Mur chauffant solaire et thermosiphon

[invite4351004e]

Bonjour à tous

Je me questionne sur la pertinence du principe de thermosiphon dans un système de chauffage solaire par un mur chauffant couplé à un capteur solaire.
Si en théorie on part sur un système optimisé avec un capteur solaire plaqué sur un mur orienté plein sud, dans une région avec un ensoleillement suffisant, un dimensionnement d'environ 2 m2.
Le circuit d'eau du capteur traverse directement le mur extérieur à son point haut et rejoint un circuit de chauffage mural de 8 m2 environ, tout cela suivant une pente suffisante, puis ressort à son point bas pour retourner dans le capteur.

Peut-on à votre avis espérer que le principe du thermosiphon sera suffisant pour provoquer une circulation naturelle du système ? Et suffisant aussi pour espérer un système de chauffage efficace ?
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[invite40271050]

Bjr à toi, Par principe la chaleur monte. Si ton capteur solaire est en HAUT de ton mur..
la chaleur ( cirfculation) ne descendra...jamais....par elle meme. Maintenant si tu y adjoints
un circulateur...y aura plus de probléme .
Avec 2 m2 tu peux espérer dans le meilleur des cas (en été) récupérer..2 1500à 2000 watts.
Mais on se chauffe rarement en été.
Donc les 1500/2000 watts ne seront pas présent en hiver.
Bonne journée

[invite4351004e]

J'aimerai justement savoir si je peux espérer me passer d'un circulateur.

Mon idée, c'est plutôt un capteur solaire à la même hauteur que le mur chauffant, ou plus exactement un tout petit peu en dessous pour respecter les pentes nécessaires au thermosiphon. Ma question c'est plutôt de savoir si le phénomème du thermosiphon sera suffisant pour assurer la circulation, ou s'il y aura, quoique je fasse pour optimiser le système, trop de perte de charge dans le circuit de chauffage, pour que ça circule.

[invite40271050]

Remoi, C'est pas une question de pertes de charge.C'est tout simpmlement que la circulation
ne pourra pas...s'ETABLIR.
Regarde comme sont conçus les chauffe solaire en THERMOSIPHON : la partie chauffante (panneaux)
est TOUJOURS en...dessous de la partie chauffée ( ballon).
https://i.ebayimg.com/images/g/vnoAA...NJm/s-l300.jpg
Pour ton mur c'est le meme principe
Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4351004e]

Merci pour ta réponse.

Je comprends bien la problématique et le phénomène. Dans ce cas imaginons simplement que le capteur soit au RDC et le mur chauffant au premier étage. Penses-tu que cela puisse fonctionner malgré les pertes de charge ?

[trebor]

Bonjour,

Avec la source de chaleur en bas et les radiateurs en haut en respectant la pente pour la montée et celle pour la descente de l'eau refroidie, la circulation se fera.

A quelle vite ?

Probablement suivant la différence de la température en bas et celle du haut, plus l'écart de ces deux températures sera importante et mieux la circulation se réalisera.

Mais voyons l'avis des pros du thermosiphon ?

Quelques vidéos en attendant :
https://www.google.com/search?q=prin...iw=974&bih=550

[invite40271050]

Merci pour ta réponse.

Je comprends bien la problématique et le phénomène. Dans ce cas imaginons simplement que le capteur soit au RDC et le mur chauffant au premier étage. Penses-tu que cela puisse fonctionner malgré les pertes de charge ?

Bjr à toi,
Il est fort probable qu'au DEPART (panneaux chauds) et (murs froids) cela puisse circuler assez rapidement.
Mais au fur et à mesure de la circulation les fluides vont avoir tendance à s'équilibrer...donc moins vite.
Tout dépendra de la rapidité qu'aurons les murs à céder plus ou moins vite la chaleur au milieu ambiant (piéce)
C'est pas la peine que cela circule vite,faut laisser le temps au mur de céder ses calories.
Il existe des minicirculateur en12/24v. (qq watts).
Un mini panneau solaire qui alimente le minicirculateur et c'est bon.
Qui plus est, c'est auto régulé:
Il y a du soleil , les panneaux chauffent.
Pour le minicirculateur, il y a du soleil le mini panneau alimente le cifrculateur.
Plus de soleil ça s'arréte ....tout seul.
Bonne fin de semaine

[invite4351004e]

@f6bes : l'idée du mini-circulateur alimentée par un mini-capteur solaire est pas mauvaise effectivement. Mais ça serait encore mieux si on peut s'en passer, non ? Au niveau entretien, tranquilité et coût bien-sûr, etc.. Après reste à savoir si le mini-circulateur peut améliorer la puissance de chauffage ?

@ trebor : merci pour les liens vidéos, j'en avais déjà vu qq unes mais pas toutes. Celle en situation ou l'utilisateur ajoute un colorant permet de bien mesurer l'ampleur du phénomène, en plein soleil avec un capteur tubes à vide, donc meilleures conditions possibles à priori.

J'ai peur qu'effectivement cela soit un peu juste pour faire une circulation efficace dans un mur chauffant. C'est quand même étonnant que personne n'ait essayé. On trouve plein de liens sur le chauffeau solaire, mais beaucoup moins sur le chauffage et je ne comprends pas pourquoi.

On parle souvent de 70 % d'économie sur l'eau chaude sanitaire générée par un chauffe-eau solaire, mais très peu sur les économies générée par un chauffage solaire. C'est bien dommage.

[trebor]

Le problème c'est qu'en hiver les panneaux mis dehors chauffe moins fortement ( il fait froid et le soleil est moins efficace ).

Avec 2 m² de panneau en hiver, tu pourras peut-être récupérer 500 W.h par jour et uniquement pendant quelque heures, c'est beaucoup d'effort et de frais pour peu d'énergie à récupérer.
https://www.google.com/search?q=puis...t=firefox-b-ab
Sur l'un de ces liens, il est indiqué (sauf erreur) pour la France de 3 à 5 KW.h/m² max l'été par jour suivant les régions au Nord 3 et au Sud 5 KW.h max.
C'est pour cela que le système est plutôt utilisé pour chauffer l'eau chaude sanitaire en été et en hiver mais avec bien moins de rendement.

Celui qui a une installation chez lui pourra sans doute nous dire de combien chute sa production en moyenne pour les 6 mois de l'année de novembre à avril.

[invite4351004e]

@trebor : Pour l'avoir constaté en voyageant, le système thermosiphon monobloc est utilisé de manière intensive dans les pays à fort ensoleillement comme la Grèce, le Portugal, le Maghreb...
Je remet pas ça en question. Ce sont des populations qui ne font pas ça par éthique, mais tout simplement parce que c'est rentable en été, mais sans doute aussi une grande partie de l'année. En France, c'est plus restreint, mais je pense que cela reste économiquement rentable, avec un appoint en hiver.

En ce qui concerne mon projet, c'est différent. Comme il s'agit de chauffage, les statistiques en été ne sont pas pertinentes. De plus, je pense, mais je me trompe peut-être, qu'un capteur placé à la vertical est plus judicieux pour du chauffage, parce qu'il capte le maximum en hiver et beaucoup moins en été. Malheureusement, toutes les statistiques que je trouve concerne l'ensoleillement à l'horizontale et non à la verticale.

[trebor]

Bonjour à tous,

Chez nous dans le nord de la France, le mieux pour du chauffage gratuit l'hiver, il n'y a pas mieux que de large vitres exposées plein sud.

Ou les murs trombes : https://www.google.com/search?q=murs...iw=974&bih=550

Des panneaux horizontaux, c'est pour l'équateur et plus vous remontez vers le nord et plus les panneaux doivent se redresser sans jamais se mettre à la verticale (sauf au pôle nord).

[invite4351004e]

Effectivement. Dans mon projet, je compte d'ailleurs coupler mur trompe plein sud et mur chauffant avec capteur solaire orienté plein sud.

Par contre je comprends pas pourquoi on pourrait pas mettre un capteur solaire à la verticale. En plein hiver, avec un soleil au zénith à environ 20°, un capteur à la vertical capte mieux qu'un capteur en toiture ou à 45°. Et c'est à ce moment là qu'on a besoin le plus de chauffage, non ?

[trebor]

C'est certain, il faut que les panneaux soit bien positionnés avec le soleil et donc à modifier l'angle régulièrement ce qui n'est pas possible en toiture.
Avec des panneaux suiveurs de soleil, vous aurez toujours le maximum d’énergie à capter.
http://www.lte-fr.com/img/tracker_LTE_3000.jpg
Placé à la vertical sans suivre le déplacement du soleil d'Est vers l'Ouest vous perdez énormément d'énergie.
De plus l'hiver n'est pas la période la plus ensoleillée de l'année, les journées sont courtes et les nuages plus présent que les autres mois de l'année.

[invite4351004e]

Avec les capteurs solaires à tube-sous-vide, on est moins dépendant du mouvement d'est en ouest (forme tubulaire optimisée pour capter l'énergie dès les premiers rayons de soleil et ce jusqu'à son coucher)
Donc jusqu'à preuve du contraire, l'installation à la verticale pour un chauffage solaire ne me semble pas une mauvaise idée. Je ne parle pas de photovoltaïque bien-sûr ou la problématique est différente.

[trebor]

J'ai déjà vu ces tubes en verre sur le pignon d'une maison, ils étaient mis à la verticale, mais ce n'est pas une majorité des cas.
http://www.solairethermique.guidenr....-thermique.php

[invite40271050]

Avec les capteurs solaires à tube-sous-vide, on est moins dépendant du mouvement d'est en ouest (forme tubulaire optimisée pour capter l'énergie dès les premiers rayons de soleil et ce jusqu'à son coucher)
Donc jusqu'à preuve du contraire, l'installation à la verticale pour un chauffage solaire ne me semble pas une mauvaise idée. Je ne parle pas de photovoltaïque bien-sûr ou la problématique est différente.

Bjr à toi,
Il faudrait que tu considéres quelle est la puissance (ou plus tot quantité d'énergie dont tu peux avoir besoin
en fonction du volume à vouloir chauffer)
et la quantité d'énergie que va t'apporter...2 m2 de panneaux thermique ?
J'ai bien peur que 2 m2 de panneaux en hiver, ce soit un petit pipi de chat.
Il est bien évident que les panneaux doivent etre positionnés pour obtenir
le meilleur ensoeillement possible....en hiver.

L 'idée est peut etre bonne en théorie, mais faudra plus de 2 m2.
Bonne journée

[invite4351004e]

@f6bes : je partirai plutôt sur une surface de panneau d'environ 10 m2. Mon projet concerne une maison type BBC, voire passive. Au stade où j'en suis dans ce projet, il s'agit plutôt d'étudier la faisabilité et le choix des types de chauffage, mur trompe, chauffage solaire, vérandas.. l'appoint en chauffage les jours les plus froids se fera avec une cheminée type insert fermé et chaleur redistribué dans les pièces.

Ma réflexion sur le chauffage est parti de plusieurs infos dont celle-ci :
http://www.solaire-diffusion.eu/sola...-approche.html

Mon sujet de discussion sur ce forum porte sur la faisabilité d'un mur chauffant solaire avec thermosiphon, parce que je trouve cela très intéressant au niveau du concept, simple en entretien etc.. mais tu as peut-être raison, cela risque peut-être de chauffer comme du pipi de chat

[invite40271050]

Remoi,
Juste pour le fun: on dit mur "Trombe" (nom du concepteur) et non.....trompe.
https://www.google.com/url?sa=t&rct=...ik83DzMxvkw0nv

Pour commencer faudrait évaluer les besoins.....et donc connaitre ce que l'on peut espérer
" récupérer".
On ne sait ou tu résides, non connues les conditions hivernales d'ensoleillement.
l'orientation optimale des panneaux ( c 'est pas forcément ..vertical) faut connaitre
les coordonnées géographiques (latitudes), )....donc beaucoup de chose à prendre en compte pour d'abord
en avoir une vague idée.
Bonne journée

[invite4351004e]

oulahh.. La honte..
Trump Wall en anglais

Je réside dans le sud de la région lyonnaise, tout près du Rhône qui chasse bien les nuages.
L'ensoleillement est correct, j'attends les statistiques pour 2018 qui devraient pulvériser les records.
En moyenne, on doit être entre 1100 à 1200 kWh.

Pour mon dimensionnement, j'ai raisonné ainsi :
1 mur chauffant de 8 m2 par pièce (chambre ou salle de vie) d'environ 12 m2, 4mx3m, soit 30 m3
le mur chauffant est intégré soit dans un mur de refend béton de 20 cm soit dans un mur extérieur béton de 20 cm avec ITE.
chaque mur chauffant est alimenté par un capteur solaire de 2 m2 orienté plein sud.

L'isolation est prévue suivant les normes de maison passive.

[Ulyssesourd]

oulahh.. La honte..
Trump Wall en anglais

Je réside dans le sud de la région lyonnaise, tout près du Rhône qui chasse bien les nuages.
L'ensoleillement est correct, j'attends les statistiques pour 2018 qui devraient pulvériser les records.
En moyenne, on doit être entre 1100 à 1200 kWh.

Pour mon dimensionnement, j'ai raisonné ainsi :
1 mur chauffant de 8 m2 par pièce (chambre ou salle de vie) d'environ 12 m2, 4mx3m, soit 30 m3
le mur chauffant est intégré soit dans un mur de refend béton de 20 cm soit dans un mur extérieur béton de 20 cm avec ITE.
chaque mur chauffant est alimenté par un capteur solaire de 2 m2 orienté plein sud.

L'isolation est prévue suivant les normes de maison passive.

Bonjour
Dans une maison passive il ne sert à rien d'avoir ces panneaux pour chauffer un mur quand le soleil est là.
Les vitrages bien orientés suffissent largement et pomper l'air de la pièce au sud pour les propulser vers celles situées au nord.
A+

[Mickele91]

Bonjour,

Dans une maison passive il ne sert à rien d'avoir ces panneaux pour chauffer un mur quand le soleil est là.

Oui, je suis du même avis que Ulysse...si la maison est passive, la captation solaire par des ouvrants bien positionnés sera amplement suffisante...

Après, tu peux envisager du captage pour faire du stockage, afin de couvrir toute ou une partie du besoin, quand le soleil n'est plus là...mais c'est autre chose...

Cordialement

[invite40271050]

L'ensoleillement est correct, j'attends les statistiques pour 2018 qui devraient pulvériser les records.
En moyenne, on doit être entre 1100 à 1200 kWh.

.

Remoi,
Tu es sur que tes 1200 kWh c'est pour les mois...d'hiver ?
Ca sert à rien de comptabiliser sur l'ensemble de l'année.
Donc en hiver ce doit etre ...nettement moins.
Bonne journée

[invite4351004e]

@f6bes : c'est difficile de trouver des statistiques sur le rendement solaire mois par mois. Si tu connais un site, je suis preneur.
Tout ce que je sais, c'est que La région Rhône-Alpes est la première région française pour la surface de capteurs solaires thermiques (soit 18% de la surface nationale) et la quatrième pour la puissance photovoltaïque raccordée au réseau d'électricité (soit 10% de la puissance nationale).
La région bénéficie en effet d'un ensoleillement parmi les plus favorables au niveau national.

@Mickele91 et Ulyssesourd : je disais maison passive pour l'isolation pour donner un ordre d'idée, j'aurai dû dire isolation en conséquence. Encore une fois, j'en suis au stade de la conception du projet et je suis en reflexion sur les solutions bioclimatiques les plus adaptées. Je ne suis pas certain de partir sur un modèle de maison passive, et le sujet de cette discussion est la faisabilité et le bien fondé d'un mur chauffant solaire par THERMOSIPHON

[Mickele91]

Re,

Je ne suis pas certain de partir sur un modèle de maison passive, et le sujet de cette discussion est la faisabilité et le bien fondé d'un mur chauffant solaire par THERMOSIPHON

Oui...mais justement, si la maison était passive, le bien fondé de la nécessité de recourir à un mur chauffant...serait infondé......

Ça veut simplement dire que si ta maison est bien pensée...tu n'as pas besoin de "t'enquiquiner" à lui rajouter un ou des murs chauffant...

C'est un peu comme si ayant une maison passive, tu cherchais absolument à lui "coller" un chauffage central...il ne serait pas utile, si ce n'est de te faire faire des dépenses pour rien...

Cordialement

[invite4351004e]

Oui je comprends bien.. et comme je t'ai dit, je ne suis pas certain de vouloir "coller" au principe d'une maison passive, qui est, si je ne me trompe d'isoler parfaitement pour n'avoir aucune déperdition de chaleur en hiver. Dans le principe je me sens plus proche du bio-climatique, avec une maison plus respirante..
J'ai eu tord de parler de maison passive en parlant de l'isolation que j'envisage et mea culpa .
Je voulais dire que l'épaisseur et la matière de l'isolant sera determiné en conséquence à postériori des moyens de chauffage, et non l'inverse.

[Mickele91]

Bonsoir,

qui est, si je ne me trompe d'isoler parfaitement pour n'avoir aucune déperdition de chaleur en hiver.

Pas tout à fait...c'est une maison, dont le besoin en chauffage est tellement faible, que les simples apports solaires direct et un chauffage rudimentaire...suffisent à la chauffer...

Dans le principe je me sens plus proche du bio-climatique, avec une maison plus respirante..

Mais il n'y a pas d'opposition....vu que pour être passive...une maison ce doit d"être bioclimatique...c'est à dire bien orientée vis à vis du soleil....parce que si tel n'est pas le cas, c'est compliqué, pour ne pas dire impossible, d'être "raisonnablement" passif....

Respirante....qu'est-ce que tu appelles très concrètement une maison respirante ?...

Cordialement

[invite1d188270]

Pour en revenir a la question de départ de ce fil, te passer de circulateur sur l'installation que tu projette est rigoureusement impossible.


La = rugosité + la longueur + la perte de charge d'un tube Dn 16 + la faible différence de niveau géométrique entre l'émetteur et le récepteur calorifique + le faible volume d'eau, donc la faible différence possible de densité entre le

point chaud et le point froid peuvent expliquer cela.


Un "matheux" de ce site pourra calculer cela.

Tu partira en ébullition dans ton capteur bien avant d'avoir transporté 3 litres d'eau ou de fluide caloporteur.

C'est une consommation de pompe de l'ordre de 10 w qui vous ennuie?

Installez un poêle a bois rudimentaire, ou construisez le, ce sera plus "rentable".

[yves35]

bonsoir,

excellente synthèse de Ruklauf... ça ne peut pas marcher . Ensuite il ne faut pas rêver trop fort avec une maison passive. Ce n'est pas une maison sans chauffage . Il faut en moyenne sur la saison de chauffage apporter quand même 15 kwh/m² pour chauffer .Il vaut mieux faire un cesi "agrandi" qui outre l'eau chaude pourra chauffer en basse température un ou deux radiateurs basse température voire un mur chauffant le tout avec un circulateur et une régulation.
http://www.sebasol.info/archives/201...nnot%C3%A9.pdf
http://www.sebasol.info/realisations.aspx?id=1073&r=
http://www.sebasol.info/realisations.aspx?id=1078&r=
etc...

yves

[invite4351004e]

Mickele91 : Malgré tout quand on voit par exemple les contrôles imposés pour être labelisé Passivhaus, la gestion extrêmement drastique des ponts thermiques, l'épaisseur nécessaire de l'isolation et la limitation des surfaces d'ouvrants, même sur les murs exposés au sud, je ne suis pas certain que cela corresponde à ce que je veux comme projet.
Je trouve cela très bien mais j'aimerai réfléchir avant d'en arriver là à une enveloppe plus ouverte, c'est ce que j'entends pas respirante.

En fait cette réflexion m'est venue à force de me renseigner sur les méthodes de construction anciennes, voire ancestrales en remontant jusqu'aux phéniciens (eh oui ). Il y a une science très ancienne et extrêmement pointue sur l'utilisation de l'énergie solaire dans le bassin mediterranéen et sur l'utilisation de l'inertie des murs et du déphasage qui permettait aux habitations d'être chaude à l'intérieur quand il faisait frais ou froid dehors et inversement. Je trouve qu'on oublie ça et qu'on se prive de ces phénomènes naturels avec les maisons passives extrêmement isolées. Ce n'est pas du tout une critique, c'est très bien en Europe du Nord, mais j'aimerai réfléchir à autre chose et voir dans quelle mesure on peut trouver d'autres solutions en ouvrant un peu plus l'habitat, qq chose d'un peu plus méridional en fait. De plus l'ITE, mais si c'est une super solution pour supprimer les ponts thermiques limite quand même considérablement la possibilité d'utiliser l'inertie des murs extérieurs et c bien dommage !

@Ruklauf : je pensais plutôt à du 20 mm pour le serpentin, mais d'après ce que tu dis, cela ne devrait pas suffire. Puis-je te demander sur quoi tu appuies ce que tu dis ? tu as peut-être expérimenté des choses similaires ? Effectivement si un matheux pouvait avoir la gentillesse de me calculer ça, ce serait super et ça m'éviterai de me faire des idées fausses...

[invite1d188270]

!

@Ruklauf : je pensais plutôt à du 20 mm pour le serpentin, mais d'après ce que tu dis, cela ne devrait pas suffire. Puis-je te demander sur quoi tu appuies ce que tu dis ? tu as peut-être expérimenté des choses similaires ? Effectivement si un matheux pouvait avoir la gentillesse de me calculer ça, ce serait super et ça m'éviterai de me faire des idées fausses...

Je m’appuie sur mon expérience des fourneaux bouilleurs qu j'installais avec mon père il y a 40 ans, des gros diamètres de tubes, des pentes toujours ascendantes, un fourneaux au RDC et l'installation qui ne fonctionne naturellement qu'a l'étage, 500 litres d'eau dans l'installation, etc.

Je m’appuie aussi sur les lois de la physique.