Par Jean-Marc Chenu
05 Agnières en Dévoluy
chenujm (arobase) gmail (point) com
Description d'une installation de chauffage solaire
Localisation :
Massif du Dévoluy (France, Hautes-Alpes), altitude 1400m, site
bénéficiant d'un bon ensoleillement et d'une atmosphère
peu polluée (c'est là qu'a été installé
l'observatoire de radioastronomie millimétrique -IRAM-).
Bâtiment :
Ancienne ferme aux murs de pierre épais ( 80 cm ). Toiture orientée
au sud et inclinée à 45° (100%). Chauffage par plancher
chauffant épais (25 cm). Exposition au soleil de 9 heures à
16 heures au solstice d'hiver. Logement actuel de 50 m².
Philosophie de l'installation :
J'ai choisi de rompre avec le principe qui prévaut actuellement
chez tous les professionnels et qui met la priorité sur la notion
de confort (20°C en moyenne et forte réactivité à
la demande de modification de température). Il est vrai que cela
correspond effectivement à la demande générale. Mais
celle-ci n'est-elle pas influencée par un matraquage publicitaire
duquel il ressort qu'il n'est point de bonheur en-dehors d'une consommation
effrénée ?
Je suis donc parti sur les bases suivantes :
Ne demander qu'une température minimale de 17°C (un peu
plus dans la salle d'eau, petite et bien isolée) au cÅ“ur
de l'hiver, compléter éventuellement avec un insert à
bois. Stocker de la chaleur à l'automne dans la forte masse thermique
du bâtiment et pour cela monter le chauffage à 22°C en
septembre et octobre lorsque l'ensoleillement et encore bon et les températures
extérieures pas trop fraîches en n'utilisant que l'énergie
solaire.
Matériel de base :
5 panneaux solaires plans SD PM TINOX de 1,83 m²
1 ballon ECS double échangeur de 600 litres
chaudière d'appoint basse température (30°C)
Schéma de principe de l'installation : (lien
vers plan au format svg)
Principe de fonctionnement : (à lire avec
le schéma de principe sous les yeux)
À l'automne
je désire monter la température des murs à 22°C
avec l'aide du seul rayonnement solaire.
Le thermostat d'ambiance S1 qui commande la pompe P1 est réglé
sur 22°C
La pompe P3 fonctionne dès que la température mesurée
en S4 est supérieure à celle mesurée en S5, réchauffant
ainsi l'eau contenue dans le ballon de 600 l.
La pompe P2 fonctionne dès que la température interne
de la chaudière descend en-dessous de 30°C, réchauffant
la chaudière avec la chaleur emmagasinée dans le ballon.
La chaudière d'appoint est débranchée.
Bien sûr le risque de ce système est qu'après plusieurs
jours de temps très couvert, ce soit de l'eau à une température
inférieure à 22°C qui soit envoyée dans le plancher
chauffant mais, d'une part, je ne pense pas que le risque soit bien grand
et, d'autre part, il est toujours possible de palier à cet inconvénient
en installant un thermostat coupant l'alimentation de P1 dès que
S2 indique une température inférieure à 22°C.
En hiver
Le thermostat d'ambiance S1 qui commande la pompe P1 est réglé
sur 17°C (le passage de 22 à 17°C se fera graduellement).
La chaudière d'appoint et remise en service.
Lorsque l'apport d'énergie solaire est insuffisant et que l'eau
du ballon de stockage descend en-dessous de 32°C, la chaudière
d'appoint prend le relais et réchauffe le ballon par thermosiphon
(P2 ne fonctionnant pas).
Les jours de grand froid ou en soirée, lorsqu'on est inactif,
un insert à bois fournit un complément de chaleur.
Au printemps
Arrêt de la chaudière d'appoint. L'énergie solaire
devrait être suffisante pour couvrir les besoins de chauffage.
En été
Arrêt du chauffage, seule la production d'eau chaude sanitaire
continue.
En cas de surchauffe (peu probable en raison du volume du ballon ECS)
j'ai prévu de pouvoir installer un radiateur de chauffage central
à l'extérieur, sur le mur nord du bâtiment (refroidisseur
sur le schéma).
Tout ceci repose sur une réflexion dont rien ne me garantit qu'elle
soit juste.
Je vais donc essuyer les plâtres cet hiver et compléterai
cette page au printemps à la lumière des résultats
de cette expérience.
D'ores et déjà cependant, je constate que 9 m² de panneaux solaires sont insuffisants pour chauffer le préparateur ECS de 600 litres à plus de 50°C (au sommet).
Jean-Marc CHENU
30/08/07
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