Stockage inter-saisonnier : tunnel à galet

[herakles]

Voici un article extrait de la revue "guide de la France solaire" juin 1982 - hélas vite disparue , après le choc pétrolier et la reprise des habitudes d'une énergie abondante ..

Il décrit les travaux de l'Universite de Valenciennes , qui a adapté un puits canadien"boosté " par des capteurs solaires pour le chauffage de ce bâtiment - il y a 25 ans ... - depuis les calculs se sont affinés , les mécanismes d'échange mieux connus , et les systèmes à base de tuyaux ont été remplacés par des "tunnels de galets "

Récemment , sur ce forum , les travaux d'une équipe suisse ont été cités , concernant une sorte de puits canadien en "caisse " , en fait un tunnel bien isolé , remplis de sphères de terre cuite bien calibrés ( taille de balles de tennis ) pour stocker des frigories la nuit et rafraîchir le jour ..les galets ont été testés , mais un tout petit peu moins performants que les sphères ...on n'est pas Suisse pour rien

J'ai à votre disposition l'épais volume rempli de calculs sur l'expérience de Valenciennes, avec chiffres , tableaux, retours d'expérience , mais il faut prendre une caisse d'aspirine avant d'entrepredre la lecture !...

[tontondragon]

une autre question un peu bete si on utilise des materiaux de revetements de sol un peu isolant type faux parquet ou lino est ce que ca ne brise pas le systeme au niveau de l'echange thermique avec la dalle?
mais aussi pourquoi la dalle doit etre flottante ? (si elle ne l'étais pas par convention la la chaleur ou les frigories ne serait elles pas transmis au mur et difusé ?)

[Stek_p]

Bonjour j'ai une petite question toute bete a vous soumetre...

Que ce soit pour un PC ou un tunnel a galet vaut il mieux:

- Le placer dans la partie sud (exposé au soleil) du terrain => gain en hiver la terre se rechauffe un peu si elle est exposée.

- Le placer dans la partie nord (non exposé au soleil) du terrain => gain en été la terre reste fraiche.

- Ou peu importe si on l'enterre a deux metres.

Merci

[herakles]

- Ou peu importe si on l'enterre a deux metres.

oui , en effet , c'est juste l'amenée d'air vers la maison qui décide l'emplacmeent du tunnel

autre chose aussi : pas trop près des fondations d'une maison sauf pour une cave , là, pas de problème d'affaiblissement de la semelle qui est plus basse que le fond de la tranchée

rappel : associer en parallèle les tranchées de 5ml maximum sous peine de voir les pertes de charge croître au-delà de ces 5ml !!

autre détail: si une cave est creusée , il est d'usage de creuser "large" pour placer les murs du sous-sol ( echafaudages , brouette à passer , etc ..

alors , lors du remblaiement , placer le tunnel parallèlement au mur de la cave et au moins à 1m de celui-ci , plus haut que le drain qui sera forcément 50 cm plus bas .., et ensuite remblayer sans abîmer le bidim , les tuyaux collecteurs et le polyane du tunnel de galets ...

[Yoghourt]

oui , en effet , c'est juste l'amenée d'air vers la maison qui décide l'emplacmeent du tunnel

Peux-tu donner des infos concrètes qui montrent que l'ensoleillement du terrain au-dessus du PC n'a pas d'importance?
Simu (genre gaea), campagne d'expérimentation, article technique, ...
Bref, quelque chose a se mettre sous la dent qui reflète une démarche scientifique plutôt que des convictions personnelles.

[herakles]

Peux-tu donner des infos concrètes qui montrent que l'ensoleillement du terrain au-dessus du PC n'a pas d'importance?
Simu (genre gaea), campagne d'expérimentation, article technique, ...
Bref, quelque chose a se mettre sous la dent qui reflète une démarche scientifique plutôt que des convictions personnelles.

Au-delà de 2m de profondeur , l'ensoleillemnent ou l'absence d'ensoleillement ont très peu d'influence sur la montée en température de la terre qui reste stable autour de 14~16°C selon les régions ...excepté les régions à fort potentiel géothermique ( blagnac , région Auvergne .....)

De plus , les infiltrations diverses : sources , pluie , tendent à réduire les différences de T° sous terre au-dela de 2m d'épaisseur

Il n'ya que les bombardements au phosphore et les incendies de la seconde guerre Mondiale comme à Dresde pour faire monter la T° à cette profondeur et rendre les abris souterrains invivables .

Quant aux articles techniques que je possède , elles sont tellement truffés de chiffres et équations que j'ai du mal à déchiffrer mais que leurs auteurs ont simplifiés pour moi ...et je ne suis pas chercheur mais architecte ..

ci-joint un extrait ...partiel, désolé , je ne sais pas encore relier les pages ...pas trop familiarisé avec PDF... (c'est fait)

Mais il doit bien avoir des tas d'articles concernant les "capteurs géothermiques " des PACs ( que je n'ai pas sous la main ) donnant des infos concrètes sur l'influence de l'ensoleillement

[herakles]

Le placer dans la partie sud (exposé au soleil) du terrain => gain en hiver la terre se rechauffe un peu si elle est exposée.

- Le placer dans la partie nord (non exposé au soleil) du terrain => gain en été la terre reste fraiche

En fait , on serait tenté de dire "les deux "

au nord , pour rafraîchir

au sud , pour préchauffer

et dans la cave, on mélange comme pour une douche avec le mitigeur ...

de fait , en hiver , l'air froid peut se préchauffer dans le tunnel "nord" et va dans le tunnel "sud" pour être préchauffé au max

en été , l'air se rafraichit déjà dans le tunnel SUD et va se refroidir encore plus dans le tunnel Nord ..

bref plus de souplesse de régulation, mais au prix de deux terrassements de chaque côté de la maison (voir remarque quant à la possiblité de mettre les deux tunnels de chaque côté de la cave et à plus d'un mètre )
et de deux ventilos + registres motorisés + électronique ..

Intéressant comme configuration , j'y avais songé pour apporter davantage de souplesse de régulation dans ce type de stockage

[herakles]

Peux-tu donner des infos concrètes qui montrent que l'ensoleillement du terrain au-dessus du PC n'a pas d'importance?

Bonjour Yoghourt..

relisant les compte-rendus d'expérimentation , je vois qu'il y a en effet un léger réchauffement de la terre a 2m de profondeur mais avec 2 mois de décalage ..

conçernant l'emplacement idéal pour placer un PC , il faut relativiser suite aux remarques de stek-p. sur l'emplacement du PC)

-en été , peu d'ombres portées , soleil très haut, T° de l'air ambiant élevées , aussi un terrain au nord reçoit presque autant de chaleur qu'un terrain au Sud , l'ombre "courte" de la maison n'ayant que peu d'influence

en hiver , les ombres sont plus longues , mais compte tenu du déphasage , la T° à 2m reste sensiblement la même qu'au SUD

Ce serait pluôt la pente du terrain qui influe davantage sur la T° à 2m : un terrain incliné vers le SUD capte mieux et plus longtemps..

Pour ces raisons , la facilité d'acheminement de l'air du PC vers le sous-sol de la maison est à privilégier plus que le choix de son emplacement (jardin , chemin , obstacles ..)

[Divideo]

Je reviens sur une discussion entamé dans un autre fil(http://forums.futura-sciences.com/thread192655.html), où l'éventualité d'un tunnel à galet avait été évoqué.

Pour remettre dans le contexte. je cherchais à dimensionner l'isolation à mettre dans mon garage (grenier au dessus, vide sanitaire en dessous) pour stabiliser la température vers les 15°C tout au long de l'année.

Je voulais donc savoir comment disposer l'installation sachant qu'elle se trouverait pas sous le garage. J'ai fais un rapide croquis pour vous présenter la partie de la maison concerné (pas aux dimensions!!).

Merci

[herakles]

Je voulais donc savoir comment disposer l'installation sachant qu'elle se trouverait pas sous le garage

mettre une gaine by-passant le tunnel de galets , ceci pour -dans certaines conditions par ex en fin d'hiver mais ensoleillé avec un tunnel refroidi par une longue saison froide - prendre directement l'air chaud de la serre ...

ventilo avant le tunnel et volet motorisé ou registre pour orienter le flux d'air soit ver tunnel soit vers py-pass c'et- a -dire direct maison /garage

attention aux gaines entre serre et tunnel / entre tunnel et garage : elles doivent être isolées ..je les trouve trop longues et l'air va être refroidi rapidement ...on a eu ce problème dans deux ou trois réalisations et on a dû rectifier le tir : la gaine était une buse de ciment de 300mm non isolée et à 1.50m de profondeur , on perdait environ 8 à 10°C ..depuis qu'on a introduit un tube alu souple +isolant de 25mm LDV ( dispo chez les fournisseurs de matériel climatique) la T° ne descend plus que de 1 à 3°C ..suivant le débit d'air .

[etpourquoipas]

relisant les compte-rendus d'expérimentation , je vois qu'il y a en effet un léger réchauffement de la terre a 2m de profondeur mais avec 2 mois de décalage ..

c'est "un pti peu" plus compliqué que ça...et à moins de maîtriser les équas diffs et les fonctions de Bessel les doigts dans le nez, c'est pas trivial à calculer.
L'essentiel peut être résumé en page 50 de ce document:
http://www.unige.ch/cuepe/html/bibli...These_2002.pdf

Je "tente" une petite explication, mais svp ne m'en demandez pas trop, je n'ai moi-même pas compris la moitié du pavé précédent!

Disons que le soleil imprime à la surface de la terre deux fonctions de variations de température à périodes différentes:
- la fonction journalière (variations chaud, froid, période 24H)
- la fonction annuelle (variation chaud froid, période une année).
La terre "encaisse" ces deux fonctions et les réfléchie. Il s'en suit l'établissement d'un champ d'interférences de températures avec des ventres et des noeuds de variations thermiques.
Bref, ça veut dire clairement que suivant la profondeur à laquelle se trouvent les tuyaux, on a soit:
_ une minimisation des variations de température journalière: 15cm de profondeur
- une maximisation des variations de température journalière mais un déphasage de 12H: 3cm
- une minimisation des variations de température annuelle: 300 cm de profondeur
- une maximisation des variations de température annuelle mais un déphasage de 6 mois: 60cm

Donc suivant les utilisations du PC, il peut être judicieux d'utiliser les apports solaires et d'optimiser la profondeur en conséquence. Evidemment les dimensionnements(longueur du tuyau) et les débits ne sont pas les mêmes et varient suivant la profondeur choisie.

[Divideo]

Alors d'après tes remarques, j'ai modifié mon dessin

Concernant le volet motorisé, ou registre, je suppose que tu parles du mécanisme pour faire basculer le BYpass d'un côté ou de l'autre (en bleu sur mon schéma). Est-ce beaucoup plus cher de le faire automatique que manuel??

Je suppose que je rajoute des filtres à air des deux cotés (entré et sortie)?

[herakles]

Concernant le volet motorisé, ou registre, je suppose que tu parles du mécanisme pour faire basculer le BYpass d'un côté ou de l'autre (en bleu sur mon schéma). Est-ce beaucoup plus cher de le faire automatique que manuel??

J'ai fait faire des volets motorisés en "autoconstruction avec un simple moteur d'essuie-glace en 12V , deux contacts fins de course , et de deux thermostats - l'un de type "climatisation" qui déclenche en demande de "froid"(c'est paradoxal mais là, il s'agit de "refroidir la serre " en lui prenant la chaleur pour le tunnel ou le garage !!!)

et l'autre de type "chauffage" (installé dans le garage)

le thermostat"garage" commande le volet : en cas de dépassement des 15°C , le volet bascule sur le tunnel

le thermostat"serre" commande le ventilateur : en présence d'ensoleillement et dès que la T° dépasse 25°C , le ventilateur est mis en route

Un variateur de fréquence serait utile pour adpater le débit du ventilateur et peaufiner les réglages débit-stockage , en fonction de la saison .

des que j'ai le temps , je place le schéma de branchement électrique du moteur du volet

Une motorisation est souhaitable au cas ou le soleil jouerait à cache-cache avec les nuages ..sinon il faudrait rester à côté du garage pour surveiller la T°...

Il y a des moteurs spéciaux dispo par exemple chez France-Air comme le moteur NM24 pour volets /débits de 500 à 1200m3H si on ne veut pas s'emmerder à fabriquer soi-même la motorisation avec un moteur d' essuieglace de récupération et ses 2 contacts de fin de course ...

[Divideo]

Ouai je serais bien intéressé de voir le schéma. Ca me plairait de le faire!!

Merci pour ces infos

[herakles]

basculer le BYpass d'un côté ou de l'autre (en bleu sur mon schéma).

c'est plus simple de faire le by-pass par-dessus le stockage , dans un tuyau bien isolé .

comme cela la tranchée est bien rentabilisée au m3 près ...