Déperdition thermique d'un ballon thermodynamique par thermosiphon

[Delfred64]

Bonjour.

Nous avons fait installer un ballon thermodynamique. Celui-ci se situe au ss sol. La conduite d’ECS part vers le haut jusqu’au plafond, puis à l’horizontale sur plusieurs mètres avant de remonter alimenter les étages. Une vanne est placée sur la portion horizontale pour connecter la sortie en alpex du ballon à l’ancienne conduite en galva.
Tant que cette vanne est fermée, la déperdition de température de l’eau du ballon est normale. Par contre, sitôt que l’on ouvre la vanne, toute la conduite d’ECS se met à chauffer, à tel point que j’enregistre une perte de 25 degrés durant douze heures, le ballon étant mis à l’arrêt.
On est ici dans le cas d’un problème de thermosiphon.
Après avoir consulté le web, j’ai fait installer une lyre en cuivre au sortir du ballon. Un peu moins d’un mètre en descente, 25 cm horizontaux, puis remontée jusqu’au tuyau s’alpex déjà placé. La lyre n’est pas idolée pour favoriser un maximum son refroidissement.
Après l’ouverture de la fameuse vanne, le phénomène de thermosiphon est toujours aussi présent.
Que me conseilleriez vous de faire de pour résoudre définitivement ce problème ? Je m’en arrache les cheveux !
Merci
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[Positron1]

Salut,
La solution est on ne peut plus simple, tu mets un clapet à battant sur la parie verticale, l'eau passera lorsque un robinet s'ouvrira et se fermera par le propre poids du battant, quel diamètre a ta canalisation ? il faudrait prévoir au moins un 20/27 de façon à ce que le battant fasse un certain poids

[Delfred64]

Je ne suis pas expert, mais le cuivre de la lyre est en 22.
Ensuite c’est de l’alpex, puis du galva de 28 extérieur sur la portion haute horizontale.
Un grand merci pour votre intervention. Je suis toute ouie.
L’installateur envisage d’installer une électrovanne couplée au circulateur qui ne s’active que par programmation. Le tout sur le retour de boucle.
Je ne sais pas quelle est la meilleure solution…
Que finalement, la lyre sera toujours inutile, selon vous?

Merci encore

[Positron1]

Re,
Vire la lyre, laisse là si elle ne gène pas et que ça simplifie la mise en place de ce que je te propose, essaye de mettre ce clapet et si ça ne marche pas (ce qui m'étonnerait fort) tu seras toujours à temps de compliquer la chose !!! beaucoup plus cher !!!
Un clapet de 26/34 serait bien le battant est assez lourd, il ne sera pas soulevé par le courant d'eau du thermosiphon, il coupera la circulation de l'eau
Vertical le clapet mais tu l'auras compris

[A voir en vidéo sur Futura]

[Delfred64]

Un grand merci pour ce conseil.
On va investiguer l'histoire avec l'installateur.

Voici néanmoins deux photos, avant et après installation de la lyre. Ca te donnera une meilleure idée de l'installation à problème.
La puissance du thermosiphon est phénoménale. A peine la vanne rouge ouverte qu'endéans les 3 minutes, la partie en cuivre est déjà toute chaude, à tel point que l'on sent au toucher la circulation à l'intérieur de la conduite.
Le phénomène est tellement costaud, que j'espère que le clapet à battant placé à la verticale ne s'ouvrira pas. Et surtout, qu'une fois la demande en eau chaude arrêtée, qu'il se fermera et ne laissera pas le phénomène de thermosiphon enclenché...

[Delfred64]

Avant.jpg
Après.jpg

[Positron1]

Re,
Si tu as peur que le clapet se soulève, il existe en une autre sorte: avec un ressort de rappel de la soupape

à tel point que l'on sent au toucher la circulation à l'intérieur de la conduite.

Es tu sur qu'il n' y a pas de circulateur ? parce que pour sentir la circulation il faut que quelque chose pousse
C'est une installation neuve ?

[Delfred64]

L’installation d’origine n’est pas toute récente.
Il y a un circulateur sur le retour de boucle, mais il est actuellement débranché. C’est le seul. Il est totalement inutile pour l’heure puisqu’avec la circulation naturelle en ce moment, on a de l’eau chaude pratiquement tout de suite lorsque la vanne est ouverte. D’ailleurs, pour l’instant, on ferme la vanne lorsque l’eau chaude n’est pas nécessaire, pour éviter que la PAC se mette en route cycliquement, même sans demande.

[Positron1]

Re,
Ok, et bien testes un clapet
celui à ressort il est plus dur à soulever et de plus tu peux durcir le ressort ( en bidouillant !)

[Delfred64]

Ok Merci.
Je reviendrai avec la solution ! ��

[Positron1]

Salut,
Et alors ?

[Delfred64]

Bonjour.

Après tout avoir épluché, il ressort que la seule solution radicale est soit de supprimer le retour de boucle qui accentue le problème, soit d’y intégrer la fameuse EV dont l’alim sera couplée à celle du circulateur.
J’ai commandé une EV et une bobine de rechange chez Ode France.
On attend sa livraison depuis 10 jours…
Le prix sera raisonnable. Moins de 140 euros pour le tout.
Je confirmerai le résultat une fois en fonction.

Merci.
À bientôt.

[yves35]

bonsoir,

j'ai une pratique du thermosiphon à cause de mon installation solaire. Si la 2 eme photo est encore en l'état, cad pas d'isolation sur le branche ascendante de la lyre ,alors il faut isoler toute la partie ascendante car c'est un puissant moteur de thermosiphon. En revanche il ne faut pas d'isolant sur toute la partie descendante. De la sorte il se crée un bouchon d'eau froide en partie basse.
Il arrive qu'on soit obligé de recourir à un clapet à battant si la longueur de la lyre est insuffisante.A mon avis l'EV est inutile...

yves

[Positron1]

Salut,

A mon avis l'EV est inutile...

C'est aussi mon avis,, c'est un sujet à panne, d'un coût élevé, il eut été préférable de faire un essai avec un clapet, et de voir venir, si cela ne fonctionnait pas , alors il aurait fallu avoir recours à l'électrovanne, mais très peu de risque

[SK69202]

Le thermosiphon ne vient pas que de l'eau chaude qui monte, il vient aussi de l'eau froide qui descend par le bouclage, d'où l'inefficacité de la lyre, l'eau chaude est poussée par l'eau froide qui redescend.

[Delfred64]

Merci à tous pour vos réactions.
Je vais tenter d’expliquer certains aspects pour justifier notre choix de l’EV sur le retour.
L’isolation de la lyre a bel et bien été faite sur la partie ascendante pour favoriser ce fameux bouchon de froid comme rappelé par Yves. Sitôt la vanne d’ECS ouverte en aval du ballon, la lyre est totalement chaude endéans quelques minutes. En effet, la lyre seule ne sert à rien. Il faut le voir pour le croire, l’effet
Thermosiphon est tellement puissant que l’on sent au toucher la circulation de l’eau dans les conduites, à croire qu’un circulateur est enclenché alors que l’unique placé sur le retour de boucle est débranché en permanence depuis la constatation de ce phénomène.
Vu la puissance de ce thermosiphon, l’ajout d’un clapet à battant pourrait peut-être être efficace dans un premier temps. Il empêcherait en effet toute circulation comme le fait actuellement la vanne en aval du ballon lorsqu’elle est fermée. Par contre, ce qui nous dissuade de ce montage, c’est que sitôt le circuit sollicité par une demande en eau chaude, l’effet thermosiphon sera à nouveau amorcé, la lyre ne se refroidissant jamais, le clapet restant en permanence ouvert, ne refermera jamais le circuit.
La seule solution est d’empêcher le fonctionnement du retour de boucle ouvert en permanence.
Il faut être conscient qu’il s’agit d’une maison de la moitié des années soixantes. L’économie d’énergie n’interpellait personne. Il y avait, à notre arrivée, un radiateur à ailettes de près de cinq mètres de long dans le double garage. C’est dire!
Moi-même, j’ai dernièrement isolé un peu plus de 20 mètres de tuyaux d’ECS qui passaient à l’air libre par le vide sanitaire. D’autres tuyaux prennent un autre trajet encastrés dans la maçonnerie. Sitôt l’effet thermosiphon enclenché, les murs se réchauffent à l’endroit où ils passent.
Une cuisine et deux salles de bains sont desservies dans cette villa.
Je suis persuadé que la longueur de conduite d’ECS doit facilement approcher, si elle ne les atteint ou pire, les 100 mètres.
Je pense que la configuration du réseau sort de l’ordinaire et rend le problème plus complexe que dans le cas d’une installation «*normale*».
Petite précision… lorsque nous sommes arrivés en 2009, l’ECS était produite non stop par une chaudière à mazout et le circulateur de retour de boucle tournait en permanence pour maintenir de l’eau chaude à disposition aux quatre coins de la maison.
Voilà donc, le paysage un peu mieux «*brossé*».
J’en arrive aujourd’hui à me demander s’il a été judicieux d’isoler les 20 mètres de tuyaux dans le vide sanitaire. Peut-être que leur refroidissement aurait freiné au minimum le phénomène. Mais d’un autre côté, je me dis que de toute manière cette conduite se divise par un T en deux directions, dont l’une est de totalement encastrée dans la maçonnerie pour suivre son trajet. Elle s’en trouve alors en quelque sorte un peu isolée…
Je lirai vos réactions avec intérêt.
Merci à tous et d’ores et déjà, excellent week-end.
Fred

[SK69202]

Mais d’un autre côté, je me dis que de toute manière cette conduite se divise par un T en deux directions, dont l’une est de totalement encastrée dans la maçonnerie pour suivre son trajet. Elle s’en trouve alors en quelque sorte un peu isolée…

Non, c'est l'inverse.
La maçonnerie de la maison (non isolée à l'extérieur ?) est à une température qui dépend de sa masse et de la météo, bref elle est assez proche de la température moyenne de la météo des derniers jours ou semaines, corrigée des apports intérieurs pour les refends.

Le retour est plus ou moins à cette température, soit plus frais que le reste de l'eau, l'eau plus fraiche est plus dense que l'eau plus chaude et la gravité commande, c'est plus les différences de niveaux qui font le thermosiphon que les pertes dans les longueurs des conduites horizontales.

Quelle différence de niveau entre les points de puisage bouclés ?

[Delfred64]

Quelle différence de niveau entre les points de puisage bouclés ?

Le ballon est en sous sol et les points de soutirage d’ECS sont au rez et au premier étage.

Quand je dis que les tuyaux encastrés sont en quelque sorte «*isolés*» , ce sont certaines conduites d’ECS qui forcément n’ont pas d’échange direct avec l’air ambiant, bien plus conducteur que le béton. Il y a bien à leur niveau moins de déperdition de chaleur par la force des choses.

[SK69202]

La conduite d'ecs dans le béton fonctionne comme un "plancher chauffant", l'eau chauffe le béton, mais la masse à chauffer est bien plus grande et comme la circulation est intermittente, l'eau a le temps d'être à la température du béton, béton qui rayonne à l'extérieur la chaleur qu'il a reçu et reste bien plus froid que l'eau.

Cela fait une colonne d'eau de près de 6 m à T<20°C qui appuie sur la base de l'eau du ballon à +/- 60°C, ce n'est pas une hypothèse inutile.

[Delfred64]

D’accord…
Qu’en concluez vous alors?
Que préconisez vous pour résoudre notre problème de thermosiphon?
Cela m’intéresse davantage.
Merci

[SK69202]

La vanne commandée aura un effet certain, les solutions passives n'auraient de résultats qu'après moult tâtonnements.

La vanne serait fermée par défaut.
J'utiliserai le thermosiphon pour avoir l'eau chaude immédiatement disponible aux puisages aux heures d'usages fréquents, le circulateur ne servant qu'accélérer la disponibilité, il peut être superflu dans ces créneaux.
Reste le cas des puisages "hors créneau", soit on consomme alors de l'eau froide inutilement, soit par magie domotique ou autre on déclenche le circulateur avec la vanne ouverte avant d'ouvrir le robinet. Le délai à attendre est à évaluer par l'expérience.

Penser à la coupure d'électricité, faut pouvoir utiliser la réserve du ballon.

[Delfred64]

Merci.
Nous en arrivons donc sensiblement à la même conclusion.
Nous allons donc ici coupler électriquement l’EV et le circulateur qui fonctionneront durant deux plages horaires distinctes en cours de journée afin d’amener l’ECS aussi au point le plus éloigné, endroit où par le seul thermosiphon, la température de l’eau est moins élevée.
En dehors de ces plages horaires, nous savons actionner manuellement le programmateur pour enclencher le circuit. Cette situation reste cependant vraiment exceptionnelle.
Je pense aussi en effet qu’une solution passive, bien qu’intéressante, aura beaucoup de difficultés à être mise en place dans la configuration de notre réseau et ne permettra jamais l’arrêt du thermosiphon sitôt qu’il sera enclenché, du fait de sa puissance mais aussi faute d’un refroidissement tel qu’attendu au niveau de la lyre.

Le système sera mis en place par le plombier, fin de ce mois, à son retour de vacances.

Je donnerai un feed-back à ce moment.
Merci encore et… bon dimanche !

[SK69202]

Dans le style usine à gaz pour les situations hors créneau, détecteur de présence dans la SDB ou devant l'évier => commande du circulateur+vanne.

L'usage du circulateur augmente la température de l'eau de retour, ça augmente les pertes dans les murs d'où ma préférence sur le thermosiphon, de toutes façons à l'ouverture d'un puisage, c'est le flux qui fait circuler l'eau chaude.

[Positron1]

Salut,

Qu’en concluez vous alors?
Que préconisez vous pour résoudre notre problème de thermosiphon?
Cela m’intéresse davantage.
Merci

Pour moi tu vas installer une véritable usine à gaz dont tu te lasseras bien vite, tous les cas de figure vont se présenter, attendre, de l' eau froide, chaude perdue etc..
Pour moi ce n'a pas changé un clapet à ressort tu peux éventuellement le tarer
Bonne pentecôte

[Delfred64]

Le clapet à ressort ?
Qu’en penses-tu SK69202?

Par contre, que le circulateur ne soit activé qu’à la demande pour les points les plus éloignés, c’est bon.
A l’heure actuelle, vu la puissance du thermosiphon, il est totalement inactivé et parfaitement inutile.

[Delfred64]

Tu as peut-être raison…
Tu me dis de virer la lyre, Yves dit que non et SK semble abonder aussi dans le sens de l’EV…
Alors!
��

[SK69202]

Clapet à ressort = Un paquet de litres d'eau froide avant l'eau chaude à l'ouverture d'un robinet.
Clapet à ressort + circulateur = la même chose qu'avec la vanne.

Dans tous les cas le clapet à ressort doit être taré pour interdire le thermosiphon, mais c'est indiqué "bidouillage" plus haut.

[Positron1]

Salut,

Tu me dis de virer la lyre,

Lyre ou pas lyre, ce n'est pas ce qui compte le plus, il y est qu'elle y reste, ça ne changera pas grand chose.

Dans tous les cas le clapet à ressort doit être taré pour interdire le thermosiphon, mais c'est indiqué "bidouillage" plus haut.

Premièrement, vu le prix,( je suis prêt à prendre à ma charge les frais si cela ne fonctionne pas !!!!!) je testerais le clapet sans toucher au ressort, je suis sûr que cela fonctionne, maintenant s'il s'agit de bander un peu le ressort, je ne vois pas là un gros bidouillage (mais bidouillage quand même, ou modification de la résilience du ressort ) plutôt de l'habileté, mais une fois réglé ça ne changera pas avec le temps.
Bon lundi de Pentecôte

[alexandresud]

Bonjour,
Je vais essayer de répondre sans dire de bêtises...
Comme dirait un célèbre politicien, "j'ai tout lu, mais j'ai pas tout compris..."

L'idée qui me vient serait de supprimer le circulateur simplement...
N'y a t'il pas moyen de supprimer le bouclage ? Un bouchon en haut, un en bas, et tu ne gardes qu'une conduite...
Non ?

Bien à vous.