PAC Piscine pour chauffage maison

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pierre_07
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PAC Piscine pour chauffage maison

Message par pierre_07 »

Bonjour à tous et merci pour ce forum que je consulte depuis 5 ans.

Je mets ici un post en double de APPER
il peut intéresser des passionnés d'eau chaude et de régule ;-)

J’ai, comme source principale de chaleur, une PAC Airmat qui me satisfait pleinement tant au niveau de la régule qu'au niveau financier. (AIR/eau split sur PC et radiateurs) Départ PC 25~31°C retour PC 22~26°C circulateur position 1
Cette PAC n'est plus assez puissante pour des Tp ext aux alentour de -10°C
Elle a une résistance supplémentaire de 3kW (résistif pur)

J’ai, comme deuxième source de chaleur, un poêle à bois buche transformé en bouilleur autovidangeable pour récupérer les calories qui partent dans les fumées ceci afin de réchauffer l’eau du retour plancher chauffant de la PAC et ainsi la soulager par grand froid ; j
Dès qu’il y a de la flamme dans le poêle et suffisamment de chaleur dans les fumées, la PAC Airmat s’arrête et la maison n'est chauffée que par le bois.
Plancher chauffant en bas, thermostatiques fermés à de l'étages par convection de l'air chaud.
La nuit lorsque le poêle s'arrête, la PAC prends la relève de façon transparente. aussi bien pour le PC que pour les radiateurs
(que du bonheur ...)

Voir l’instal et des photos ici :
http://chaleurbois.free.fr
http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?t=1896
http://www.chaleurterre.com/forum/viewtopic.php?t=5630

Ce système est basé sur un cumulus-échangeur de 100L bricolé pour y introduire un serpentin.
L’eau morte (=non oxygénée) de ce cumulus est réchauffée en passant dans le bouilleur du poêle. Le retour PC est, lui, réchauffé en passant dans un serpentin cuivre de 20m qui trempe au bain marie dans l'eau du cumulus.
Il y a donc deux circuits bien séparés : l'eau qui passe dans le PC et rad est différente de l'eau stockée dans le cumulus échangeur.
C'est un thermostat qui commande une vanne 3 voies mélangeuse pour faire passer un certain pourcentage du retour PC dans le serpentin du cumulus-échangeur.
pourcentage réglable par un fin de course électrique.

Tout ce système m’a permis d’analyser assez finement les besoins énergétiques de la maison grâce à des sondes de Tp , des mesures de débit (facile en circuit ouvert) et un compteur électrique branché sur la PAC (TYWATT)

Je souhaite agrandir la maison avec un nouveau Plancher Chauffant
L’Airmat de 5kW électrique ne sera pas assez puissante pour tout chauffer lors de Tpext <5°C, mm avec sa résistance de 3kW supplémentaire.
Elle est déjà limite actuellement par grand froid (-10°C) d'où le poêle à bois...
De plus pour chauffer l'ensemble elle sera toujours au taqué ... mm par 5°C

Je compte donc rajouter une troisième source de chaleur :

Pour cela, j’ai acheté d’occasion, très peu cher, une PAC de piscine CLIMEXEL HM102 de 3kW : c’est une PAC piscine basique, R407, sans inverter , la régule se fait sur le retour d’eau, la consigne max est de 32°C, elle peut inverser son cycle pour dégivrer. (indispensable dans mon cas)
Elle dispose, et c’est important pour la suite, d’une sécurité manque d’eau qui l’arrête instantanément si le débit d’eau est inférieur à 1,5m3/h (mesuré) et la redémarre après une temporisation de 2 min si le débit revient.
http://www.piscines-online.com/pompe-a- ... -14kw.html
le capteur de débit ici
http://www.h2o-piscines-spas.com/boutiq ... xel/28351/

Mon idée est de réchauffer l’eau du cumulus échangeur par cette PAC.
Un simple thermostat démarre un circulateur (ou une pompe ?) lorsque la tp ext est inférieure à 3°C (réglable) l'eau circule dans la pac et elle se met en route au bout de 2 min. elle fournie environ 6~8 kw pour 3°C ext

Je fais comme si l’échangeur était LA piscine de seulement 100L à forte déperdition (le plancher chauffant soutire de la chaleur)
Ces 100L dans l’échangeur, feront office aussi de ballon tampon pour éviter les courts cycles de la CLIMEXEL ! (j’ai lu que 15L par kW était un bon rapport)

le thermostat déclenchera la possibilité de chauffe de la pac piscine pour Tp extérieure qui fait que sa puissance ne sera pas suffisante seule mais épaulera l'airmat
exemple : pour 3°C ext la pac piscine donne 6 kW, la maison en a besoin de 9kW l'airmat fourni le complément (3kW) en modulant suivant la Tp ext

Le comportement attendu sera :
- par Tp clémentes: l’airmat travaille seule au ralenti et fait la régule.
- par Tp froides, la climexel vient l’épauler de ses 2*3kW (2=COP) l’airmat ne fait que le complément et la régule. La climexel peut tourner en continu si nécessaire.
- lorsque que le poêle est allumé, il participe lui aussi au réchauffage de l'eau de l'échangeur.

Exemple typique à 0°C extérieure avec des valeurs réelles de mon PC:
retour 23°C départ à 30°C nécessaire.
consigne de la pas piscine réglé au max 32°C :

Si l'eau dans l'échangeur est inférieure à 32°C la pac piscine tourne en continu . l'eau du retour PC est remontée de 23°C à 27°C l'airmat fait le complément à 30°C

Si l'eau dans l'échangeur dépasse 32°C , la pac piscine s'arrête et c'est l'airmat qui fait toujours le complément et la régule . à 31°C la pac piscine redémarre

Si l'eau dans l’échangeur monte à plus de 40°C car le poêle est en service , le retour PC peut alors être réchauffé au dessus de la consigne de l'airmat et là les deux PAC s’arrêtent !

La nuit à l'extinction du poêle, les PAC prendront la relève. (pac piscine + Airmat si Tpext < 3°C , airmat seule si Tpext > 3°C)


Tout cela sans automate programmable, ni ordi, et sans toucher le circuit principal de chauffage donc sans interruption de chauffage ...
LA VALSE DES VANNES MELANGEUSES

Je pense que cela peut marcher car j'ai de nombreux réglages dans l'instal :
- thermostat de l'arrivée d'eau de la pac piscine entre 10 et 32°C
- thermostat sur l'ext de démarrage de la pac-piscine entre -20°C et 30°C
- % d'eau du retour PC passant dans le serpentin du cumulus échangeur (via les fin de courses de la vanne mélangeuse 3 voies) cela permet de régler la température d'équilibre dans le cumulus échangeur
- possibilité de tromper la sonde d'arrivée d'eau de la lac PAC-piscine en rajoutant une résistance
- possibilité de déporter la sonde de la pac piscine pour mesurer la température dans le cumulus échangeur

j'ai l'expérience du poêle bouilleur : le principe est exactement le mm

--- Le risque de gel --- :
La PAC piscine se trouve à l'extérieur , les tuyaux d'eau et l'échangeur titane risque d'éclater à cause du gel. Il y aura environ 2*50cm de tuyaux en extérieur le reste de la longueur se trouve dans un vide sanitaire sous la maison où ils ne risquent pas de geler .
Normalement l’eau qui passe dans l'échangeur titane est à 28°C et sort à 32°C elle est en plus en mouvement .
Donc normalement pas de risque de gel de l’échangeur titane
Mais pour avoir encore plus de sécurité sur ce risque je pense mettre ce circuit en en AUTOVIDANGEABLE. :
L'échangeur titane dans la PAC est vertical, la PAC piscine légèrement plus haute (0,5 m) que le cumulus-échangeur . Les tuyaux en légère pente ascendante vers la PAC, l’eau monte dans la PAC quand la Tp ext <3°C, la tempo (de 2min) au démarrage de la pac permet un bon remplissage de l’échangeur titane sans bulle.

l'eau revient par le dessus (ouvert) du cumulus-échangeur soit :

- au dessus du niveau d'eau du cumuslus-'échangeur (glou glou en continu) et dans ce cas les tuyaux et l'échangeur titane se vident à chaque arrêt du circulateur, il me faudra peut être un circulateur puissant ou une pompe pour vaincre la hauteur manométrique (0,5m) et surtout la perte de charge de l'échangeur titane A l’arrêt du circulateur , l’eau redescend dans le cumulus-échangeur

- au dessous du niveau d'eau dans l'échangeur(le tuyau trempe dans l'eau) et dans ce cas, l'eau reste dans les tuyaux et l'échangeur titane de la PAC dans ce cas un circulateur classique pourra suffire.

l'inconnue pour moi est la perte de charge de l'échangeur titane mais je suis sûr qu'un circulateur classique (80W en vitesse 3) devrait suffire mm en autovidangeable.

C'est un circulateur classique (leroy merlin) que j'utilise déjà pour faire monter l'eau dans mon poêle à bois et jamais il n'y eu de problème alors que les pertes de charges de tuyaux sont bien plus importante (longueur totale estimée à 40m diamètre 14mm, hauteur mano 2m par contre débit bien plus faible
43mL/s = 2,5 L/min = 160 L/h = 0,16m3/h mesuré) pour le circulateur bois et ici il ma faudra plus de 10 fois plus de débit
500mL/s soit 30L/min=1,8m3/h pour que la protection de débit de la PAC se désactive. (à moins de la shunter ? ou tout au moins d'augmenter la surface du capteur de débit
http://www.h2o-piscines-spas.com/boutiq ... xel/28351/


MES QUESTIONS :
Je cherche un circulateur ou une pompe pouvant assurer un débit de 2 à 3m3/h
Sachant que
- la CLIMEXEL est à 10m linéaire de l’échangeur
- les Tuyaux seront en 25 mm ou 32 mm (plimout simple)
- l’échangeur et la PAC sont à peu près à la mm hauteur (PAC placée à 50 cm au dessus de l'échangeur dans le cas autovidangeable)
- je ne connais pas les pertes de charge de l’échangeur titane qui est dans la climexel
(il y a une photo de cette échangeur sur le site : http://www.piscines-online.com/pompe-a- ... -14kw.html)

En gros :
Avez-vous une idée des pertes de charge d’un tel échangeur ?
avez-vous un modèle de circulateur à me fournir

Merci d’avance pour vos remarques
pierre_07
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Message par pierre_07 »

Je viens de trouver (merci le bon coin) un GRUNDFOS 32 80 (135, 200,220W)
0,5 bar pour 2m3/h en vitesse 2 ; 0,7bar en vitesse 3
ce circulateur devra permettre d'avoir un débit suffisant pour lque la PAC démarre.

je ne comprends pas pourquoi un échangeur doit fonctionner pour un débit donné et un deltaT donné

si le débit diminue, le deltaT doit augmenter et l'échange doit rester le mm , non ?
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Message par hd31 »

Oui, on peut changer les conditions de fonctionnement. Les chiffres donnés sont plutôt indicatifs. Mais il y a deux limitations (liées en plus) : les sécurités, qui peuvent se déclencher si le delta T est jugé trop grand par exemple, et l'échangeur qui peut se révéler insuffisant avec un débit réduit, alors qu'il est dimensionné en fonction d'une pompe piscine qui a toujours un débit très élevé.
pierre_07
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Message par pierre_07 »

merci pour ta réponse,
concernant les sécu je comprends les réglages d'usine peuvent bloquer
Les valeurs typiques de deltaT pour une pac de piscine sont souvent inférieures à 3°C pour un débit de 3m3/h
je ne vois pas,physiquement, ce qui pose problème de faire passer que la moitié du débit et avoir un deltaT doublé
cela me permettrait d'avoir un circulateur plus classique, moins énergivore, et moins d'eau brassée dans l'échangeur de 100L
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