Accumuler la chaleur des heures creuses dans des ballons d'e

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jobarjo
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Accumuler la chaleur des heures creuses dans des ballons d'e

Message par jobarjo »

Salut

Chez moi les horaires heures creuses sont: 2 a 7 du mat et 14 a 17h.
Il m'est venu une idee:
Pourquoi pas accumuler au maximum cette energie 40% moins cher pour le reste de la journee avec des ballons d'eau chaude.
Avec 1000l d'eau que l'on peut chauffer a 90 degres, on peut sortir 40 kwh tout en restant au dessus de 50 degres. 40 kwh pour une demi journee c'est assez souvent suffisant.
Reste a chauffer l'eau pendant les heure creuse, il faut au minimum 10 a 12 kw.
4 cumulus electriques de 300l/3kw chacun (400 euros neuf) feraient l'affaire, branches en parallel.
Sinon, un ballon tampon et une chaudiere electrique pourraient faire l'affaire (moins de volume mais plus cher)

Maintenant reste le problème de réguler la température de chauffage avec une vanne 3 voies par loi d'eau. Savez vous si c'est possible?
Est-ce que l'on peut asservir une vanne trois voies en progressif pour reguler la temperature d'eau de maniere electronique?
(je suis ingenieur electronique...)
hd31
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Message par hd31 »

Avec la dernière ligne, je ne sais pas s'il faut vraiment répondre !
Aucun problème pour réguler une vanne trois voies.
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babar
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Message par babar »

Maintenant reste le problème de réguler la température de chauffage avec une vanne 3 voies par loi d'eau. Savez vous si c'est possible?
Oui c'est possible.
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Message par jobarjo »

En fait je n'en ai jamais vu (de vanne 3 voies)
Quel type de commande est-ce?
Est que c'est un moteur électrique bi directionnel?
En gros est-ce comme les volets roulants électriques, qui se commandent avec un inverseur par 220v?
Est-ce suffisament progressif?
N'y a t'il pas des vannes 3 voies equipees d'un ressort pour revenir dans la position initiale?

Sinon, il faut que je trouve un moyen pour suspendre les ballons d'eau chaude pour gagner de la place, et surtout convaincre madame (ca c'est le plus dur)

Ensuite, ces ballons serviront de tampon pour mes futures PAC maison.

J'ai d'autres questions: y'a t'il toujours besoin du systeme de securite que l'on monte sur les ballon d'eau chaude? Un seul systeme suffirait-il pour l'ensemble?
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vile-coyote
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Message par vile-coyote »

:lol: perso si j'avais la place, je mettrais 3000L a 58°C plutot que 1000 a 90 !

mais c'est juste mon point de vue :wink:
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Message par jobarjo »

Deja que 1000l c'est gros, ne parlons meme pas de 3000l
En plus c'est le boulot de la vanne melangeuse de reguler la temperature d'eau a souhait, donc je vois pas l'interet de garder l'eau pas trop chaude sauf peut etre pour les deperditions, mais ca reste a verifier.
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Message par vile-coyote »

a 60°C le calcaire se précipite,
la dilatation est plus importante,
l'evaporation aussi, bref aucun intéret..

de plus thermiquement et économiquement parlant stocké de l'eau a 90 °C est une anerie :roll:
je persiste, ungros volume a 58)c plutot qu'a 90 !
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Message par jobarjo »

Mais le calcaire dans un circuit fermé, est ce réellement un problème?
Pour la dilatation, n'y a t'il pas des vases à expansion.
Je vois pas vraiment la si grosse différence entre une eau à 58 degres et à 90 degres, dans un circuit fermé.
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babar
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Message par babar »

Un ballon porté à 90°C constamment doit souffrir un peu je pense. Mais si non c'est vrai qu'il n'y aura pas de problème de calcaire car une fois les minéraux "éliminés" le fluide caloporteur deviendra plus ou moins neutre. Reste le problème de l'expansion qui conduira à installer de gros vase.
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Message par jobarjo »

Une cheminée avec foyer bouilleur serait aussi un excellent système pour chauffer toute cette eau en complément pour les jours de grand froid...

Il faudrait juste mettre une sécurité qui activerait les chauffages quand l'eau approche des 90 degrés.
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Message par vile-coyote »

n'empèche que " l'équation thermique " est pas top..

les déperditions sont proportionnelles a la différence de température entre la température de stockage et celle de la pièce..
qui dit ballon a 90° dis plus de perte !
m'enfin ce que j'en dis :?
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Message par jobarjo »

les déperditions sont proportionnelles a la différence de température entre la température de stockage et celle de la pièce..
qui dit ballon a 90° dis plus de perte !
Tout a fait, mais ballon plus gros veux aussi dire plus de surface d'échange, donc plus de perte aussi. A la fin, ca doit être kif kif.

Mais de toute façon cette température reste le choix de chacun, compromis entre volume/cout d'achat et déperditions.

Il semble que l'on peut equiper un ballon tampon d'une resistance electrique aussi puissante que l'on veux, genre 12kw.

Un installateur m'a aussi montre des ballons dits thermodynamiques qui sont en fait des ballons commes les autres mais qui possede un serpentin compatible avec les pression frigoriques. Il y a juste a connecter une unitee exterieure de clim dessus (que je possede deja). Il faut que je me renseigne sur la surface d'echange pour voir si on peut avoir un bon COP, car cette solution a le merite de ne pas necessiter un echangeur a eau qui coute cher.
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Message par jobarjo »

Je reviens aux nouvelles.
J'ai installé le ballon de 1000 litres avec un gros vase a expansion, une resistance de 12kw, une vanne 4 voies et une régulation maison a base de 1wire et de routeur sous linux.
Le tout a couté moins de 1000euros sur ebay.
L'installation tourne depuis octobre 2008 sans problèmes majeurs. Tout fonctionne bien a part des soucis de fiabilité dans la régulation qui sont maintenant résolus.
Mon compteur indique depuis octobre 2008 17000kwh en heures creuses, 5000kwh en heures pleines. D'ou une économie conséquente (environ 600 à 700 euros)
Quelques remarques sur l'installation:
La résistance est une résistance triphasée à l'origine. Il suffit de cabler 3 disjoncteurs 20A sur des câbles 2.5mm2 standards avec 3 relais de puissance standards. Relier les 6 fils sur les 3 résistances.
Le thermostat ne supporte en général pas le courant pour les résistances en monophasé. C'est pourquoi la résistance est donnée pour du triphasé uniquement, car les courants sont moins élevés qu'en monophasé. Il suffit de relier le thermostat aux commandes des relais de puissances. Le thermostat est un organe de sécurité important, il doit toujours avoir la priorité sur la régulation informatique.
J'ai aussi du déporter la sonde du thermostat à 20 cm au dessus de la résistance (dans un tube inséré dans le ballon par un des raccords (ca s'appelle un doigt de gants je crois) pour empêcher un arrêt trop fréquent de la chauffe.
La température max du thermostat est 85 degrés.

L'installation peut chauffer la maison uniquement en heures creuses avec une température extérieure supérieure à 3 degrés.
Le facteur limitant n'est pas le volume d'eau, mais la puissance que l'on peut fournir pendant les heures creuses. 2 périodes d'heures creuses aident énormément, sinon il faut presque doubler le volume d'eau.
12kw ne suffisent pas chez pour une température ext en dessous de 3 degrés. Mon compteur disjoncte à 17kw pour un abonnement à 12kw, donc il faudrait que je rajoute 4.5 kw supplémentaires et que la régulation surveille le courant consommé dans la maison (par téléinformation) pour délester le chauffage en cas de consommation de courant dans la maison.

Le phénomène de stratification dans un ballon est impressionnant. Ne croyez surtout pas que la température est uniforme dans un ballon, très loin de la. Si vous ne faites pas circuler l'eau dans votre ballon, vous ne chaufferez jamais le bas. Chez moi, l'eau ne circule pas assez, mais l'ajout d'un deuxième circulateur est prévu.
J'estime qu'avec 4.5kw supplémentaires et le circulateur, le ballon peut chauffer la maison uniquement en heures creuse avec une température extérieure supérieure à -3 degrés.

L'isolation du ballon est important. Le chauffagiste qui m'a installé mon circuit de chauffage ainsi que le ballon a déchiré l'isolant car il n'arrivait pas à le fermer... Je dois rajouter de la laine de verre.
Il faut surtout bien isoler tous les tuyaux et éloigner les éléments comme les manomètres, vanne de sécurité et purge automatique situés au dessus du ballon, mais très chauds. Donc la chaleur part entre autres par la. De la chaleur part aussi par le tube d'alimentation en eau qui arrive trop près du départ haut du ballon (très chaud). Il faut mettre le moins de tuyaux possible sur le ballon, et se connecter de préférence sur le bas du ballon.

Les 3 résistances, la vanne 4 voies, la pompe sont controlés par un routeur wifi sous linux avec un réseau de capteurs et relais en 1wire et un programme maison écrit en python (avec interface web et tout ca). Meme s'il est possible de faire le projet avec des appareils du commerce (il existe des régulateur pour vanne 4 voies), je recommande une régulation maison. Plein de spécificités de l'installation sont codées dans mon programme, comme par exemple quand le ballon devient froid en heure pleines, réguler la chauffe du ballon en fonction de la température demandée.

Un réseau de chauffage basse température est aussi obligatoire, pour obtenir un delta de température de stockage suffisant dans le ballon.

Conclusion, l'hydroaccumulation des heures creuses est économique et confortable si vous bricolez vous même votre régulation. Il n'y a rien de compliqué, vous ou votre plombier pouvez le faire facilement.

Mon projet ne s'arrête pas la. La résistance électrique est seulement une solution low cost et fiable avant de connecter une clim maison low cost sur le ballon. J'ai raccordé un échangeur à plaques. La clim est en cours de tests, elle fonctionne et chauffe bien l'eau. Mais j'ai actuellement un sous refroidissement trop élevé, d'ou une préssion haute un peu élevée (vers 30bars) Problème de détendeur pas asservi...
Je vais faire un autre post à ce sujet.
albanco
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Message par albanco »

Bonjour
Les 3 résistances, la vanne 4 voies, la pompe sont controlés par un routeur wifi sous linux avec un réseau de capteurs et relais en 1wire et un programme maison écrit en python (avec interface web et tout ca). Meme s'il est possible de faire le projet avec des appareils du commerce (il existe des régulateur pour vanne 4 voies), je recommande une régulation maison.
Pourriez vous detaille de quoi est compose votre regul, notamment l'interface qui permet a aprtir de votre PC de faire l'acquisition des temperatures et de piloters la vannes et la pompe.
Je sui actuellemtn en etude, pour me creer ma regul, j'ai la solution automate (je suis automaticien) mais j'aimerais voir les solutions sur base PC...

merci

alban
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Message par jobarjo »

Bonjour

J'utilise le réseau 1wire: http://fr.wikipedia.org/wiki/1-Wire
C'est un réseau très simple à installer, car il y a 2 fils mini. 3 si on met l'alim.
Vous pouvez demander gratuitement des échantillons de composants chez dallas. il y en a beaucoup, dont les capteurs de température et les composants qui actionnent du ttl.
J'utilse l'interface usb 1wire de chez dallas dispo ici: http://www.hobby-boards.com/catalog/pro ... ts_id=1503

Je passe par les fils téléphoniques inutilisés pour mettre des capteurs de température au niveau des prises de téléphone de la maison.
Je recommande un hub 1wire pour les grandes distances.

Pour les relais, hobby boards proposait une carte relais compatible 220v. Malheureusement leur nouvelle version n'est compatible que 110v.
J'ai donc acheté des cartes relais 8 ports chez futurlec avec commande ttl, et j'ai fait une petite carte de commande 1wire toute simple avec 8 ds2406

Au niveau soft, j'utilise owfs sous linux. très simple à programmer dans n'importe quel language.
Mon routeur est un asus wl500g deluxe avec prises usb et 32Mo de ram sous linux.

Sinon, selon vos besoins, je vous recommandes les carte micro controleur arduino open source.
J'ai pas encore essaye mais c'est pas cher, facile a programmer, vous pouvez meme mettre des modules wireless zigbee, ou autres.
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