samedi 3 mars 2018

Pompe à chaleur: Enchanté ou Très déçu ?

En qualité d'expert spécialiste membre du réseau IXI Plus, nous sommes régulièrement  sollicités pour expertiser des installations de pompes à chaleur défectueuses.
Il faut pourtant constater que ce n'est que très rarement que les machines elle mêmes sont en cause:
Dans la plupart des cas, l'installation hydraulique ne respecte pas les règles fondamentales  dont l'application est indispensable au bon fonctionnement de ces machines.


Schéma correct selon COSTIC

Comment  corriger ces défauts ?


Avant toute chose, il convient de connaître les contraintes de  fonctionnement  des pompes à chaleur:

  • Eviter les cycles-courts . Obligation d'éviter les départ/arrêt trop fréquents
    Cette obligation, hier très problématique avec les compresseurs "tout ou rien", est aujourd'hui en théorie partiellement résolue par l'utilisation de compresseurs "Inverter", dont la vitesse de rotation n'est plus tout ou rien, mais progressive en fonction de la demande de température, ce qui a tendance à allonger les périodes de fonctionnement du compresseur à vitesse réduite et supprimer les cycles courts.

    Cependant, il n'en reste pas moins vrai que le circuit hydraulique doit comporter au moins 20 litres d'eau pour un fonctionnement correct.
    Ce volume d'eau n'est généralement pas disponible sur des installations assurant le chauffage par ventilo-convecteurs : une installation domestique avec 6 ventilo convecteurs ne contiendra qu'environ 6 à 10 litres d'eau !!!

    Le volume d'eau utile est également très fortement réduit , sur les distributions par radiateur, par l'usage de vannes différentielles.
    Ces vannes différentielles sont des pis-aller peu couteux utilisés par des installateurs peu compétents: si elles permettent d'assurer un débit correct au condenseur ( voir ci après), elles réduisent considérablement le volume d'eau utile du cycle condenseur.
    A noter l'importance de ce volume d'eau minimum, car dans les phases de dégivrage, la PAC refroidit l'eau de la distribution pour réchauffer l'évaporateur pris en givre...
    Lorsque la température du volume d'eau utile tombe trop bas le dégivrage est perturbé, et le compresseur fonctionne anormalement et se met en défaut temporaire ou permanent.

    Correction possible: mise en place d'un volume tampon ( environ 10 à 20 litres par kW) entre la PAC et la distribution.(100 à 200 litres pour une PAC de 10 KW)
  • Un débit hydraulique de sortie impératif:
    Le principe thermodynamique d'échange des calories entre la source et la distribution  impose un débit hydraulique minimum dans l'échangeur du condenseur.
    Ce débit doit généralement être compris entre 1 m3/h et 2 m3/h selon la puissance de la pompe à chaleur. Ceci correspond à une montée en température entre retour et départ inférieure à 6°

    En règle générale le débit hydraulique nécessaire à une PAC est environ 3 à 4 fois supérieur au débit habituel des émetteurs d'une ancienne chaudière.

    Si le débit est inférieur, le compresseur va travailler dans des conditions anormales: son efficacité  (performances) sera limitée,  ainsi que sa durée de vie, sa consommation sera anormalement augmentée.
Or la plupart des PAC sont raccordées sur d'anciennes installations à chaudières haute température, dont les distributions ( radiateurs acier, fonte, aluminium ) présentent d'importantes pertes de charge.
Si la PAC a été raccordée "comme une machine à laver", sans vérification des pertes de charge, et donc de son débit au condenseur, il est extrêmement fréquent que le compresseur subisse des efforts anormaux et lâche rapidement ( 3 à 5 ans...).

Par ailleurs, dans ces anciennes installations à radiateurs, ceux ci ont été dimensionnés pour occasionner une chute de température de 15 à 20 ° entre arrivée et retour d'eau.

Il tombe alors sous le sens que cet écart de 15° ne peut être compensé à débit égal par les 6° d'élévation produits par la PAC !!!

Cas particulier des planchers rayonnants:

Sur une installation de distribution par planchers rayonnants, la chute de température  est compatible avec les contraintes de la PAC et l'inertie de la dalle évite les inconvénients liés à un volume utile d'eau trop faible.

* Ces installations ne posent généralement de problèmes que si les planchers sont régulés individuellement par des vannes pilotées, susceptibles de réduire le débit hydraulique.
Dans un tel cas, le découplage hydraulique s'impose !

Correction possible: mise en place d'un dispositif de découplage hydraulique entre la PAC et la distribution.

Conclusion

Il est donc évident qu'une installation correcte de PAC nécessite un dispositif de découplage hydraulique et un volume tampon.
Le dispositif  qui résoudra ces difficultés sera composé d'un ballon tampon de 100 à 200 litres, présentant 2 piquages , une dérivation, et un circulateur spécifique à la distribution ( comme représenté sur le schéma en haut de page, préconisé par le COSTIC ).

Un tel équipement présente également l'avantage de permettre la pose d'un purgeur sur le haut du ballon, dans une zone "calme" favorisant le dégazage.
En effet, dès lors que sont raccordés hydrauliquement des équipements en  métaux différents ( cuivre, aluminium, fer, fonte, acier, etc...) sur une installation soumise à tension électrique ( la PAC) on se trouve confronté à des phénomènes de corrosion galvanique, qui génére des dégagements gazeux à l'intérieur de la tuyauterie.
Il est impératif d'évacuer ces dégazages à l'aide de purgeurs automatiques, pour éviter la formation de poches d'air qui entravent le débit de la PAC.

A noter que le surcoût d'un tel dispositif par rapport à une installation "nue" se situe entre 1 000 et 1 500 € pas plus.

Quel que soit le problème que vous pouvez rencontrer avec votre PAC, vous avez la possibilité de nous interroger sur les possibilités de solutions techniques ou juridiques ici .

Note: Si vous devez envisager l'installation d'une PAC, vous reconnaîtrez la compétence de l'installateur au fait qu'il vous propose une installation avec ballon tampon et découplage et ne cherche pas à réduire artificiellement le montant de son offre par seul esprit "concurrentiel", au détriment de la longévité de votre  PAC.

En cas de doute, vous pouvez également nous soumettre gratuitement votre devis pour examen.


Si , en SPECTATEUR motivé, vous avez  apprécié cet article, vous pouvez , en ACTEUR , contribuer  activement  à la propagation des nouvelles du développement durable: Il vous suffit de vous abonner  à notre page Facebook, puis de partager nos prochains posts :


Préservez la planète ! Achetez reconditionné..




vendredi 23 février 2018

Comment construire soi même son panneau solaire d'autoconsommation - France

L'engouement actuel pour l'autoconsommation est toutefois limitée par le coût des panneaux solaires, même si les prix baissent continuellement.
(ATTENTION ! toutes les publicités pour des panneaux "gratuits" ou "zero dépense" sont mensongères, vous en doutiez vous?....)

Un panneau solaire de 250 Wc ( puissance raisonnable pour un usage d'autoconsommation) coûte  encore environ 250 € et un micro onduleur Enphase M250 environ 130 €, soit un total de 380 €!

Pourquoi est il souhaitable de se limiter à 250 Wc ?

C'est une question de simple bon sens: lorsque vous travaillez en dehors de chez vous ( soit la période ou le soleil est présent...), le "bruit de fond" des appareils en veille, et marche obligatoire ( réfrigérateur, congélateur, box internet, etc...) se situe entre 200 et 350 Wc.

Si vous installiez des panneaux d'une puissance supérieure, la production dépassant le bruit de fond serait soit bloquée, soit envoyée gratuitement sur le réseau EDF sans intérêt pour vous ( même racheté à 0,1 € /kWh, cela reste dérisoire).

Ainsi, la puissance raisonnable d'une installation domestique d'autoconsommation  ( sauf habitation avec piscine, jacuzzi, aquarium, etc..)  se situe entre 200 et 400 Wc.

Nous vous suggérons donc de construire dans un premier temps 1 panneau de 250 Wc.
A noter que ce panneaux de 250 Wc peut très bien se placer contre la fenêtre d'un appartement, si vous disposez d'une bonne exposition ( SUD)...
Une fois l'expérience acquise, il vous sera facile de répéter l'opération dès lors que les tarifs EDF se mettraient à augmenter exponentiellement...

Ce  panneau, posé  plein Sud à  Lille, produiront environ 217 kWh/an, soit 32,5 €/an
                          posé  plein Sud à Toulon, produiront environ 340 kWh/an, soit 51 €/an.
( Pour les villes situées entre Lille et Toulon , faites une règle de trois....)

On voit donc qu'en achetant ces matériels, le temps de retour , (au prix actuel du kWh EDF 0,15 €) sera tout de même :

à Lille, de:                        12 années
à Toulon, de :                     7,5 années

Même si on prévoit une augmentation de l'electricité de 3,5% par an dans les années à venir ( ce qui représente 35% en dix ans, comme constaté depuis 2008), les temps de retour resteront importants:

à Lille :                             10 années
à  Toulon:                           6 années


 L'Autoconstruction:

Heureusement, il existe, pour les bricoleurs adroits, pour peu qu'ils soient soigneux, un moyen de réduire  considérablement le coût du panneau:
Les cellules solaires , qui constituent les panneaux du commerce,  sont aussi vendues séparément, prêtes à l'assemblage, dans des conditions de prix beaucoup plus avantageuses.

 Il suffit de souder soigneusement ces cellules solaires en séries,

Fer a souder avec tete plate

Il est préférable de disposer d'un fer à souder de 40 W mini, avec une tête plate.
La soudure des cellules les unes aux autres s'effectue avec un ruban Cuivre étamé entrelacé entre la face supérieure et la face inférieure des cellules.

Les soudures se font d'une face à l'autre:

Les cellules sont assemblées en séries :
( Les séries représentées concernent d'autres cellules que celle proposées ci-dessus, mais de moindre puissance. Le principe de connexion est le même, mais  4 lignes de ruban Cu étamé entrelacées au lieu de 2. )

Une fois soudées,  il faudra encapsuler les rangées de cellules dans de l'EVA.

Ce fim de 5 m permet de réaliser 1 panneau de 250 Wc

L'encapsulation se fait avec un aspirateur domestique et un pistolet à air chaud .




Le coût total des matériaux consommables pour 2 panneaux de 100 Wc s'élève alors à moins de 140 €

Dès lors le bilan total d'une installation de 200 Wc prête à produire se monte à 270 € seulement.

Les temps de retour sera alors:

à Lille :                            7,5 années
à Toulon:                         4,5 années.

Cela commence à devenir raisonnable !

   

 Le micro onduleur Enphase M 250



Cet équipement , garanti 20 ans par le fabricant, homologué EDF ( norme DIN 0126-1+A1) est incontournable, car c'est lui qui vous permettra de raccorder sans danger   vos 200 Wc à votre réseau domestique: une fois raccordé par une simple prise, il injectera le courant produit aussi longtemps que les panneaux seront ensoleillés.
(Attention: Il ne peut être construit en "kit" !!!!)


L'ensemble permettra de compenser le bruit de fond de vos consommations ( appareils en veille, refrigérateur, congélateur, etc..)



Comment assembler ces composants ?

Il vous suffit de nous contacter via notre boîte de dialogue :
Nous vous indiquerons :
  • les liens vers les derniers tarifs à jours de ces équipements .
  • comment souder les cellules entre elles pour éviter les dégradations du panneau.
  • comment encapsuler vos cellules en un ou plusieurs panneaux semi souples
  • comment fabriquer des cadres avec vitrage
  • comment vous procurer un onduleur Enphase paramétré soit pour le réseau EDF soit pour un site isolé.
  • pourquoi il est ruineux d'installer des batteries de stockage.
Nous répondrons à toutes vos questions.

Demandez nous notre guide gratuit d'autoconstruction. constamment mis à jour sur les tarifs et sources.

A bientôt !




Si , en SPECTATEUR motivé, vous avez  apprécié cet article, vous pouvez , en ACTEUR , contribuer  activement  à la propagation des nouvelles du développement durable: Il vous suffit de vous abonner  à notre page Facebook, puis de partager nos prochains posts :


Préservez la Planète !