Plancher Chauffant et Pompe à Chaleur homemade

J'ai commencé à poser des questions dans le blabla général mais il vaut mieux que je fasse un sujet dédié pour éviter de s'y perdre et avoir toutes les infos au même endroit.

Donc j'ai une maison de 1972 avec un RDC dont les murs sont isolés par 10 ou 15 cm de laine de verre et qui fait 90 m², ainsi que des combles aménageables dont je devrais pouvoir récupérer au moins 50 m² qui seront très bien isolés étant donné que neufs contrairement au RDC, donc ça fait un total de 140 m² à chauffer. J'ajoute aussi l'ECS au total que la PAC doit fournir qui est de 18 kW (= 60000 BTU).

Initialement je pensais faire un PC avec une dalle de béton mais son énorme inertie étant plus un inconvénient qu'un avantage dans mon cas, et surtout le poids étant très élevé (je ne suis pas 100% sûr que le plancher actuel supporte une telle charge), j'ai changé de solution et je m'oriente vers des tôles oméga en alu pour du tuyau PEX de 1/2" (16 mm) et une couche par-dessus d'un matériau qui reste à définir. Pour l'isolation en-dessous je n'ai pas encore choisi non plus mais ce sera quelque chose de fin (max 5 mm).

Concernant la PAC ce sera du full homemade avec soit deux compresseurs (un chauffage et un ECS) soit un seul compresseur inverter, à voir en fonction du coût de chaque solution. Ce sera une PAC eau-eau avec des échangeurs à plaques et capteurs verticaux dans le sol (il est probable que dans un premier temps je n'installe pas les capteurs par manque de temps et/ou argent et que je tourne à capacité réduite avec un simple échangeur eau/air à leur place). Plusieurs kW de résistances serviront de backup au cas où il fait très froid très longtemps (en principe elle ne serviront jamais mais bon, vaut mieux prévoir...).

J'aimerais avoir l'option d'utiliser le PC comme un plancher rafraichissant en été en remplaçant les capteurs par celui-ci dans le circuit hydraulique (je sais que la puissance sera faible étant donné que le côté chaud sera juste la demande en ECS).

Pour les détails techniques il faut donc 16 kW d'eau à 35 °C et 2 kW d'eau à 65 °C avec une boucle côté froid à 5 °C.

Concernant le gaz OrOox et Sk_rmouche m'ont conseillé R32, R410A, R407F. J'avais dans l'idée d'utiliser du R290 pour sa facilité à le trouver, son coût et sa très faible pollution/toxicité. La question c'est est-ce qu'il conviendrait au vu des températures voulues ?

Sk tu m'as conseillé 2 détendeurs qui à priori ne sont pas en série mais en //; dans ce cas comment tu fais pour évaporer à 65 °C d'un côté et 35 °C de l'autre si au final ça se rejoint au même CP ? à moins d'en utiliser qu'un à la fois peut-être ? mais dans ce cas pourquoi pas un seul détendeur avec juste 2 EVs pour sélectionner chauffage ou ECS (et en plus un seul échangeur serait nécessaire dans ce cas) ,

Je pense que tu as raté ce post http://www.cooling-masters.com/forum/index...ndpost&p=380115 vu que tu n'y as pas répondu.

C'est quoi les panneaux "omega" ? Y'a les planchers chauffants avec chape "sèche", c'est des dalles isolante pré-formée, après
faut installer des tôles galva pré-formée aussi et y intégré les tubes et après plaques galva par dessus pour diffuser la chaleur.
( Rehau : https://www.rehau.com/downloads/124646/docu...cher-sec-fr.pdf )

Par contre c'est nettement plus cher de ce que j'ai vu, j'avais pensé à ça pour mon étage mais dans ton cas 5mm max, autant ne rien mettre


Pour la pac inverter, le problème n'est pas de faire varier le compresseur vu que ça reste un moteur, c'est plutôt la régulation de sa vitesse qui est
un vrai casse tête, y'a plusieurs paramètres à prendre en compte ( puissance demandée, bp, hp, intensité, etc ... ) et comme Sk' aime bien le dire,
les variateurs ne coûtent plus grand chose maintenant

Côté puissance ça me refait penser à un truc mais je suis déjà tombé sur plusieurs documents où ils disaient qu'il ne fallait pas dimensionner une PAC
pour couvrir 100% des besoins mais genre se limiter à 80% et le reste avec les résistances élec en variation de puissance, dans un sens c'est un peu
une hérésie de ne pas profiter de la pac, mais d'un autre ça peut lui éviter de faire des court-cycle ou de tourner à très basse vitesse.
( dans mon cas j'ai tapé dans du lourd, 4.5Kw en tri ... Même prix que la 3Kw )


Par contre ton histoire de schéma hydraulique, j'vais me pencher sur le sujet car je vois pas comment tu veux faire ton usine à gaz

C'est ça par exemple https://www.ebay.fr/itm/200-2-Omega-Aluminu...ng/223194462131 au départ j'étais intéressé par le type de PC de chez Rehau mais vu le prix (en plus c'est du galva donc bien moins bon que l'alu en conduction thermique et sujet à la corrosion)... donc j'étais passé sur de la dalle béton depuis, mais y'a quelques jours j'ai appris que les plaques se vendaient seules sur ebay (pas encore regardé ailleurs mais si ça se trouve y'a moins cher). T'as le prix en tête par hasard que je compare aux plaques d'ebay ? après un très très rapide calcul (i.e. pas fiable mais ça donne une idée) j'en aurais pour 1 k€ de plaques.

Je compte gérer ça avec un RPi donc la gestion n'est pas un pb, c'est juste du temps passé à coder et surtout à peaufiner les réglages pour améliorer le COP.

Mouais, perso je ferais 100 % PAC même si j'ai le tri c'est pas économique de chauffer à l'elec, c'est plus au cas où. La gestion empêchera de court-cycler (et y'aura des sécus indépendantes full analogique en redondance de la gestion principale pour tout ce qui est important, pas envie d'abîmer du matos à cause du software qui plante...).

Pour le circuit j'ai une idée plutôt précise en tête mais je n'ai toujours pas fait de schéma, faut vraiment que je fasse ça, ça sera plus clair pour tout le monde

Sinon cette aprèm j'ai téléchargé DanCap et CoolPack (quelle usine à gaz ce soft... l'ergo y connaissent pas...) pour me faire une idée et du R290 est visiblement faisable.

Ton machin Omega ça fait vraiment "cheap", si tu veut vraiment le poser comme ça faut transformer ton solivage en gruyère et c'est loin d'être
une bonne idée ... En plus fixé sous un plancher bois, sur le quel tu va encore rajouter une couche, par terrible le transfère thermique.
( et la condensation jla sent bien venir dans l'isolant haha )

Pas de prix définitif pour les plaques Rehau, je m'étais arrêté au tarif publique mais quand tu vois la remise que j'ai eu sur mon pc chez Cedeo ...
une différence de 1500€ entre le prix publique et le mien

RPi ? Me semblait avoir lu que c'était pas terrible pour faire du temps réel ? Et puis tu veux rajouter des sécus hardware, ça plante une Rpi ?


Pour ton circuit, je suis en train de regarder mais si tu veux faire le switch sur la partie fluide c'est pour ainsi dire impossible ... Le faire sur la partie
hydraulique me semble plus simple.

Non le concept c'est de mettre des bandes d'OSB ou autre (je viens de penser que ça peut être de l'isolant d'ailleurs) séparées par environ 2 cm pour laisser passer le tuyau, comme ça :



Et puis comment ça cheap ? c'est ce que fait Rehau sur le lien que t'as posté...

Ben tu peux pas le qualifier de temps réel parce que l'OS qui tourne dessus ne l'est pas (quoi qu'il me semble avoir vu une version RPi d'un OS temps réel il me semble) mais pour une PAC ça suffit plus que largement (je peux avoir des temps de réaction < à la ms, donc pour une PAC qui se gère en secondes voir minutes y'a pas de souci...), surtout qu'il sera dédié uniquement à ça, pas d'autres trucs à gérer qui peuvent bloquer cette gestion là. Tout ce qui est software peut planter (et plantera).

Oui, partie hydraulique, pas frigo.

Bande d'osb bof, beaucoup de boulot pour un résultat bizarre à la fin sans parler du rajout de poids inutile, et je dis cheap parce que
sur ton lien ebay on voit une photo avec les profilés fixés sous le plancher à la rache, j'ai cru que tu voulais faire pareil


Ah et sinon challenge accepted pour la partie frigo réversible, vive l'usine à gaz sans parler des problèmes liés aux électrovannes non étanches

Ca va vite à couper à la scie circulaire et c'est toujours plus léger que du béton. Mais maintenant que j'ai réalisé que ça pouvait être de l'isolant j'irais plutôt voir dans cette direction

Heureusement que j'avais dit côté hydraulique...

Fallait répondre plus vite, j'avais déjà commencé, n'empêche que hydro ça va être un joyeux bordel aussi mais j'ai un doute sur la faisabilité sans modifier le circuit frigo

Challenge accepted

4 tés et 4 EVs.

Aller mange ce réseau indigeste qui correspond parfaitement à tes besoins

https://www.oroox.fr/blog_maison/wp-content...u_biduleohm.pdf


Réseau hydraulique mixte avec bi-pompe et donc deux débits différents possible sur les boucles et permutation des pompes suivant
le mode des échangeurs à plaques, c'est la seule configuration fonctionnelle que j'ai trouvé pour ce que tu veux faire ...

Bon par contre 3 vannes 4 voies motorisées, tu veux un klinex ?



Sur ce bonne nuit


PS : J'attends ton schéma !

Méiléfou

Je suis en train de le faire... d'ailleurs t'utilises quoi pour tes schémas ?

Comme je disais, seulement 4 tés et 4 EVs en plus de ce qui est déjà nécessaire :



(En hiver les vannes hiver sont ouvertes et les été sont fermée, tandis qu'en été c'est l'inverse et le circulateur des capteurs géothermique est éteint bien-sûr)

J'utilise Microsoft Visio, il est pas gratuit ... à la base


Relativement simple ton schéma mais il y a quelque chose qui me tracassait avec et en effet tu inhibe la fonction de refroidissement
du PC dès lors que tu veux refroidir sans chauffer ton ballon ECS, en gros t'es incapable d'évacuer les calories dans ta boucle verticale !

D'ailleurs je viens de remarquer que je m'étais trompé sur ma deuxième vannes 4 voies, ça interconnecte les pompes et les boucles ensemble

edit : Corrigé

Yop

Désolé je suis en déplacement du lundi au vendredi sans ordi, depuis + d'un mois, j'ai survolé vite fait les discussions ...

Je commence à y voir + clair.


Le problème de fond, c'est que tu veux du réversible, ce qui complexifie la production d'énergie ici.
Si j'étais toi je partirais sur une PAC avec deux compresseurs.

Un petit modèle pour l'ECS avec son ballon dédié, et la grosse PAC qui peut du coup être réversible sans aucun souci puisque tout est simplifié. Ton schéma pose problème en cas de production simultanée d'ECS et de demande de froid sur le plancher en été ... Comme ton circuit ne comporte pas de bouteille liquide, selon les conditions tu risques de te retrouver à tourner " à sec " sur l'échangeur car la charge en fluide ne pourra jamais être la bonne selon les modes de fonctionnement. Ce n'est pas ce que tu veux.

Je ne connais pas d'application commerciale à ce genre de pompe à chaleur eau/eau réversible + ECS, et c'est peut-être qu'il y a une bonne raison ...

Pas de problème à utiliser du R290 ou du R134A, c'est juste que si tu veux grapiller des pouillèmes de % en COP ( btw, on dit EER ou SEER maintenant ) le R410a donne de meilleurs résultats sur des applications haute pression ( = clim ) et permet d'utiliser des tuyauteries plus petites ( moins chères, moins de fluide aussi, cylindrée compresseur 30 à 40% plus petite que le R407C ).

Tu connais Coolpack donc tu peux t'amuser à traçer le cycle et obtenir les paramètres de fonctionnement estimés et comparer avec chaque gaz. Le R290 est facile à trouver en grade réfrigérant et parfaitement légal pour le moment. Evite celui de station-service, on ne connaît pas les tolérances sur les autres gaz présents et surtout l'humidité. Dommage de voir un système foirer à cause de ça, surtout que des canettes de R290 c'est pas très cher.

Pour les détendeurs : thermostatique ou electronique, le capillaire c'est bien pour un frigo quand la charge thermique est stable, que ça évolue dans une température ambiante donnée, bla bla bla ... Ca ne vaut rien dès que la charge thermique varie --> aux oubliettes.



Ce que je ferais : ECS avec compresseur à vitesse fixe, et PAC avec compresseur sur variateur. Je ne vois pas pourquoi OrOox pense que c'est compliqué d'asservir le variateur au système frigo, il suffit de calquer les modèles de régulation appliqués aux PAC, et il y a l'embarras du choix : régul' sur la BP, sur la HP, sur la surchauffe, en température ... Avec un ballon tampon + le volume d'eau de l'installation l'inertie sera importante de toute façon donc pas besoin de sortir le dernier régulateur PID de chez Eurotherm.

+1 pour doubler les sécurités, c'est systématique en industriel et presque toujours le cas également en résidentiel ( à part pour les pac air-air ) : un pressostat HP/BP mécanique est un minimum. Tu veux éviter deux choses : surpression, et geler l'eau. Je mettrai aussi à minima un thermostat antigel sur l'échangeur de la géothermie, et un contrôleur de débit qui stoppe le compresseur PAC si la pompe ne débite pas.

Comme tu sépares l'ECS du chauffage, ça te permet pour le coup de travailler avec des pressions de condensation beaucoup plus basses sur la PAC, et te permet d'utiliser une simple vanne 4 voies.

Bon par contre ma proposition implique d'obtenir un deuxième compresseur, mais il sera nettement plus petit, donc moins cher. Tu peux limite récupérer un compresseur R410A ou R407C d'une clim pour presque rien. Quelle est ton exigence sur la durée de chauffe du volume d'ECS ?

Par ailleurs il faudra définir une stratégie pour le ballon chauffage. L'avantage de la variation de vitesse est d'adapter au poil la production à la demande, tu peux donc te passer de vanne 3 voies et éviter les court-cycles du compresseur simultanément ( économie de matériel, un truc en moins qui peut déconner, on oublie le schéma avec les tés et les electrovannes qui ne demandent qu'à se boucher/griller ). La seule "électrovanne" sera la vanne 4 voies. La sécurité ici sera simplement un thermostat sur le départ chauffage qui veillera à ne pas qu'on dépasse la température critique pour le plancher. Ce thermostat pourra être à consigne flottante, c'est-à-dire prêt pour l'inversion de cycle. Il servira comme ça de thermostat antigel.

Il reste un problème cependant : les piquages ne sont pas aux mêmes endroits selon si le ballon est utilisé en stockage de froid ou de chaud. C'est pas toujours critique mais c'est mieux. J'ai un bouquin sur les schémas à adopter et les règles de l'art en hydraulique sur PAC je vais voir si je l'ai avec moi ici ou s'il est resté en France ...



Une dernière chose : vue la profondeur des piquages, et la T° du milieu stable tout au long de l'année : pas moyen de simplement faire circuler l'eau telle quelle dans les boucles sans utiliser de compresseur, genre free-cooling ?

Travail en noyé avec du R1270

(c’était le post troll, pas grand chose à rajouter Sk à fait le tour )

pour les détendeurs si t'es pas atex tu ferais bien de prendre de l’électronique AKV + EKC tu gagnera ton temps

J'ai pas réussi à obtenir un comportement satisfaisant avec des AKV à part sur ma propre cascade ... Tu as des astuces ?

bah j'ai jamais réussi à les faire merder

Sans déconner complètement j'ai un peu de mal avec les EKC je vois plus souvent les EV de chez Carel ici.

sans rire si tu fait une lite de paramètres bien faite et un bon dimensionnement tu fait un réglage PID et tu sera jamais emmerdé .

sinon je met surtout des ICM mais ça serai un peu luxe dans le cas présent.

si tu place bien ton TP et TT tu peux faire du LOP et du MOP bien pratique pour la variation de vitesse

C'était une CTA à dépanner, ils avaient changé de réfrigérant et je crois que les orifices n'étaient plus assez gros pour le coup, c'était pas la faute de la régulation. Mais il faudrait que je m'y penche de plus près

Ha la joie des Drop in de sauvage

Avec les gaz "magiques" qui ont des glissements de dingue et perdent 30 % de puissance

@OrOox

Oui, c'est ça, comme je le disais la puissance de refroidissement sera très faible. Après je peux toujours rajouter quelques EVs (à vue de pif il faudrait 4 EVs de plus ou alors tout remplacer par 4 vannes 3 voies en tout ou rien) pour pouvoir utiliser la boucle côté chaud. J'ai pas encore décidé.



@Sk_rmouche

Pas de souci, je voulais juste être sûr que le post n'était pas passé à la trappe.

En fait la PAC n'est pas réversible, seul le plancher l'est.

Je peux toujours rajouter une bouteille liquide (je m'étais d'ailleurs posé la question sans y connaitre grand chose sur ses applications), le circuit n'est pas figé du tout, je peux le modifier comme je veux.

Ben je connais juste de nom et je l'ai utilisé pendant 1/2 h... je suis loin de savoir l'utiliser correctement. Mais sur DanCap, qui est infiniment plus simple, un truc intéressant est qu'il donne le débit massique du fluide frigo, et effectivement pour certains il est beaucoup plus faible que pour d'autres toutes choses égales.

Ok, je prends note, merci pour les conseils sur le R290

Oui oui, t'inquiète pas, j'ai oublié l'idée du capi. Je pense mettre de l'électronique que je pourrais piloter comme je veux, j'ai pas envie de me prendre la tête avec une TEV.

Même le PID est très facile à implémenter en soft, moins facile à régler ensuite mais ça c'est un autre pb.

Oui, j'avais prévu sécu thermiques, pressostats, capteurs de débit, ... vu le prix du CP et des échangeurs je ne compte pas prendre de risque. J'ai aussi prévu d'avoir de l'antigel dans les circuits mais pas énormément car je sais que ça réduit la qualité caloporteuse de l'eau.

Et si je mets les HX côté condensation en série ? avec celui d'ECS qui sert juste de désurchauffeur en gros ? le COP resterait raisonnable de cette façon ? Je n'ai pas vraiment d'impératif critique sur l'ECS, disons moins de 8 h pour amener un ballon de 200 L d'eau de 15 °C à 55 °C.

Pour les piquages sur le ballon j'optimiserai pour le chaud et le froid sera comme il sera.

Malheureusement non, le sous-sol de la terre est stable mais aux alentours de 15 °C si ma mémoire est bonne. Et il faut compter que ça c'est à vide, dès que tu pompe de la chaleur la temp descend vers les 5-10 °C voir plus bas.

C'est compliqué dans le sens où il y a plusieurs paramètres à prendre en compte en même temps, il faut réussir à les prioriser pour que l'un
n'efface pas l'écriture de l'autre etc ... Genre la régul demande 100% de puissance mais HP trop haute donc la sécu cherche à baisser la freq ...


@ Biduleohm : La fatigue fait faire des conneries, j'ai revu mon schéma et en fait il faut juste deux vannes 4 voies et non trois du coup c'est plus simple
et reste plus simple et optimisé que les électrovannes en pagaille.

https://www.oroox.fr/blog_maison/wp-content...biduleohm_2.pdf


Tu dis que la PAC n'est pas réversible mais le plancher si ... C'est pas possible avec un seul échangeur sur le plancher

C'est pas compliqué: tu appliques les paramètres dans l'ordre du moins important au plus important et la priorité se fait toute seule comme ça. En plus c'est plus safe que faire des checks de sécurité au milieu de la régu (genre "CP à X % mais seulement si HP < à X bars") parce qu'on peut oublier de checker des trucs et le code est moins clair donc plus d'erreurs possibles. Avec la première solution peu importe ce que tu fais avec la régu, la sécurité a toujours la priorité vu qu'elle passe en dernier.

Ca commence à devenir intéressant d'utiliser les CGV en mode été si y'a besoin de seulement 2 vannes 4 voies... du coup je pense que je vais prendre cette solution, merci ptite question: toutes les vannes 4 voies fonctionnent forcément comme sur ton schéma (i.e. 2 ports connectés entre eux et les deux autres entre eux aussi) ?

Si la sécurité écrit en dernière ouais ça fonctionne mais ça veut dire que y'aura de la réécriture à chaque contrôles, doit y avoir moyen
d'optimiser ça en appliquant par exemple un offset à la valeur de régulation comme ça la sécurité agi indépendamment et donc ça accélère pas
à nouveau à la boucle suivante vu que pour la régul c'est déjà à fond. ( valeurs théorique et matériel )


Les deux vannes 4 voies sont le plus simple à faire dans ton cas si tu tiens vraiment à utiliser le PC comme source de chaleur pour ton ECS, sinon
c'est inutile pour le refroidir en temps normale, après faut juste que tu adapte la vitesse des deux pompes à tes sources, je sais pas le débit requis
par un échangeur verticale mais ça doit pas être énorme.

Concernant le principe de fonctionnement, c'est pour faire du mélange à la base mais tu peux t'en servir pour faire de la sélection vu que les deux
boucles ne doivent pas être séparées hydrauliquement, après quid de l’étanchéité c'est le point noir.

T'as pas mal d'info ici : http://www.leguideits.fr/guides-its/dossie...nes-4-voies.pdf

Edit : Y'a un autre point noir d'ailleurs, c'est le mélange eau froid d'un côté et eau un peu plus chaude de l'autre, il y aura un transfert thermique, en été
l'eau de la boucle verticale et celle de ton plancher devraient être similaires mais en hiver tu auras de l'eau à ptetre 10-15 d'un côté et 35°C de l'autre côté,
en soit je sais pas si on peut parler de perte vu que ça sera réinjecté mais ça va un chouilla diminuer le rendement.