Petit topo après bientôt 2 ans…

Voilà maintenant bientôt trois ans que mon installation est opérationnelle et que les données sont stockées.
Il devient donc intéressant de s’arrêter, de se retourner et de voir comment fonctionne cette installtion solaire, et quels sont les résultats réels en terme d’heures de fonctionnement de la PAC et de l’installation du solaire.

Une petite remarque pour bien pouvoir interpréter le graphique : en octobre 2012, mon datalogger est tombé en panne et a du être renvoyé chez le fournisseur. De ce fait, je n’ai que des sonnées partielles des heures de fonctionnement de la PAC et de l’installation solaire.

Voilà donc le résultat :
2014-09-30_14h30_07

Que peut-on donc en dire… ?

Globalement, que le solaire couvre la quasi totalité des besoins ECS et chauffage durant plus de la moitié de l’année ! En effet, la PAC ne tourne quasiment pas durant les mois d’avril à octobre. Un gain d’énergie, de confort car plus de mises en route de cette machine vibrante, et d’usure pour la PAC elle-même…
On a passé d’une utilisation de 2’000 heures à … 600 en moyenne sur les deux années suivantes… On divise plus que par 3 l’utilisation de la PAC…

Voilà les chiffres en détail :

2014-09-30_14h50_15

Aucun entretien, si ce n’est un suivi de ces chiffres, et un contrôle de l’antigel avant l’hiver… qui n’a pour l’instant pas bougé, malgré les nembreuses surchauffes du printemps et de l’été. J’ai volontairement omis de couvrir la moitié de mon champ solaire cet été pour voir la dégradation éventuelle du glycol. A suivre donc. Mis à part ça, aucun entretien, pas une seule minute…

Joli non ???

Estimer les plages de fonctionnement de la PAC

Voilà maintenant plusieurs semaines que je relève, automatiquement, les données des différents capteurs de mon installation solaire et que je stock cela dans une base de données. Ces informations sont utilisées pour générer les graphiques qui montrent l’évolution des températures au fil d’une journée.

Tout cela avait pour but de procéder à des examens à posteriori du comportement de l’installation et de pouvoir du coup tenter d’optimiser au mieux les divers réglages pour, au final, arriver à une production de chaleur minimale avec ma PAC qui reste un moyen « coûteux et énergivore » de produire de la chaleur en comparaison à mon installation solaire.

Je me suis donc posé la question suivante : avec mon installation solaire, j’avais un capteur de température que j’avais initialement placé sur la ligne chaude et qui était utilisé par le contrôleur pour effectuer le calcul de la production de chaleur par l’installation. Ce capteur peut, moyennant une petite perte de précision au final, être remplacé par le capteur des panneaux, j’ai donc fait cela et je me retrouve donc avec un capteur de température libre !

Tout le challenge est maintenant de trouver un emplacement pour poser ce capteur et qui me permettra, en fonction des températures retournées et stockées dans ma base de données, de savoir si la PAC tourne ou non à un moment X, et de là en déduire les phases de fonctionnement et les faire apparaître sur mes graphiques.

J’ai procédé à plusieurs essais, infructueux :

1. Sur le tuyau d’eau chaude à la sortie de la PAC (le tuyau qui va de la PAC au ballon). J’ai alors eu une courbe qui grimpait assez rapidement à la mise en route de la PAC jusque vers 35°/38°, et qui baissait lorsque celle-ci s’arrêtait. Le seul hic, c’es que la PAC, à intervalles non réguliers, passe en mode dégivrage, ou chauffe moins…. Et du coup la courbe redescend. Puis elle remonte à la fin du dégivrage, etc… La différence de température entre les phases d’arrêt, de fonctionnement et le mode de dégivrage ne sont pas significativement différentiables… J’ai donc une surévaluation du nombre de démarrages de la PAC, et une sous-évaluation du nombre d’heures de fonctionnement (comme les moment où elle dégivre le graphique croit qu’elle est arrêtée il ne compte pas ces 10 ou 20 mintes comme du temps de fonctionnement.).

2. dans la gaine de sortie de l’air de la PAC. Là je pars du principe inverse : quand la PAC tourne, l’air rejeté est refroidi.. Donc j’ai inversé la logique, et j’indique que la PAC tourne si l’air est plus froid que l’intervalle enregistré précédement. Malheureusement, je retombe sur les mêmes problèmes que ceux vus plus haut…

Finalement, j’ai placé depuis hier (23.01.2012 à 18h00) mon capteur sur le tuyau de refoulement du compresseur de ma PAC suite à un conseil que l’on m’a donné sur le site de l’APPER (http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?p=76415). Il s’agit d’un petit tuyau qui sort du compresseur, dans ma PAC (j’ai du démonter un panneau latéral pour y accéder) et qui chauffe à plus de 80° dans les phases de fonctionnement, pour redescendre à un peu plus de 20° en phase de repos… Ainsi j’ai un différentiel exploitable qui me permet de déterminer si ma PAC tourne ou non…

J’ai créé pour l’exercice un graphique qui montre la courbe de température de ce tuyau de refoulement (en orange) et déduit de cela le fonctionnement ou non de la PAC (les colonnes jaunes). Le critère retenu est le suivant : si la température excède 50°C alors la PAC tourne. Les 5 minutes que je « Perd » à la mise en route je les gagne à la fin. Ainsi, je devrais être plus ou moins juste… Enfin, j’espère !

[Edit du 25.09.2014] : J’ai pu affiner le modèle en comparant les valeurs effectivement enregistrées par la PAC (nombre d’heures de fonctionnement) et le résultat de mes données, en faisant varier la température à prendre en compte pour que le total corresponde à la réalité : si je prend en comtpe dès que la température dépasse 61° je tombe à quelques minutes près à la même durée d’utilisation sur 18 mois.

Pour info voici les données relevées le 23 janvier 2012 à 21h30 sur la PAC :
– Nombre d’heures de fonctionnement : 2401
– Nombre de démarrages : 12901

Accéder dynamiquement aux données de l’installation solaire

Le but final d’installer un datalogger es évidemment de pouvoir accéder, à postériori, aux données récoltées par le système afin d’analyser les différentes courbes et de pouvoir, le cas échéant, procéder à divers changements dans les réglages de l’installation.

J’ai développé une petite interface qui permet, en choisissant une ou des dates, d’interroger mon datalogger et d’afficher les données correspondantes sous forme de courbes graphiques.

Vous pouvez afficher ou cacher des courbes en cliquant sur le nom de la courbe, avoir les informations détaillées en posant votre souris sur les courbes du graphique etc…


Pour voir l’application en pleine page


Quelques graphiques…

Parce que les graphiques permettent de se faire un bonne idée des ce que veulent dire les chiffres, voilà une petite mise en forme des données enregistrées par mon installation.

J’ai représenté deux journées différentes : l’une a été totalement grise et pluvieuse, avec production de soleil nulle (le mardi 6 décembre). L’autre était une journée d’hiver, avec une température proche du 0° le matin, et un soleil radieux durant toute la journée. C’était la journée du 10 décembre.

Vous trouverez sur ces graphiques les informations suivantes :

  • la température au capteur solaire (en bleu foncé)
  • la température au bas du ballon d’eau chaude (orange)
  • la température du tuyau qui vient de la PAC pour chauffer le ballon d’eau chaude. J’ai mis un capteur là pour essayer de déterminter quand la PAC se met en route. En effet, quand le tuyau se réchauffe c’est que la PAC tourne.
  • la température à la sortie du ballon solaire, sur la ligne « froide » du circuit solaire (mesure utilisée pour le calcul de la chaleur / énergie produite) en vert.
  • la température au haut du ballon d’eau chaude (en brun)
  • et finalement le fonctionnement ou non du circulateur solaire (si le fond du graphique est en gris cela signifie que le circulateur tourne)

Journée pluvieuse :

Journée ensoleillée :

 

J’apporterai divers commentaires sur ces courbes dans un autre billet. 7D’ici là, n’hésitez pas à vous plonger dans les courbes et à me faire part de vos retours !

Autonomie complète chauffage et ECS pour un immeuble.

Voici un reportage assez intéressant sur lequel je suis tombé par hasard en cherchant quelques informations sur le solaire. Il s’agit d’une installation avec un énorme Jenni (un accumulateur d’eau chaude du type de ceux préconisés par Sebasol) placé au milieu d’un bâtiment Minergie-P de 8 appartements… Au final, eau chaude et chauffage gratuits depuis 3 ans !

Voilà le reportage :

Ensoleillement moyen par chez moi

Tiré d’un article trouvé sur le blog de Crans-Montant, voici quelques extraits tirés d’une étude réalisés par METEORISK sur l’ensoleilement de Crans-Montana, situé à quelques kms de chez moi à peine.

Histoire de se donner une idée de l’ensoleillement moyen de ma région (et dire que le solaire n’y est pas encore obligatoire !!! )

 

 

Moyennes des durées journalières d'ensoleillement à Montana pour chaque mois de l'année, pour la période 1985-2005. Extrait de l'étude de METEORISK

En orange les journées ensoleillées, en jaune les journées mi-ensoleillées et en gris les journées couvertes. Extrait de l'étude de METEORISK.

 

On y apprend aussi que :

La durée d’ensoleillement annuelle à Crans-Montana est de 2300 heures, soit 30% environ plus élevée que celles du nord de l’Europe. Plus que la durée d’ensoleillement, c’est la fréquence des journées ensoleillées qui est remarquable:

–    3 jours sur 4 en hiver et 9 jours sur 10 en été connaissent un temps au moins partiellement ensoleillé
–    1 jour sur 2 en hiver et 3 jours sur 5 en été voient le soleil prédominer.

 

Interessant pour le solaire, non 🙂 ??

45 kWh

Voilà le bilan de mon installation solaire thermique pour ce samedi, une journée totalement ensoleillée (de 09h00 à 17h00 environ), qui avait débuté par une remise « à froid » de mes 300l ECS. En effet, pour éviter d’arriver trop rapidement à la valeur max. de mon ballon ECS (80°C) et pour avoir une idée du rendement sur une journée complète de mes absorbeurs, j’ai vidé toute l’eau chaude en début de matinée.

Vers 18h00, le compteur relevait un poil plus de 45 kWh au compteur d’énergie… Le lendemain, journée ensoleillée également, 29kWh ont été enregistrés avant que l’installation se mette en surchauffe et ne s’arrête.

Pas mal non ?

Mesure de l’énergie : attention aux branchements des sondes de température !

Mon régulateur offre la fonction « Mesure de l’énergie », afin de savoir, en kWh, combien d’énergie a été produite par l’installation solaire thermique.

Ce calcul s’effectue à l’aide de 3 informations :

  1. La température de départ
  2. La température d’arrivée
  3. Le débit dans le circuit solaire

Voilà ce que dit la documentation de mon régulateur à ce propos : Sachant que j’avais la possibilité de configurer cela, j’ai préparé sur mon groupe hydraulique 2 doigts de gants pour y glisser les capteurs de température, un sur la partie « Départ du groupe hydraulique » et un sur la partie « Arrivée au groupe hydraulique » .

Après plusieurs jours de plein soleil, un ballon à près de 80°C, le compteur d’énergie indiquait toujours 0.9kWh… Difficilement imaginable, j’attends près d’une trentaine de kWh par jour de mon installation.

Je parle du problème à Michel de Sebasol, qui me dit que j’ai certainement inversé les sondes…

En effet, en relisant, je me rends compte que dans le cas de mesure de l’énergie, la notion de départ et d’arrivée est inversée par rapport à tout ce que j’ai eu en tête jusque là. En effet, on parle dans ce cas là de départ DU CAPTEUR et retour AU CAPTEUR, et non pas vis-à-vis du groupe hydraulique ! Le schéma était pourtant juste, et explicite…

Donc attention, si de votre côté vous rencontrez des problèmes de mesure de l’énergie, contrôlez bien vos connexions 🙂 !

Catastrophe !

 

Le montage du champ solaire ne s’est pas passé sans quelques couacs ! En effet, Il y a eu plusieurs moments où le découragement a pointé son nez, où je me suis demandé s’il ne valait pas mieux attendre un peu avant de continuer les travaux, et je dois avouer quelques fois où si j’avais eu à ce moment-là sous la main une tronçonneuse ou une masse tout y passait…

Un de ces moment ça a été lors qu’après une journée de travail au cours de laquelle on avait pu monter l’ossature du champ solaire, l’isolation et les 12 absorbeurs (les plaques noires en cuivre), on a décidé, pour protéger l’ouvrage, de recouvrir tout ça avec une bâche de protection de sols pour peintre. Vous savez, ces bâches grises, pas transparentes mais plutôt fumées… J’avais une telle bâche, juste aux bonnes dimensions, dans le garage. Ni une, ni deux, on recouvre le champ avec cela, et on fixe le tout avec des lambourdes + spanzettes…

Il a ensuite plu pendant 3 jours, la bâche a bien protégé l’ouvrage.

Puis le soleil est revenu, un jour où j’étais au travail. Comme il faisait à nouveau beau, je suis rentré un peu plus tôt pour pouvoir continuer dans mes travaux (brasage des absorbeurs entre eux).

Et là, en arrivant au champ solaire, ce fut l’horreur !!! La catastrophe ! Presque la fin du monde :-S !

En effet, le soleil, revenu, avait chauffé les absorbeurs, au travers de la bâche, à un point tel qu’ils ont ramolli puis fait fondre la bâche, qui du coup a collé sur les absorbeurs ! En arrivant au bas des panneaux, j’ai vu cela :

Chaque tache noire, c’est du plastique qui a fondu puis collé aux plaques noires derrière ! Et quand je dis collé, c’est collé de chez collé… Intégré au métal tellement c’est collé dessus ! On a beau tirer dessus, ça reste entièrement collé au métal, et si le plastique se déchire c’est autour de la partie collée, qui elle reste sur le métal… Caramba, caramba, caramba (pour ne dire que ça !!)

J’ai donc, au couteau, coupé  la bâche en 12 morceaux, chacun faisant la taille d’un absorbeur, et j’ai remonté dans le garage les 12 absorbeurs avec le plastique collé dessus. Et le travail de « nettoyage a commencé ». J’ai tout d’abord tiré sur les feuilles de plastique pour n’avoir sur les absorbeurs plus que les bouts collée… Enfin, plus que, ça faisait un paquet de plastique sur les absorbeurs encore :

A pleurer !

Là, j’ai essayé divers moyens pour virer le plastique collé :

  • le diluant nitrocellulosique : aucun résultat, c’est comme utiliser de l’eau…
  • l’alcool à brûler : nul, idem que plus haut
  • le décapant : bof, pas vu de réel mieux avec ça, en tous les cas ça ramollissait pas le plastique
  • brûler le plastique au chalumeau : efficace pour virer le plastique en essuyant au fur et à mesure. Problème : si on veut virer du plastique là où il y a un tube de cuivre brasé derrière, la brasure lâche si on la chauffe trop. Solution donc inapplicable, parce qu’autant vous dire que là où ça a chauffé le plus (et donc collé le plus) c’est justement aux endroits où passent le tube de cuivre…
  • décoller le plastique en chauffant au décapeur thermique par l’arrière de la plaque : méthode assez efficace, mais difficile à doser : si on chauffe trop, le plastique devient trop mou et fond à nouveau, on se retrouve avec un mini bout entre les doigts et tout le reste toujours collé, et si on chauffe pas assez alors le plastique décolle pas. Avec cette solution j’ai pu enlever environ 50% de ce qui était collé sur les plaques.
  • Finalement, pour virer ce qui restait comme plastique fondu et collé, la solution est venue de mon carrossier : une gomme de carrossier : on la fixe au bout de la perceuse (2500 RPM min) et opère… ça rabote le plastique sans pour autant attaquer la plaque noire…


Il y a tout de même deux inconvénients à l’utilisation de cette gomme : premièrement, il faut attaquer le plastique millimètre par millimètre… c’est long, long, long… mais au moins, on arrive à tout virer. L’autre désavantage, dans notre cas précis, c’est que la couche sélective noire des plaques est relativement mat à la base. Avec ce traitement, on patine totalement l’endroit nettoyé. Le chrome noir reste bien en place, mais je pense qu’on perd un peu le côté « couche sélective » car devenu plus brillant à ces endroits, la plaque doit emmagasiner un peu moins de chaleur… Bon, cela reste tout relatif, et de toute manière c’est beaucoup mieux que d’avoir du plastique collé sur les absorbeurs, ou que de tout devoir recommencer ! Voilà en détail ce que cela donne après avoir été nettoaé à la gomme (les parties patinées qui sortent un peu en violet sur ces photos) :

Au final, j’ai donc perdu près d’une semaine à tout nettoyer… plaque par plaque… cm par cm… C’était décourageant, rageant, pénible… Alors si ça peut servir à quelqu’un d’autre je publie ce billet pour mettre en garde : n’utilisez pas de bâches translucides, même si elles ne sont pas transparentes, elles laissent passer assez de rayons solaires pour chauffer les plaques noires et faire fondre le plastique !

ABE !

Le champ solaire terminé !

Ce n’est pas sans une certaine fierté que je publie ces photos du champ solaire terminé… En effet, après avoir passé tant d’heures à piocher, peller, bétonner, ajuster, couper, souder, grimper, pester voire jurer, déprimer et que sais-je d’autre encore on ressent un certain bonheur à voir qu’on y est arrivé !

Voilà donc le champ, terminé, après le passage du ferblantier.

Vu depuis le haut....