 240mn) permet d’interdire un redémarrage de la chaudière si la durée du besoin est inferieure à cette valeur (valeur usine : 120 mn). En clair, la chaudière ne lancera pas une phase de démarrage pour un besoin de fonctionnement inférieur à 2 heures ! »
Dispositif complétant le dispositif précédent, lorsqu’on est à moins de 2 h du basculement en mode réduit, le démarrage chaudière est inhibé, dispositif qui peut également être utilisé avec ballon tampon.

« en mi- saison, lorsque les besoins sont réels (plus de 2 heures) et inferieurs à 25% de la puissance nominale, la chaudière se mettra en veille lorsqu’elle aura atteint sa température maximale …/… lorsque la température de la chaudière est retombée à sa température minimale (fin de la phase de veille), la chaudière redémarre en ne sollicitant l’allumeur électrique que si nécessaire »
Bien sûr comme toutes les chaudières à granulés. Ce n’est pas pour autant que cette chaleur stockée dans la chaudière avant arrêt sera utilisable ultérieurement pour le chauffage. Lorsque la rehausse de température des retours est intégrée, l’eau froide des retours est mise en contact thermique avec l’eau chaude de sortie, provoquant un abaissement de température en sortie, jusqu’au point où la température devient insuffisante pour les diffuseurs de chauffage, surtout dans le cas des radiateurs.

« Dans tous les autres cas, la faible inertie de la chaudière, la finesse et la souplesse de sa régulation, et la grande plage de réelle modulation de puissance lui permettent de s’affranchir de ballons tampon coûteux, encombrants et consommateurs d’énergie. »
La faible inertie de la chaudière n’est pas un élément positif pour la marche en continu, au contraire. Une chaudière avec forte inertie thermique (poids de la partie métallique chauffée et surtout volume d’eau chauffé) peut utiliser cette inertie pour allonge la durée d’un cycle en puisant dans cette inertie les calories demandées par le chauffage après arrêt chaudière.

« La finesse et la souplesse de la régulation »
Il faut expliciter, la finesse de la régulation de la combustion permet de ne pas dépasser les besoins lorsqu’on est en limite basse de modulation chaudière donc de ne pas passer en fonctionnement intermittent. Ceci ne concerne donc que peu de cas. La souplesse de régulation, je ne sais pas ce que c’est, peut être le fait que le redémarrage est plus rapide avec le foyer en réfractaire ? Sans incidence sur le fonctionnement intermittent qui reste intermittent.

« la grande plage de réelle modulation de puissance »
C’est l’élément principal, si une chaudière à granulés savait moduler à partir de 5 ou 10% de sa puissance, il n’y aurait pratiquement plus de fonctionnement intermittent. Mais ce n’est pas possible avec le combustible bois, même en granulés. Les granulés ne passent pas rapidement en phase de gazéification, et les gaz de combustion n’atteignent pas immédiatement une température qui permet une combustion complète. C’est le grand non dit des essais en laboratoire, car ceux-ci n’intègrent pas le fonctionnement intermittent.

Pourquoi avoir pris comme hypothèse ∆T=15°C et un fonctionnement à pleine puissance ??
C’est là où je parle de mauvaise foi.
Un écart de température ∆T de 15°C pour le ballon tampon est également très pessimiste. Pour un plancher chauffant les retours seront au maximum à 30°C, ce qui avec T sortie=75°C conduit à ∆T=45°C c'est à dire 3 fois plus!
La plupart des chaudières à granulés peuvent moduler leur puissance de 30 à 100%, Hargassner revendique même de moduler à partir de 25%. Donc il e∆st tout à fait possible et fortement souhaitable de régler manuellement la puissance un peu au dessus des besoins, sachant que ces besoins évoluent lentement. Quand Hargassner prend l’hypothèse d’une installation sans ballon tampon, il utilise à plein la capacité de modulation. Mais quand il traite d’une installation avec ballon, soudainement, il n’y a plus aucune modulation de puissance.

Dans le cas ci dessus, le taux de besoin étant de 30% et la chaudière pouvant descendre au dessous, il suffit de régler la puissance à 35% par exemple, les 5% de surplus de puissance sont stockés dans le ballon. Avec des retours à 30°C (plancher chauffant) et un stockage d’eau à 75°C, la différence de température est 75-30=45°C. Capacité calorifique de l'eau, env. 1 cal/g ou 4,18 kJ/kg, on néglige la variation de masse volumique avec la température (0,988 à 50°C, 0,983 à 60°C et 977 à 70°C et 972 à 80°C). La capacité de stockage thermique dans le ballon est C= 4,18 x (75-30) x V
Avec V le volume en litres du ballon et C en kJ ou sachant que 1 kWh= 3600 kJ C=(4,18/3600)x45xV
Ou C= 1,16x10-3 x45xV
Dans les hypothèses ci dessus le besoin est de 0,3x25=7,5 kW, la chaudière est réglée à 8,75 kW
et le surplus de puissance est 0,05x25=1,25 kWh
Le tableau ci après indique le nombre de démarrages/24/h pour différents volumes de ballons :
Volume en litres.........200..........50 0.......1000......1500
Capacité therm kWh...10,44........26,1......5 2,2.......78,4
Temps remplissage h..13,05.......20,88.....41,8. ......62,7
Temps vidange h.........1,39.........3,48... ..6,96.......10,45
Temps cycle...h.........14,44....... 24,36.....48,76......73,15

On voit que les résultats sont radicalement différents de ce qui est annoncé :
le ballon de taille modeste (200 L) conduit à moins de 2 démarrages/jour et pour un ballon de 500 L on est à 1 démarrage/jour !
Le calcul du volume du ballon tampon qui convient aux différentes situations est un peu plus complexe que ce qui précède.
Dans l’idéal il faut connaître la courbe de température extérieure quotidienne le long de l’année, ainsi que les déperditions thermiques de la maison à chauffer. On peut alors en déduire les besoins de chauffage moyen journalier tout au long de la saison de chauffe, disons mois par mois, et comparer ce besoin de chauffage à la plage de modulation. Lorsqu’on est dans la plage de modulation, si la puissance chaudière est ajustée 10 à 15% au dessus du besoin comme dans l’exemple précédent le ballon se chargera lentement, puis se videra de son eau chaude plus rapidement.
Inversement si le besoin est nettement inférieur au seuil bas de modulation, le ballon se chargera rapidement et se videra lentement.
Par ailleurs, si la distribution de chauffage est réalisée au moyen de radiateurs, même « basse température », la température au départ chauffage, qui résulte de la courbe de chauffage, augmente beaucoup lorsque T extérieure diminue, ce qui a pour conséquence de diminuer la capacité thermique du réservoir.
Dans l’exemple précédent, on avait pris des retours à 30°C. Mais, dans une installation avec radiateurs, si la courbe chauffage passe par 50°C pour T ext=0°C, lorsque T ext=0°C, avec une chute de température de 10°C dans les radiateurs, les retours seront à 40°C et non 30°C, le ∆T devient 35°C au lieu de 45, la capacité thermique des ballons envisagées diminue de 33%.
C’est le paradoxe des installations avec ballon tampon, plus il fait froid dehors, plus les démarrages seront nombreux, dans mon cas, quelques jours de l’année seulement, je passe à 2 démarrages/jour.

Mon cas personnel:
Chaudière Froling P2: de 5 à 15 kW. T extérieure de la station météo la plus proche (Versailles):
............janvier..février.. .mars...avril....mai.....juin. ...juillet....août....Septemb. ..Octobre..Novemb...Décem.
T min.....0,8.......1,7.......2, 4......4,0....7,6....10,4....1 2,3.....11,9.......9,3........ ....6,6..........3,1........2, 0
T max....5,8.......7,5......10,1 ....13,1...17,4...20,4....22,8 .....23,2......19,7..........1 4,8........9,4.........6,9
T moyen.3,3......4,6.......6,25. ...8,55...12,5...15,4....17,55 ...17,55....14,5..........10,7 ........6,25.......4,45
DJU18...14,7.....13,4.....11,7 5...9,45....5,5............... .............................. ..........7,3.......11,75..... .13,55
Soit 2587 DJU pour 18°C intérieur. Par ailleurs météo France indique à Versailles 2659 DJU 18 (un peu inférieur au détail mois/mois).
En connaissant le besoin annuel de chauffage 19100 kWh par la consommation de carburant et le rendement de chaudière, on en déduit les pertes thermiques qui sont de 0,292 kW/°C d'écart à 19°C, qui est la température intérieure.
On peut également calculer la puissance de chauffage mois par mois:
............janvier..février.. ..mars....avril....mai.....jui n....juillet....août....Septem b...Octobre..Novemb...Décem.
P chauff...4,58.....4,2.......3, 43....3,05...1,90............. .............................. ..........2,42........3,72.... ..4,25
P 16h/j....6,87.....6,31......5,14.. .4,57...2,85.................. .............................. ......3,63.......5,58......6,3 7
Les valeurs de la première ligne s'entendent pour un chauffage 24h/24, en réalité avec l'abaissement nocturne, le chauffage est limité à 16 h/jour, les puissances ci dessus sont à majorer de 50%, comme indiqué dans la dernière ligne.
On observe qu'en avril, mai et octobre, en valeur moyenne, le besoin est au dessous du seuil min. de 5 kW, trois mois sur les 7 mois de chauffage, le fonctionnement sera intermittent. La chaudière de 15 kW est surdimensionnée!
La température de base est -7°C pour la région, mais la chaudière satisfait les besoins jusqu'à T ext=-12°C environ.
Notons toutefois que non loin, à Trappes le 01/01/1997, la station météo a relevé T ext = -10,8°C en moyenne journalière.
Pour un volume de ballon tampon donné, 800 L en l'espèce, on peut calculer mois par mois le cycle moyen, par exemple en avril, le besoin est 4,57 kW et le réglage de puissance est 6 kW, le surplus de puissance est 1,43 kW. Le BT de 800 L a une capacité C=1,16x10-3x(75-30)x800
C=41,76 kWh, il est rempli en 29,2 h. Puis il se vide en 9,14 h. Le cycle a une durée totale de 38,34 h, en gros un cycle de 2 jours
En janvier T ext=3,3°C, les besoins sont de 6,87 kW, le départ chauffage est à 40°C et les retours à 35°C,
le BT a une capacité C=1,16x10-3x(75-35)x800 C=37,1 kWh
Si le réglage puissance est à 9 kW, le surplus est 2,13 kW, le BT se remplit en 17,4 h, puis il se vide en 5,4 h, soit environ 1 cycle/j.
Si le réglage est fixé à 12 kW, le surplus est 11,13 kW, le BT se remplit en 3,33 h, puis il se vide en 5,4 h, soit 2 cycles pour la plage de 16h/j

[invite45e57f6c]

Waouh, magistral !

Je basais mes calculs sur le temps qu'il fallait à la chaudière (à puissance nominale) pour "remplir" le ballon. C'était erroné, car une part de la production va en "direct" dans le circuit de chauffage, et seul le surplus, s'il y en a un, réchauffe le ballon.
Effectivement en prenant cette perspective, ça bouleverse les calculs, l'idée étant d'être en légère surpuissance par rapport aux besoins.
C'est super intéressant.
Mais il me semble qu'on ne peut pas avoir ce type de fonctionnement avec ce qui est prévu par les automates : j'imagine que ceux-ci, plutôt que de moduler pour réchauffer moins vite le ballon, vont plutôt faire tourner à plein régime pour réchauffer le ballon au plus rapide ?
Pourquoi ce "mode" de fonctionnement n'est-il pas prévu par les automates (à moins que ça existe, je n'en sais rien) ?

Du coup c'est là que tu fais intervenir ta modulation manuelle de la puissance (via diminution du débit) par une vanne manuelle de départ (info tirée d'un autre fil ) ?
Pour l'aspect "manuel" de ton système (ce qui est dommage quand même avec toute une chaufferie automatisée), n'est-il pas envisageable lui aussi de l'automatiser ? Dans la régulation, la loi d'eau donne, en fonction de la température extérieure, la température à régler par la vanne trois voies du départ chauffage. Pourquoi, en parallèle, ne serait-il pas possible, en suivant cette même loi d'eau, de "piloter" un truc genre électrovanne qui limite en rapport le débit (et donc la puissance) issu de la chaudière (à étalonner) ?

Sinon simplement dans ton dernier calcul je pense qu'il y a une coquille :

En janvier T ext=3,3°C, les besoins sont de 6,87 kW, le départ chauffage est à 40°C et les retours à 35°C, le BT a une capacité C=1,16x10-3x(75-35)x800 C=37,1 kWh
Si le réglage puissance est à 9 kW, le surplus est 2,13 kW, le BT se remplit en 17,4 h, puis il se vide en 5,4 h, soit environ 1 cycle/j.
Si le réglage est fixé à 12 kW, le surplus est 11,13 kW, le BT se remplit en 3,33 h, puis il se vide en 5,4 h, soit 2 cycles pour la plage de 16h/j

Dans le cas 12kW, le surplus est plutôt de 5,13kW et le BT se remplit en 7,2h.
Mais ça ne change pas le fond du raisonnement : plus la chaudière est au-delà de la puissance nécessaire, plus le cycle est court.

Finalement je suis assez content avec mon idée de petit ballon tampon ! Je vais me remettre sur mes tableaux de déperditions pour me faire une table mensuelle comme tu donnes, et comparer avec la plage de modulation de la chaudière que je vise (4-12kW).

[invite45e57f6c]

Alors voilà le fruit de mon tableur (et grâce au précieux site http://herve.silve.pagesperso-orange.fr).
Besoins-Puissance-Cycles par mois.PNG
Dans mon cas, c'est durant 2 mois sur 8 (4/10 si on compte septembre et juin, ce qui est rare) que la puissance minimale de la chaudière sera supérieure aux besoins.
A 12kW nominal, la chaudière (Easypell) pourrait couvrir les besoins jusqu'à -9°C.

Cela donne des durées de cycle et un nombre de cycles tout à fait intéressant (si je n'ai pas fait d'erreur...).

Ces calculs ne tiennent pas compte de la production d'ECS, il faut que je l'intègre. La courbe de chauffe appliquée pour la température de retour est estimée et pas réelle.

Par contre Hervé, une question que je me pose : aux heures les plus froides, on a un bel écart avec la température moyenne. Si la puissance est bridée manuellement, n'y a t-il pas un risque de ne pas avoir suffisamment du puissance pour couvrir les besoins sur ces périodes ? A moins que tout simplement la limitation du débit par la vanne conserve la "proportionnalité" de la puissance délivrée par la chaudière. Modulation de puissance 4-12kW. Vanne demi-ouverte => puissance délivrée de 2-6kW ?
Et ce que je n'ai pas compris (mais que j'ai appliqué dans mes calculs), c'est ça :

les puissances ci dessus sont à majorer de 50%, comme indiqué dans la dernière ligne

[herve78500]

Puissances à majorer de 50%, c'est parce que le chauffage avait été programmé avec arrêt nocturne de 22h30 à 6h30, donc 16h de chauffe par 24 h, soit 2/3 de le journée de 24 h, pour compenser (en supposant que cela est presque sans effet sur les déperditions) il faut chauffer 3/2 fois les besoins sur 24 h.

Remarques et questions sur ton tableau:
colonne 1: OK ce sont les DJU donnés par la station météo la plus proche avec une base 18°C
colonne 2: nombre de jours du mis, OK
colonne 3: T moyen du mois, déduit des DJU et du nombre de jours
colonne 4: DJU T moyen ??? Qu'est ce que c'est?
colonne 5: Intermit.?
colonne 6: Besoins kWh/mois, quelles sont les déperditions thermiques? 9,515 kWh/DJU?, attention, vas-tu prendre comme consigne de T intérieure 18°C,
colonne 7: Puis. nécessaire, OK tu as pris les kWh/mois de la colonne 6 et tu as divisé par le nombre de jours du mois et par 24 h pour avoir des kW (chauffage en marche 24h/24?)
colonne 8: Puis. chaudière, tu as appliqué un coefficient de 1,66, pourquoi? est=ce 1,50 discuté ci dessus et intégrant les besoins ECS?
colonne 9: Puiss. réglée: tu as pris 4 kW au min., arriveras-tu à régler aussi bas? une vanne de réglage sera peut être nécessaire...
colonne 10: T des retours, cela dépend de l'adéquation entre tes radiateurs et les besoins. Si la puissance nominale totale des radiateurs (avec 50°C de ∆T moyen dans chaque radiateur par rapport à l'ambiant) est très supérieure aux besoins à T de base, alors il ne sera pas nécessaire de monter le départ chauffage à cette température pour assurer les besoins de chauffage. Avec la formule de chauffage des radiateurs, tu peux arriver à calculer T départ chauffage. Autre point, si tu n'as pas de té de réglage, certains radiateurs vont être traversés par un débit élevé, tandis que d'autres devront se contenter d'un débit beaucoup plus faible. Au total tu auras peu de chute entre départ chauffage et retours.
colonne 11: temps charge, quelle est la capacité de stockage thermique du réservoir, quelle est la température en sortie de chaudière? quel est le volume de ce réservoir?
Il semble être dans l'intervalle de 8,5 à 9,6 kWh d'après les temps de charge.
colonne 12: temps décharge: en principe c'est la capacité thermique du réservoir, divisée par la puissance demandée "puissance chaudière"
Cela ne semble pas être le cas.
colonne 13: nombre de cycles par jour, OK on divise 24 par le temps total en h du cycle (tps charge + tps décharge)

A propos de la variation de température extérieure au cours des 24 h, tu as raison, on a souvent une amplitude de l'ordre de 10°C. Pour un cycle long de 10 à 15 h et pourvu que le démarrage ait commencé avant la demande max. pour passer le pic, l'incidence est nulle si la puissance réglée de la chaudière n'est pas trop proche des besoins. Mais si le cycle ne dure que quelques h et que l'écart entre besoins et puissance réglée est faible, alors le risque de ne pas couvrir les besoins est très élevé.

Pour éviter un réglage manuel de la puissance chaudière, il existait un automatisme sur les Froling P2 qui a malheureusement été supprimé. Cet automatisme utilisait une sonde milieu de ballon en plus des sondes hautes et basses. Quand le front d'eau chaude atteignait le milieu du ballon, la pompe de chargement BT passait de 100% à 50%, débit réduit qui entraîne une puissance réduite.
Deux cas pouvaient se produire:
- soit la puissance chaudière devenait inférieure aux besoins et le front d'eau chaude remontait dans le ballon, ce qui après tempo, remettait la pompe chargement à 100%, donc des oscillations autour du milieu de ballon sans arrêt chaudière.
- soit la puissance chaudière restait supérieure aux besoins, dans ce cas le ballon continuait à se remplir, mais beaucoup plus lentement.

[invite45e57f6c]

Oui désolé j'ai balancé le tableau comme ça parce que je bosse dessus, derrière il y a les formules et les paramètres que je n'ai pas mis.
Donc quelques paramètres (les explications détaillées sont ici) :
Les déperditions sont de 7,3 kW à la température de base (-5°C), d'où le coefficient des déperditions qui n'apparaît pas (0,32269 kW/K).
L'intermittence (facteur) c'est justement la prise en compte du régime de chauffe entre périodes jour et nuit (température intérieure, durée). Moi j'ai pris un abaissement de 2° de la température intérieure la nuit (22h/5h). Je pense que cela correspond à tes 50% supplémentaires ? Dans mon cas ce serait bien moindre (0,88 en moyenne), et intégré différemment dans le calcul (intermittence).
Pour te répondre je vais prendre les colonnes comme tu as fait :
- colonne 4 : oui le titre de la colonne est moyen, mais c'est dur à résumer en quelques lettres. Il s'agit des DJU à la température intérieure moyenne : (Tint - Tmensuelle) * NbJours. Cela permet de calculer le facteur d'intermittence plus finement.
- colonne 5 : la fameuse intermittence qui est le rapport des DJU à 18°C sur les DJU à température intérieure moyenne.
- colonne 6 : les besoins sont calculés par la formule (24 x DJU x H x I x A) / Ptes, ou H est effectivement le coefficient des déperditions, I le facteur d'intermittence, A le coefficient des apports thermiques, 24 pour être en Degrés Heure. (oui j'ai pris 18° en consigne intérieure)
colonne 7 : oui c'est ça, et effectivement chauffage 24h/24 (abaissement de la consigne nuit)
colonne 8 : ben là j'ai fait Besoins * 150% / Rendement. Il ne faut pas intégrer le rendement de la chaudière ici ? Je pense que dans mon cas (intermittence), le facteur 1,5 n'a plus rien à faire là car déjà pris en compte. Reste qu'on a une grosse différence d'évaluation (toi 50%, moi 16%). Qu'en penses-tu ?
colonne 9 : pour la puissance réglée, je compte bien utiliser une vanne, comme toi. Fermée aux deux tiers pour passer de 12 à 4kW par exemple. Mais je pense que je garderai plus de marge (pour éviter de ne plus couvrir les besoins aux heures les plus froides, ce qui serait dommage)
colonne 10 : on est sur planchers chauffants. Les circuits (débits) devraient être équilibrés via des vannes débitmètre qui sont déjà en place
colonne 11 : le temps de charge via la formule 1,163 * (T°Ch - T°Ret) * Volume / (1000 * (PuissRéglée - PuissChaud)). Donc 200l (10,5 kWh à deltaT 75-30) pour le ballon, 75°C en sortie de chaudière
colonne 12 : oui là j'ai divisé la capacité calorifique du ballon par la puissance nécessaire et pas par la puissance chaudière... Pas bon ?

A propos de la variation de température extérieure au cours des 24 h, tu as raison, on a souvent une amplitude de l'ordre de 10°C. Pour un cycle long de 10 à 15 h et pourvu que le démarrage ait commencé avant la demande max. pour passer le pic, l'incidence est nulle si la puissance réglée de la chaudière n'est pas trop proche des besoins. Mais si le cycle ne dure que quelques h et que l'écart entre besoins et puissance réglée est faible, alors le risque de ne pas couvrir les besoins est très élevé.

Comment se prémunir contre ce risque, ou comment le minimiser ? En fait comment évaluer le "surpuissance" à régler ?

Merci pour le temps que tu m'accordes, Hervé !

[herve78500]

Bonjour,
Revenons à ton tableau:
En colonne 4, si tu souhaites passer des DJU 18 aux DJU 19, il suffit d’ajouter 1 DJU à chaque jour du mois, donc 30 ou 31 pour le mois, mais je pense qu’il s’agit d’autre chose, qu’est-ce que la température intérieure moyenne, est-ce la température de consigne soit 18°C, mais réduite (de combien ?) pendant l’arrêt nocturne ?

En colonne 6, le coefficient qui prend en compte les apports thermiques est à manipuler avec précaution. Les apports thermiques sont importants par rapport aux besoins quand on est en début ou en fin de période de chauffe, mais au plus fort de l’hiver ils sont très minoritaires. Ils dépendent également beaucoup de l’exposition et de l’importance des surfaces vitrées. Plutôt qu’un coefficient il serait préférable de les calculer.

En colonne 8, on ne fait pas intervenir le rendement de chaudière, car celui-ci n’intervient que pour calculer la consommation en granulés. Par contre on pourrait utiliser un « rendement » du circuit de distribution de chaleur s’il existe des pertes thermiques à cause de conduites passant en dehors de l’enceinte chauffée.

En colonne 9, tu indiques une fermeture de vanne comme si la loi de perte de charge était linéaire en fonction de l’angle de fermeture. Il n’en n’est rien, tout se passe dans les 10 ou 20% de fin de fermeture.

En colonne 10, tu indiques que tu n’as que des planchers chauffants. Dans ce cas, selon la réglementation, au niveau du sol la température ne doit pas excéder 28°C et la température en entrée de plancher ne doit pas dépasser 50°C. La chute de température reste en général au dessous de 8°C et la température d’entrée en général ne dépasse pas 35°C, mais si l’on veut être plus précis, il faut connaître la puissance émise pour une pièce à 18°C en fonction de T entrée plancher chauffant. Le plancher chauffant s’accompagne d’une inertie thermique qui lisse le fonctionnement par intermittence, mais qui induit aussi un retard de 6 à 12 heures lors d’un changement de régime, ce qui entraîne une chute de T int en cas de refroidissement brusque et un excès de T int en mi saison lors d’un redoux accompagné d’un fort ensoleillement.

En colonne 12, c’est OK.

Tu dis :

L'intermittence (facteur) c'est justement la prise en compte du régime de chauffe entre périodes jour et nuit (température intérieure, durée). Moi j'ai pris un abaissement de 2° de la température intérieure la nuit (22h/5h). Je pense que cela correspond à tes 50% supplémentaires ? Dans mon cas ce serait bien moindre (0,88 en moyenne), et intégré différemment dans le calcul (intermittence).

Tu connais ton besoin en un point : 7,3 kW à -5°C et pour 18°C intérieur, soit une différence de température de 18+5=23 °C
Et donc des pertes thermiques de 7300/23=317,39 W/°C
Si j’ai bien compris, tu bases tes calculs sur le refroidissement qui s’effectue pendant le mode réduit de nuit de 22 h à 5 h et tu estimes qu’à la fin de la nuit, compte tenu de l’inertie thermique tu auras perdu 2 degrés.
Prenons le cas de la température de base de -5°C. Le besoin de chauffage est 7,3 kW, soit 7,3x24= 175 kW pour 24 h.
Mais avec le mode réduit de 22h à 5h T intérieur baisse de 2°C à la fin, soit 16°C. Si la descente est linéaire, cela équivaut en moyenne à T int=17°C pendant tout l’arrêt nocturne.
Le besoin pour cette période devient 7,3x22/23= 6,983. Le besoin de chauffage pour la journée complète est alors 7,3x17 + 6,983x7=172,98 kW soit 1,2% de moins que les besoins en chauffant 24h/jour, j’ai négligé cette incidence.
Donc, si tu ne chauffes que pendant 17 h sur les 24 h de la journée, pour produire le même nombre de kWh que dans un chauffage 24h/24, il faudra augmenter la puissance de chauffage par 24/17=1,412. Dans mon cas je ne chauffais que 16h/jour, le coefficient était 1,50.
Pour que le chauffage intermittent ait un effet notable sur les besoins, il faudrait simultanément une isolation médiocre, une faible inertie thermique et des périodes longues d’arrêt chauffage.

Application numérique:
Pour une installation donnée, la chute de température intérieure suit une loi de relaxation exponentielle en fonction du temps ∆T= ∆T(0) exp(-kt)
La dérivée est d ∆T/dt=-k ∆T(0) exp(-kt)
Au temps 0 la dérivée (pente) est –k ∆T(0)
Supposons, par exemple, que pour T ext=-5°C soit la température de base et 18°C à l'intérieur la pente à l’origine soit 0,6 °C/h
On a k= 0,6/(18+5) soit k=0,0261
L’équation ci dessus devient Tint +5=23 exp(-0,0261 t) avec t en heures ou Tint = -5+23 exp(-0,0261 t)
Voyons comment descend la température intérieure:
t en h..........0........1......... .2..........3..........4...... ....5..........6.........7.... ....8.........9.........10
Tint en °C...18 17,41.....16,83....16,27.....1 5,72....15,19...14,67...14,16. ..3,66....13,18....12,72
Pour un arrêt chauffage de 7 h et avec T ext=-5°C, T int baisse de 19°C à 14,16°C

T moyen durant cet arrêt est 16,03°C, ce qui correspond à un besoin de 7,3x21,03/23=6,675 kW
Le besoin de chauffage journalier est 7,3x17+6,675x7=170,82 kWh c’est à dire 2,4% de moins que dans le cas où le chauffage est maintenu 24h/24, donc un facteur d’intermittence de 0,976.
Ceci démontre bien que le besoin de chauffage n’est modifié que faiblement par un arrêt nocturne. Par contre, pour assurer ce besoin journalier, si la production de chaleur est répartie sur 17h au lieu de 24h, elle doit être majorée de24/17=1,41

Pour limiter l’incidence de la variation de température pendant une journée complète, il faut comme je te l’ai indiqué ne pas viser trop juste sur le dimensionnement du ballon pour garder un cycle de 12 h ou plus qui permet d’absorber plus facilement une pointe des besoins pendant le remplissage du ballon.
De plus il ne faut pas imaginer un réglage trop juste de la puissance, parce que ce réglage reste empirique (la chaudière affiche la puissance instantanée). L’excédent de puissance sert à couvrir une éventuelle variation des besoins au cours de la journée. Il m’est arrivé d’avoir réglé une puissance chaudière inférieure aux besoins dans le cas d’un démarrage à l’heure la plus froide (vers 6h) mais heureusement cela ne dure pas et avec l’inertie thermique l’incidence sur T intérieure se limitait à 0,5°C pendant 2 à 4h. Depuis que j’ai une sonde de correction par mesure de T ambiant, je n’ai pratiquement plus de baisse car la régulation compense dés que la réserve du ballon ou la puissance chaudière le permet.

[invite45e57f6c]

Salut,

Ce que j'appelle la T° intérieure moyenne, c'est la moyenne jour nuit : 18°C de consigne de 5h à 22h, 16°C de 22h à 5h. Le chauffage n'est pas coupé la nuit, il maintient simplement une température un peu moindre. Actuellement avec la petite chaudière électrique, c'est un simple abaissement de 2°C de la température de consigne de la chaudière. Il y a une pente de loi d'eau, donc une consigne selon la t° extérieure, si c'est en mode nuit alors cette consigne est abaissée de 2°. Je t'avoue ne pas avoir observé exactement ce que ça donnait effectivement comme abaissement de la température de la pièce, moins des 2° je pense (il y a une bonne inertie : terre cuite au sol, murs en pierre).

Pour les apports thermiques, sur le site il est assumé de prendre un coefficient de 0,9 ce qui est peut être trop important. Moi j'ai utilisé 0,95. Je peux aussi les ignorer, il vaut quand même mieux majorer les besoins plutôt que de les minorer, ça évitera les mauvaises surprises !

Ok effectivement, je n'intègre pas le rendement de la chaudière pour la puissance, je vais corriger cela.

D'accord, le taux de fermeture de la vanne n'est pas proportionnel... dommage. Un dispositif comme ça, cela ne fonctionnerait pas ?

Plancher chauffant. Oui j'ai bien les chiffres en tête (maxi, etc.). Ce que je n'ai pas (je n'ai jamais pris le temps de faire les relevés) ce sont les t° départ et retour réels actuels, la seule température dont je dispose, c'est la consigne chaudière (qui est supérieure à la t° en entrée du circuit). Il faut que je me replonge sur les calculs de planchers...

Concernant le chauffage intermittent (coupé la nuit), je comprends qu'on applique un coefficient inverse pour couvrir les besoins. Ce que je pige, c'est l'intérêt de couper le chauffage la nuit... Si on ne le coupe pas : aucun sur-facteur de puissance n'est à appliquer, non ?

Je mets en fichier joint l'export du tableau avec les modifications suivantes :
- Affichage des formules
- Correction des DJU pour passer en DJU 19 et pouvoir mettre une consigne à 19°C (c'est ce qu'on a actuellement et qu'on veut).
- Volume de ballon de 300l au lieu de 200 (je ne peux/veux pas trop aller au-dessus)
- Pas d'apports
- Pas de facteur de sur-puissance chaudière (pas de coupure nuit)
- Calcul du combustible (PCI de 5 kWh/Kg)
- Diminution de la hauteur de la pente de chauffe (t° retour)
- 70°C au lieu de 75°C chaudière pour le DeltaT

Ca me donne une moyenne de 1,9 cycle / jour, ce que je trouve pas si mal. Reste la grosse incertitude de pouvoir limiter le débit chaudière relativement finement, de savoir plus précisément ce que la sur-puissance chaudière permet de gérer comme abaissement de température extérieure (je ne sais pas comment faire). Question en corrélation : j'ai lu dans d'autres discussions qu'il était important d'avoir un débit chaudière-ballon toujours supérieur au débit des circuits. Comment assurer cela, surtout si on bride le premier ?

Besoins-Puissance-Cycles par mois.pdf

[herve78500]

Bonjour,
Tu dis:

D'accord, le taux de fermeture de la vanne n'est pas proportionnel... dommage. Un dispositif comme ça, cela ne fonctionnerait pas ?

Ce dispositif me semble être une vanne à pointeau. C'est un bon équipement pour le réglage précis du débit, mais vu la description, il est clairement destiné à de fortes pressions (circuit hydraulique matériel agricole) et non aux faibles pertes de charge à produire pour limiter le débit d'un accélérateur de HMT (pression) de l'ordre du mètre d'eau. Quant au débit il est de l'ordre de 300 à 500 L/h.

Tu dis:

Concernant le chauffage intermittent (coupé la nuit), je comprends qu'on applique un coefficient inverse pour couvrir les besoins. Ce que je pige, c'est l'intérêt de couper le chauffage la nuit... Si on ne le coupe pas : aucun sur-facteur de puissance n'est à appliquer, non ?

Oui, tout à fait, si aucun arrêt de nuit, pas de coefficient à appliquer.
Mais quelque part c'est tout l’intérêt de l’arrêt de nuit. Si la chute de température reste modérée (de 2°C par exemple), cela ne nuira pas au confort, puisque pendant cet intervalle en général on dort. Par contre cela a un gros intérêt pour le réglage de la puissance chaudière, le coefficient de 1.4 ou 1.5 permet de se situer dans des puissances supérieures au min. constructeur. Concrètement dans ton tableau, cela reviendrait à tabler sur un réglage à 6 kW au lieu de 4 kW.

Tu dis:

Reste la grosse incertitude de pouvoir limiter le débit chaudière relativement finement, de savoir plus précisément ce que la sur-puissance chaudière permet de gérer comme abaissement de température extérieure (je ne sais pas comment faire)

Je comprends le début de ta phrase qui se rapporte à l'organe de réglage du débit, mais je ne comprends pas la fin de la phrase. Qu'est-ce que "la surpuissance chaudière", est-ce le surplus de puissance par rapport aux besoins?
Pour cela il n'y a aucun souci à se faire.

Avec un BT, la chaudière ignore les besoins de chauffage, elle ne connaît que le ballon:
- Si le ballon est entièrement froid (seuil bas de T en haut du ballon), elle se met en route pour le recharger et lorsqu'il est plein elle s’arrête.
- s'il reste de l'eau chaude dans le ballon, elle reste dan son état précédent (arrêt ou marche).

De la même façon le chauffage ignore la chaudière, il prend de l'eau chaude en provenance de la chaudière et/ou du ballon (il l'ignore), puis il mélange avec de l'eau froide pour envoyer vers les émetteurs une eau à la température calculée avec la loi d'eau:
- si la chaudière est arrêtée, le débit prélevé pour le chauffage ne vient que du ballon, car la pompe de chargement ballon fait office de vanne fermée,
- si la chaudière est en marche et le chauffage à l’arrêt, la totalité du débit d'eau sortie chaudière va dans le ballon,
- si le chauffage et la chaudière sont tous deux en marche, selon les débits respectifs, ou bien tout le débit de sortie chaudière ira vers le chauffage et en complément un petit débit sera prélevé du ballon, ou bien le débit de sortie chaudière étant supérieur au débit prélevé pour le chauffage et ce surplus ira vers le ballon.

Tu poses la question:

Question en corrélation : j'ai lu dans d'autres discussions qu'il était important d'avoir un débit chaudière-ballon toujours supérieur au débit des circuits. Comment assurer cela, surtout si on bride le premier ?

Non, absolument pas, comme indiqué ci dessus les 2 circuits sont indépendants, ils n'ont aucune influence l'un sur l'autre.

[invite45e57f6c]

Bonjour,

Oui je suis d'accord il faut trouver une vanne / robinet d'équilibrage adapté au besoin (à déterminer en fonction de la pompe chaudière/ballon j'imagine). Il y a ce genre de produit ?

Tu dis

Mais quelque part c'est tout l’intérêt de l’arrêt de nuit. Si la chute de température reste modérée (de 2°C par exemple), cela ne nuira pas au confort, puisque pendant cet intervalle en général on dort. Par contre cela a un gros intérêt pour le réglage de la puissance chaudière, le coefficient de 1.4 ou 1.5 permet de se situer dans des puissances supérieures au min. constructeur. Concrètement dans ton tableau, cela reviendrait à tabler sur un réglage à 6 kW au lieu de 4 kW.

D'accord, mais si on a un réglage de 6 kW plutôt que 4 kW, on aura un cycle charge/décharge plus court... Donc là encore (désolé !) je ne comprends pas l'intérêt. Ne s'agit-il pas simplement de se ménager une réserve un peu plus importante pour couvrir les abaissements de température par rapport à la moyenne ?

Je comprends bien ce que tu développes sur l'indépendance du circuit chaudière/ballon et ballon/circuits (y compris du même coup l'indépendance des débits). Je parlais bien du surplus de puissance disponible. Il faut tout de même bien que la puissance délivrée (et bridée) puisse couvrir les besoins (l'exemple que tu avais donné plus tôt, problème si on a bridé trop bas et qu'on a un gros abaissement de température).

Sur un autre aspect mais qui a son importance : pour l'instant on ne part pas sur un schéma de chauffe de l'ECS, on a un cumulus électrique. Cependant, il est tout à fait possible qu'on veuille plus tard chauffer l'ECS avec la chaudière l'hiver. Mais, dans ce cas, est-ce que cela ne remet pas totalement en cause le fonctionnement dont on discute depuis un moment ? Car pour chauffer l'ECS, il paraît préférable de la faire rapidement, ce qui est compliqué si on a bridé la puissance ?

Merci encore pour ton temps !!

[herve78500]

Bonjour,
Une vanne de régulation de débit doit être adaptée au circuit dans lequel elle est placée. En position ouverte elle doit avoir une perte de charge inférieure à un seuil qui permet d'avoir dans le circuit un débit légèrement supérieur au max. que l'on souhaite avoir. De même en position fermée, la perte de charge doit être suffisante pour réduire le débit au dessus du min. que l'on souhaite avoir.
La vanne d'équilibrage que tu proposes peut convenir ou non, nous n'avons pas les caractéristiques fonctionnelles de cette vanne (le Kv).
Principe de calcul:
On considère le circuit fermé dans lequel circule l'eau et comprenant la pompe de chargement BT, le passage à travers la chaudière, les tuyauteries jusqu'au BT, la traversée du BT, les tuyauteries de retour jusqu'à la chaudière, y compris le passage par le mitigeur (ou la vanne thermostatique). Le cas de figure le plus défavorable à la circulation de l'eau est celui de la chaudière en marche et chauffage arrêté, car lorsque le chauffage est en marche il a une tendance (très faible) à pousser l'eau dans le circuit ci dessus.
Ton cas: les débits min. et max. sont fixés par les températures d'entrée (60°C) et de sortie (70°C si je me souviens bien) ainsi que la gamme de puissance (4 à 15 kW).
Le débit min. est 4=0,00116x(70-60)xQminx1 avec Qmin en L/h soit Qmin=344,8 L/h
Le débit max. est 15=0,00116x(70-60)xQmax x1 d'où Qmax= 1293 L/h

Le dimensionnement de la pompe se fera donc sur le débit max de 1293 L/h. Pour ce débit il faut calculer la perte de charge dans le circuit fermé sans la présence de la vanne de régulation. La HMT (hauteur) de la pompe de ce circuit devra compenser au moins les pertes de charges au débit de 1293 L/h, si elle fait plus que les compenser le débit qui en résultera sera supérieur. Si l'on connait la perte de charge de la vanne de régulation totalement ouverte, on peut alors l'intégrer dans le calcul de pertes de charge et déterminer le débit vanne ouverte.
Lorsque le débit est réduit à 344,8 L/h, la pompe a une nouvelle HMT (hauteur) connue, nouveau calcul de perte de charge dans le circuit, la vanne de régulation doit assurer le complément pour atteindre la HMT délivrée par la pompe.
Dans mon cas, je n'avais rien calculé et à la mise en route j'ai constaté que le débit engendré par la pompe était très excessif, puisque la chaudière n'arrivait pas à tenir sa consigne de température en sortie de 75°C, bien que fonctionnant à puissance max., à cause de ce débit trop élevé. Mais je n'étais pas inquiet, car c'était une pompe multivitesse électronique, avec 7 caractéristiques hauteur-débit disponibles.
J'ai trouvé un réglage qui était meilleur mais pour lequel le débit (que je ne mesure pas) conduisait tout de même à une puissance de 12 à 14 kW.
Je suis resté sur ce réglage mais j'ai fermé partiellement la vanne 1/4 de tour d'isolation en entrée de chaudière, et là j'ai vu que la puissance chaudière diminuait jusqu' à 7 kW environ et que je pouvais allonger suffisamment les cycles.

Tu dis:

D'accord, mais si on a un réglage de 6 kW plutôt que 4 kW, on aura un cycle charge/décharge plus court... Donc là encore (désolé !) je ne comprends pas l'intérêt. Ne s'agit-il pas simplement de se ménager une réserve un peu plus importante pour couvrir les abaissements de température par rapport à la moyenne ?

Non, si l'on a un arrêt de 8h/j, pour compenser les besoins journaliers, qui n'ont pratiquement pas changé, il faut fournir en 16h ce qu'on aurait fourni en 24h, c'est à dire avoir une production multipliée par 1,5. Par exemple, si le besoin de chauffage est de 4 kW en moyenne sur la journée pour une production de chaleur 24h/24, lorsqu'on ne produit de la chaleur que pendant 16h, il faudra produire 6 kW.
La période la plus critique dans une installation avec BT est la période la plus froide de la saison de chauffe. Dans ce cas, la durée de cycle est principalement due à la durée du chargement du BT. Celle-ci est fonction de l'écart entre la puissance délivrée par la chaudière et le besoin de chauffage. Si l'on s'approche de P min. fourni par le constructeur, le fonctionnement devient oscillant, la régulation ne parvient plus à ajuster assez rapidement et assez finement l'apport en comburant (les granulés) et en carburant, tout en tenant compte du temps de montée en combustion, ceci est particulièrement vrai sur les chaudières Okofen, comme tu pourras le constater sur le forum adéquat. De même, avec une vanne ordinaire, la régulation de débit est facile en début de course et devient très délicate en fin de course, avec une vanne de régulation bien dimensionnée, c'est plus facile.
Pour ces 2 raisons, selon moi, il vaut mieux faire travailler la chaudière un peu au dessus du min. constructeur, donc plutôt à 6 kW que 4 kW.
Mais naturellement ceci reste ton choix et ta responsabilité.
Tu dis:

Car pour chauffer l'ECS, il paraît préférable de la faire rapidement, ce qui est compliqué si on a bridé la puissance ?

Non, c'est tout le contraire. Pour chauffer totalement le ballon ECS, il faut beaucoup d'énergie.
Exemple: ballon ECS de 200 L, eau froide à 15°C et eau chaude à 60°C, il faut une énergie E=0,00116x(60-15)x200 soit 10,44 kWh
Si l'on prend cette énergie sur 1 h, il,faut 10,44 kW rien que pour l'ECS, il reste moins de 5 kW pour le chauffage, ce qui risque d'être insuffisant.
On va plutôt choisir un chargement sur 4h par exemple. La puissance associée sera 10,44/4=2,6 kW ce qui est beaucoup plus facile à absorber par la chaudière de 15 kW sans pénaliser le chauffage. Si l'on voulait peaufiner, on pourrait ouvrir un by-pass bien calibré autour de la vanne de régulation, lequel correspondrait à une augmentation de débit telle que la puissance de production soit augmentée de 2,6 kW. Il n'y aurait alors aucune incidence sur la durée de cycle, pourvu que la durée de chargement du BT soit supérieure à 4h et que le chargement du ballon ECS s'effectue dès le début du chargement du BT.