Schéma d'installation solaire avec chaudière fuel et bois et ballon combiné hygiénique ECS et tampon

Le schéma type que nous proposons avec nos ballons combinés hygiéniques.

Les panneaux solaires ainsi que la chaudière bois chargent le ballon qui sert de réserve de chaleur. Le circuit radiateur ( ou éventuellement plancher chauffant ), dans ce schéma, compte tenu de la présence d'une chaudière fuel ou gaz, est raccordée à cette dernière, car elle est en mesure de chauffer directement le circuit radiateur sans l'apport du ballon tampon.

Par soucis de clarté, nous avons laissé en pointillé les raccordement des chaudière au ballon.

Sur le coté gauche donc le circuit radiateur est raccordée sur la chaudière fuel et c'est simplement si la réserve dans le ballon est plus chaude que le retour du circuit radiateur, que l'on dévie celui-ci vers le ballon à l'aide d'une électrovanne, on récupère de l'eau sensiblement plus chaude dans le ballon, cette eau est relayée à la chaudière avant d'être renvoyée vers le circuit radiateur.



Deux cas vont se présenter :

1. 1) l'eau du ballon relayée à la chaudière fuel ou gaz est au moins à la température de consigne de la chaudière, dans ce cas la chaudière reste au repos.
2. 2) l'eau du ballon est en dessous de la température de consigne de la chaudière qui va simplement compléter la différence.

 

Pour le schéma, le ballon est un ballon SKSW de la marque HUCH (Allemagne) avec un échangeur solaire et un registre en inox pour la préparation d'eau chaude sanitaire de façon hygiénique. Sur le flanc gauche du ballon sur l'image, on peut remarquer un dispositif à l'arrière des piquages utilisés pour la connexion à la chaudière fuel. Il s'agit d'un dispositif de stratification qui empêche l'eau entrant dans le ballon via ce dispostif, de brasser le volume se trouvant immédiatement à l'entrée du piquage. L'eau arrivant dans le ballon est fréinée dans sa course, et va se réorienter dans la ballon vers le haut ou vers le bas, selon sa température (et donc naturellement par sa masse volumique ou densité) vers une zone ayant sensiblement la même température. Ce dispositif, simple dans son principe, permet, en maintenant quelques secondes ou minutes  de plus par jour, des zones de température plus chaudes comparativement à un ballon ne disposant pas de cette option, d'économiser un peu plus sur la consommation énergétique.
Par exemple, si le retour radiateur est à 40°C et que le volume à l'arrivée du piquage est à 25°C, le brassage de ces 2 volumes va donner de l'eau à une température de 39° ou 35°C ou autre. En conservant l'eau à la température de 40°C la différence de température même de 2 à 3°C va permettre à la chaudière de fonctionner moins longtemps, mais aussi laisser plus de "place" pour le solaire ou la chaudière bois... Plusieurs "petites économies" cumulées, vont générer à la longue de plus importantes....

 

Le schéma ci contre est quasiment identique à celui du haut, si ce n'est le sond échangeur dans le ballon.

L'erreur que nous rencontrant souvent, est de vouloir utiliser ce second  serpentin pour une chaudière. Cela n'est justifié que dans le cas d'une nécessité de séparation de circuit dûe à la nature des liquides devant circuler dans le ballon, ou à une séparation pour différence de pression.

L'usage recommandé pour ce second serpentin dans la majeure partie des installations, est le chargement en "zones" du ballon avec l'énergie solaire. On considère le ballon en 2 parties:

1. 1) La partie haute, destinée à la réserve d'eau chaude sanitaire
2. 2) La partie basse, destinée au stockage tampon.

 

La partie haute destinée à la production d'eau chaude sanitaire est donc chauffée "en priorité" avec l'énergie solaire, via cet échangeur supplémentaire, et, c'est uniquement lorsque la température de consigne de l'eau chaude sanioatire est atteinte que le système bascule sur l'échangeur bas. Le circuit solaire étant glicolé (traitement anti-gel) on ne peut pas envoyer le contenu dans le volume du ballon, la séparation des cirtcuits est obligatoire.

 

Dans le cas d'une chaudière, ou d'une pompe à chaleur, la surface d'échange de cet échangeur va occasionner un fonctionnement plus long, car cette surface d'échange conditionne l'éfficacité du transfert thermique. Il est plus facile d'envoyer une eau chauffée dans le ballon et d'en retirer de l'eau froide pour la réchauffer dans la chaudière, ou vice-versa, que de transférer des calories entre 2 volumes d'eau. Dans le premier cas on dépose et on récupére, dans le deuxième cas plusieurs cycles peuvent être nécessaire pour uniquement se "rappocher" du même résultat, sans jamais y parvenir réellement, la température finale sera toujours 1 ou 2°C plus bas....