Générateurs de chaleur

Publié le 18 août 2005, mise à jour le 1er novembre 2010


Dans une maison solaire, l’installation doit comporter au minimum un générateur à bois d’appoint :
- cuisinière à bois à pot bouilleur,
- insert, foyer autoconstruit ou poële à bois avec échangeur à eau chaude. Il est possible, pour une installation de faible puissance (11kW), d’utiliser un poêle à bois d’atelier vertical cylindrique que l’on aura entouré d’un serpentin de cuivre recuit (diamètre 18 ou 22mm pour permettre la thermo-circulation)
- poële-chaudière à granulés de bois.

On associe à ces générateurs un ballon d’eau chaude à échangeur (type massal) de 100 à 300 litres pour la production de l’eau chaude sanitaire. Ce ballon est relié aux générateurs de la même façon qu’un radiateur (en fait c’est un ballon qui dispose d’un petit radiateur à l’intérieur). Préférer un ballon nu que l’on isolera soigneusement avec de la laine de chanvre ou de bois.

Un capteur solaire vertical à eau chaude orienté plein sud est placé en parallèle avec le générateur à bois pour la production de l’eau chaude sanitaire quand le générateur à bois n’est pas en service (d’avril/ mai à octobre/novembre).
En augmentant la surface des capteurs, les apports solaires permettent également le chauffage de l’habitat en hiver. Par rapport à une installation d’eau chaude solaire seule, le surcoût est marginal, tout le reste de l’installation étant identique dès lors qu’on dispose d’un chauffage central.
Le générateur à bois et le capteur solaire fonctionnant en parallèle, il n’est jamais nécessaire d’intervenir sur leurs vannes d’arrêt respectives (sauf pour intervention d’entretien).
Il peut paraitre nécessaire de prévoir un 3éme générateur d’appoint pour prendre le relais dans les périodes où il n’y a pas assez de soleil pour chauffer l’eau sanitaire, et qu’il ne fait pas assez froid pour allumer le générateur. En région méditerranéenne cela peut arriver 2 à 3 fois par an seulement. On peut choisir un petit cumulus électrique, de faible capacité, un chauffe-eau instantané électrique ou à gaz.
Une autre alternative consiste à installer une chaudière murale à gaz de chauffage central peut être installée en parallèle avec les capteurs et le générateur à bois et être mise en service quand on ne peut plus s’occuper d’alimenter le générateur à bois. Si on décide de ne pas installer le générateur d’appoint en première tranche de travaux, il peut est intéressant de prévoir son emplacement et de réaliser les deux piquages sur les circuits bas et hauts, avec des bouchons en attente, pour pouvoir l’installer à moindre frais ultérieurement.
Photos de l’insert à échangeur d’eau chaude dans notre maison :

insert-vue-exterieur.jpg

vue extérieure

four-interieur.jpg

vue intérieure du four

(sortie eau chaude visible)

Gite équipé d’un poële à bois avec serpentin (poële d’atelier France-Turbo modifié) :

poele-serpentin-vue-generale.jpg

vue extérieure
(avec mur chaufffant à l’arrière)

poele-avec-serpentin.jpg

serpentin (détail)

poele-vue-interieure.jpg

vue intérieure avec le
dispositif d’injection d’air chaud

Récupérateur de chaleur sur le conduit de fumée

Échangeur par serpentin

La puissance du poêle en régime moyen est de 5000W environ. Si le poêle a un rendement de 85%, la puissance perdue dans le tuyau de poêle est de 5000 x (100-85)% soit 750W. L’échangeur sur le tuyau ne peut pas avoir un rendement de plus de 65%. La puissance récupérable est de 750 x 65% soit moins de 500W, quelque soit la longueur de l’échangeur.
Si on tente d’augmenter le rendement de l’échangeur, on risque d’avoir des condensations et un encrassement important du tuyau de poêle.
 
Il ne faut pas mettre l’échangeur à l’intérieur du tuyau. Le goudronnage du tube de cuivre diminuerait rapidement le rendement de l’échangeur, et augmenterait considérablement le risque de feu de cheminée.

L’insert que j’ai utilisé pour chauffer les murs chauffants et le ballon d’eau chaude dispose de tubes de 50mm de diamètre à l’intérieur du foyer. Ils se goudronnent par condensation, il faut gratter le goudron régulièrement pour garder un bon rendement.

Il est donc bien préférable de mettre le serpentin sur le corps de chauffe plutôt que sur le conduit de fumée.
Il est préférable de placer un récupérateur à air chaud sur ce conduit, à l’étage supérieur ?


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