Lors de l'installation d'un système photovoltaïque, notre client M. Nißle, diplômé en génie mécanique de Basse-Saxe, s'est demandé dans quelle mesure l'autoconsommation pourrait être augmentée. Le système photovoltaïque, qui fournit presque 20 kWp au total, devrait utiliser une partie de l'électricité photovoltaïque générée par couplage thermique avec le système de chauffage.

Un système de pompe à chaleur classique pour la maison bien isolée semblait inadapté car il était surdimensionné en raison des coûts élevés du système de pompe à chaleur. Le système de chauffage précédent n'est utilisé que pendant la période de chauffage et même ici, les besoins énergétiques étaient très faibles avec la chaudière à gaz existante à 6 000 kWh par an. Une pompe à chaleur n'aurait pas été économique même avec un financement.

Après une courte recherche sur internet, la décision s'est rapidement portée en faveur d'une solution alternative : A Chauffe-eau électrique de 9 kW et un AC•THOR 9s de my-PV représente la solution - avec des coûts totaux d'environ 1 200 € qui sont un dixième de la pompe à chaleur !

Pour l'installation de l'AC•THOR 9s, la connexion électrique à travers un circuit séparé jusqu'au tableau de distribution était nécessaire.

Le chauffe-eau électrique de 9 kW pourrait être intégré dans un réservoir tampon existant, car le réservoir était préparé pour un chauffe-eau électrique. La conversion était donc peu coûteuse à mettre en œuvre.

Pourquoi choisir les produits my-PV ?

Pour M. Nißle, il était crucial que la future solution puisse gérer l'excès d'électricité du système photovoltaïque et qu'elle puisse être intégrée dans le système de gestion de l'énergie existant. En effet, les flux d'énergie sont contrôlés avec un Raspberry Pi sur lequel l'EMS de openWB est installé.

Une interface a été programmée par une communauté dynamique, qui peut intégrer et contrôler les AC•THOR 9s via l'interface TCP-Modbus.

Données de rendement antérieures et expérience opérationnelle

Les solutions de my-PV ont été mises en service chez M. Nißle à temps pour la période de chauffage en octobre 2021 et depuis lors, elles fournissent toute la maison en eau chaude et en chauffage. Sur la base des expériences des quatre premiers mois et demi, une consommation annuelle d'environ 3 200 kWh peut déjà être estimée. En termes d'énergie, cela représenterait presque la moitié de la consommation de la chaudière à gaz.

En raison de son principe de fonctionnement, le chauffe-eau électrique a converti presque toute la puissance électrique en chaleur, et il est également entièrement contrôlé de manière linéaire par my-PV. En revanche, la chaudière à gaz (sans technologie de condensation) avait un niveau d'efficacité nettement inférieur, car une partie importante est perdue dans l'environnement sous forme de chaleur résiduelle à travers la cheminée.

Avec ces valeurs de consommation, le système my-PV peut être exploité de manière plus économique que la chaudière à gaz existante, même lorsqu'elle est entièrement connectée au réseau (c'est-à-dire sans système photovoltaïque). Les coûts suivants sont également éliminés : raccordement au gaz ou frais de base mensuels, les coûts pour le ramoneur, les intervalles de maintenance de la chaudière à gaz et la réparation de la chaudière à gaz.

Étant donné que les besoins énergétiques en eau chaude et en chauffage de l'espace ne sont pas négligeables pendant les mois d'hiver, l'utilisation du stockage de batterie de BYD n'a aucun sens pour le client pendant cette période. Pour cette raison, la priorité suivante a été définie pour l'excédent du système photovoltaïque :

Tout d'abord, les véhicules électriques connectés (2 voitures électriques dans le foyer), puis le système de chauffage de my-PV et seulement ensuite le stockage de batterie.

Avec ce réglage, le système my-PV remplace le stockage d'énergie de la batterie BYD en tant que stockage d'énergie en hiver ! Comme la capacité de stockage du tampon est très grande, le stockage de la batterie n'est plus utilisé et après quelques jours, il passe en mode veille. Le client a réglé l'état de charge à une valeur de sauvegarde de la batterie de 50%. Avantages de la constellation : Pendant la période de chauffage, le stockage de la batterie est protégé et le nombre de cycles par an est réduit, ce qui signifie qu'une durée de vie plus longue peut être atteinte. Pendant ce temps, le tampon est utilisé comme stockage d'énergie ; il a une capacité de stockage significativement plus grande que le stockage de la batterie.

Un peu plus de détails pour les techniciens intéressés

Une explication encore plus détaillée du système : Le réservoir tampon dispose d'un système de réservoir dans le réservoir. Cela signifie que le réservoir d'eau potable (160 l) est intégré dans la partie supérieure du réservoir tampon. Le chauffe-eau est situé approximativement au milieu du réservoir de stockage tampon et donc directement en dessous de la bulle d'eau potable. Le circuit de chauffage pour le chauffage central passe par la ligne de retour jusqu'au réservoir tampon, puis retourne au flux via la chaudière à gaz. Pour la première année d'utilisation avec le chauffe-eau, la chaudière à gaz reste en tant que secours ; seule la pompe de circulation intégrée est utilisée pour le circuit de chauffage.

Les paramètres suivants ont été sélectionnés pour l'AC•THOR 9s :

• Mode de fonctionnement mode chauffage M1

• Sauvegarde d'eau chaude : 50° Celsius, de 8h00 à 10h00 et de 16h00 à 21h00, 6 kW.

• Ainsi, pendant la période de 10h à 16h, il est possible de nourrir l'excès de PV. Pendant la période de secours d'eau chaude, 3 kW restent pour l'excédent de PV.

• Programme de lutte contre la légionelle : 65° Celsius tous les 14 jours, 9 kW

L'achat en réseau est divisé comme suit :

• Le matin, 100% de l'électricité est prélevée sur le réseau pour assurer de l'eau chaude.

• En ce qui concerne la sécurisation de l'eau chaude le soir, la quantité à puiser du réseau dépend du rendement solaire. Par une journée d'hiver ensoleillée, la partie supérieure du réservoir tampon atteint jusqu'à 75 °C - donc aucune électricité du réseau n'est nécessaire le soir.

Premiers degrés de couverture

Le rendement solaire était d'environ 15% entre les mois d'octobre 2021 et mi-février 2022. Il convient de noter que l'hiver dernier dans le nord de l'Allemagne a été exceptionnellement mauvais avec peu de soleil. Selon M. Nißle, cependant, jusqu'à 20% de la part solaire pendant la période de chauffage serait possible avec cette conception de système.

Voici quelques évaluations statistiques :

Température extérieure Besoin énergétique pour l'eau chaude et le chauffage par jour

• -10° à 0° : 30–35 kWh

• 0° à 5°: 25-30 kWh

• 0° à 5° : 25 à 30 kWh

• 5° à 10° : 20-25 kWh

• 10° à 15° : 10-20 kWh

• plus de 15° : moins de 10 kWh

Valeurs de consommation mensuelle pour l'eau chaude et le chauffage

• Octobre 2021 : 172 kWh

• Novembre 2021 : 534 kWh

• Décembre 2021 : 836 kWh

• Janvier 2022 : 800 kWh

• Février 2022 : 360 kWh (jusqu'au 16.02.22)