Plancher Chauffant et Pompe à Chaleur homemade

Oui, c'est ce que je disais. Par exemple la régu dit CP = 80 % ensuite la mesure de la HP passe derrière et modifie CP -= 10 % soit 70 % parce que la HP est un peu haute par ex, ensuite la sécu thermique passe en dernier et fait direct CP = 0 % si jamais y'a une surchauffe du CP, sinon elle laisse passer la valeur.

Je tiens surtout à avoir un PC rafraichissant en été

Les PDCs sont conséquentes dans les CGV donc il faut quand même une pompe raisonnable. Adapter les circulateurs ce n'est vraiment pas un pb, je m'inquiète pas pour ça, j'ai un tas d'autres problèmes plus complexes à résoudre avant

J'ai pas compris le pb que tu décris dans ton edit; tu peux ré-éxpliquer STP ?

C'est sûr que les verticaux ça doit être sympa vu la longueur de tube ... Après faut trouver le bon compromis entre la vitesse mini et maxi de la pompe.


Pour faire simple, regarde la première image de la page 3 du pdf, on voit la partie à 80°C et la partie à 40°C, il y a un échange thermique
au niveau de la vanne elle même vu que en laiton et donc tu auras le même problème en hiver, la partie rouge sera l'eau de ton plancher
à 35°C et la partie bleu sera l'eau de ta boucle vertical à 10°C, il y aura donc un transfert de chaleur de ton plancher vers ta boucle.

Après les pertes ne sont pas vraiment des pertes mais ça aura un impact sur le COP, même si minime.

A 50 W/m de capteur il me faut entre 350 et 400 m de trou et le double de tuyau...

Ah d'accord; bon ça va, ce n'est pas un gros pb, c'est même assez faible pour être négligé

Je déconseille fortement :

1) le glycol diminue les capacités de la pompe.
2) la capacité thermique massique diminue.
3) tu ne peux plus rejeter à l'égoût l'eau pour une vidange de l'installation ou des travaux.
4) coût supplémentaire.

Le glycol quand il est chauffé perd ses propriétés assez rapidement ( voir liquide de refroidissement de voiture que tu remplaces régulièrement car il devient marron ).

De plus, si jamais tu as une fuite, les appoints que tu fais vont parfois modifier de façon significative le mélange, et il va falloir checker la concentration à chaque intervention, et au pire vidanger une grande partie pour retrouver un ratio adéquat.


Entre nous, je travaille régulièrement sur des boucles d'eau glaçée, et le glycol si on peut s'en passer, c'est mieux ... Un simple thermostat antigel indépendant de la régulation informatique est amplement suffisant.

D'accord mais faut aussi prendre le côté extérieur en compte, dans son cas il compte utiliser des boucles donc théoriquement ses tubes
seront hors gel, après le local technique l'est t-il ?

Il y a aussi le problème de la température mini de la boucle en hiver, risque d'évaporation en négatif ?



Perso j'ai des sites où je n'ai pas le choix, consigne à -3.5°C ou +3°C, réseau en extérieur qui ne tourne pas H24 sans traceur ... Après faut
surdimensionner les pompes donc plus de conso tout ça ... Et j'aurais pas le choix de glycoler chez moi non plus, local tech avec murs non isolé ... ( oops )

Si on est opé pour toutes les contraintes liés au glycol ( à savoir aussi un remplacement périodique, d'autant que le glycol dans un réseau basse vitesse s'il est chauffé favorise l'apparition de boues ) il peut y aller.

Oui c'est ce que j'imaginais au lieu de faire deux compresseurs et deux circuits, comme les besoins d'ECS sont largement inférieurs au chauffage, tu peux désurchauffer le refoulement dans un premier échangeur. Attention au débit d'eau à limiter pour ne pas commencer à condenser et à donner significativement moins de puissance au chauffage.

C'est ce qu'on fait sur la plupart de nos sites ( heat reclaim en anglais ), un HX à plaques au refoulement, et ça donne de l'eau chaude pour les sites ( abattoir et lait principalement ici ).
Sur les gros compresseurs on récupère des calories sur le circuit d'huile également.

8h pour amener 200 l d'eau de 15 à 55°C, il faut environ 1150w, c'est largement jouable ...

Coolpack permet de calculer ce que tu récupères au refoulement, mais sur un cycle classique, de mémoire c'est 8 à 12% de la puissance totale qui peut être récupéré en désurchauffant. A affiner avec les logiciels. Il y a aussi Solkane en soft si tu veux t'essayer au tracé de cycle.
Tu parles de DanCap qui donne e débit massique mais coolpack le donne tout autant ( et je trouve qu'il est plus complet de DanCap, tu peux même avoir les vitesses des gaz par diamètre de tuyauterie, très pratique ... ).

Ok, merci pour ces infos.

Je pensais utiliser du G13 de chez VAG qui est significativement mieux que l'antigel classique question durée de vie (un type a fait des tests, c'est pas juste du marketing), mais du coup je vais ptet pas en mettre. M'enfin dans ce cas il faudra que la partie haute des capteurs soit bien enterrée parce que sinon y'a un risque de gel l'hiver. Et il faudrait au moins que je mette de l’anti-corrosion/anti-algues non ?

Sinon qu'est-ce que tu penses de mettre les échangeurs ECS et PC en série (celui d'ECS faisant office de désurchauffeur en gros) ? y'aurait besoin que d'un détendeur et y'aurait plus/moins le pb de la quantité de gaz et de variabilité de la charge, non ?

J'ai répondu dans l'edit.

Anti-corrosion/anti-algues c'est un plus oui. Connaît pas le G13, mais y'a pas 36 façons de descendre le point de congélation de l'eau, soit du sel, soit du glycol ( MEG ou MPG ). Le reste ça doit être des additifs en tout genre, un peu comme le ldr de voiture qui contient une palanquée d'anti-corrosion, anti-algues, anti boues etc ...

Quand tu en seras à la conception finale, je rajouterais aussi un pot décanteur juste au cas où, ça peut sauver la mise et c'est pas cher. Pense aussi sur ton schéma au vase d'expansion

Ah mince, j'avais chargé la page y'a peu de temps et j'ai pas pensé à refresh avant de répondre...

Le G13 est notamment utilisé sur les audi, je ne sais pas ce qu'il y a dedans mais il est plus durable et il ne faut surtout pas le mélanger à l'antigel classique sinon le mélange devient marron et précipite.

Ok, parce que du coup avec les échangeurs en série je pensais faire passer le tuyau côté HP dans le ballon ECS pour éviter un échangeur, circulateur, etc. mais je ne pourrais pas faire varier la charge imposée par l'ECS de cette façon. Après si la seule conséquence c'est une capacité réduite du chauffage tant que l'ECS n'est pas monté à la bonne température ça me va, d'ailleurs notre chaudière actuelle et la précédente ne fournissait pas du tout de chauffage tant que l'ECS n'était pas chaud. Est-ce que tu aurais une formule pour calculer la puissance échangée pour une longueur de tuyau dans un ballon selon le diamètre ?

Oui oui, c'est juste que DanCap est beaucoup plus simple pour comparer 2 fluides frigo mais il devient vite limité. Merci pour Solkane, je vais jeter un oeil

Oui, j'ai prévu (mais la flemme de mettre ça sur le schéma...) vase d'expansion, décanteur, peut-être même un filtre, vannes d'arrêt/vidange/by-pass, ...

Donc du coup si je veux avoir 17 kW d'eau à 35 °C (et 1 kW de désurchauffe pour l'ECS) avec du R290 et un COP pas dégeu qu'est-ce que tu me conseille comme compresseur ? (NB: j'ai le tri donc pas limité au mono)

Juste au cas où vu que personne ne l'a évoqué mais si les échangeurs ECS et PC sont en série ça va être la douche froide en été

Y'a des formules basées sur la conductivité du cuivre et la surface en contact, faut que je replonge dans mes bouquins je l'ai pas en tête comme ça.

Lolox : il utilisera les résistances

Plus sérieusement avec ce schéma difficile d'avoir de l'ECS uniquement sans aussi avoir du chauffage évidement ... D'où ma proposition d'avoir deux circuits séparés, à moins d'utiliser le ballon ECS comme échangeur avec le chauffage.

Tu parle de quel schéma parce que celui que j'ai fait avec bi-détendeur tu peux chauffer l'eau tout en évacuant l'excédent dans les boucles
verticales en été en gérant l'ouverture des détendeurs.

Après en hiver si t'as juste besoin de l'ECS tu ferme le détendeur du PC et roule ma poule... il va chauffer au début et après fini, dans les cas
faut l'optimiser et prévoir de la bouteille liquide aussi petite soit-elle.

Je rebondissais sur ce qu'avait biduleOhm en tête. Ton schéma je n'ai jamais vu ça en pratique

Sur ton idée y'a un truc qui me chiffonne : quand tu veux uniquement de l'eau chaude sans chauffage, tu comptes avoir une variation de vitesse sur le compresseur ? Ou juste balancer la pleine puissance dans l'échangeur ECS ?

Edit : pour le problème de l'été, on peut imaginer un échangeur ECS avant la vanne 4 voies ? Comme ça quel que soit le cycle il sera toujours actif.

@OrOox

Non pas de douche froide parce que l'échangeur ECS reste là où il est et la PAC n'est pas réversible, en été j'inverse juste le PC et les CGV côté hydraulique mais toute la partie frigo reste telle quelle.


@Sk

Le principal pb est à la mi-saison et dans ce cas le CP tournera probablement à vitesse réduite (et je pourrais aussi augmenter l’hystérésis sur la temp ECS pour éviter de court-cycler si c'est un pb). En hiver et en été la demande en chauffage/refroidissement sera bien supérieure à la demande en ECS donc je ne me fait pas trop de souci.

Bah c'est sûr qu'avec une variation de vitesse ça serait top, après ouais tu peux envoyer la sauce si t'es une famille nombreuse

Après c'est mon point de vue mais vaut mieux chauffer l'eau sur une courte durée que l'inverse, tu réduis les pertes thermiques ... Après pour
le hx avant la vanne 4 voies je m'avance pas, je me suis jamais penché sur le sujet de la récup de chaleur pour l'instant.


@ Biduleohm : Pour le prix d'une V4V je trouve dommage de s'en passer perso, c'est jamais perdu.

Tu veux dire une V4V sur le circuit frigo ? si c'est le cas c'est complètement inutile dans mon cas donc autant ne pas faire grimper le prix et rajouter de la complexité non nécessaire.

C'est toi le chef


Edit : Et t'auras pas le choix de toute façon si tu commence par faire du air-eau, faudra bien que tu puisse dégivrer haha

J'ai téléchargé Solkane et le gros pb c'est qu'il n'a pas le R290 donc je vais devoir rester sur CoolPack.

Est-ce que quelqu'un a un bon tuto sur comment utiliser CoolPack pour dimensionner un compresseur en fonction des autres données ?

Flemme de faire un tuto pour coolpack, du coup j'ai fait ton tracé de cycle avec les données suivantes ( si tu veux bouger les valeurs tu me dis ) :


Avec du R290, j'ai pris les valeurs suivantes :


T° de condensation 40°C pour une sortie d'eau vers les 35°C, pincement de 5k.
T° d'évaporation de 2°C. J'ai pris un cas très défavorable où on s'approche dangereusement des 0°C, en principe le thermostat antigel affichera un peu plus bas et on sera proche du point de coupure en défaut évaporateur.


Puissance en chauffage exigée de 18 kW. ECS et chauffage sont inclus.


J'ai mis 0.5k de perte de charge à l'aspiration et idem au refoulement. Ce sont des valeurs standard de Coolpack.
J'ai choisi une valeur médiane pour les vitesses des gaz à pleine vitesse dans chaque tuyauterie.

Surchauffe de 10k
Sous-refroidissement de 3k.
Rendement isentropique de 0.7 ( donnée standard Coolpack à affiner si on veut vraiment être précis, mais c'est compliqué avec du R290 car absence de données constructeurs sur la majorité des compresseurs ).

J'ai réglé un débit de 500l/h ( c'pas beaucoup ) sur l'ECS en récupération de chaleur sur l'échangeur.


Résultats :

18 kW de puissance calorifique au R290 donnent un cycle qui ressemble à ça :


14.63 kW à l'évaporateur.
Température estimée de refoulement : 60.6°C
Un COP de 4.06.
Une puissance électrique compresseur de 3.6 kW.
Un débit massique de fluide de 49 g/s.
Un volume aspiré de 17.41 m3/h
Un volume balayé de 24.87 m3/h ( utile pour la sélection du compresseur ).

Une récupération de chaleur estimée de 2.2 kW en désurchauffant le refoulement. Ce qui donne un deltaT° sur l'eau de 3.84°C avec 500l/h. C'est pas énorme mais c'est déjà deux fois tes exigences ( 1.1 kW pour 8 heures de chauffe ).

Pour les tuyauteries au R290, avec des valeurs moyennes de vitesse des gaz, suffisante pour le retour d'huile, mais pas trop élevée pour limiter les bruits et pertes de charge, j'obtiens :

27.7 mm ID pour l'aspiration.
15.5 mm ID pour le refoulement.
12.9 mm ID pour la ligne liquide.

Soit 1/2" pour la ligne liquide, 3/4" pour le refoulement et 1" 1/8 pour l'aspiration, arrondi au supérieur.


A affiner bien sûr si on connaît le modèle de compresseur.


La balle est dans ton camp

Waow, merci d'avoir fait la simu

C'est niquel à part un truc qui m'inquiète un peu c'est la temp de refoulement de 60 °C qui est un peu basse. Y'aurait moyen de la remonter vers les 65-70 °C ou ça pose des pb (genre au hasard le COP qui s'effondre...) ? j'ai vraiment pas envie de prendre de risques avec la légio.

Parfait pour l'évap à 2°C, je préfère prendre le cas le plus défavorable aussi

Et COP de 4 c'est ce que je m'étais fixé, tu lis dans mes pensées...

28 mm pour l'aspi ? c'est énorme... est-ce qu'il est possible de prendre plus petit, genre 7/8" voir 3/4" ? sachant que l'échangeur sera littéralement à côté du compresseur donc pas plus de 50 cm de tuyau (il pourrait être bien plus court mais faut quand même que je fasse une épingle pour absorber les vibrations).

Ah aussi, il me semblait avoir lu il y a longtemps que les tuyaux cuivre utilisés en frigo ne sont pas les même que ceux pour la plomberie; c'est vrai ? si oui, quelle est la différence ?

1) de rien.

2) tu tapes sur les problèmes liées aux pac pour l'ECS, la T° de refoulement est basée sur les conditions de fonctionnement à un instant T et il est difficile d'exiger une température donnée il faut se satisfaire de ce qu'on a, c'est pourquoi les PAC commerciales ont toujours une résistance d'appoint pour les derniers 5 ou 10°C de chauffe, voire plus
De plus dans le tracé de cycle j'ai pris des cas défavorables, mais si ta surchauffe ou ton taux de compression diminue, tu seras encore + bas en T° de refoulement. Fallait prendre du R22 si tu veux un refoulement pour cuire des oeufs

3) 7/8" tu es dans la limite haute en terme de vitesse, les pertes de charge vont augmenter mais ça devrait rester raisonnable, surtout sur des distances aussi courtes, je ne descendrais pas en dessous cela dit si j'étais toi.

4) Oui les tubes cuivre frigo sont un poil plus épais ( surtout en R410a ), se mesurent en pouces contre des mm en plomberie, et ont des tolérances de propreté plus élevés que la plomberie, ils sont livrés avec des bouchons aux extremités, etc ... Tu peux acheter du demi-dur en barre ou des couronnes de recuit.

2) Ok, je complèterais avec de l'élec (ou du solaire dans le futur) alors. La gestion devient de plus en plus fun...

3) 7/8" minimum, c'est noté.

4) Ok, je m'étais toujours posé la question après avoir lu ça

Du coup à part la puissance de 3.6 kW je dois regarder quelles caractéristiques pour le compresseur ?

Comment savoir quelle quantité de gaz je vais avoir besoin ?

C'est plutôt le volume balayé qui est la donnée la plus importante. Encore une fois le souci c'est que je n'ai pas de table pour le R290 sur les compresseurs connus. Pour de la variation de vitesse je te conseille un compresseur scroll, ils fonctionnent bien dans les régimes pompes à chaleur eau-eau.

La quantité de gaz ... comme c'est une installation home-made difficile de donner autre chose que des approximations. Tu peux déjà connaître le volume d'eau de chaque échangeur ça donnera une idée. Dans tout les cas je te conseille de prévoir large en cas de fuite ou de travaux à faire ultérieurement. En plus le R290 est moins cher que les gaz fluorés. Une fois que tu auras selectionné tes échangeurs on pourra se faire une idée de la charge

Je ne sais pas si tu l'as compté, mais prévoir une électrovanne avant le détendeur pour éviter d'avoir des migrations de fluide excessive dans le compresseur. Aussi prévoir une resistance chauffante type ceinture pour le compresseur, pendant les périodes d'arrêt.

Vache un refoulement en 3/4" ça commence à causer, ça me surprend même car j'ai un compresseur de la même puissance au 407 et je suis en 1/2" me semble


Edit : Tiens ça pourrais faire un cadeau pour Biduleohm d'ailleurs ... il est en tri 380 et neuf normalement, jvous prend la plaque tout à l'heure