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Projet PAC air/eau vielle maison

Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar vinco » Jeu Nov 16, 2017 3:11 pm

Bonjour,

Nous venons d'aménager dans notre maison situé entre Cannes et Grasse (PACA) qui est une vielle battisse en pierre avec des murs non isolés de 60cm d'épaisseur et avec une isolation sommaire (uniquement une partie) de la toiture. La maison est sur 3 niveaux :
- RDC de 40m² + extension de 20m²
- 1er étage de 40 m²
- 2ème étage (combles aménagées) de 40 m²

soit une surface d'environ 160m². En hivers les températures descendent rarement dans le négatif, -2/-3 °C tout au plus.

L'ancien propriétaire était un ancien de chez EDF donc il avait mis des radiateurs électrique que l'on souhaite supprimer. Dans le DPE l'estimation de la consommation électrique est de 4300€ de mémoire :shock:

Voulant faire des économies d'énergie on étudie l'installation d'une pompe à chaleur basse température.

Voila ce sur quoi nous pensons partir :
- Daikin altherma BT 16Kw réversible avec ECS 260L : ERLQ016CV3 + EHVX16S26CB9W
- 1 ballon tampon de 50L (monté en série et uniquement pour respecter le min de 20L d'eau dans le circuit de chauffage)
- soupape de pression différentielle ( pour respecter le débit minimum de 15L/min lorsque tous les radiateurs sont fermés)
- groupe de remplissage + dégazeur + désemboueur
- 6 ventilo convecteurs Daikin de 2 kw chacun : FWXV20A + EKVKHPC
- 1 sèche serviette + 2 radiateurs BT pour les couloirs

--> pas de vase d'expansion, celui du module hydraulique est suffisant

Tous les conduits de chauffages seront en multicouche isolé car nous souhaitons utiliser les ventilo convecteurs en mode froid également.

Au niveau du circuit de chauffage nous pensons Ă  l'architecture suivante :
- départ chaud : dégazeur (1"1/4)
- retour froid :en série le désemboueur + ballon tampon
- connections en // de la soupape de pression différentielle, des ventilo convecteurs et des radiateur

Cette architecture permet d'utiliser la pompe de circulation présente dans le module hydraulique elle même pilotée par les ventilo convecteurs.

Coté ECS nous installerons une pompe de recirculation pour avoir de l'eau chaude directement à tous les étages ( environ 15m de tuyau entre le ballon ECS et le dernier étage).

Que pensez vous du dimensionnement et de la réalisation technique de cette installation ?

Dans un second temps, nous pensons installer en complément un insert bouilleur (ou Hydro) avec un ballon tampon assez conséquent (800/1000L) qui permettra de réchauffer l'eau du circuit retour. Il faudra prévoir un système de bypass du ballon lorsque sa température sera en dessous d'un certain seuil (50°c par ex) et un régulateur thermostatique pour que l'eau en sortie du ballon en direction de la PAC n’excède pas 50°C.

Merci d'avance pour vos retour et si j'ai manqué de précision, n'hésitez pas à en demander :)
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Jeu Nov 16, 2017 9:52 pm

vinco a écrit:Que pensez vous du dimensionnement et de la réalisation technique de cette installation?

Bonjour et bienvenue sur CT!
Pour le dimensionnement ca devrait passer : 160m2*2,5=>400m3 Ă  chauffer.
Pour une maison moyennement isolée et du -7°C en T° minimale hivernale, on peut prendre du 30W/m3, ce qui ferait du 12000W ou 12KW.
La consommation electrique etait de 4200€/0,15~28000kwh. Avec la PAC et un COP moyen de 3 cette conso devrait paseer à disons 9000kwh electricité,soit un cout ~1350€
Par contre il faut tjrs 28000kwh, soit 28000/16 ou 14 ~entre 1700 et 2000h de fonctionnement PAC /an

Maintenant vous etes dans le sud et en plus vous envisagez de prendre un bouilleur avec un ballon tampon de 600 ou 800l. ( ce qui vous donnera du chauffage en cas de panne PAc et/ou vous donnera le petit supplement de puissance en cas de tres gros froid (<-10°C)
Donc en terme de dimensionement de la PAC à 16KW , c OK (sachant que les 16KW sont donnés à +7°C de T°C air et que à -3°C votre PAC ne fournira plus que 12 ou 14KW?)

Pour la réalisation avec des ventilo convecteurs cela me semble bien aussi car il faut penser à l'été! Maintenant si vous envisagez un ballon tampon de 600 ou 800l pour le bouilleur, pourquoi pas un ballon avec 2 echangeurs et du solaire? ( J'ai du solaire à Toulouse, mais je reconnais qu'en, Nov,Dec et Janvier ça donne pas grand chose...)
Perso je pencherai pour le ballon de suite car il pourrait remplacer le ballon tampon de 50l ( qui je pense n'est pas utile car la DAIKIN doit etre inverter).
Je pense qu'il faut faire un schema d'une telle installation en considerant le ballon de 600/800l comme le coeur du systeme.
si j'ai un moment je vous proposerai un schema.
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Jeu Nov 16, 2017 11:41 pm

Voici un schema de principe basé sur un ballon à 2 echangeurs au centre de l'installation
  • le systeme solaire ( installable plus tard et si faisabilitĂ© confirmĂ©e) chauffe la reserve du ballon tampon en journĂ©e
  • le poele bouilleur rechauffe la reserve du ballon si utilisation du poele
  • L'UI (UnitĂ© Interieure) rechauffe l'eau ECS de son ballon lorsque la V3V interne bascule sur chauffe_ECS
  • la reserve du ballon prechauffe l'eau froide du reseau avant son entrĂ©e dasn le ballon ECS de l'UI
  • l'UI rechauffe l'eau de la reserve du ballon lorsque la V3V interne bascule sur chauffage
  • l'UI debite directement dasn les ventilo-convecteurs
  • Les ventilo-convecteurs diffusent la chaleur ou le froid, et retournent l'eau Ă  la reserve ballon
  • l'UE ( Unite Externe echange ses calories avec l'UI au travers du gaz frigorifique
Apres il faut voir :
  • le budget, le ballon Ă  2 echangeurs pese lourd
    On trouve un ballon de 600l combiné bain-marie avec 1 echangeur à 1500€ ici
    https://france-chauffage-solaire.fr/ballon-tampon-mixte/ballon-combine-solaire-fcs-113.html
    • L'UI debite dasn la reserve d'eau
    • Le systeme solaire peut etre raccordĂ© avec un petit echangeur additionnel
    • la reserve prechauffe l'EF pour l'ECS par bain-marie
  • les scenarios de fonctionnement ( PAC seule, poele seul, solaire seul, et combinaisons...)
Fichiers joints
SchemaPrincipe_Vinco.pdf
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar vinco » Ven Nov 17, 2017 10:34 am

Merci beaucoup pour ces explications et ce super schéma.

Je pense néanmoins qu'il y a plusieurs pb avec cette installation :
- en mode rafraîchissement le ballon tampon va être refroidi par la PAC et potentiellement réchauffé par le bouilleur/solaire (enfin surtout solaire). En mode froid il faudrait donc prévoir un bypass du ballon sur le circuit retour du chauffage.
- le poêle bouilleur permet de chauffer l'eau à environ 90°C ce qui sera problématique pour la PAC et les ventilo convecteurs qui fonctionnent à 45°C en nominal ( 50/55°C en pointe ?)
- un autre point technique dont je ne suis complètement sur ( https://www.daikin.fr/content/dam/docum ... French.pdf page 28) il y a un volume max admissible pour le circuit de chauffage et j'ai peur que 800/1000L soit au dessus...

Je vais essayer de faire un schéma aussi de mon coté (il y a un logiciel exprès ou bien c'est fait sous paint ?) :)

Encore merci pour les retours
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Ven Nov 17, 2017 11:50 am

vinco a écrit:Je vais essayer de faire un schéma aussi de mon coté (il y a un logiciel exprès ou bien c'est fait sous paint ?) :)

oui c'est du paint amélioré, c'est l'equivallent de powerpoint sous LibreOffice, je pourrai vous envoyer mon fichier en MP
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Ven Nov 17, 2017 12:03 pm

vinco a écrit: - en mode rafraîchissement le ballon tampon va être refroidi par la PAC et potentiellement réchauffé par le bouilleur/solaire (enfin surtout solaire). En mode froid il faudrait donc prévoir un bypass du ballon sur le circuit retour du chauffage.

oui il faudra mettre une derivation pour le fonctionnement en mode froid ( soit un jeu de vannes Ă  manipuler, soit un jeu de V3V si vous y connaissez en electro-meca)
=>schema à améliorer

- le poêle bouilleur permet de chauffer l'eau à environ 90°C ce qui sera problématique pour la PAC et les ventilo convecteurs qui fonctionnent à 45°C en nominal ( 50/55°C en pointe ?)

Non le bouilleur permettra de chauffer le volume d'eau mais la PAC sera desactivée par sa regulation. Du coup il faudra rajouter une derivation (pour ou voir comment) utiliser le circulateur du bouilleur ( et si besoin une vanne thermostatique)=> schema à améliorer
un autre point technique dont je ne suis complètement sur: il y a un volume max admissible pour le circuit de chauffage et j'ai peur que 800/1000L soit au dessus...

J'ai regardé c'est à cause du vase d'expansion livré en standard, oui il faudra mettre un vase d'expansion compatible avec le volume du ballon utilise

Si j'ai un peu de temps aujourdhui, j'essaye d'ameliorer le schema en fonction.
Mais la question est le choix du ballon tampon? et quid du solaire?
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar vinco » Ven Nov 17, 2017 12:24 pm

Voila le schéma de principe en PJ.

Je n'ai pas représenté le préchauffage de l'ECS qui serait valable en ajoutant un serpentin dans le ballon de 800L + vanne thermostatique en sortie, ni le chauffage solaire.

Concernant le solaire je ne me suis pas encore trop renseigné mais des retours que j'en ai c'est souvent peu rentable quand on regarde le prix d'investissement + maintenance par rapport à la conso annuelle en ECS qui doit être de l'ordre de 100€/an (j'ai ce chiffre en mémoire, je croie que c'est pour une famille de 4 personnes).
Après étant donné que les radiateurs/ventilo-conveteurs seront en basse température (45°C max) c'est vraie que le solaire peut servir en appoint de chauffage (même en hivers ?).

Après il y a la question du budget à prendre en compte. Pour cette année on est en mesure de faire la PAC + mise en place du circuit de chauffage, l'an prochain on pense installer le poêle bouilleur + ballon tampon et ensuite pourquoi pas du solaire :-)
Fichiers joints
schéma_principe.png
schéma de principe
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Ven Nov 17, 2017 1:39 pm

vinco a écrit:Concernant le solaire je ne me suis pas encore trop renseigné mais des retours que j'en ai c'est souvent peu rentable quand on regarde le prix d'investissement + maintenance par rapport à la conso annuelle en ECS qui doit être de l'ordre de 100€/an (j'ai ce chiffre en mémoire, je croie que c'est pour une famille de 4 personnes).

Il faut raisonner en kwh consommés en ECS et non en couts! Car tout depend de la production de ces kwh : solaire, PAC, bouilleur, EDF...)
petits rappels :
  • 1 kwh EDF c'est 0.15€
  • 1,3kwh permettent de rĂ©chauffer 1000l de 1°C. Si on a un ballon de 200l Ă  rechauffer de 40°C ( de 10°C Ă  50°c) il faudra une chauffe de 8000L°C soit 10,4kwh
  • une famille de 4 personnes consomment au moins disons 100l d'ECS Ă  55°C, soit 5,5kwh soit 2000kwh /an soit 300€/an qd meme au cout EDF[/*:m]
En terme d'investissement c'est vrai il faudra au moins 10 ou 15ans ans pour rentabiliser et Ă  condition de faire de l'auto installation. Voir par exemple ici le prix des capteurs+ station solaire ( dans votre cas , on imagine que le ballon existera deja) https://www.fundiscount.fr/panneaux-solaire.html
Hors ballon votre installation solaire ( tubes+station, installé en terrasse) devrait se chiffrer à~ 1000€)
Mais surtout ce qu'il faut prendre en compte :
  • en hiver : Nov,Dec, Janvier presque pas de production ( Ă  moins d'avoir vraiment une exposition idĂ©ale)perso je suis un terrain exposĂ© Nord, j'ai mes capteurs plein Sud , mais l'hiver j'ai rapidement de l'ombre en milieu d'AM => tres peu de production
  • en Ă©tĂ© : attention Ă  la surchauffe=> bien dimensionner ses capteurs. La solution capteurs Ă  tube ( si installation en terrasse c'est mieux) est tres souple (au besoin mettre un grillage pour reduire la production en Ă©tĂ©)
Après étant donné que les radiateurs/ventilo-conveteurs seront en basse température (45°C max) c'est vraie que le solaire peut servir en appoint de chauffage (même en hivers ?).

si vous avez assez de capteurs, vous pourriez avoir presque toute votre ECS en solaire en mi-saison et en été. En hiver par contre, il faut regarder ça de près vos conditions exposition, nbre d'heures d'ensoillement, vents,...; Avec des capteurs à tubes, ça chauffe par grand vent ou froid avec soleil

Après il y a la question du budget à prendre en compte. Pour cette année on est en mesure de faire la PAC + mise en place du circuit de chauffage, l'an prochain on pense installer le poêle bouilleur + ballon tampon et ensuite pourquoi pas du solaire :-)


Le choix du ballon est primordial, un ballon avec bain-marie comme celui-ci
https://france-chauffage-solaire.fr/ballon-tampon-mixte/ballon-combine-solaire-fcs-113.html
me semble la solution :
  • pre-chauffe de l'ECS Ă  40/45°C au bain-marie grace Ă  la reserve chauffĂ©e par PAC,bouilleur et/ou solaire
  • complĂ©ment de chauffe Ă  50 ou 55°C ( plus traitement lĂ©gionnellose par PAC et Ballon ECS PAC)
  • reserve tampon pour PAC
  • reserve tampon pour bouilleur
  • reserve tampon pour solaire
  • moins cher car 1 seul echangeur pour le solaire necessaire
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Ven Nov 17, 2017 1:54 pm

vinco a écrit:Voila le schéma de principe en PJ.

Tres beau schéma! Ok on avance, j'ai de mon coté aussi refait le schema en prenant en compte les contraintes suivants :
  • ballon tampon avec un echangeur solaire de 600l avec prechauffe ECS en bain-marie
  • fonctionnement en mode froid ( circuit court dediĂ©, Ă  rĂ©aliser manuellment par manoeuvre de vannes) en // du rechauffement solaire avec ou sans PAC
  • fonctionement chauffe ECS par PAC , [meme en mode froid] ( devrfait etre en standard grace Ă  la V3V de la PAC qui permet de rechauffer le ballon de la PAC. LA PAC rechauffe alors leau du ballon selon sa t°C ( haute ou base) en cas de haute t°c en profiter pour faire traitement anti-legionnellose)
  • fonctionnement bouilleur sans PAC : lorsque le bouilleur fonctionne Ă  plein, la T°c de la reserve d'eau risque d'ter >45°, => arret PAC, on utilise alors le circulateur du bouilleur pour faire circuler l'eau dasn les ventilo-convecteurs
  • fonctionement bouilleur et PAC en //
  • rajout d'unevase d'expansion adaptĂ© au volume de la reserve ~600l
Les fleches noires barrées representent des clapets anti-retour.
Apres il faudra faire des schemas hydraulique plus précis pour les différents scénarios
  • PAC seule mode chaud
  • PAC seule mode chaud
  • PAC+bouilleur
  • PAC+bouilleur+solaire
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SchemaPrincipeV2_Vinco.jpeg
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Ven Nov 17, 2017 2:08 pm

MHz a écrit:fonctionnement bouilleur sans PAC : lorsque le bouilleur fonctionne à plein, la T°c de la reserve d'eau risque d'etre >45°, => arret PAC, on utilise alors le circulateur du bouilleur pour faire circuler l'eau dasn les ventilo-convecteurs

Pas sur que cela soit réaliste.
D'accord la T°C de l'eau de sortie est de 90°, mais à quel debit, puissance?
Pour rechauffer 600l d'eau à 35°C à 55°C il faut 600X20=12000l°C soit ~16KWh
Si le poèle fait 9KW ou 10KW, mais que 2KW seulement sont recuperables, il faudra plus de 8heures de chauffe sans deperditions ECS et chauffage. Or c'est un mode de chauffaage en hiver, donc deperditions, donc...
à mon avis le bouilleur ne pourra jamais monter le T°C des 600l d'eau de la reserve à plus de 50°C.
Il faudra etudier très précisement ce circuit, et une vanne thermostatique ne sera pas nécessaire
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar vinco » Ven Nov 17, 2017 4:26 pm

Merci pour toute ces précisions :)

J'ai une autre question concernant la conception du réseau de distribution.

La configuration de la maison se prête bien pour faire 2 colonnes, chacune desservant 1 ventilo-convecteur + 1 radiateur ou sèche serviette par niveau (sur 3 niveau).

La question que je me pose c'est de savoir s'il est plus intéressant d'installer en pied de colonne 2 collecteurs à 6 sorties ou bien d'installer 2 collecteurs à 2 sorties par niveau ?

Dans le premier cas l'avantage c'est que tous les raccords sont centralisés en pied de colonne, par contre il va y avoir des rainures plus grosses à réaliser dans les murs (8 liaisons entre rdc et 1er étage, 4 liaisons entre 1er et 2eme étage) et une plus grande longueur de tuyaux

Dans le second cas il faut prévoir un accès aux vannes à chaque niveau, globalement plus de raccords à faire.

Concernant les diamètres de tuyaux je pense partir sur du multicouche 32mm en sorti de la PAC, puis en 26 ou 20mm jusqu'aux colonnes et terminer par du 16mm pour raccorder les émetteurs. Est-ce cohérent ?
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Re: Projet PAC air/eau vielle maison

Messagepar MHz » Ven Nov 17, 2017 8:26 pm

vinco a écrit:La question que je me pose c'est de savoir s'il est plus intéressant d'installer en pied de colonne 2 collecteurs à 6 sorties ou bien d'installer 2 collecteurs à 2 sorties par niveau ?

perso j'installerai un collecteur Ă  2 sortie Ă  chaque niveau, car gestion plus souple, et moins de tuyaux Ă  tirer, les raccords multi-couche Ă  compression ou sertir ce n'est pas vraiment un probleme.
Concernant les diamètres de tuyaux je pense partir sur du multicouche 32mm en sorti de la PAC, puis en 26 ou 20mm jusqu'aux colonnes et terminer par du 16mm pour raccorder les émetteurs. Est-ce cohérent ?

Il suffit de prendre du 26 ( multi-couche isolé 13mm) pour Aller-Retour collecteurs et puis du 20( multi-couche isolé 13mm) pour les émetteurs car
  • le gain avec du 32 ne sera pas enorme ( et de plus c'est difficle Ă  manipuler..)
  • il y a des raccord multi-couche (26-3/4" ou 26-1") directement connectables sur les entrĂ©es-sorties des collecteurs
Par contre prendre des collecteurs avec débitmetre (cf ceux là par exemple
EDIT : rajout d'un schema qui te permettra de lister les collecteurs et raccords nécessaires
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Distribution.jpg
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