Modulation et régulation électronique d'un thermoplongeur.

[Ditovonteese]

Comme je l'ai dit dans ma présentation http://http://forums.futura-sciences...bonjour-a.html je suis à la recherche d'une modulation et régulation électronique d'un thermoplongeur.

En effet, il n'est pas très logique d'investir dans une PAC pour soit disant faire des économies d'énergies et d'être obligé de recourir à un appoint électrique (thermoplongeur) qui fonctionne en tout ou rien, quand la COP de la PAC s'écroule et qu'elle s'arrête.

Dans ces conditions, je souhaiterais prouver à certain de mes anciens clients (amis et voisins), qu'une installation de chauffage électrique bien conçue ne consomme pas le double de leur PAC (d'après eux) ... mais de prouver qu'elle consomme tout autant, me ferait bien plaisir ... sans compter que cela ne coute pas le même prix et que le prix de la maintenance est proche de zéro, avec un rendement de 100 %.

Pour cela j'ai besoin de votre aide, dans le choix du matériel à employer, des schémas électriques et hydrauliques pour créer une formule 1 de la régulation et de la modulation.

Une régulation sérieuse est basée sur une loi d'eau qui prend en compte, la température extérieure (sonde extérieure) et la température d'eau de départ de chauffage ... et peut être la température ambiante pour les apports de chaleur (soleil).

Un spécialiste de la régulation m'a dit qu'il valait mieux une régulation sur température extérieure car le réglage de la température d'eau se fait de manière continue (mesure permanente de la température extérieure) que d'utiliser un thermostat modulant avec fonction PID qui crée une modulation "artificielle" de la température de l'eau avec des mesures temporelles d'élévation/diminution de la température intérieure. Ainsi par moment, avec moins de réactivité, et plus d'oscillations autour de la température optimale d'eau, on peut chauffer l'eau à une température plus que nécessaire et donc consommer plus d'énergie. Pensez-vous que cela soit un bon argument ?

Quant à la modulation du thermoplongeur, on me parle de PID + SSR, mais je ne connais pas, tout ce que je sais, c'est qu'il faudra pendre en compte que le thermoplongeur sera installé dans une bouteille de découplage hydraulique (50l ou 100l), pour simuler le ballon tampon d'une PAC, j'aurais préféré restituer 100 % directement sur le circuit chauffage, mais je ne sais pas comment brancher un thermoplongeur sans ballon ?

Tout ce que je sais, c'est que mon installation à besoin d'une puissance de chauffage de 8 kW électrique, un fabricant de thermoplongeur me propose des thermoplongeurs d'une à trois épingles.

A ce propos, pensez-vous que l'on puisse obtenir 6 allures de chauffe (1200 W, 2800 W, 4000 W, 5200 W, 6800 W et 8000 W) en utilisant un thermoplongeurs équipé d'épingles de 1,2 kW + 2,8 kW + 4 kW ?

Dans ce cas, pensez-vous qu'il faille moduler la puissance en allures de chauffes, plutôt que d'utiliser des rafales d'impulsions courtes sur une épingle de 8 kW ?

Voilà, j'espère ne rien avoir oublié.

Au plaisir de vous lire.
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[antek]

J'ai pas tout compris de la démarche, mais oui on peut faire diddiper à une résistance électrique de 8 kW une puissance de 0 à 8 kW en continu.
Vu les inerties en jeux on préfère moduler par trains de périodes.
Je ne sais pas ce que sont les "épingles".

[Ditovonteese]

J'ai pas tout compris de la démarche, mais oui on peut faire diddiper à une résistance électrique de 8 kW une puissance de 0 à 8 kW en continu.
Vu les inerties en jeux on préfère moduler par trains de périodes.
Je ne sais pas ce que sont les "épingles".

Bonsoir, ce sont les circuits soudés ou brasés sur un bouchon fileté, en forme d'épingle à cheveux.

[f6bes]

Bjr Ditovontesse,
La régulation, modulation de ton systéme se fera sur quels critéres ?
En général c'est le thermostat qui se charge de cela (point de consigne désiré).
Apparement tu parles de chauffage électrique, donc je suppose de..convecteurs.
A quoi servirait des "...circuits soudés ou brasés sur un bouchon fileté, en forme d'épingle à cheveux. .." ?
Un bouchon fileté laisse supposé un liquide intérieur ?Peux tu en dire plus ?

Tu peux moduler en appliquant la tension par découpage...sur une meme résistance.
8 pendant 1 minutes , c'est l'équivalent de 4 kw pendant 2 minutes.

C'est pas consommer pareil qui importe, c'est se chauffer pareil qu'il convient.
Or une habitation consomme énergétiquement une certaine puissance pour cela.
Si tu diminue la puissance nécessiare, forcément tu chauffes moins.

Une PAC pour 1 kw consommée , te rends 3kw de chaleur pour uen consigne de température donnée
Un convecteur pour 1kw consommé te rends..1 kw de chaleur à ..100%. pour la meme consigne.
Je vois pas trés bien comment tu vas faire mieux.
Bon WE

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ditovonteese]

Bjr Ditovontesse,
La régulation, modulation de ton systéme se fera sur quels critéres ?
En général c'est le thermostat qui se charge de cela (point de consigne désiré).

Le système est à créer, il aurait été plus facile de tourner le thermostat d'un chaudière électrique, c'est sur.

Apparement tu parles de chauffage électrique, donc je suppose de..convecteurs.
A quoi servirait des "...circuits soudés ou brasés sur un bouchon fileté, en forme d'épingle à cheveux. .." ?
Un bouchon fileté laisse supposé un liquide intérieur ?Peux tu en dire plus ?

Non, pas de convecteurs, je parle d'un thermoplongeurs visé sur le filetage d'une bouteille de découplage hydraulique, ou pour faire un comparatif, comme un petit ballon tampon qui serait relier à mon circuit de chauffage central, ce qui renseigne sur le liquide à chauffer.

Tu peux moduler en appliquant la tension par découpage...sur une meme résistance.
8 pendant 1 minutes , c'est l'équivalent de 4 kw pendant 2 minutes.

Tu as très certainement raison, mais comment le mettre en application dans mon système ?

C'est pas consommer pareil qui importe, c'est se chauffer pareil qu'il convient.
Or une habitation consomme énergétiquement une certaine puissance pour cela.
Si tu diminue la puissance nécessiare, forcément tu chauffes moins..

Je suis d'accord avec ça, ce n'est pas ce que je veux démontrer.

Une PAC pour 1 kw consommée , te rends 3kw de chaleur pour uen consigne de température donnée
Un convecteur pour 1kw consommé te rends..1 kw de chaleur à ..100%. pour la meme consigne.
Je vois pas trés bien comment tu vas faire mieux.

Là aussi je suis (presque) d'accord, mais il existe une différence entre ce qui est promis par les constructeurs et la réalité sur le terrain, j'ai été surpris des consommations électriques de certaines PAC, du nombres d'ampères nécessaire au démarrage, qui oblige à changer d'abonnement, mais aussi des petites subtilités du genre, qu'en période de froid, certaines sont obligées de faire un cycle inverse (une fois sur deux) pour dégeler l'échangeur pris en glace, et comme beaucoup de commerciaux ont sous-dimensionner la puissance de la PAC pour que ça passe mieux, forcement, c'est plus de consommation.

[f6bes]

Remoi,

Ton chauffage central il est à QUOI ? (non dit)
Commençons par comparer ce qui est comparable.
Bon WE

[Ditovonteese]

Remoi,

Ton chauffage central il est à QUOI ? (non dit)
Commençons par comparer ce qui est comparable.

C'est une chaudière fioul avec production d'eau chaude de 24 kW.

Mais vous devez savoir, qu'en 2011 mon ballon d'eau chaude au dessus s'est fendu en plein hiver, ce qui a noyé une carte électronique qui n'était pas disponible, en urgence mon électricien, m'a installé pour trois mois, une chaudière électrique de 8 kW et un ballon d'eau chaude en dépannage.

Ce qui explique pourquoi je sais que 8 kW électrique sont suffisant pour chauffer toute ma maison.

[f6bes]

C'est une chaudière fioul avec production d'eau chaude de 24 kW.

Mais vous devez savoir, qu'en 2011 mon ballon d'eau chaude au dessus s'est fendu en plein hiver, ce qui a noyé une carte électronique qui n'était pas disponible, en urgence mon électricien, m'a installé pour trois mois, une chaudière électrique de 8 kW et un ballon d'eau chaude en dépannage.

Ce qui explique pourquoi je sais que 8 kW électrique sont suffisant pour chauffer toute ma maison.

Remoi,
C'est suffisant suivant les rigueurs de l'hiver!
On ne sait pas dans quelle région tu résides ?
Avoir une chaudiére de 24 kw ne présage pas que cette chaudiére fonctionne au M AXI de ses performances.
Aussi bien elle fonctionnait à SEULEMENT ..8 kw.

Une voiture de 90 cv (maxi) fonctionne fort souvent à 15/20 cv.
Tout est relatif.
Bonne journée

[Ditovonteese]

Re ..

C'est suffisant suivant les rigueurs de l'hiver!

OUI, c'est suffisant, puisque nous avons eu un froid intense en février 2011, depuis les hivers sont particulièrement doux, mais je n'arrive pas à me réjouir du réchauffement climatique.

On ne sait pas dans quelle région tu résides ?

J'habite près d'Albi, donc dans une zone privilégiée.

Avoir une chaudiére de 24 kw ne présage pas que cette chaudiére fonctionne au M AXI de ses performances.
Aussi bien elle fonctionnait à SEULEMENT ..8 kw.

OUI, il y a de forte chance, je pense que les 24 kW devait servir à produire l'eau chaude le plus rapidement possible.

[Tam]

Bonjour, pourquoi vouloir refabriquer une chaudière élec. ? Votre électricien a repris celle qui vous a installée en dépannage ? Par ailleurs vous avez expérimenté cette chaudière donc l'inconnue pour vous me semble plutôt celle d'une PàC, non ?

[Ditovonteese]

Bonjour, pourquoi vouloir refabriquer une chaudière élec. ?

Je ne recherche pas re-fabriquer une chaudière électrique, je cherche à intégrer un thermocouple dans mon ballon tampon déjà existant.
Comme il existe déjà, la soupape de sécurité, le robinet de remplissage et le manomètre sur la potence du vase d'expansion, ce qui fera double emploi en achetant une chaudière électrique neuve ... manque le pressostat.
D'autres parts, même si "soi disant" certaines sont équipées d'une modulation électronique, je vois bien sur le panneau de commande les interrupteurs/diodes qui enclenchent les tranches et que pour obtenir une puissance de 8 kW, dans mon cas, il faudrait trois tranches de 1200 W + 2800 W + 4000 W.
Ce qui me prive de l'utilisation des puissance en dessous de 1200 W, surtout en début et fin de saison.

Votre électricien a repris celle qui vous a installée en dépannage ?

Oui, il s'en sert comme chaudière de dépannage.

Par ailleurs vous avez expérimenté cette chaudière donc l'inconnue pour vous me semble plutôt celle d'une PàC, non ?

En toute franchise, je n'ai pas les moyens d'acheter une PAC et de toute façon, je n'ai pas les compétences pour intervenir sur le circuit frigorigène, voilà pourquoi, j'aimerais expérimenté la solution d'une régulation et modulation d'un thermoplongeur, qui me semble réalisable, simple à faire fonctionner et à entretenir et d'un cout abordable.

[Ditovonteese]

Je pense avoir trouvé l'élément chauffant de mon ballon tampon.

Thermoplongeur de 8500 ou 9250 W en 3 x 12,3 A
https://store.brewpi.com/mashing/sta...-element-8500w

Kit de montage de thermoplongeur
https://store.brewpi.com/3f-heating-...-enclosure-kit

Relais statique SSR en 3 phases 20 A
https://store.brewpi.com/3-phase-sol...-relay-ssr-20a

Dissipateur de chaleur
https://store.brewpi.com/low-profile...-ssr-heat-sink

Coté modulation, pourriez-vous m'aider à moduler ce thermoplongeur de façon à exploiter sa puissance de 0 à 8500 W de manière à obtenir une température optimale de l'eau ?

Coté régulation, pourriez-vous m'aider à mettre en place une régulation sur température extérieure (régulation basée sur les déperditions réelles du bâtiment) pour que le réglage de la température d'eau se fasse de manière continue, sur une mesure permanente de la température extérieure ?

Ou alors, de faire en sorte qu'un thermostat modulant avec fonction PID puisse fonctionner de cette manière ?

Car j'ai cru comprendre que ce dernier, ne module pas toujours directement la puissance de l'élément chauffant, mais crée une modulation "artificielle" de la température de l'eau avec des mesures temporelles d'élévation/diminution de la température intérieure.

Pouvez-vous me confirmer son principe de fonctionnement qui me semble être le suivant ?:

- Est-ce qu'avec une eau à 40°C, la température intérieure s'élève jusqu'à la consigne demandée / au bout de combien de temps ?

- Si non, c'est peut-être que la température extérieure baisse. Il commande à la chaudière une élévation de la température d'eau à 45°C, et revérifie. Si la température se stabilise, c'est la « bonne » température. Et ainsi de suite …

Ce qui voudrait dire, que par moment, avec moins de réactivité, et plus d'oscillations autour de la température optimale d'eau, on peut chauffer l'eau à une température plus que nécessaire et donc consommer plus d'énergie.

Je pense qu'il était nécessaire d'apporter ces renseignements et de fixer un cap.

[antek]

Comment fonctionne ce SSR, commande analogique ou tout ou rien ?
En fonction de la commande on choisit le régulateur (ou modulateur).

Si je comprend bien ta terminologie, une régulation est une modulation avec boucle d'asservissement ?

[f6bes]

Remoi,
"....... Est-ce qu'avec une eau à 40°C, la température intérieure s'élève jusqu'à la consigne demandée / au bout de combien de temps ?..."
Ben oui la température s'éleve jusqu'à la consigne demandée.
En combien de temps...c'est comme le fut du canon...ça dépends: du VOLUME d'eau et déperditions du systéme contenant l'eau.

Bonne journée

[Ditovonteese]

Comment fonctionne ce SSR, commande analogique ou tout ou rien ?
En fonction de la commande on choisit le régulateur (ou modulateur).

Si je comprend bien ta terminologie, une régulation est une modulation avec boucle d'asservissement ?

Je t'avouerais que je suis comme la boucle ... quand je ne suis plus, je décroche.

Je suis loin d'avoir vos compétences, j'ai du mal à suivre parfois.

[Ditovonteese]

Remoi,
"....... Est-ce qu'avec une eau à 40°C, la température intérieure s'élève jusqu'à la consigne demandée / au bout de combien de temps ?..."
Ben oui la température s'éleve jusqu'à la consigne demandée.
En combien de temps...c'est comme le fut du canon...ça dépends: du VOLUME d'eau et déperditions du systéme contenant l'eau.

Bien entendu qu'elle le sera jusqu'à la consigne demandée dans une régulation basée sur la température intérieure.

Il en sera autrement pour une régulation basée sur la température extérieure, s'il fait -10°C extérieur à 7h du matin, la courbe de chauffe (réglée pour les émetteurs et les déperditions propres du logement) demandera à la chaudière d'envoyer par exemple une eau à 70°C pour obtenir 20°C intérieur. Et peut-être qu'à midi, il ne fera plus que -3°C à l'extérieur, la régulation demandera alors à la chaudière de n'envoyer que de l'eau à 55°C pour continuer d'obtenir une température ambiante de 20°C.

[f6bes]

Remoi,
L'apport calorifique de la chaudiére dépend de la température de consigne et de la durée de chauffe de celleçi.
Tu atteindras plus rapidement la " consigne" si ton eau est à 70° que si elle est à 55°.
Le nombre de calories nécessaires sera le meme, mais pas dans le meme temps. Ce que tu gagnes en dilinution de température,
tu le perds en durée de réchauffage (pour une meme température externe).
Je ne vois ce que l'on gagne?
Bonne soirée

[Ditovonteese]

Remoi,
L'apport calorifique de la chaudiére dépend de la température de consigne et de la durée de chauffe de celleçi.
Tu atteindras plus rapidement la " consigne" si ton eau est à 70° que si elle est à 55°.
Le nombre de calories nécessaires sera le meme, mais pas dans le meme temps. Ce que tu gagnes en dilinution de température,
tu le perds en durée de réchauffage (pour une meme température externe).
Je ne vois ce que l'on gagne?
Bonne soirée

Vous avez raison sur la durée, j'y gagne en confort, avec une régulation basée sur une température extérieure, même à -10°, je suis certain de me lever, de faire ma toilette et de boire mon café de 7 h du mat, à 20° ... alors qu'avec une régulation basée sur une température intérieure les 20 ° seront atteint quand je serais parti de la maison ... juste au moment ou je demande de moins chauffer ... mince

[Tam]

@Ditovonteese, je retiens que tu veux refabriquer une chaudière électrique sans forcément les connaissances d'un bureau d'étude ad-hoc.
Plutôt que de réinventer la roue je suggère d'étudier l'existant, le copier si le jeu en vaut la chandelle

Voici un premier exemple trouvé.

Réf REGULC

REGULC Régulation électronique GRETEL ~500€ttc
- Régulation en fonction de la température extérieure
- Câblée dans la chaudière
- Livrée avec sonde d'eau, sonde extérieure (SE) et 2 sondes d'ambiance (SA)
- Possibilité de commande par téléphone
- Raccordement 2 fils SE et SA (contact sec)
- Incorporée et câblée

[Ditovonteese]

@Ditovonteese, je retiens que tu veux refabriquer une chaudière électrique sans forcément les connaissances d'un bureau d'étude ad-hoc.
Plutôt que de réinventer la roue je suggère d'étudier l'existant, le copier si le jeu en vaut la chandelle
Voici un premier exemple trouvé.

Merci Tam
Je te remercie d'avoir consacré du temps pour cette recherche.
J'ai téléphoné au bureau d'étude de chez GRETEL, leur option REGUL C m'intéresse effectivement, l'option coute 540 €.
M. RICHARD m'a annoncé qu'une chaudière électrique avec modulation électronique était à l'étude et qu'elle devrait sortir courant 2018.

Si je devais partir d'une solution GRETEL par exemple, elle serait : Une chaudière GRETEL SCAV 9 kW - 1800 € + REGUL C - 540 € = 2340 € TTC ... mais toujours pas de modulation de 0 à 9 kW., mais de 3 kW + 3 kW + 3 kW.

Autant vous dire tout de suite que c'est cette chaudière qui a été installée par mon électricien, je peux aussi vous dire que les premiers 3 kW sont trop puisant pour le début et fin de saison, ça chauffe trop vite, ça arrive vite au point de consigne, ça crée des trains de chaleur qui font dilater les tuyaux, donc bruit, et usure prématurée de mes robinets thermostatiques.

Je ne suis pas contre l'idée d'équiper la chaudière GRETEL d'un thermoplongeur de 9 kW encore faut-il, qu'il existe, qu'il s'adapte, et trouver une modulation qui puisse s'intégrer entre la régulation et ce thermoplongeur.

Mais il me semble qu'avec un thermoplongeur de 8500 W à 70 € visser directement dans un ballon tampon, (voir post, plus haut) ça laisse de la marge pour trouver une régulation et une modulation de la mort qui tue.

D'autres parts, si tu me dis qu'il n'y a pas mieux que la REGUL C de chez GRETEL, alors OK, partons de cette régulation et essayons de trouver le système de modulation qui va piloter le thermoplongeur.

A ce propos, en faisant des recherches sur le thermoplongeur, j'ai trouvé un réchauffeur de fluide ...http://www.electrowatt.fr/produits/Rechauffeur.php
... qui utilise un thermoplongeur, dans ce cas, je peux même virer le ballon tampon et injecter directement les Watts dans mon circuit chauffage.