Poele bouilleur + plancher chauffant + ECS solaire dans l'Herault

[Chistophe34]

Bonjour à tous,

Il y a une dizaine d'année, j'avais commencé à m’intéresser au solaire combiné au poêle bouilleur.
https://forums.futura-sciences.com/h...e-solaire.html

La vie a fait que le projet est resté en Stand-by, a l’exception du plancher chauffant, qui est réalisé dans les deux pièces qui devaient en être équipées.

Je suis maintenant prêt à franchir le pas pour une installation en autoconstruction comportant:

1 poêle bouilleur + plancher chauffant au RdC et radiateurs à l'étage + chauffe eau solaire.

Alors toute l'aide, les avis , les éclairages que vous pouvez m'apporter seront les bienvenus.

La maison:

Située dans l'Hérault
Deux niveaux, exposée nord/sud, 15mx6m environ.
elle est en ossature bois + béton de chanvre (R murs environ 3,5 R toit environ 4)

De grandes baies plein sud permettent un bon apport de solaire passif

début de chauffage début novembre, fin fin mars, avec une trentaine de jours vraiment "froids" (entre -5 et 0 la nuit, et 0 à 5 le jour)

L'étage comporte un salon/cuisine de40m² chauffé par un petit poêle à bois placé contre le pignon (environ 4kw), un bureau et une salle de bain chauffés au nucléaire.
Les jours ensoleillés, même par température négative, je fait une grosse flambée le matin et une le soir, et c'est tout.

Le rez de chaussé comprend 2 chambres et un WC, ainsi qu'un espace garage/chauffage/technique non chauffé
Les chambres sont chauffées par des radiateurs électriques, et sont assez froides car elle bénéficie de peu d'ensoleillement.

Coté compétences, J'ai auto-construit la majorité de la maison, (y compris une partie de la plomberie et l'électricité) et j'ai effectué un stage de solaire thermique après de l'APER (il y a longtemps, certe...).


Ce qui est arrêté pour la future installation(sauf argument imparable allant à l'encontre de ces choix, bien sur)

* Poele à bois buche dans le salon (à l'étage donc) probablement un LA NORDICA thermorosella forno (parce qu'il me fait de l’œil depuis 12 ans)
* Ballon tampon avec resistance électrique en secours
* Plancher chauffant Multicouche dans dalle terre crue dans les chambres au RdC, avec robinets thermostatiques (déjà réalisé)
* Chauffe eau solaire à circulation forcée avec plongeur électrique en secours (au cas ou) au rez de chaussée, avec panneaux au sol.

Ce qui reste à définir

* Taille du ballon tampon
* Ballon combiné ECS ou bien 2 ballons différents (j'hésite beaucoup sur ce point, car il y a des avantages aux deux solutions)
* Complexité et finesse de l'installation
* Complexité et finesse de la régulation de l'ensemble
* Tous les détails des différentes parties
-----

[Chistophe34]

En m'appuyant sur les échanges du fil de Evidence68
https://forums.futura-sciences.com/h...sa-15-5kw.html

Je suis arrivé à ce chéma (il y en a 2: en ballon combiné ou séparés)

Pouvez vous me donner vos avis sur tout cela ?

2025 03 06 Projet de base ballon combiné.PNG
2025 03 06 Projet de base ballons séparés.PNG

[Larzacien]

BONJOUR, Heureusement qu'on sait que c'est dans l'Hérault, sinon on se croirait à Strasbourg presque.
Si la maison est relativement récente et que vous l'ayez bien isolée, elle doit nécessiter que de peu de chaleur.
Je connais un peu l'Hérault, et je sais qu'on n'a pas besoin de chauffer beaucoup. Donc, pour moi, un chauffage au sol qui a beaucoup d'inertie, mais n'est pas souple, n'est probablement pas le plus adapté à cette situation géographique.
Si je crois comprendre vous voulez le plus possible respecter l'écologie, d'où vos choix.
A noter aussi que le chauffage au bois est puissant, et qu'un chauffage au sol n'a pas besoin d'une forte température : grand max 30° en pointe.

C'est une maison en longueur, donc difficile de répartir la chaleur d'un chauffage qui est en un seul point, mais pas impossible.
Sinon tant qu'à faire pourquoi ne pas faire descendre le chauffage dans les pièces du bas, les plus difficile à chauffer ?

[Chistophe34]

Bonjour Larzacien,
merci beaucoup pour vos retour. Vos arguments me permettent de me poser les bonnes questions et de faire le point sur les bases de mon projet.

La maison est écologique au niveau des matériaux, mais pas super bien isolée. Ce n'est pas une passoire non plus, mais il faut la chauffer.
J'y vis depuis 15ans, du coup je commence à avoir un peu de recul sur son comportement en fonction des années et des saisons.
Par exemple, le vent dominent est un sacré vent du nord, et lorsqu'il souffle, soleil ou pas, il refroidis pas mal atmosphère. Et quand il souffle, il souffle FORT.
Et je précise aussi que je ne suis pas au bord de la mer, mais dans les terres. Ça fait quelques degrés de différence en hiver.
Les murs sont assez lourds (en béton de chanvre), les cloisons en (fermacel+enduit terre) aussi, les planchers et la toiture également (20cm de béton de chanvre à chaque fois).
Donc c'est une maison qui se comporte un peu comme une maison en pierre:
elle a pas beaucoup d'inertie, et les chauffages type électrique ne lui conviennent pas bien: ils chauffent l'air, mais pas la "carcasse" de la maison.
Elle a été pensée comme cela au départ par la personne qui avait commencé les travaux, et lorsque je l'ai acheté (il y avait 4 murs et la toiture, j'ai fait tout le reste) j'ai continué dans la même direction.

Pour le chauffage: il ne fait vraiment pas chaud dans la maison en hiver. Je passe environ 2500/3000kWh d'électricité + 1 à 3 stères de bois pour mon chauffage (en fonction de la rigueur de l'hiver et de l'occupation de la maison).

Le chauffage à bois envisagé est un poêle bouilleur, c'est à dire qu'il fonctionne comme une chaudière: il fait 11kW, 8kW "à l'eau" donc dans le réseau de chauffage et 3kW "à l'air" donc en direct dans le salon.
C'est l'équivalent de la puissance du poêle a bois et des radiateurs électriques qu'il me faut utiliser pour le moment.
L'idée est de faire chauffer le poêle 3 à 6 heures le soir, et d'en profiter jusqu'au matin grâce à l'inertie du système.

Les planchers chauffants sont dans les pièces les moins exposées au soleil, donc celles qui ont le moins de variation en température. Quand elles sont froides, elles restent froides.
Par contre ce sont des chambres, du coup y installer le poêle n'est pas très pratique.
Dans le salon, nous faisons tourner le poêle tout en mangeant et ensuite en profitant de la soirée en famille. Le poêle et sa flamme font partie du charme de notre pièce à vivre.
Descendre toutes les demi-heure pour surveiller ou recharger le poêle, ça ne va pas fonctionner...

C'est vrai que le chauffage au bois à un comportement ON/OFF assez affirmé, vous avez totalement raison sur ce point. Il chauffe vite et fort.
C'est pourquoi je pensais lisser les apports grâce à un ballon tampon généreux (600 à 800l) et à ce plancher chauffant qui est placé dans une dalle de terre crue de 15 ou 20 cm d'épaisseur (je ne sais plus) et qui devrait absorber la chaleur et la restituer tout en douceur.
Le plancher chauffant étant déjà réalisé, après avoir passé tout le système et la maison en simulation sur un logiciel de thermique, je pense que je vais l'utiliser.

En tout cas, merci pour vos retours. Je n'avais pas précisé tous ces éléments pour ne pas faire un post énorme d'entrée de jeu, mais ça fait partie du processus.
Le projet est surement plus clair grâce à vos questions

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Les murs sont assez lourds (en béton de chanvre), les cloisons en (fermacel+enduit terre) aussi, les planchers et la toiture également (20cm de béton de chanvre à chaque fois).
Donc c'est une maison qui se comporte un peu comme une maison en pierre:
elle a pas beaucoup d'inertie, et les chauffages type électrique ne lui conviennent pas bien: ils chauffent l'air, mais pas la "carcasse" de la maison.

Une différence avec une maison en pierre, c'est que le béton de chanvre est relativement isolant, la chaleur de l'air intérieur a donc plus de mal à transiter vers la masse des murs. C'est aussi vrai pour le froid et la chaleur extérieurs, mais la source y est autrement plus puissante que la puissance de chauffe intérieure.

Le chauffage à bois envisagé est un poêle bouilleur, c'est à dire qu'il fonctionne comme une chaudière: il fait 11kW, 8kW "à l'eau" donc dans le réseau de chauffage et 3kW "à l'air" donc en direct dans le salon.
C'est l'équivalent de la puissance du poêle a bois et des radiateurs électriques qu'il me faut utiliser pour le moment.
L'idée est de faire chauffer le poêle 3 à 6 heures le soir, et d'en profiter jusqu'au matin grâce à l'inertie du système.

C'est vrai que le chauffage au bois à un comportement ON/OFF assez affirmé, vous avez totalement raison sur ce point. Il chauffe vite et fort.
C'est pourquoi je pensais lisser les apports grâce à un ballon tampon généreux (600 à 800l)

Le on/off du bois, c'est sans bouilleur, avec le "on" sera moins rapide et le "off itou. Après l'allumage il faut réchauffer le bouilleur, 18l d'eau, ça prends dans la 1/2 heure pour commencer à sortir à 60°C
La puissance du bouilleur envisagé est celle de combustion de la charge d'essai de certification, pas de démarrage, pas de fin des braises, après des années de mesure, avec mon engin, je ne suis que très rarement à la puissance déclarée sur la durée de ma flambée et je brûle du résineux fin.
Le choix étant fait, il me semble que les quelques heures de chauffe en soirée auront du mal à remplacer totalement les radiateurs électriques actuels. N'étant pas payeur, un complément solaire en hiver vers le ballon pour le chauffage me semble pertinent l'Hérault n'étant pas la Bretagne, ça milite pour le ballon combiné unique.
Voir la fin de la notice de l'engin, ils ont des schémas de montage et ils parlent d'une régulation à eux.

Il n'y a aucun soucis pour la charge ponctuelle de l'engin avec l'ossature bois ?
Aucun soucis pour la longueur, j'ai plus de 20m, par contre le trajet des tubes se transforme en radiateur, donc le parcours et leur isolation doivent être pris en compte.
La ballon sera dans le garage non chauffé ? Prévoir une sur isolation de l'ensemble.

[Chistophe34]

Bonsoir SK,

Merci pour tes retours

Le choix étant fait, il me semble que les quelques heures de chauffe en soirée auront du mal à remplacer totalement les radiateurs électriques actuels.

Pour le poêle, le choix n'est pas figé, j'aime juste bien ce modèle. (Parce qu'il est italien comme moi, qu'il est rouge comme une Ferrari et qu'on peu y cuire des pizza... que des arguments très scientifiques ).
Et comme on dit toujours qu'il faut utiliser les poêles "a fond" et pas au ralentis, je ne voulais pas en prendre un trop gros.
Mais si il faut en trouver un un peu plus puissant, c'est envisageable.

Qu'est ce que tu utilise, comme poêle, chez toi? pour quels besoins ? avec quel ballon? (et non, je ne suis pas de la police)

N'étant pas payeur, un complément solaire en hiver vers le ballon pour le chauffage me semble pertinent l'Hérault

A l'époque, la simulation qui avait été faite sur polysun portait sur cette même installation avec 6 à 8 panneaux, afin d'avoir effectivement un complément solaire en journée l'hiver.
Par contre ça implique aussi un plus gros ballon (1500l, de mémoire), une plus grosse régulation et donc si tout grossi, le budget va devenir problématique. mais cela fait parti des pistes que je regarde de près.
Ce serait réalisable dans un second temps, si je prévois un diamètre de tube suffisant pour aller des panneaux au ballon, et si je choisis du matériel compatible avec cette transformation

Voir la fin de la notice de l'engin, ils ont des schémas de montage et ils parlent d'une régulation à eux.

Tu parles de la notice du Thermorosela ? je me suis inspiré de leurs schémas pour modifier celui de Cashin. Par contre de ce que je comprend leur régulation ne sert que pour gérer la flowbox en sortie du poêle.

Il n'y a aucun soucis pour la charge ponctuelle de l'engin avec l'ossature bois ?

C'est une très bonne question. J'ai une poutre qui repose sur un poteau lui même sur fondation juste en dessous du poêle. Pas de problème de ce côté là.

La ballon sera dans le garage non chauffé ? Prévoir une sur isolation de l'ensemble.

oui, c'est ça. c'est une bonne idée, la sur isolation. Je dois pouvoir enrouler des panneaux de 80mm d'isolant autour de l'isolant fourni avec le ballon, qui fait 5 ou 6 cm suivant les fabricants.
Pour le trajet des tuyaux, je pourrai les gainer également.

merci pour ces retours

[SK69202]

Et comme on dit toujours qu'il faut utiliser les poêles "a fond" et pas au ralentis, je ne voulais pas en prendre un trop gros.
Mais si il faut en trouver un un peu plus puissant, c'est envisageable.]

On chauffe de l'eau et un peu l'air, on peut être très puissant, mais le ratio air/eau doit alors être le plus faible possible.
Comme ici la durée de chauffe possible est réduite, quelques heures le soir, il faut de la cavalerie* pour chauffer le tampon le plus possible pour avoir le max d'autonomie nocturne.
Ne pas perdre de vue, qu'actuellement, c'est 100% de chauffe de l'air que tu veux transformer en chauffe d'air instantanée et d'eau pour plus tard, il y a besoin de plus de puissance.

Qu'est ce que tu utilise, comme poêle, chez toi? pour quels besoins ? avec quel ballon? (et non, je ne suis pas de la police)

J'ai un truc rustique anglais (bleu), 50/50 18kW qui chauffe l'air et très peu d'eau (190 l pour lisser les flambées), le stockage c'est dans les 300 tonnes de pierres isolées par l'extérieur, de 3 à 11 heures quotidiennes de feu en 1 ou 2 flambées pour cet hiver doux.
100% de chauffe au bois, j'ai le temps et j'ai le gaz en secours mais il ne sert pas depuis 2012 (6kWh en 4 ans, dont 3 pour l'équilibrage des radiateurs)

Attention, souvent les calculs sont faits pour fournir 100% du besoin, mon idée est plus dans je mets ce que je peux et ça fournit ce que ça peut en complément du bois, mais ça doit être quand même réfléchi avant.

Tu parles de la notice du Thermorosela ?

Oui, je n'ai que survolé.

* "poêle bouilleur rouge" dans mon moteur de recherche renvoie une flopée de résultats.

[cornychon]

[QUOTE=Chistophe34;7279225] En #4

Donc c'est une maison qui se comporte un peu comme une maison en pierre:
elle a pas beaucoup d'inertie, et les chauffages type électrique ne lui conviennent pas bien: ils chauffent l'air, mais pas la "carcasse" de la maison.

Bonjour,

Dans cette discussion, il y a beaucoup de choses à dire, mais l’affirmation ci-dessus, est préjudiciable pour ceux qui nous lisent.

Par hypothèse d’école, comme tu l’indiques, nous pouvons chauffer l’air sans chauffer la carcasse

Prenons une pièce de 5 x 5 x 2.5 = 63 m3 d’air
Pour élever de 1°C, 62.5 m3 d’air,
Il faut 0.334 x 63 x 1 = 21 W/h
Pour faire passer l’air de 10°C à 20°C il faut 21 x 10 = 210 W/h

Avec un radiateur de 2000 W, il faut 6 mn pour passer de 10°C à 20°C.

Dans la réalité, au-dessus du convecteur, l’air qui monte, est en gros, en moyenne, à 10°C au-dessus de l’air ambiant.
L’air circule en boucle, à un débit de (2000/10) / 0.334 = 598 m3/h
Le convecteur rayonne un peu, mais pour simplifier nous l'oublions.

Cette boucle d’air passe son temps à réchauffer les parois. C'est la mission de tous les radiateurs.

Gardons la température de consigne de 20°C.

Pour les calculs, nous admettons que les températures extérieures sont stabilisées, et que les 2000 W sont suffisants pour chauffer jusqu’à 20°C.

Avec une maison bien isolée, l’air ambiant est à 20°C, lorsque les surfaces des parois sont à 20°C.
C’est dans cette situation, que le confort thermique est optimum.


Transport d’énergie par l’air
1 m3 d’air à 20°C a une masse de 1.2 kg
1000 m3 = 1200 kg
La chaleur spécifique de l’air est de 0.24 kcal/kg/°C
Par m3, c’est 0.24 x 1.2 = 0.288 kcal/m3*°C = 0.334 Wh/m3*°C
Ø = 0.334 x D x ∆T

[yves35]

bonjour,

on s'était déjà croisé sur ton fil précédent. J'ai autoconstruit mon installation solaire ecs+appoint chauffage (encore en évolution..). Je ne saurais trop te recommander de parcourir lentement le site de sebasol voire de faire le stage si tu décide de réaliser ton installation. C'est exact qu'il sont un peu raide envers les nouveaux venus qui "veulent tout pour rien". Il faut bien comprendre que ce ne sont pas des commerciaux et qu'ils sont bénévoles. D'autre part leurs solutions sont éprouvées ,elles. Il y a un gouffre entre un plombier généraliste ou un particulier qui a fait son installation en pèchant des infos sur internet et une installation sebasol (parce qu'ils bénéficient de retour d'expérience depuis 1998)
Concrètement il faut réunir de la documentation sur ta maison:
http://www.sebasol.info/cours.asp?p=8
ça coûte ça:
http://www.sebasol.info/cours.asp?p=8
les dates :
http://www.sebasol.info/cours.asp

yves

[yves35]

bonjour,

on s'était déjà croisé sur ton fil précédent. J'ai autoconstruit mon installation solaire ecs+appoint chauffage (encore en évolution..). Je ne saurais trop te recommander de parcourir lentement le site de sebasol voire de faire le stage si tu décide de réaliser ton installation. C'est exact qu'il sont un peu raide envers les nouveaux venus qui "veulent tout pour rien". Il faut bien comprendre que ce ne sont pas des commerciaux et qu'ils sont bénévoles. D'autre part leurs solutions sont éprouvées ,elles. Il y a un gouffre entre un plombier généraliste ou un particulier qui a fait son installation en pèchant des infos sur internet et une installation sebasol (parce qu'ils bénéficient de retour d'expérience depuis 1998)
Concrètement il faut réunir de la documentation sur ta maison:
http://www.sebasol.info/cours.asp?p=8
ça coûte ça:
http://www.sebasol.info/cours.asp?p=8
les dates :
http://www.sebasol.info/cours.asp

yves

[Chistophe34]

Bonjour et merci pour votre interventions, Cornychon.

Un rappel de physique, ça ne peut pas faire de mal.

Avec une maison bien isolée, l’air ambiant est à 20°C, lorsque les surfaces des parois sont à 20°C.
C’est dans cette situation, que le confort thermique est optimum.

La dessus, nous sommes bien d'accord: une pièce confortable, c'est une pièce ou l'air ET les parois sont à la même et bonne température
Je rajouterais une pièce ou la vitesse de déplacements de l'air est minimale.
Et ou l'humidité est dans une fourchette propice au confort (ni trop humide, ni trop sèche)
Et peut être , en tout cas à mon gout, un chauffage privilégiant le rayonnement à la convection:
(vous pouvez être dehors par temps froid à coté d'un bon feu de camp ou d'un brasero, vous aurez chaud. Pas parce que l'air est chauffé, mais grâce au rayonnement.


Pour le reste, je n'ai rien contre un débat scientifique (étant sur le forum Futura Science) mais peut être sur un fil "avantages et inconvénients du chauffage électrique" ?

Il me semble qu'une simple formule de physique est insuffisante pour modéliser le comportement d'une pièce ou d'une maison, et que c'est pour cela qu'on utilise des logiciels de simulation.
J'ai moi même utilisé le fichier Excel de "yoghourt" disponible sur ce forum depuis des années pour simuler la maison, puis le logiciel Polysun lors d'un stage.
Et s'ajoute également le mode de vie des occupants, qui défini les périodes chauffées / moins chauffées / non chauffées de la maison ou des différentes pièces.

Je suis désolé que vous considériez que mon retour d'expérience sur ma propre maison comme préjudiciable.
J'ai vécu 15 ans dans cette maison. J'ai pu y essayer différentes configuration de chauffages à bois et électriques:
Les radiateurs électriques sont mobiles, de différentes technologie (résistances, bain d'huile, panneaux "rayonnants") et de différentes puissances.
J'ai donc pu les intervertir, faire des essais, des comparatifs.
J'ai également utilisé de thermostats jour/nuit, des thermostats déportés etc... dans ma chambre, toujours pour faire des essais.
N'ayant pas les moyens de financer une meilleur installation, c'était tout ce que je pouvais faire pour faire avancer ma réflexion.
J'aime ce genre de démarche. C'est mon approche expérimentale.

-> Toutes ces constations sont valables dans ma maison

Mon salon/cuisine de 50m² chauffé par mon poêle à bois de 4 kW est bien plus confortable que lorsque je n'ai plus de bois et que j'y allume 2 convecteurs de 2000W.
* Les parois sont plus chaudes au toucher avec le poêle qu'avec les convecteurs.
* La sensation de chaleur est meilleure avec le poêle, probablement car il chauffe aussi les murs et les habitants par rayonnement (mais ce n'est qu'une supposition, pas une affirmation).
* Ma facture est moins élevée avec le poêle qu'avec les chauffages électriques.

Dans la chambre (au rez de chaussée):
Le sol n'est jamais à 20° lorsque l'air est à 20 °. Il en est même très loin.

Ce sont des faits


Ce que je cherche ici, c'est une l'aide pour concevoir un mode de chauffage qui corresponde à ma maison et à mes besoins.

Peut être vos connaissances en physique peuvent-elles nous aider à définir certains points sur lesquels je n'ai pas encore de réponse:

* Combien de kWh faut il pour faire passer un ballon tampon de 1000l de 20° à 80° i?
* Ou inversement quelle quantité d'eau peut chauffer un poêle de 15 kW fonctionnant pendant 4h (de 20° à 80° également)
* Qu'est ce qui va perdre sa chaleur plus vite: un ballon de 1000l chauffé à 80° ou un ballon de 800l chauffé à 95 °. existe-t’il une formule ou une abaque pour comparer cela?

Cela serait d'une grande aide pour le dimensionnement du poêle et du ballon tampon, pas seulement de mon installation, mais de celles de potentiels lecteurs.

[Chistophe34]

@ Yves35

Le message est passé, la pub effectuée, les liens affichés...
J’espère que vous arriverez à remplir ces formations, c'est toujours positif, des "bénévoles" au service de l'environnement.


De mon côté, comme je vous le disais à l'époque j'ai déjà effectué un stage, j'ai une modélisation.
Et d'un autre côté, la suisse est un peu loin de chez moi pour n'y passer qu'une journée.

[Chistophe34]

@SK69202

poêle bouilleur rouge" dans mon moteur de recherche renvoie une flopée de résultats

oui, mais aucun qui comporte un four a pizza

Pour être plus sérieux, je peux trouver des poêles jusqu'à 16/17kW sans changer mes conduits de fumée.
En effet, j'avais dimensionné ceux-ci en fonction du futur poêle, en 130mm.

https://www.lanordica-extraflame.com...s/loriet-s-dsa

Celui-ci par exemple, de la même marque et toujours rouge...

Je vais me pencher de plus près sur mes déperditions thermiques pour dimensionner un couple poêle / ballon avec une puissance de chauffe et une capacité de stockage cohérents

[SK69202]

Combien de kWh faut il pour faire passer un ballon tampon de 1000l de 20° à 80° i?

1.16kWh pour 1 degrés, soit ici 70kWh mais:
Ça c'est sans le rendement. 88% => 70/0.88 => 80kWh (+/-20kg de bois)
Avec un feu d'enfer pour avoir les 10.5kW du nouveau modèle pendant 4 h, ont est trop court et on a délivré 36kWh à l'étage.
Le ballon ne redescend pas à 20°C, on l'a sur-isolé, on a arrêté la circulation quand l'eau devient trop froide, tout ça est à déterminer.

Pour chauffer au bois un ballon donnant de l'autonomie dans une courte durée, faut une chaudière avec un grand volume de chargement, un poêle bouilleur sera toujours trop "léger" (A part quelques bruts d'Europe de l'est peu adaptés à l'hiver de l'Hérault.)

Donc ici, mon avis est d'optimiser la chaleur que l'on pourra mettre dans le ballon, d'où un besoin de deux grands radiateurs puissant avec une eau tiède pour l'étage. Ils délivrent une puissance significative avec de l'eau à 45 -50°C voir moins.Ça fait des radiateurs chers.
Ça c'est dans l'idée d'avoir un peu de chauffage et de chaleur le matin.

D'où la question: quel besoin de chaleur et quand ?

[Chistophe34]

Merci SK pour ta réponse. Je n'envisageais pas particulièrement 1000l, c'était juste pour la beauté de la discussion.

De mon côté, j'ai bien travaillé ce week-end.

1) J'ai regardé les stats de Météo France pour les 43 dernières années dans mon coin, et j'en ai extrait que:
Il y a en moyenne par an
* 10 jours ou la température mini est inférieure à -3°
* 52 jours ou la température mini est comprise entre -3° et +3°
* 89 jours ou la température mini est comprise entre 3° et 8 °

2) J'ai ensuite utilisé la feuille "aideConceptionThermique" de Yoghourt:
j'ai vérifié à l'aide de mes factures d'énergie des 3 dernières années qu'elle reflète la réalité. C'est bien le cas.

J'ai ensuite simulé les besoins de puissance de chauffage pour les températures extérieures de -5°, 0° et 5°, avec une consigne de 19° intérieur.

J'obtient les besoins de puissance de chauffage suivants:

besoin en chauffage en fonction de la température extérieure
4,3 kw à -5°
3,4 kW à 0°
2,5 kW à 5°

Ce sont des valeurs crêtes, bien sur.

De là, j'ai calculé le nombre de kWh nécessaires pour 8 h de nuit en maintenant toute la maison à température, ou bien seulement les chambres

Température Mini....Nb de jours / an....Puissance Crête Maison....Puissance chauffage Nuit....Puissance Crête 3 chambres....Puissance chauffage Nuit
-5°............................ ....10........................ ...........4,3 kW................34.40kW/h.....................2,15kW.. .............................. 17.20 kW/h
0°............................ ......52,77................... ............. 3,4 kW................27.20kW/h.....................1,70kW.. .............................. 13.60 kW/h
+5°........................... .....88,77.................... ............2,5 kW................20.00kW/h.....................1,25kW.. .............................. 10.00 kW/h

En espérant qu'il n'y a pas d'erreur
La suite plus tard

[Chistophe34]

Du coup, je me dis que je vais dimensionner l'installation pour les températures autour de 0°, et que la résistance de 4kW assurera le complément les quelques jours ou il fera plus froid.

Donc il me faut stocker 27kWh (disons 30) pour maintenir toute la maison chauffée sur une nuit, ou bien 13.6kWh (disons 15) pour maintenir les chambres chauffées sur une nuit.

Mais là, on parle de puissance restituée, il faut tenir compte des pertes du ballon et de la puissance réellement produite par le poêle

Pour les pertes du ballon, je n'ai pas encore fait les recherches. Disons qu'il faut produire 20 % de plus soit 36kWh (maison) ou 18 kWh (chambres)

Avec le poêle que je comptais utiliser: 11,1kW, 3,1kW à l'air, 8kW à l'eau. Comptons 6kW à l'eau pour tenir compte du démarrage et de la puissance réelle fournie.

De 18h (retour du travail) à 22h (heure du coucher) le poêle brule 6 heures.
Il produit 6kW à l'eau, dont 1,7 partent en direct dans les chambres. Il reste 4.3kW à stocker x 6h = 25.8kWh

C'est trop juste pour toute la maison, mais largement suffisant pour les chambres.

La puissance à l'eau du poêle pour chauffer une nuit toute la maison serait 36kWh/6 = 6kWh + 1.7 kWh pour le chauffage en direct = 8 kWh réels soit plutôt 10/12 kW à l'eau mais en ne dépassant pas 4 kW à l'air:

C'est ce que j'ai en ce moment, et c'est parfait. Si la puissance à l'air était supérieure, le salon surchaufferait avant que le stockage ne soit effectué.

[Chistophe34]

De 18h (retour du travail) à 22h (heure du coucher)

il faut lire 18h-24h

[SK69202]

Si je compare tes estimations et mes mesures, bien que beaucoup soit différent, consigne, taille et performance maison, climat et réaction au soleil, tes estimations de puissance nécessaire paraissent raisonnables.

le salon surchaufferait avant que le stockage ne soit effectué.

Je pense qu'il faut définir "surchauffe", tu ne pourras pas chauffer l'eau au max sans que l'étage réagisse à l'énergie délivrée à l'air, il dépassera les 19°C évoqués.
Comme le poêle est à l'étage, l'air chaud y restera, mais les parois et le plafond (c'est le toit massif direct ?) le refroidiront en s'échauffant.
Les radiateurs de l'étage doivent pouvoir tenir compte de cette apport de chaleur.

J'ai en théorie 9kW à l'eau, mais mes quelques campagnes d'enregistrements et d'analyses (calcul débit, Δ temp) me donne une dispersion entre 1 et 10 kW !
Le truc que je peux indiquer, c'est que mon tampon de 60 l met une vingtaine de minutes pour prendre 30°C avec une flambée soutenue.

Dans le premier message tu écris:

Les jours ensoleillés, même par température négative, je fait une grosse flambée le matin et une le soir, et c'est tout.

C'est impossible avec le bouilleur, les jours de travail ?
Je suis assez réfractaire à laisser un feu sans surveillance, mais je le fais régulièrement sans toujours prendre mes dispositions anti-coupure élec.

[Chistophe34]

Je pense qu'il faut définir "surchauffe"

C'est une question de ratio: le salon représente presque la moitié de la surface à chauffer, donc si le poêle donne trop à l'air et pas assez à l'eau, je vais devoir me balader en slip toute la soirée pour ne pas me réveiller en doudoune le matin.
Comme mon petit Rosière Cadillac (un très joli poêle en l’occurrence) annonce 4kW (la aussi en condition de laboratoire et sans doute avec du charbon), et qu'il correspond parfaitement à nos pratiques de chauffe (CAD par temps "très froid" alimenter le feu tant que nous sommes au salon et par temps pas trop froid faire une bonne flambée en début de soirée), j'ai l'impression que c'est la puissance à l'air idéale.
La température monte bien sur au dessus de 19°, mais c'est plutôt agréable.

Une puissance supérieure à l'air imposerait de laisser mourir le feu, puis d'en refaire 1 un peu plus tard, ou bien de passer en régime ralenti, ce qui n'est pas très bon.
Du coup, je peine un peu à trouver un poêle hydro 4+12 kW
Il y a juste le MBS Vulkan (qui existe avec four ) qui annonce 3+15kW mais j'ai des doutes sur la qualité du produit. C'est serbe, l'importateur français à l'air au fraises, la doc n'est qu'en serbe...)

c'est le toit massif direct ?

Le plafond, c'est 20cm de béton de chanvre, avec 6cm de laine de bois en dessous. Pas idéal, en performence. J'ai une grosse piste d'économies et de confort d'été en refaisant la toiture avec isolation par le dessus.
Cela sera fait dans quelques années, d'où ma tentation de me contenter d'une puissance moindre.

C'est impossible avec le bouilleur, les jours de travail ?

C'est plus compliqué les jours de travail, car ma femme et moi partons travailler tôt et lancer un feu avant de partir imposerait de se lever encore plus tôt.

Par contre, dans notre soucis d'écologie, nous avons tendance à ne chauffer les pièces que lorsque nous sommes présents, donc si les chambres sont chaudes le matin au lever, et que la maison reste froide en notre absences, cela nous va bien.
D'autant plus si il y a à terme un complément solaire.

J'ai en théorie 9kW à l'eau, mais mes quelques campagnes d'enregistrements et d'analyses (calcul débit, Δ temp) me donne une dispersion entre 1 et 10 kW

Tu veux dire que les performances varient de 1 à 10 kW au cours de la même chauffe ?
Et du coup, si tu fais une moyenne sur tes x heures de chauffe, tu saurais définir la performance ?

[Chistophe34]

c'est que mon tampon de 60 l met une vingtaine de minutes pour prendre 30°C avec une flambée soutenue

Ça voudrait dire 1.16x30°x0.060m3x3(pour ramener sur une heure)= 6.26 kW soit environ 2/3 de la performance annoncée. Je me trompe ?

[SK69202]

Oui, mais c'est avec ma façon de faire une flambée et je pilote mes flambées aux thermomètres, fumées, départ et retour poêle.

Pour des raisons historiques, j'ai un montage particulier, pas de boucle de réchauffage, je procède par arrêt marche du circulateur (aquastat en sortie), jusqu'à ce que le retour global soit assez chaud pour que ça marche en continu avec des astuces pour accélérer la chauffe du poêle.
Mon petit tampon est en deux capacités, 50 et 60 l, le 60l est coupé au démarrage et jusqu'à ce que les radiateurs puis la maison est suffisamment chauffés pour que le retour dépasse les 60°C, faut au moins un rechargement.
Donc quand je l'ouvre, le débit dans les radiateurs thermostatés commence à se réduire et souvent je recharge pour que le feu soit très vif, d'où sans doute un débit assez fort d'eau chaude vers le ballon.
Je vais faire un enregistrement des températures entrée et sortie, ça donnera un truc précis

Ce n'est qu'une indication, dans ton cas, il va falloir maitriser l'engin, régler la régulation etc, avant d'avoir le temps de chauffe du ballon.
Par contre ce qu'il faut prévoir, même si ça nuit au look, c'est des thermomètres facilement lisibles, les fumées pour connaitre la qualité de la combustion, la sortie du poêle, le retour avant le système de maintien de la température d'entrée (obligatoire dixit notice) et un système pour avoir le niveau de charge du ballon, sans courir au garage.
Avec ça on peut piloter finement, j'entends par là, un truc du genre recharger tant de bois avant le coucher en sachant que ça ne va pas faire surchauffer ou bouillir.

[Chistophe34]

Je note pour les thermomètres.
J'en ai déjà sur le schéma en départ eau chaude. je peux sans problème en ajouter un sur le retour.
Je pensais bien en mettre un sur le conduit de fumée, et avoir une indication de l température ballon (haut et bas)
pour le look, les tuyaux partirons vers le bas, ce sera plus discret...
Et sinon je ferai un truc comme ça https://s3.wheelsage.org/picture/f/f...50_gto_88.jpeg
ça fera très bien dans le salon

[Chistophe34]

Ton circulateur est dans la pièce ? si oui, ce n'est pas trop bruyant ?

[SK69202]

Ton circulateur est dans la pièce ? si oui, ce n'est pas trop bruyant ?

Non, à 15m et j'ai un débit faible.

Pour avoir un système silencieux avec les kits de réchauffage proche du poêle, faut des gros tubes et une vitesse de l'eau lente, le problème de l'eau lente, c'est la puissance possible que l'on peut sortir du poêle.
Ça se calcule.

En HS, la pression d'essence: avec ou sans fluide de sécurité ?

[Chistophe34]

Une question bête: tu as fait comment, pour le thermomètre sur le ballo. Je ne vois que des thermomètres avec 2 ou 3 m de capillaire. Moi ce serait plutôt dans les 15 mètres

[cornychon]

Ça voudrait dire 1.16x30°x0.060m3x3(pour ramener sur une heure)= 6.26 kW soit environ 2/3 de la performance annoncée. Je me trompe ?

Bonjour,

OUI ! Tu te trompes sur les unités de mesure, et sur la mise en conserve de l'énergie dans les masses thermiques.


S’il est essentiel de connaître la différence entre les kilowatts (kW) et les kilowattheures (kWh), il est encore plus important de savoir convertir des kW en kWh.

Que représentent les kW et les kWh ?


Le kW est une unité de mesure de la puissance énergétique.

Un radiateur de 2kW, a une puissance de 2kW (oublions la régulation)

Un radiateur d’une puissance de 2 kW qui a fonctionné pendant 4 h, a consommé une énergie de 2 x 4 = 8 kWh

Un radiateur d’une puissance de 2 kW, qui a fonctionné pendant 6 mn, a consommé une énergie de 0.2 kWh

Un chauffe-eau de 100 litres, d’une puissance de 1000 W.

Lorsque l’eau est à 30°C, pour la faire monter à 60°C , il faut lui fournir une énergie de 1.16 x 0.1 x 30 = 3480 Wh.

La résistance d’une puissance de 1000 W, va fonctionner pendant
3480 / 1000 = 3.4 h

(Pour simplifier, on oublie les fuites thermiques dans le local)

En #16
Tu parles d’un chauffe-eau
Tu dis, il me faut stocker 27kWh (disons 30) pour maintenir toute la maison chauffée sur une nuit.

27 kWh, c’est de l’énergie utilisable, uniquement lorsqu’on fait passer par exemple 770 litres d’eau de 80°C à 50°C.
[(27/30) / 0.9 / 1.16 = 0.77 m3]

Un chauffe-eau remplace au fur et à mesure son eau chaude par de l’eau froide. Ça ne marche pas pour ton utilisation.!!!


Transport d’énergie par l’eau
Rappel :
Chaleur massique de l’eau
Il faut 1 kcal pour élever un kg d’eau de 1°C
Il faut 4.18 kJ pour élever un kg d’eau de 1°C.
1 kJ = 0.277 Wh
4.18 kJ x 0.277 Wh = 1.16 Wh (pour élever de 1°C, 1 kg d’eau
Puissance = Energie / Temps
Energie = Puissance x Temps
Energie (kWh) = Volume d’eau m3 x 1.16 x ∆T

Ø = 1.16 x D x ∆T


Pour faire monter de 30°C à 60°C, 0.06 m3 d'eau, il faut lui fournir 1.16 x 0.06 x 30 = 2,08 kWh

[SK69202]

Il faut regarder du coté des thermomètres à sonde électrique/électronique, je n'ai pas recherché mais j'ai déjà aperçu ça je ne sais plus où.

[bobflux]

Mon salon/cuisine de 50m² chauffé par mon poêle à bois de 4 kW est bien plus confortable que lorsque je n'ai plus de bois et que j'y allume 2 convecteurs de 2000W.
* Les parois sont plus chaudes au toucher avec le poêle qu'avec les convecteurs.
* La sensation de chaleur est meilleure avec le poêle, probablement car il chauffe aussi les murs et les habitants par rayonnement (mais ce n'est qu'une supposition, pas une affirmation).

Normal :

- Un poêle rayonne beaucoup, et pour avoir le même rayonnement sensation avec un radiateur il faudrait qu'il soit de la même surface que le poèle et à la même température : c'est peu courant.
- Le plaisir de se faire une bonne flambée ça réchauffe psychologiquement

* Combien de kWh faut il pour faire passer un ballon tampon de 1000l de 20° à 80° ?
* Ou inversement quelle quantité d'eau peut chauffer un poêle de 15 kW fonctionnant pendant 4h (de 20° à 80° également)
* Qu'est ce qui va perdre sa chaleur plus vite: un ballon de 1000l chauffé à 80° ou un ballon de 800l chauffé à 95 °. existe-t’il une formule ou une abaque pour comparer cela?

Énergie stockée dans un ballon :

Capacité thermique de l'eau 4180 J/°C/kg donc 4180 J/°C/litre donc 1.16 Wh/°C/l

Puissance transportée dans un tuyau :

Capacité thermique de l'eau * delta T * débit massique en kg/s ou l/s

1 m3/h, deltaT 5°C : 4180 J/°C/kg * 1000l / 3600s * 5°C = 5800W à ajuster en fonction du débit réel

Puissance émise par un radiateur :

On regarde la doc, mettons que ça donne "2kW à deltaT 50" pour ce modèle de radiateur. Le "deltaT 50" signifie que la température moyenne de l'eau dans le radiateur est 50°C plus chaude que la T° ambiante. Donc par exemple, 20°C ambiant, T° de l'eau moyenne 70°C, départ 80°C retour 60°C.

Mais la température de l'eau au départ de ton ballon n'est pas constante ! Pour utiliser l'énergie stockée dans le ballon, il faut bien qu'il se refroidisse... Si en fin de flambée il est à 80°C ton radiateur de "2kW à deltaT 50" fournira bien les 2kW, mais plus tard quand ton ballon est descendu à 50°C, il faudra regarder la puissance du radiateur à "deltaT 30", qui est bien plus petite, mettons la moitié. Et donc ton radiateur devient trop petit.

Ces deux derniers facteurs expliquent pourquoi le remplacement d'une chaudière "haute température" à combustible par une PAC est une aventure assez hasardeuse : l'installation est conçue pour une chaudière qui maintient constamment une température d'eau élevée, donc des petits radiateurs avec des petits tuyaux et des petits débits conviennent.

Toi avec ton ballon, quand il commence à refroidir, tu te retrouves dans la situation d'un utilisateur de PAC : si t'as pas mis des gros radiateurs et des gros tuyaux pour avoir quand même de la puissance avec de l'eau pas trop chaude, tu vas devoir remettre des bûches.

Une question bête: tu as fait comment, pour le thermomètre sur le ballo. Je ne vois que des thermomètres avec 2 ou 3 m de capillaire. Moi ce serait plutôt dans les 15 mètres

On fait des miracles avec un peu de domotique custom et des vannes à sphère motorisées aliexpress bon après ça demande un peu de programmation donc ça dépend de l'utilisateur

Pour faire monter de 30°C à 60°C, 0.06 m3 d'eau, il faut lui fournir 1.16 x 0.06 x 30 = 2,08 kWh

Oui c'est ce qu'il disait, et les 2.08kWh fournis en 20 min donnent une puissance de 6.3kW.

Bref avec un poèle bouilleur bûche il faut brûler fort donc pouvoir stocker toute la chaleur.

Le stockage en ballon a l'avantage qu'on peut bien faire monter la température du ballon (mettons 80-90°C) et on peut chauffer les dalles tant que l'eau dépasse 25-30°C donc on a un bon 50°C d'amplitude thermique (30°C à 80°C), donc en gros pour stocker 1 kWh il faut 17-20l d'eau. En gros 58 kWh/m3.

Formule : DeltaT (50°C) * volume en litres * Capacité thermique (1.16 Wh/°C/l)

Si il faut garder le ballon au dessus de 50°C pour alimenter des radiateurs alors l'amplitude thermique dans le ballon diminue, donc la quantité de chaleur stockée et utilisable diminue aussi.

Si il faut garder le ballon au dessus de 70°C pour alimenter des radiateurs trop petits, alors... idem.

Donc, à quantité de chaleur stockée dans le ballon constante : plus les radiateurs sont petits, plus ils demandent une température d'eau élevée, plus l'amplitude thermique exploitable du ballon se réduit, et plus il faut un gros ballon.

Il faut donc optimiser le coût total de l'installation, radiateurs + ballon compris.

Les pertes du ballon vont dans le local où il est posé, et l'aspect peu décoratif de ce style de mobilier fait que c'est rarement dans une pièce habitable, donc les pertes sont... perdues.

Si le ballon est posé dans l'espace chauffée, les pertes en font simplement un radiateur supplémentaire.

Stockage dans les dalles : pour 150mm de terre, densité 1.5: 224 kg/m² ; capacité thermique 1.2kJ/°C/kg ; donc 0.074 kWh/°C par m² de dalle.

Pour utiliser l'inertie d'un chauffage au sol, on veut quand même que la température de surface ne varie pas trop (sinon la température dans la pièce va faire du yoyo aussi) donc la quantité de chaleur stockée est pas énorme. En supposant 100mm de matériau au dessus des tuyaux, une simulation sur ubakus en utilisant du pisé donne un déphasage de 2.5 heures et un lissage de la température pas énorme, donc sur une journée la température de la pièce suivra pas mal les variations de température de la dalle. Donc, disons pour arrondir, 0.1-0.2 kWh stocké par m² de dalle suivant la tolérance des habitants aux cycles thermiques... il faut beaucoup de surface.

[bobflux]

Re : les deux schémas

* Si l'ECS provient du ballon tampon du chauffage :

- Il faut un mitigeur thermostatique en sortie ECS pour pas se retrouver avec de l'eau chaude à température dangereuse en fin de flambée.
- Si tu as bien surdimensionné tes radiateurs, l'ECS risque d'être pas assez chaude quand le ballon est tiède
- Tu es obligé de chauffer une grande quantité d'eau dans le ballon pour obtenir de l'eau chaude au robinet. L'hiver tu chauffes donc OK, mais hors saison de chauffe, sans l'appoint solaire, c'est dispendieux, ton ballon devient un chauffe eau électrique trop gros avec beaucoup de pertes.
- Si il fait pas trop froid, tu fais une ou deux flambées par semaine, et que le réglage est pas tip top ou via thermosiphon, ton thermoplongeur risque de chauffer la maison

* Préchauffage de l'ECS via le ballon du chauffage + chauffe eau électrique simple :

Ça évite les inconvénients ci dessus, mais si tu prends ta douche avant de faire ta flambée et que le ballon du chauffage est froid, le chauffe eau sera approvisionné en eau froide et quasi toute la chauffe sera électrique.

* Les 2 ballons à serpentins

C'est un peu ruineux. Mais bon avec ça tu peux envoyer l'eau en sortie du ballon du chauffage dans le serpentin du ballon ECS pour le réchauffer, avec une vanne pilotée. Ça complique l'installation.

[Chistophe34]

Wow merci Bobflux,

j'étais en train de répondre à Cornychon, mais tu as été plus rapide. Et tu m'apporte pas mal d'éclairages en plus.

Donc, à quantité de chaleur stockée dans le ballon constante : plus les radiateurs sont petits, plus ils demandent une température d'eau élevée, plus l'amplitude thermique exploitable du ballon se réduit, et plus il faut un gros ballon.

Résumé comme cela, c'est limpide !

J'ajoute que si je choisis un ballon avec ECS, il faut garder l''eau au dessus de -mettons- 45° sur le tiers supérieur du ballon.

Pour le plancher chauffant dans les dalles en terre

Donc, disons pour arrondir, 0.1-0.2 kWh stocké par m² de dalle

Intéressant, ça. Donc avec mes 30 m² de dalle en terre, je stockerais 0.1x30 = 3 kWh, soit une 1.5 heures de chauffage pour les chambres ? (je prends le cas le plus défavorable)
Et du déphasage me convient parfaitement aussi, si je pars sur 6 h de chauffe avant d'aller me coucher, je n'ai pas besoin que les chambres chauffent tout de suite.