Ballon tampon. Chaudières françaises fabriquées en Alsace depuis 1973
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- Thibaut Jolicoeur
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1 Ballon tampon Chaudières françaises fabriquées en Alsace depuis 1973
2 Ballon Tampon BT Ballon tampon avec isolation, pour couplage avec chaudière bois, 4 départs, 4 retours, 4 raccordement sonde/thermomètre, possibilité de branchement d une résistance électrique Capacité (L) A B D E F G H Bride Pression (bar) Température (C ) Poids (Kg) Références
3 Ballon Tampon BTS Ballon tampon avec isolation, pour couplage avec chaudière bois, avec ballon sanitaire émaillé incorporé. 4 départs, 4 retours, possibilité de branchement d une résistance électrique Pression (bar) BTS 500 BTS 800 BTS 1000 BTS 1500 A B C D E F G H I L M N O P Q R S K Poids (Kg) Référence BTS ) Purge 11) Libre 2) Thermomètre 12) Départ chauffage 3/4/5) Sonde (thermomètre) 13) Sonde 6) Vidange 14) Eau froide ECS 7) Retour chauffage 15) Eau chaude ECS 8 / 9) Libre 16) Anode 10) Résistance électrique (option). 17) Circulation
4 Ballon Tampon BTS+s Ballon tampon avec isolation, pour couplage avec chaudière bois, avec ballon sanitaire émaillé incorporé et échangeur solaire dans le bas. 4 départs, 4 retours, 4 raccordement sonde/ thermomètre, possibilité de branchement d une résistance électrique Capacité totale L Capacité sanitaire L Surface éch. solaire m² Isolation mm Diagonale mm Débit chauffage M3/h Débit sanitairre 80/60/45 l/h Din 4708 Kw 600/ / / / / Perte de charge mbar Poids kg
5 Ballon Tampon BTS+s 1) Purge 2) Thermomètre 3/4/6) Sonde (thermomètre) 7) Sortie échangeur solaire 8) Vidange 9) Retour chauffage 10/11) Libre 12) Résistance électrique (option). 13) Libre 14) Départ chauffage 5)Entrée échangeur solaire 15) Sonde (thermomètre) 16) Eau froide ECS 17) Eau chaude ECS 18) Anode 19) Circulation 600/ / / / /400 A B C D E F G H I L M N O P Q R S T
6 Utilisation chaudière à bois et ballon tampon Le meilleur rendement de combustion s obtient par un bon réglage de l air primaire et secondaire, en fonction de caractéristiques du combustible (pouvoir calorifique de l essence de bois, hygrométrie, âge du bois). De plus la chaudière ne doit jamais tourner au ralenti, ce qui entraîne le fonctionnement du ventilateur en permanence ( donc dégagement de chaleur) aussi longtemps qu il y a du bois dans la chaudière. Pour que la chaudière ne dépasse pas la température de 90 C, ceci oblige l installation d un ballon tampon, correctement dimensionné, pour absorber l énergie dégagée. Le rôle d un ballon tampon stockeur d énergie est donc d assurer un bon fonctionnement de la chaudière, même lorsque la demande de chaleur est faible (journées d hivers peu froides, automne, printemps), ce qui permet d absorber le surplus d énergie dégagé par la chaudière pendant la combustion, et de la resituer à la demande. Ceci a pour conséquences: lorsque le ballon de stockage est chargé en énergie, tempéra ture de 80 à 85 C, la chaudière doit être vide de bois, et ne devra par être rechargée tout de suite en bûches, de ce fait le ventilateur cessera de fonctionner. La chaudière sera rechargée en bois lorsque le ballon tampon sera vidé de son énergie, c est à dire que sa température au ra atteint 40 à 45 C, avec seulement la quantité nécessaire pour réchauffer le ballon tampon. Il est possible de recharger la chaudière en bois avant que la ballon tampon ne se soit vidé en énergie (par exemple le soir), mais en chargeant uniquement la quantité de bois nécessaire à réchauffer le ballon tampon. Il faut donc toujours vérifier les thermomètres du ballon tampon avant de recharger la chaudière, et adapter le chargement du bois en fonction des besoins du ballon tampon. Ne jamais recharger la chaudière en bois quand le ballon tampon est en température. Ce mode de fonctionnement permet d utiliser la chaudière dans les meilleures conditions en évitant les phases de ralenti qui, eux, entraînent un encrassement anormal de la chaudière et donc son usure prématurée.
7 Principe de fonctionnement avec ballon tampon et kit de recyclage PHASE 1: DEBUT DE LA COMBUSTION Au démarrage, et tant que la température de la chaudière n atteint pas 61, le kit de recyclage irrigue uniquement la chaudière, ce qui permet une montée en température rapide, pour atteindre la température de fonctionnement idéale de 80 C. PHASE 2: DISTRIBUTION DE L ENERGIE ET CHARGE DU BALLON DE STOCKAGE Dès que la température de départ atteint 61 C, la chaleur est évacuée vers l installation et le ballon tampon. Le kit de recyclage évite les retours inférieurs à 61 C et protège la chaudière. L énergie va principalement vers l installation. Quand le besoins sont satisfaits, les robinets thermostatiques et la régulation climatique réduisent la demande de chauffage. A partir de ce moment, le ballon tampon absorbe le surplus d énergie produit par la chaudière, énergie qui est stockée dans le ballon tampon. PHASE 3: UTILISATION DE L ENERGIE STOCKEE DANS LE BALLON TAMPON VERS L INSTALLATION Lorsque la combustion du bois est terminée, la chaudière n est plus irriguée, la chaleur est récupérée dans le ballon tampon en fonction des besoins de chauffage. Ce système permet à la chaudière d être exploitée au maximum de son rendement et de couvrir une large part des besoins en intersaison grâce à l énergie stockée dans le ballon tampon, et d espacer au maximum les fréquences de chargement. L autonomie est fournie par le ballon de
8 CAPACITE DES BALLONS TAMPON La détermination de la capacité des ballons tampon est dépendante de plusieurs critères qui ne sont pas toujours connus précisément: Besoins du consommateur Déperdition du bâtiment à chauffer Le T exploitable Le rendement de la chaudière Le type de bois utilisé L autonomie souhaitée par l utilisateur Dimensionnement du ballon tampon (méthode suédoise, Costic) Besoins d une maison dont les déperditions moyennes sont de 6 KW pour une température extérieure de 15 C: 6 Kwh x 24 H = 144 Kwh nécessaires Masse de bois nécessaire: (rendement de la chaudière 70%) 144 Kwh / 3.5 Kwh/kg de bois x 0.7 (rendement) = 60 Kg Ou Volume de bois nécessaire: 144 Kwh x 1.2 Kwh/l x 0.7 = 170 litres Durée de combustion pour une chaudière de 20 Kw: 144 Kwh / 20Kw = 7.2 heures Énergie restituée à la maison pendant la combustion: 7.2 h x 6 Kwh = 43.2 Kwh Énergie à stocker dans le ballon tampon: 144Kwh KWh = Kwh Volume effectif du ballon tampon avec un T de 50 C: x 0.862/50 C = 1.73 m³ Soit un ballon tampon de 1500 litres (avec une contenance en eau de la chaudière de 150 litres)
9 Quantité d énergie stockée dans un ballon tampon Quelques données de base: 1 Kg de bois = 3.5 Kwh 860 Kcalh = 1 Kw 1000 Kcal = 1.16 Kw Un ballon tampon de 1000 litres dont la température exploitable est comprise entre 40 et 90 C représente: 1000 x 90 C x 40 C = kcal qui correspondent à 58 KW disponible Pour une exploitation entre 30 et 90 C on dispose de 1000 x 90 C 1000 x 30 C = Kcal qui correspondent à 69.6 KW disponible Un ballon tampon de 2500 litres dont la température exploitable est comprise entre 40 et 90 C représente: 2500 x 90 C x 40 C = kcal qui correspondent à 145 KW disponible Pour une exploitation entre 30 et 90 C on dispose de 2500 x 90 C 2500 x 30 C = Kcal qui correspondent à 174 KW disponible Temps nécessaire pour monter un ballon tampon en température Pour mettre 1000 litres en température de 40 à 90, nous avons besoin de 58 KW Kw disponible dans le ballon tampon / puissance chaudière Ce qui correspond: Pour une chaudière de 20Kw Pour une chaudière de 30 Kw Pour une chaudière de 45 Kw 3 heures de chauffe à pleine puissance (1 chargement) 2 heures de chauffe à pleine puissance 1.5 heures de chauffe à pleine puissance Pour mettre 2500 litres en température de 40 à 90, nous avons besoin de 145 KW Ce qui correspond: Pour une chaudière de 20Kw Pour une chaudière de 30 Kw Pour une chaudière de 45 Kw 7.5h heures de chauffe à pleine puissance (3 chargements) 5 heures de chauffe à pleine puissance (2-3 chargements) 3 heures de chauffe à pleine puissance (1-2 chargements) Dans ces exemples, nous ne tenons pas compte des besoins du bâtiment à chauffer
10 Temps de chauffe: Puissance stockée dans le ballon/puissance utilisée en chauffe Pour un ballon tampon de 1000 litres et une température exploitable entre 40 et 80 C Nous disposons de 58 Kw soit: 20 heures de chauffe à 3 Kw 10.5 heures de chauffe à 6 Kw 5.8 heures de chauffe à 10 Kw 3.4 heures de chauffe à 20 Kw 2 heures de chauffe à 28 KW Pour un ballon tampon de 2500 litres et une température exploitable entre 40 et 80 C Nous disposons de 145 Kw soit: 48 heures de chauffe à 3 Kw 24 heures de chauffe à 6 Kw 14.5 heures de chauffe à 10 Kw 7.3 heures de chauffe à 20 Kw 18 heures de chauffe à 28 KW
11 Vases d expansion Détermination du volume d expansion pour les ballons tampon Température 100 C Hauteur statique 10m Soupape tarée à 3 bars Volume d expansion en litres Ballon tampon 300l Ballon tampon 500l Ballon tampon 800l Ballon tampon 1000l Ballon tampon 1500l Ballon tampon 2000l Ballon tampon 3000l Ballon tampon 4000l Ballon tampon 5000l Les valeurs indiquées ne tiennent pas compte du volume d eau dans l installation
12 Accessoires ballon tampon Kit de recyclage Ensemble complet avec 3 thermomètres, circulateur, vanne thermostatique 61 C, coque isolante Raccordement 1 " Le kit de recyclage est conçu pour protéger la chaudière contre des températures de retour trop basses. Le maintien d une température de retour élevée et stable contribue à une plus grande performance de la chaudière, à réduire la formation de groudron et à augmenter la durée de vie de la chaudière. Caractéristique de débit: B A-B A Thermomètre: indique la température du ballon tampon Doigt de gant longueur 150 mm car isolation de 100 mm Mitigeur sanitaire: dans les versions avec ballon sanitaire, étant donné que la température peut atteindre 100 C il est obligatoire. Résistance électrique: de 2.5 à 7.5 Kw en mono ou triphasé
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