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Sujet : Avis schéma chauffage+ECS solaire/poêle bouilleur/gaz

Bonjour à tous,

Après avoir lu pas mal de sujets, ici et ailleurs, et essayer de faire un premier jet par moi-même, je me permets d'ouvrir un sujet dédié à mon projet afin de vous demander un retour, des avis, des conseils.

Alors voila un peu le topo : ma compagne et moi-même avons acheté une vieille bâtisse (possiblement de 1573 selon un pierre de taille gravée). Nous sommes entrain d'entreprendre pas mal de travaux : isolation, électricité et actuellement je planche sur le système de chauffage.

Voici les caractéristique de la maison :

  • environ 110m² : 55 au RDC et 55 à l'étage

  • murs de 50cm en pierre calcaire

  • isolation intérieure : 15cm de béton chaux/chanvre : R=2

  • Isolation des comble en laine de verre

  • Pas de dalle béton entre le RDC et l'étage. Juste un plancher sur poutres.

  • Double vitrage sur menuiseries en bois (2000-2010)

  • VMC hygroreglable

  • Estimation des déperditions totales de la construction (avant l'isolation intérieure des murs et installation de la VMC) : 12,2 kW

  • Température de référence pour la Moselle : -9.5°C

Le projet : un système de production d'eau de chauffage et d'ECS à partir de panneau solaire (principalement pour l'ECS en été) et d'un poêle bouilleur. Le tout relevé par la chaudière gaz si besoin.

Le plan de l'installation est en PJ


Et en voici le fonctionnement espéré :

Fonctionnement chauffage solaire :
Si la T° de sortie du glycol du panneau solaire (23) > T° milieu de ballon (24) => Activation du circulateur glycol (16)

Fonctionnement ECS :
A la sortie du serpentin ECS instantanée, passage par V3V Thermovar 55°C (18):

  • Si T° > 55°C passage par V3V mitigeuse 55°C puis distribution sur le réseau ECS.

  • Si T° < 55°C passage par la chaudière pour être relevée à 55°C puis distribution sur le réseau ECS.

Fonctionnement chauffage :
Si flambée dans le poêle bouilleur:
Prise d’eau en bas de ballon et passage par V3V mitigeuse pour réchauffer eau retour poêle.
Quand T° des fumées suffisamment chaude (20) => Activation circulateur retour poêle (4).

Choix du circuit par V3V motorisée (7):
    • priorité au chauffage donc si le thermostat d’ambiance (21) indique un besoin de chauffage l’eau chaude de sortie de poêle bypass le ballon et activation du circulateur chauffage (10).
          ◦ Puis passage par une V3V mitigeuse 70°C (8)
          ◦ Puis par V3V Thermovar 70°C:
               ▪ Si T° eau > 70°C passage dans circulateur chauffage (10) puis dans les radiateurs (11)
               ▪ Si T° eau < 70°C passage par chaudière pour être relevée à 70°C puis renvoi vers circulateur chauffage (10)
          ◦ Retour d’eau en milieu de ballon.
    • si le thermostat d’ambiance (21) n’indique pas un besoin de chauffage l’eau chaude de sortie de poêle est dirigée vers le haut du ballon via les vanne (7) et (26)

Si pas de flambée dans le poêle bouilleur et besoin de chauffage:
   • Si ballon tampon assez chaud ?? (température à définir) L’eau sort du ballon, passe par la valve (26) puis reprend le circuit de chauffage juste avant la vanne mitigeuse (8) et retourne en fin de parcours au milieu du ballon.
   • Si ballon tampon trop froid ?? (température à définir) ⇒ bypass du ballon via la vanne (13) qui redirige directement l’eau de sortie des radiateurs vers la chaudière gaz.
   • Si T° > 55°C passage par V3V mitigeuse 55°C puis distribution sur le réseau ECS.

Je pense qu'il y a pas mal de chose à corriger sur ce plan donc n'hésitez surtout pas ! Toutes les critiques sont bonnes !

J'ai moi-même plusieurs points pour lesquels j'aurais particulièrement besoin de conseils/aide :

  • En début de flambée: est-ce que la vanne mitigeuse (2) laisse passer l’eau si sa température est inférieure à la valeur de consigne de la valve ? Sinon le circulateur chauffage (4) risque de démarrer mais de ne pas être alimenté en eau.

  • Quelle valeur de consigne prendre pour la vanne mitigeuse (2) ? Le but de cette vanne est d'éviter d'avoir une entrée d'eau trop froide dans le poêle, ce qui pourrait être source de détérioration et de formation de bistre dans la cheminée. C'est bien cela ?

  • Le démarrage du circulateur (4) est lié à la température des fumées. A la base je pensais le lier à la température de l'eau mais il semblerait que se soit plus pertinent via la température des fumées. Je ne comprends pas trop ce point, si vous savez pourquoi je suis preneur !

  • J'ai, à plusieurs endroits du circuit de chauffage, des vannes 3 voies motorisées que je voudrais actionner lorsque 2 conditions sont présentes (température du ballon ET des fumées par exemple). J'ai l'impression que ces vannes ne sont pas trop prévues pour cela, non ? Une solution serait de passer par un intermédiaire (du type automate domotique) pour programmer les deux conditions qui enclencherait la mise sous tension de la vanne.

  • Y'a-t-il un intérêt à bypasser complètement le ballon lorsque celui-ci est "froid" et qu'il n'y a pas de flambée ? Car l'autre solution qui permettrait de supprimer une V3V motorisée aurait été de laisser l'eau retourner dans le ballon même quand seule la chaudière gaz assure le chauffage. Pensez-vous qu'il y ait une réelle différence de consommation entre ces deux options ?


Bon je pense que ça fait déjà pas mal de questionnement pour un premier post ! Je vais m’arrêter là et voir les premiers retours/modifications/simplification avant d'en rajouter une couche ^^

En tout cas un grand merci à ceux qui auront eu le courage de me lire jusqu'à la fin !

Sujets pièces jointes

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2 Réponse de Darius

  • Darius
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Re : Avis schéma chauffage+ECS solaire/poêle bouilleur/gaz

Bonjour.

Ca fait beaucoup de texte et beaucoup de choses a voir en même temps.

Vous ne pouvez pas respecter toutes ces conductions en automatique a moins de programmer vous même un mini-ordinateur pour gérer toutes ses fonctions.

Je pense que vous devez gérer en sections.

Votre ballon est inadapté, car c'est un ballon sanitaire avec des serpentins qui ne fait pas tampon et le bouilleur a besoin d'un tampon pour fonctionner correctement.

Solaire, démarre seulement si le capteur solaire est chaud.
Il s'oriente en priorité a l'eau chaude a l'aide d'un thermostat et d'une vanne de zone (v3v) si le ballon est chaud la vanne bascule vers le chauffage ou ballon tampon.
Vous pouvez alimenter la chaudière depuis la sortie d'eau chaude du ballon, si l'eau est préchauffé a 35°C, par un résidu de soleil ou fin de cycle de chauffage c'est toujours bon a prendre, ensuite il est possible de conditionner l’alimentation de chaudière pour que l'eau ne passe dedans qui si la sortie de ballon n'est pas assez chaude.

Pour le bouilleur.

Sur le conduit de fumés ou sur le bouilleur vous posez un thermostat qui active un circulateur qui qui alimente en priorité l'eau chaude, si l'eau est déjà chaude il bascule sur chauffage.

Chauffage, vous utilisez un ballon tampon qui permets d’absorber la surproduction du bouilleur et peut être stocker quelques colories solaires en été.
Sur la partie haute du ballon tampon vous prenez le départ vers le chauffage, de moment que le bouilleur est allumé l'eau peut elle directement au système de chauffage en traversant la partie haute du ballon tampon.
Sur départ de chauffage vous posez le circulateur mais aussi une vanne de mélange permettant a l'eau du chauffage de na pas partir trop chaude.

La chaudière peut être conditionné par la pose d'un thermostat sur le ballon ou sur les ballons si ce dernier est chaud la chaudière ne démarre pas.

Vous pouvez piloter toutes les orientations de flux avec des thermostats, car en automation je ne sais pas ou vous trouver une régul qui vous pilote tout ça.

Affaire a suivre

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3 Réponse de Sty_x

  • Sty_x
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Re : Avis schéma chauffage+ECS solaire/poêle bouilleur/gaz

Bonjour Darius et merci pour le temps pris pour me répondre !

Je vais essayer de réponde en fonction des points abordés :

Votre ballon est inadapté, car c'est un ballon sanitaire avec des serpentins qui ne fait pas tampon et le bouilleur a besoin d'un tampon pour fonctionner correctement.

Pourriez-vous m'expliquer, plus en détails, pourquoi le ballon ne pourrait pas faire également office de ballon tampon ? Dans mon schéma le poêle bouilleur est connecté sur l'eau morte du ballon comme il le serait sur un ballon tampon "classique". Les différence ici sont juste :

  • qu'il y a en plus un serpentin pour le circuit solaire qui vient donc réchauffer, lorsqu'il y a du Soleil, l'eau morte du ballon.

  • qu'il y a un serpentin de chauffe directe pour l'ECS

Non ? Il y a sûrement quelque-chose qui doit m'échapper !

Vous pouvez alimenter la chaudière depuis la sortie d'eau chaude du ballon, si l'eau est préchauffé a 35°C, par un résidu de soleil ou fin de cycle de chauffage c'est toujours bon a prendre, ensuite il est possible de conditionner l’alimentation de chaudière pour que l'eau ne passe dedans qui si la sortie de ballon n'est pas assez chaude.

Il me semblait avoir fait cela dans mon schéma : l'ECS sort du serpentin de chauffe directe traversant le ballon puis passe par la V3V Thermovar (numérotée 18 sur mon schéma). Si l'eau n'est pas assez chaude cette vanne la dirige vers la partie ECS de la chaudière, sinon l'eau est dirigée vers une V3V mitigeur pour ne pas avoir de l'ECS trop chaude. j'ai l'impression que c'est à peu près ce que vous décrivez, non ?

Chauffage, vous utilisez un ballon tampon qui permets d’absorber la surproduction du bouilleur et peut être stocker quelques colories solaires en été.

Au risque de répéter : dans mon schéma, comme le bouilleur est connecté directement sur l'eau morte du ballon (et non pas sur un serpentin !). Il me semble que le ballon joue le rôle de ballon tampon

Sur départ de chauffage vous posez le circulateur mais aussi une vanne de mélange permettant a l'eau du chauffage de na pas partir trop chaude.

Dans mon schéma il s'agirait du circulateur n°10 et la vanne de mélange évitant une eau de chauffage trop chaude correspond à la vanne n°8. Non ?

La chaudière peut être conditionné par la pose d'un thermostat sur le ballon ou sur les ballons si ce dernier est chaud la chaudière ne démarre pas.

En effet pour simplifié mon schéma je pourrais faire passer dans tous les cas l'eau de chauffage dans la chaudière, qui ne démarrerait que si l'eau n'est pas assez chaude. Mais dans l'idéale j'aurais aimé trouver un moyen de by-passer la chaudière lorsque l'eau est assez chaude pour ne pas perdre des calories lorsque l'eau traverse la chaudière éteinte.

Qu'en pensez-vous ?
Merci pour votre aide !

4 Réponse de Darius

  • Darius
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Re : Avis schéma chauffage+ECS solaire/poêle bouilleur/gaz

OK ne le prends pas sur ce ton, loin de moi l'idée de te rabaisser toi ou ton schéma.

Juste que je trouve qu'il y a beaucoup de complexité.

Pour le ballon,  avec ces explications ce change la donne, tu va te servir du serpentin haut pour chauffer ton eau chaude sanitaire ce qui veux dire que ton eau chaude sanitaire sera chauffé par bain marie (en quelques sortes).

Je pense bien que c'est une mauvaise idées pour récupérer l'énergie du soleil et du bouilleur, pour chauffer un flux de 10litres/minute de 12 a 40 °C il faut un sacré serpentin, en plus comme c'est de l'échange, thermique si ton eau stocké n'est pas au mini a 50-60°C tu recuperes presque rien, ta chaudière sera sollicité en permanence.

Je n'ai pas de conseil a te donner mais opte pour un vrai stockage d'eau chaude sanitaire si tu veux optimiser.

Pour la partie chauffage, je te déconseille de passer l'eau du chauffage dans la chaudière, sauf si l'eau du chauffage n'est pas assez chaude, car les nouvelles chaudières bourrés d'électronique se mettront en sécurité car la température d'entrée risque d'etre supérieure a la température attendue et la becanne se mettrais en sécurité.
Tu la fais passer dedans au cas ou la température est du ballon est inferieure au moins 10°C a celle programmé sur la chaudière, et dans ce cas il te faut plutôt une vanne de zone  piloté par thermostat car il est facilement réglable, pour orienter  vers les radiateurs ou vers la chaudière.

D'autre part les thermovar ne sont pas adaptés a ta situation, ils assurent seulement une température minimale sur le retours des foyers a combustible solide afin d'éviter le formation de condensation dans le foyer.
Imagine un foyer ou l'eau sorts a 70°C si tu l'injectes de l'eau froide en bas, il risque de se fêler s'il est un fonte, et provoque la formation de condensation dans le foyer.

Donc combustible solide  = termovar obligatoire, mais proscrit sur les autres utilisations.

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5 Réponse de Sty_x

  • Sty_x
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Re : Avis schéma chauffage+ECS solaire/poêle bouilleur/gaz

Bonjour et merci pour votre réponse,

Toutes mes excuses si mon ton vous a paru inapproprié,mais je vous l'assure ce n'était absolument pas mon intention. Je pointais juste certains points pour essayer d'avoir de mieux comprendre ou de les confirmer.

Je vais reprendre votre message précédent mais un peu de le désordre car j'ai repris certains points de ma copie.

Je pense bien que c'est une mauvaise idées pour récupérer l'énergie du soleil et du bouilleur, pour chauffer un flux de 10litres/minute de 12 a 40 °C il faut un sacré serpentin, en plus comme c'est de l'échange, thermique si ton eau stocké n'est pas au mini a 50-60°C tu recuperes presque rien, ta chaudière sera sollicité en permanence.

Je comprends vos réticences, mais ce type de ballon sont prévus pour générer un débit d'ECS suffisant (720 L/h avec une température de 60°C dans le ballon). D'autres utilisateurs, ayant un montage de ce type : https://static.wixstatic.com/media/6d17 … _Final.png assurent une production d'ECS pour 4 personnes en ayant diminué de 97% leurs factures de gaz.
Dans la solution d'un ballon ECS, le fait de maintenir en permanence une masse d'eau exclusivement réservée à l'ECS ne me convient pas.
Je souhaiterais donc conserver la solution de l'ECS instantanée.

D'autre part les thermovar ne sont pas adaptés a ta situation, ils assurent seulement une température minimale sur le retours des foyers a combustible solide afin d'éviter le formation de condensation dans le foyer.

En effet, j'ai confondu les vannes thermovar avec des vannes de "dérivation" de ce type : https://www.esbe.eu/storage/A1AAA93143E … r_J_LR.pdf. Il me semble que ces dernières vannes sont bien prévues pour faire dévier, un flux entrant, vers deux sorties en fonction de la température du flux entrant. Elles sont utilisées, par exemple, pour by-passer une chaudière lors de la production d'ECS via le solaire : https://www.esbe.eu/fr/produits/disposi … 300-vmc500 et une vidéo ici (à 16min) : https://www.youtube.com/watch?v=yg5ES9lrPDE. Si je ne me trompe pas encore il me semble que leur domaine d'application est similaire à ce que je souhaite faire ?

Je ne dis pas que je ne souhaiterais pas utiliser des vannes de zones  pilotées par thermostat mais si je peux réduire les éléments électriques/électroniques pour un fonctionnement similaire cela me semble faire gagner en "fiabilité", je me trompe peut-être aussi sur ce point.

J'ai fais deux schémas, l'un utilisant les V3V motorisées + hydrostat et un autre utilisant les vannes de dérivation thermiques. Il s'agit des vannes 9 et E : (vous remarquerez également d'autres modifications par rapport au schéma des mes précédents posts, j'y reviens après)
https://calci.fr/nextcloud/s/qf9JsB56dJDZA4p/preview
https://calci.fr/nextcloud/s/qf9JsB56dJDZA4p/preview

Juste que je trouve qu'il y a beaucoup de complexité.

Je suis d’accord avec vous et je ne sais pas si cette complexité  est justifiée à chaque fois... J'ai donc refait plusieurs "versions", de la plus simple à la plus complexe afin d'essayer de trouver le bon compromis (pour simplifier les schémas qui suivent je suis partie sur les vanne de dérivation thermiques pour les E et 9 mais elles peuvent être remplacer par des V3V motorisées+hydrostat)   :

Au stade actuel de la réflexion, la solution à 2 bypass semble plutôt écartée car avec l'idée d'une flambée le matin, et une en début de soirée+recharge avant le couchée le ballon ne devrait jamais être "froid" et donc les éventualités d'un circuit de chauffage assuré entièrement par la chaudière semble être trop rares pour justifier la complexité. Je suis preneur de retour sur cette réflexion.

Concernant la solution à 0 ou 1 bypass le choix n'est pas arrêté :

  • la possibilité d'envoyer directement l'eau chaude du poêle dans le circuit de chauffage permettrait de gagner en réactivité sur la chauffe de la maison mais retarde un peu la chauffe du ballon et donc la production d'ECS.

  • la version sans bypass retarderait la chauffe de la maison via les radiateurs, mais en même temps il y aura toujours la chaleur directe du poêle placé en position centrale de la maison pour gagner quelques degres avant que l'eau soit assez chaude pour être envoyée dans les radiateurs. De plus avec un rythme d'une flambée le matin + une flambée en fin d'après-midi + recharge avant le coucher, le haut du ballon ne sera jamais "froid". Donc le temps de réchauffe du haut de ballon dans le cas de la solution sans bypass n'est peut-être pas si important.

De nouveau un long texte... J'espère ne pas vous avoir perdu ! Merci d'avoir pris le temps d'arriver jusqu'ici et merci également pour vos retours !!!