Centres régionaux
 

 Accueil  Que faisons-nous ?  Réalisations  L'équipe  Installateurs  Apprentis  Parrains  Revue de presse  Forum  Contactez-nous  Liens 
Vuilleumier (1052 Le Mont-sur-Lausanne) 12m2 ECS et appoint chauffage, sauvetage d'une régulation de 40 ans d'âge !, rénovation



Un cas d'école d'anti-obsolescence. Pierre Lavanchy a remis d'aplomb une régulation solaire installée en 1979, et la voilà repartie pour 40 autres années on espère.

Cette installation solaire de 12m2 a pour appoint deux PACs et une cheminée imposte hydro. Il y a eu quelques autres interventions mais la plupart d'entre-elles étaient soit accidentelles et payées par l'assurance dégâts (1999, Lothar, changement de la couverture des capteurs), soit ne concernaient pas le solaire thermique (interventions sur les pompes à chaleur 2x, changement du boiler combiné émaillé après 30 ans, désembouage du chauffage au sol). Sur les 40 ans, l'entretien spécifique sur le solaire thermique s'est monté à 2'500.- environ avec le travail. Ce qui fait du 0.25 ‰ (pour mille) de ce que serait le coût actuel à neuf d'une installation de cette qualité (12m2 intégré en toiture, deux stock dont un combiné et un satellite en eau morte, mitigation ECS etc.).

Le prix d'une telle installation n'était en effet pas très différent dans les années 70 : le coût de la vie était plus bas en francs d'aujourd'hui, mais le solaire thermique était plus marginal alors, et donc plus cher. En particulier les ingénieurs capables de dimensionner et de concevoir de tels systèmes étaient rares. Ici ce furent Pierre Lehmann et ? Bremer.

Pierre Lehmann est célèbre dans les milieux antinucléaires, des énergies renouvelables et de la Décroissance en Suisse Romande. Ingénieur atypique, grand écrivain de lettres de lecteurs frappée au coin de la sagesse, en particulier dans le journal l'Essort, auteur de plusieurs livres et de phrases prémonitoires comme "il est complètement stupide de faire caca dans l'eau potable", Pierre Lehmann a commencé par travailler au CERN avant d'en divorcer avec fracas en 1984 avec son livre "La Quadrature du CERN". Lequel indisposa peu, bien peu car un livre ça ne fait pas mal aux ventres pleins, les notables productivistes de l'époque. Pierre Lehmann fonda avec son collègue Bremer la SEDE (Société d'Etude de l'Environnement) à Vevey. Au moment où ces lignes sont écrites, il vit encore et nul doute que l'action des jeunes pour le climant lui ferait plaisir, si la situation n'était pas toujours aussi désespérée. Ces mêmes jeunes pourraient s'inspirer de la vie de Pierre Lehmann, pour ce qui est de la capacité à tenir une ligne cohérente sur le long terme, chose qui dans notre société du spectacle, ne risque pas d'arriver à beaucoup d'entre-eux. Pour plus d'infos sur Pierre Lehmann voir sur Wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Pierre_Lehmann

Et sur ce nous retournons à cette installation. Pierre Lehmann et son collègue ont donc à l'époque assuré la partie ingéniérie. Il est étonnant de voir que le dimensionnement était déjà juste : 1200L pour 12m2 de capteurs. Et ceci sans programmes informatiques ni gadgets de la mort-qui-tuent dans le Cloud, qui ne rend pas les ingénieurs plus capables. En tout cas si on en juge par les choses que nous voyons encore, avec des stupidités incroyables - presque à croire qu'elle sont faites exprès - et des dimensionnents absurdes réalisés par des bureaux et entreprises prestigieux. Des âneries qu'aucun autoconstructeur ni apprenti niveau bleu n'auraient le droit de faire à Sebasol.

Ce fut donc un honneur de visiter cette installation solaire thermique conçue par Lehmann et Bremer, encore bien debout et fonctionnelle 40 ans après. Là où à notre époque le simple fait de poser un regard un peu appuyé sur certaines machines les fait déjà pourrir debout... D'autres infos sur cette installation dans la galerie ci-dessous.


Galerie

Vue des capteurs. Et leur histoire : installés en 1979, ce sont des capteurs non sélectifs (peinture noire) simple vitrage. A l'origine, la couverture n'était pas du verre mais du polyéthylène ('Kevlar'). En 1999, suite à Lothar, ils ont été remplacés par du verre trempé float extrablanc qu'il a fallu produire aux dimensions (280.-/m2 à l'époque, cohérent avec le prix actuel de 400.-/m2). Cette intervention fut couverte par l'ECA. Ensuite plus rien jusqu'en 2017 où suite à des infiltrations, il a fallu démonter la ferblanterie pour changer les joints et refaire l'étanchéïté. Il y a eu à ce moment un surcrage indu sur le prix de l'échafaudage. Le coût matériel + travail, une fois le sucrage enlevé, se montait à 2'000.- environ. Avec une installation Sebasol et une réparation par un autoconstructeur, cela se serait probablement monté à 100.- de matériel en comptant large. Enfin à ce coût s'ajoute 200.- demandés par Pierre Lavanchy pour remettre d'aplomb la régulation, mais là c'est un prix d'ami d'un autoconstructeur pour un pionnier. En prix commercial, on pourrait tabler sur d'avantage. En fait, si on avait eu le temps, il aurait été intéressant de proposer la réparation à la Bonne Combine pour voir le devis qu'ils auraient fait. Mais si on dit 500.- on atteint les 2'500.- cités précédemment, et donc les 2.5 pour mille de frais d'entretiens par année. Et ceci pour une installation solaire qui n'a pas besoin d'être recyclée, juste améliorée, éventuellement. On espère que vous saisissez la nuance et ses conséquences en terme d'énergie et d'impact sur l'environnement : le recyclage c'est peanuts comparé à la réutilisation ou la réparation. Les toits de nos bâtiments historiques ne sont pas recyclés, mais réparés depuis des siècles. C'est exactement comme ça qu'une installation solaire devrait être . C'est comme ça que les nôtres sont.

Note : aux dimensions' ça veut dire en nombre limités aux dimensions précises. D'où le prix élevé. Les verres des installations Sebasol sont non pas 'aux dimenions' mais standard, et on les achètes PAR 25 TONNES à la fois. Ils n'ont donc DE LOIN PAS le prix des verres 'aux dimensions'.
 5
Image peu utile, mais qui permet d'aborder la questions soulevée à la précédente. Comment pourrait-on améliorer, pour un coût raisonnable, l'installation ? Ce n'est pas une question basique, car un capteurs solaire thermique est une machine thermodynamique si performante pour produire de la chaleur à partir de radiation, que les version modernes sont quasi inaméliorables, n'en déplaise aux vendeurs. Mais ici nous avons une version ancienne, sur laquelle on peut gagner un peu.

On pourrait nettoyer les verres, dont on voit qu'ils sont devenu un peu blancs dessous. Ce n'est pas une vraie opacité, tout au plus une oxydation du verre. Le dégat est plus visuel qu'autre chose. On pourrait aussi remplacer ce verre par une version anti-reflet sur les 2 faces, et gagner ainsi environ 7% de transmission, qui ne feront pas 7% de rendement en plus. Mais ça ce serait hors de prix. Et le traitement anti-reflet, c'est du nanomarquetage du verre, on sait pas combien de temps il dure, à nouveau n'en déplaise aux vendeurs. Le danger est donc grand de payer cher pour une Shadokerie.

On pourrait aussi repeindre les absorbeurs avec une peinture un peu plus noire et sélective. Mais dans la peinture dite sélective, ce qui est sélectif c'est le substrat métallique dessous, pas la peinture. Donc il faudrait d'abord poncer les absorbeurs pour retourner au métal brut avant de repeindre. Fastidieux.

Enfin, on pourrait agrapher des bouts de feuille sélective sur l'absorbeur. Une simple agrafeuse à percussion avec des agrafes costaud peut faire l'affaire. Le tout est de viser juste et pas percer les tubes dessous :-) Les agrafes n'ont pas besoin d'être retournées : il suffit que la feuille sélective soit bien en contact avec le métal de l'absorbeur dessous pour que l'échange radiatif entre deux plaques quasi jointives aux points ou elles se touchent pas soit quasi aussi bon qu'aux points ou elles se touchent. C'est le moyen le plus simple et rationnel d'améliorer un absorbeur non sélectif.
 7
Ici vue de la régulation domestique à l'étage.
 10
Les deux chauffe-eau à la cave. A l'origine il y avait un combiné de 600L avec un ballon email en haut pour l'ECS de 400L, et un tank eau morte satellite de 600L en satellite. Le système avait le défaut, il l'a toujours preuve que 40 après les installateurs n'ont toujours pas appris, de n'être pas connecté tout en haut ce qui fait que le haut du combiné ne pouvait pas s'équilibrer en température avec le haut du satellite, privant ainsi la part ECS en haut d'un peu de capacité de stockage. En 2016 le boiler interne emaillé du combiné à percé, et de l'eau sanitaire commença alors à aller dans l'eau morte. Et en contrepartie l'ECS cessait d'être potable. Au vu de la durée de vie du boiler interne, on ne peut pas se plaindre ; c'est bien au-delà de la durée de vie de 15 ans typique pour un chauffe-eau émaillé. Mais cela montre quand même que, comme on le dit au cours, il en faut pas prendre de combinés avec des boilers internes émaillés car leur durée de vie est limitée et quand ils percent il faut tout changer. C'est pour cela que depuis toujours, on prend des boilers combinés avec le chauffe-eau interne inox, increvable.

Ici les deux stocks ont été changés, alors que peut-être en changer un seul aurait suffit. Mais il aurait fallu se creuser un peu pour trouver un modèle dont les sorties permettent un branchement horizontal du satellite. Plutôt que de se creuser, l'installateur a préféré faire payer le client le remplacement des deux stocks : on se fatigue moins le cerveau et ça rapporte d'avantage. Toute notre époque soi-disant 'smart' et 'augmentée'... tant qu'il y a du pouvoir d'achat et un monde sur lequel externaliser les coûts.


 15
Les deux nouveaux boilers ont néanmoins eu pour effet que la température en fin de journée dans les stocks était de 15° plus élevée en été qu'auparavant, avec 70 au lieu de 55. Cela montre ce que n'importe quel professionnel du solaire thermique sait n'en déplaise aux vendeurs de capteurs : un capteur solaire thermique est difficile à améliorer et c'est en chaufferie qu'il y a les gros gains à faire.

Le volume actuel est un peu supérieur à avant et le boiler interne est désormais inox.
 20
Groupe solaire à gauche. Et groupe de distribution chauffage à droite. Oui pport à 1979, les circulateurs ont été changés pour des versions label A. Ca gagne bien sûr de la conaommation électrique, mais dans cette maison peanuts par rapport à celle des PACs (pompes à chaleur). Dans un bâtiment équipé de photovoltaïque et pour lequel le propriétaire veut vendre le maximum d'électrons précieux d'hiver, ce serait par contre très important. A condition de se chauffer avec autre chose que des PACs évidemment, si on veut avoir quelque chose à vendre !!!

De telles considérations de consommation minimales des circulateurs sont également vitales pour les systèmes en ilôt ou les gens qui veulent se sortir du réseau électrique. Voir pour cela l'installation 'Anonyme 4' sur la page des réalisations par exemple.
 25
Ici les deux groupes de charge pour les deux PACs (à gauche), et celui de la cheminée imposte (à droite).

Ces deux machines et leurs auxiliaires ont aussi subi des interventions depuis 1979. Les PACs pour deux fois, avec en corrollaire le changement du gaz, qui était un fréon destructeur de la couche d'ozone au départ. Le gaz actuel est ne l'est plus, mais c'est un gaz à effet de serre puissant qui, s'il s'échappait, selon nos calculs et la contenance moyenne en un tel gaz d'une PAC typique, annulerait quelque 10 ans de gain de la PAC en matière de potentiel d'effet de serre sur une chaudière à gaz qui aurait produit la même chaleur pendant ce temps. On voit là la sensibilité du high-tech à des facteurs jamais cités dans le storytelling officiel. En comparaison, une chaudière à gaz qui laisserait échapper le méthane sans le brûler aurait aussi un potentiel d'effet de serre supérieur aussi, mais le temps de latence du méthane dans l'atmosphère est beaucoup plus court que celui des gaz à effet de serre qui équipent les PACs. En comparaison une chaudière à mazout ne fait pas d'effet de serre si elle ne brule pas le mazout, et non plus une chaudière à bois, et non plus une installation solaire thermique. Reste à se poser des questions comme le taux de fuite de gaz quand on répare une PAC, idem quand on la met HS (une tâche assurée par un frigoriste), idem au remplissage en usine, les questions politiques de savoir si des PACs anciennes se retrouvent pas en Afrique etc. Certaines données sont probablement dans les biland LCA, mais pas toutes. Il y pourrait y avoir là matière à une enquête journalistique qui pourrait aboutir à un équivalent du dieselgate.

 30
Et voilà la cheminée imposte. De faible puisance dans l'eau, elle sert essentiellement à faire l'appui aux pompes à chaleur en entre-saison et en hiver lors de froids intenses. Cela évite de faire souffrir les compresseurs et économise de l'électricité directe (car les pompes à chaleur dans ce cas complètent avec des corps de chauffe électriques directs en interne, du moins est-ce le cas des pompes à chaleur modernes, qui de ce fait ne sont justement pas modernes vu que le chauffage électrique direct est à proscrire).

Le système de régulation est simple : dès que la température dans l'échangeur dépasse 60°C, le circulateur à la chaufferie démarre et cela charge les cuves dès qu'elle tombe dessous il s'arrête.
 35
Ce système simple a pour défaut d'injecter beaucoup d'eau froide par a-coups dans l'échangeur, qui est une sorte de radiateur contentant beaucoup d'eau qu'on voit ici. Cela a pour effet de produire ces dépôts de 'calamine' (est-ce le bon terme ?). Un moyen d'éviter cela serait de faire comme c'est la base pour un poêle hydro à présent : doter la boucle de charge d'un mitigueur qui recycle l'eau en sortie d'échangeur en partie de manière à entrer en entrée d'échangeur à une température minimale de 57°C. Le reste on en parlera pas ici cela est l'objet du cours avancé des autoconstructeurs, qu'ils ne peuvent faire qu'après avoir réussi les 'probations Sebasol', soit des examens conçus pour assurer qu'ils ont les bases nécessaires pour monter et opérer ces systèmes.

Les images suivantes sont notées la plupart du temps 'PL' pour Pierre Lavanchy. Ce sont alors ses commentaires de comment il a mené la réparation. Si c'est noté 'CR' cela veut dire que ce sont des commentaires ou ajouts du centre régional.


 40
PL. La régulation telle qu'elle m’est arrivée. Solarcontrol Typ COS12. Fournisseur originel n’existe plus.
 100
PL. Ces contacts ne sont pas sûrs !! Juste enfichée ainsi, pas de contacts !! Il faut placer des cales
 105
PL.
 110
PL.
 115
PL. Les 2 petites pièces blanc-jaune à gauche sont des cales utilisées afin de presser le circuit imprimé contre les languettes de contact ! Sans celles-ci, les contacts ne seront pas assurés !! C'est limite !
 120
PL. On voit l'échauffement du circuit imprimé (jauni) sous la diode Zener qui est utilisée comme régulation de tension avec la résistance !
 125
PL. Rem. idem. Le circuit imprimé a été fait à la main !
 130
PL. Je connecte provisoirement le 230VAC et la sortie du circulateur pour les tests
 135
PL. Consommation 2,2W (majoritairement la zener et sa résistance !)
 140
PL. Je connecte 2 potentiomètres 5 kohm comme simulation des capteurs de température. ça fonctionne, mais avec des rebonds du relais dans la zone de l'hystérèse (Tcapt-Taccu < deltaT réglé) ...
 145
PL. Le relais (SPDT - un contact inverseur) a un mauvais contact passant. Il faut le changer.
 150
PL. Relais dessoudé
 155
PL. j'ai pas mal cherché dans nos divers stocks, mais n'en ai pas trouvé d'identique - je recherche et profite d'une commande du labo pour commander un modèle similaire.
 160
PL. Relais Finder 43.41.7.024.2000_24VDC
 161
PL. Relais Finder 43.41.7.024.2000_24VDC_contacts
 162
CR. Le reste du travail : du soudage / remontage
 165
CR. Dito
 170
CR. Dito
 175
CR. Dito
 180
CR. Dito
 185
CR. Dito
 190
CR. Dito
 195
Et voilà le travail, la régulation une fois remise à sa place, dans l'armoire de commande de l'époque.

Pour information, depuis sa mise en service en 1979 et donc jusqu'en août 2019 soit 40 ans, l'installation solaire thermique a fonctionné 60'000 heures, soit donc 1500 heures par années, ce qui est l'indice d'un fonctionnement normal. On peut estimer une production à environ 350 kWh par m2 et par an en étant conservateur. Et le circulateur originel devait être un label C ou D à bobinage sans aimant permanent, qui devait consommer environ 100 W, à nouveau en étant conservateur (il y avait quand même des circulateurs comme le Grundfos 25-40 ou 25-25 qui consommaient de l'ordre de 20 W en vitesse I, mais on ne sait pas le débit et donc la vitesse qui avaient été réglés). Donc le COPa de l'installation était autour de 30 (toujours si ces hypothèses sur le circulateur sont justes).

A présent avec un Grundfos Alpha II la consommation doit au pire être de l'ordre de 15W, pour la même production voir mieux, ce qui fait pour les 40 prochaines années un COPa de l'ordre de 180 et l'été, en plein préchauffage, un COP instantané de l'ordre de 600.
 250


Copyright © 2019 Sebasol. All rights reserved.