auto-construire son CESI : chauffe-eau solaire individuel à  capteur plan à effet de serre , UN CHAUFFE EAU  3 ENERGIES  SOLAIRE, BOIS , ELECTRIQUE  Par  Régis Onillon  au May sur Evre à 10km au nord de Cholet
capteur solaire
UN CHAUFFE EAU  3 ENERGIES
              SOLAIRE, BOIS , ELECTRIQUE
                         Par  Régis Onillon
                                 au May sur Evre à 10km au nord de Cholet
 
 

Présentations:

    Les coûts d'une installation réalisée par un professionnel sont trop élevés ( aux alentours de 5000 euros cela n’est pas accessible à tout le monde) et tant que ce sera comme cela, les gens ne pourront pas faire ces investissements.

    Mon but 1er est  démontrer qu'avec un peu de temps, quelques idées, des connaissances en bricolage, et une passion des énergies renouvelables, on peut réaliser des choses intéressantes.
     C’est sans prétentions aucunes que j’ai réalisé une installation comprenant un chauffe-eau électrique modifié en échangeur ; un récupérateur  dans la cheminée, un ensemble de quatre panneaux solaires , un circulateur et tout un ensemble de vannes et tuyaux.
 

Projet:

Pouvoir préchauffer l’eau avant qu ‘elle n’aille dans le chauffe-eau électrique ainsi le chauffe-eau électrique qui fonctionne 5 heures par jour en heure creuse devrait fonctionner nettement moins voir plus du tout l’été. Ce que j’espère, c’est préchauffer l’eau chaude sanitaire de novembre à mars avec la cheminée et avec les capteurs solaires le reste de l’année.

Parlons argent:
Mon chauffe-eau électrique doit me coûter 300 euros annuel en consommation électrique, j’espère réduire cette consommation de 2/3 soit 200 euros d’économie annuelle. J’achète un nouveau chauffe-eau électrique de 2200 W à environ 160 euros, tuyaux, vannes et divers plomberie 180 euros, un circulateur 190 euros, 80 euros pour retaper les panneaux solaires, 60 euros pour le matériel électrique, soit au total 670 euros (4400 F). Les capteurs solaires m’ont été donnés par un gentil artisan de la région, ils ne sont pas neuf, ils ont une quinzaine d’années, mais avec un peu de rénovation ils feront parfaitement l’affaire. Si mes calculs sont bons, mon installation devrait être amortie sur 3-4 ans.

Schéma du système imaginé:


 

Schéma élec:
élec
L'idéal aurait été d'avoir un comparateur de température, pour comparer la température entre le haut des panneaux solaires et le ballon solaire, comme je n'en ai pas trouvé j'ai mis une tempo qui ferme un contact lorsque la température des panneaux atteint un seuil préréglé sur le régulateur de température (que je change en fonction de la saison, 30° l'hiver 50° à l'inter saison et 70° l'été). Cette tempo peut être réglé de 5' à 15', cela n'a pas trop d'importance, le but est de ne pas mettre le circulateur en marche si la température des panneaux devient inférieure à la température du ballon, ce qui peût arriver au bout de quelques minutes de fonctionnement si le ballon est à 60° et que les panneaux montent à 61° parcequ'il y a un rayon de soleil,  3 minutes après il se peut que la température des panneaux passe à 59 ou moins, dans ce cas la circulation refroidirait le ballon au lieu de le chauffer.
Matériel utilisé :
-une temporisation Omron H3CR en mode D
-un régulateur de température digital Chauvin arnoux statop 48-49 avec sonde coupe J
tout type de tempo ou régulateur pourrait être utilisé.

Détails de l'installation:
 

1 - Modification du vieux chauffe eau électrique
  a - Démontage du chauffe eau, il était plein de calcaire environ 5 kg.
  b- Je me procure une plaque d’inox alimentaire de 14 cm de diamètre,cette tôle inox va servir à boucher l'orifice où il y avait à l'origine la résistance électrique.
  c- je fabrique un serpentin avec 10 m de tuyau 14-16, pour les coudes, je me suis fait prêter une plieuse par un ami plombier, je passe les deux extrémités du serpentin dans la plaque inox, je soude 2 raccords et brase le cuivre sur la plaque inox, le chauffe eau sera mis à l’horizontal au cas ou cela fonctionne en thermosiphon. La sortie eau chaude sera inversée par rapport à la position verticale.
 
 Serpentin du chauffe eau électrique 
 
Chauffe eau solaire-bois
On peut voir la plaque inox 
en haut à gauche de la photo
 
2 - Fabrication du serpentin pour capter les calories de la cheminée
Je fabrique un serpentin de 12 m de tuyau spiralé glissé le long du tuyau inox d’évacuation des fumées.
 
Vue générale de la cheminée
 
 Gros plan de la trappe avec le robinet de purge
 
Détails du serpentin
 
Vue supérieure de la cheminée
 
 3 - Rénovation des capteurs solaire
Donnés par un gentil artisan de la région,  ils ont une quinzaine d’années. Ils sont en alu, constitués de 2 gros tubes diamètre 35mm environ à l'horizontal (un en haut l'autre en bas). Les gros tubes sont reliés par des tubes de 1 cm de diam environ (10-12 par panneaux) ces petits tubes ou circule l'eau sont soudés à des plaques d'alu de 2mm d'épaisseur de 3-4 cm de largeur et qui font la longueur du panneau.
Un bon nettoyage s’impose, enlèvement des anciens raccords métalliques (moi, je vais utiliser des gros tuyaux de plastiques, mieux je pense pour la dilatation des panneaux), un peu de ponçage sur les surfaces aluminium, trois bombes de peinture pour pot d’échappement, et deux plaques de poly carbonate alvéolé de 4 ou 5mm.
 
Panneau solaire à rénover
 
Plastique à changer et peinture à refaire. 
4 panneaux de 1m2 devraient suffire 
pour un chauffe-eau de 200 L
Les 4 panneaux seront disposés en dessous 
la cheminée sur le rampant situé au sud-sud-est
 
   - Plomberie circulateur
Mes premiers essais en thermosiphon n’ont pas étés concluants, j’ai donc rajouté un circulateur commandé par une régulation
 
Jeu de vannes pour choisir le mode 
chauffe-eau électrique ou electrique + solaire 
 1ère vanne : arrivée d'eau froide  
 2ème vanne : arrivée d'eau pré-chauffée
Les 3 tuyaux en cuivre qui partent vers le bas : 
tuyaux pour capteur de la cheminée 
(il en manque un sur la photo) 
Vers le centre de la photo :  
vannes de sorties pour capteurs solaire 
Tuyau gris en haut à gauche :  
tuyau vers vase d'expansion jouant le 
rôle de soupape de sécurité pour le circuit primaire.
 

Conclusion:

 Points faibles de mon système:
 Le serpentin du circuit primaire se trouve en plein milieu du chauffe-eau et ne réchauffe que la partie supérieure. L’idéal aurait été d’avoir le serpentin le plus bas possible dans le chauffe-eau.

Résultats:
 Le serpentin capteur dans la cheminée pourrait être plus long et ainsi apporter plus de calories.
La cheminée préchauffe l’eau du chauffe-eau de 25 à 40°C en fonction du feu, soit de 15 à 30°C gagnés car l’eau du réseau de distribution arrive à 10°C. La consommation électrique du circulateur est dérisoire et doit représenter 10 euros l’année. C’est super, l’installation fonctionne à merveille, même sans soleil la température monte à 40°W, et jusqu'à 80°C quand il n’y a pas de nuage. Le système fonctionne en thermosiphon, mais les performances sont supérieures avec la pompe. J’ai commencé l’installation avec du Téflon en rouleau sur les filetages, j’ai tout recommencé avec de la filasse et de la pâte.
Tous les tuyaux ont été isolés.
Les brasures ont étés faîtes au brox pour le cuivre-cuivre, et avec la brasure spéciale pour l’inox-cuivre (l’idéal aurait été de braser à l’argent avec de l’enrobage pour inox).
Merci ceux qui m’ont donné l’idée et les renseignements (internet) ainsi qu’à celui qui se reconnaîtra pour le chalumeau oxygène-acétylène et divers services rendus.

le résultat .....
 
contact:   Régis Onillon
 

homepage - plan   - la théorie  - 1ère expérience  - 2ème expérience - liens -m'aider un peu
 
 
 
 

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