Stockage inter-saisonnier : tunnel à galet

[herakles]

Discussion créée à partir de "Puits canadien : déjà dépassé ?"
Philou67 pour la modération.

Bonjour,

ce système a été mis au point à l'INSA(Toulouse) &INRA (versailles) de et repris par quelques architectes

Principe:

tranchée de 2 à 2.50m prof et de 0.50 ou 0.60m de large suivant pelleteuse

1-sur les cotés et sur le sol on met un Bidim jusqu'à 1m de haut par rapport au fond de la tranchée

2-1 géomembrane (polyane noir 1000 microns (1mm)est fixée par planchettes de bois provisoires sur les parois verticales jusqu'à 1m de haut /fond tranchée

3-on remplit de galets de rivière bien lavés 60/100 sur 0.60m ~0.70m de hauteur

4 -à chaque extrémité de la tranchée est placé un tube collecteur en PVC ou PPE de 160 à 200 mm de diam selon débit à obtenir , avec fentes latérales faites à la tronconneuse à pierre , largeur des fentes 6 à 8 mm , nombre de ces fentes calculé pour avoir 1.5 fois la même section que celle du tube (ex 300 cm2 pour un tube 160mm=200cm2)

5-on rabat sur les galets le polyane puis le bidim tout en veillant à ne pas endommager les tubes PVC ou PPE , et en enfilant des "collerettes" autour du tube jusqu'au contact du bidim/polyane comme complément d'étanchéité à l'air /poussière


6-on remblaie avec précaution par dessus avec de la sabline sur 10 cms puis on termine avec la terre remblayée soigneusement compactée

7- à un bout l'entrée d'air extérieure caisson filtre + ventilo avec FILTRE à air !!!


8- à l'autre bout : sortie d'air qui a passé entre les galets
vers l'habitat

9-il est souhaitable de prévoir un by-pass tant est grande l'inertie de la terre pour que de l'air chaud en cas de plein soleil aille directement vers la maison sans passer par les galets

comme la surface d'échange est très grande avec la terre doublée de la surface d'échange sur les parois des galets eux-mêms accumulateurs des variations de T° (du=iurne ou nocturne) , la tranchée est 6 à 10 fois moins longue qu'un puits canadien avec une gaine TPC de 160 mm

Longueur maximum de la tranchée : entre 4 et 5ml , au-delà , pertes de charge trop fortes !!!

volume galets : 0.36 m3 par ml de tranchée , soit 1.8 m3 pour une trnchée de 5 ml

pour 5ml de tranchée : perte de charge estimée entre 15 et 18 mmH2O
pour un débit maximal de 150m à 180m3/h

Pour utiliser deux tranchées et plus , il faut les brancher en paralléle , jamais en série , tout comme les éléments ( 2V) d'une batterie de 12V ..

Photos jointes

utilisation des tunnels:
pour puits canadien un ou deux tranchée suffissent

pour stockage prolongé de chaleur : à placer sous la maison ou sous la terrasse d'une véranda , alimentés en air chaud par capteurs à air ou par la véranda elle-même par le biais d'un ventilateur ( un modèle 600/1000 m3/h de 180W et de 20mm h20 )

à raison d'une tranchée par pièce à vivre ( deux sous séjour)

Une vingtaine de maisons à ma connaissance ont été réalisées en "stockage intersaissonnier "

Attention à ne pas affaiblir les fondations , respecter la règle des 3/1 ou 3/2 selon nature du terrain

Attention aussi à la nappe phréatique , cela ne peut convenir dans les zones marécageuses ..

la condensation est bien sûr absorbée par le fond de la tranchée , de plus en cas d'air trop sec , la terre en restitue un peu ...

[herakles]

et détail tunnel galets + collecteurs ci joint -- suis gentil ..

c'est en fait un tunnel constitué de deux unités de 4ml jointes bout à bout avec insufflation commune de l'air .d'ou la longeur de l'ensemble 8 ml soit 4ml par unité , pour éviter les pertes de charge au-delà de 5 à 6 ml ...

et toujours un filtre à l'entrée du système !!! et de préférence le ventilateur doit travailler en insufflation , pas en aspiration !

- du fait de la lègere surpression on évite de trop assécher la terre et on n'aspire pas les gaz tels que le radon

-la chaleur dissipée par le moteur du ventilateur sera absorbée (de même que le bruit ) par les galets - appréciable en été pour la clim ...

ce n'est pas béber38 qui me contredira

le polyane est mis par dessus les galets sauf au fond pour évacuer les condensats et une feuille de bidim enveloppe le tout (anticontaminants et anti racines )

[Stek_p]

MERCI HERACLES POUR LES EXPLICATIONS DU TUNNEL A GALET

En effet sur le principe c'est super plus de soucis de condensation, la mise en oeuvre parrait plus simple et je pense qu'il y a une inertie asser important de la masse.


Cependant j'ai une question au niveau hygiene. Bon d'accorde un PC standart c'est pas le top mais on peu faire couler de l'eau dans le tuyau avec je ne sais quel produit (javel?) pour essayer de netoyer l'interieur du tube, mais avec un tunnel de galet pas moyen de nettoyer les galets apres coup...

Peut etre qu'il n'y a aucun risque car les condensats sont directement evacué et les galet sont sec grace au flux d'air?

Merci

[herakles]

éternelle question ...mes premiers clients ne se sont jamais plaints de quoi que ce soit !!! premire maison en 84 ..23 ans après , toujours pas de décès suspect à signaler ...

en fait je suis très exigeant quant aux filtres à air , à l'entourage des galets par du Bidim + polyane épais noir (1mm) , à la position du ventilateur avant le système pour créer de la surpression dans les galets de facon à ne pas pomper l'humidité ou des gaz comme le radon ..

et à la propreté des galets lors de la mise en oeuvre ..voire même comme me disait le représentant de l'ADEME "javelliser les galets en les arrossant à la mise en place ... "

de fait , on peut très bien tous les 3-5 ans envoyer par brumisation à l'eau diluée avec du javel avec le ventilateur au maximuem ( 1200m3/h ...)

pour les maniaques ; on peut mettre un filtre avant et un filtre après , au prix d'une petite complcation du réseau de redistribution de l'air

voila voila ..

la tête que faisaient les ouvriers un jour de juillet très très chaud lors de la première mise en marche du ventilateur en recevant en pleine gueule un flot d'air à 15°C ...
la terre était froide ..pas encore chargée en calories pour l'hiver ...

[herakles]

a stek

les tunnels de galets peuvent être jumeles par paire , branchées en série ..le tout est de ne pas dépasser un certain volume par heure , de l'ordre de 80 à 100m3/h par tranchée en position puits canadien

150 à 300 m3/h pour stocker des calories si le système est branché sur un capteur à air en été ou mi-saison

à noter le by-pass si le stockage est plus froid que l'air extérieur , on insuffle donc directement !

et en fin d'été été si galets trop chauds ,rejet à l'extérieur le jour ; on ventile la nuit par le by-pass ...

et au début de l'hiver , terre environnante relativement tiède

mais les performances seront meilleures si ce système est placé SOUS la maison , dans le terre-plein ..!!voire à l'extérieur sous une terrasse bien isolée ..ou sous une véranda ..

dans tous les cas , filtre obligatoire , pas question de chipoter ...

[Stek_p]

Envoyé par herakles

a stek
mais les performances seront meilleures si ce système est placé SOUS la maison , dans le terre-plein ..!!
dans tous les cas , filtre obligatoire , pas question de chipoter ...

Merci pour le "pas de desces suspect"

Peux tu m'en dire plus sur la position du tunnel a galet pourquoi est il plus performant sous la maison?
Avec ce principe on n'isole pas sous la dalle? seulement en peripherie?
J'ai l'impression que ce n'est pas pareil qu'un PC by passe dans tout les sens?
On se sert de ces galet pour emagasiner des calorie c'est ca ?

Merci

[herakles]

Envoyé par Stek_p

Merci pour le "pas de desces suspect"

Peux tu m'en dire plus sur la position du tunnel a galet pourquoi est il plus performant sous la maison?

Parce que tout simplement comme me le disait un ingénieur de l'INSA Toulouse:
pertes du stockage = gains pour la maison ! aussi bête que cela

Avec ce principe on n'isole pas sous la dalle? seulement en peripherie?
Exact , la dalle répartit doucement la chaleur accumulée par conduction à travers la terre ; la chaleur se propage à raison de 1m environ par mois
c'est pour cela qu'on utilise le principe de la dalle flottante :
on coule la dalle béton sur le terre-plein bien compacté après avoir refermé les tranchées en évitant de s'ancrer aux éléments du gros-oeuvre : murs extérieurs et refends porteurs - un joint de désolidarisation entre dalle et mur obtenu gràce à une bande résiliente verticale de 5 mm disposée avant coulage .

ceci pour être sûr qu'aucune lame d'air ne se crée lors d'éventuels tassements du terre-plein entre la dalle et ce dernier et fasse obstacle au cheminement par conduction

On se sert de ces galets pour emagasiner des calorie c'est ca ?oui , lors des phases de stockage , par ex dès que l'air est trop chaud pour la maison , on l'y dirige , et une fois le soleil couché , le ventilateur s'arrête , et la chaleur accumulée dans les galets ira par conduction dans la masse du terre-plein
Merci

la fonction de ces galets est double:
-stockage immédiat pour restitution immédiate dans les24h

-échangeur de calories entre air et terre , puisque la nuit , les galets chauds (35°C par ex après insufflation pendant 6h d'air à 50°C ) vont céder leur chaleur au terre-plein et le matin les t° se seront réequilibrées dans l'ensemble de la masse terre-galets par ex vers 24°~26°C début octobre ou en mars

Fin octobre après 3 mois de stockage estival , l'ensemble de la masse énorme de terre-plein ( 400m3 pour une superficie de 100m2 au RDC, bien isolé en périphérie ) sera stabilisé à une t° entre 24°C et 28°C selon l'ensoleillement estival ( entre été chaud et été pourri )

ce système a été cité par l'ADEME mais hélas , sa conclusion est sans appel : intéressant d'un point de vue financier et excellentes performances thermiques mais système trop atypique pour être reproduit en série ;

en clair, il faut privilégier les planchers solaires directs (PSD) associés à des capteurs à eau avec une isolation thermique par l'extérieur ou à ossature bois ...

Il faut bien faire travailler les entreprises de haute technologie , non ? et tant pis si c'est plus cher mais c'est plus facile à industrialiser

Bref , ce tunnel de galets a des limites : trouver un bon entrepreneur débrouillard et soigneux , éviter les terrains rocheux , les zones marécageuses , les nappes phréatiques affleurantes sinon faut surélever la maison ..

Il peut donc servir aussi bien de puits canadien ( by-pass simplement en ouvrant les fenêtres )
que d'unité de stockage associé avec une véranda , placé sous la maison -(by pass obligatoire )

[herakles]

a stek,
ce schéma du stockage (à -2.4m par rapport au RDC)

en "position nuit hivernale" ou l'air neuf est préchauffé vers 16 ~20 °C tandis que le terre-plein maintient la dalle du RDC entre 20 et 24 ( d'octobre à fin décembre )

En janvier fevrier , un appoint poêle était nécessaire pour cette maison de 1999 , isolée suivant RT2000 !

avec les nouvelles règles RT2005 et plus tard 2010 , le poêle bois sera moins sollicité

[Stek_p]

Merci Heracles mais je n'arrive pas a ouvrir tes pieces jointes

Comme unité de stockage ca a l'air interressant Mais comme je te l'ai dit plus haut j'ai pas de veranda est qu'un pan de toit plein sud suffit (incilaison entre 25 et 30°)?
En fait si j'ai bien compris en mi saison c'est top, car chaleur acumuler en été remonte doucement dans la dalle c'est ca?
Et par un belle journé ensoleil (en mi saison et hiver pourquoi pas) si je prend des tuile plate foncé je peux recuperer l'air chaud sous les tuile et l'envoyer dans le tunnel a galet avec un ventilo. Ca marcherait comme ca?

Et puis il faut une bonne gestion des by pass car si on veut stocker la chaleur je doit pas passer par le tunnel a galet pour entrer dans la VMC DF juste?

Merci

[herakles]

petite précision:

à partir du moment où on utilise le tunnel de galets comme unité de stockage de chaleur , rechargé par un capteur à air ( véranda, "tuiles solaires" , capteur à air ..)

il faut en effet un système de by-pass à gérer avec un thermostat différentiel:

Si stockage suprérieur à 20°C , l'air neuf extérieur doit passer par la VMC DF avant le stockage

-Si stockage en dessous de 15 ( à la fin de l'hiver ..) , l'air extérieur passe sur les galets puis dans la DF

- enfin si l'air extérieur est plus chaud (supérieur à 25°C) autant le prendre directement sans passage ni sur les galets ni sur la DF ....

bref , casse -tête au niveau de l'électronique de commande et des volets de by-pass , mais cela a déjà été fait , suffit d'une bonne programmation des priorités ..

l'idée de prendre de la chaleur sous les tuiles est bonne pour l'été et pour recharger le stockage de juin à septembre

mais elle ne sera plus très performante dès octobre , à cause de la grande perméabilité des tuiles à l'air et de l'inclinaison des rayons solaires plus bas ..il faudrait poser un vitrage vertical , posé contree le mur Sud avec un beau sol réfléchissant devant (gravier blanc réfléchissant )

ou incliné sur 50° et un absorbeur comme une tôle ondulée sur isolant avec lame d'air ventilée , et pomper cet air pour l'insuffer soit dans la maison soit dans le stockage ...

exemple de "serre optimisée " (cordier-maison monchoux)

[herakles]

Envoyé par Stek_p

Peux tu m'en dire plus sur la position du tunnel a galet pourquoi est il plus performant sous la maison?
Avec ce principe on n'isole pas sous la dalle? seulement en peripherie?

Merci

photo du terre-plein à droite avec soubassement isolé sur 80cms (4 rangées de blocs et 10cms pse) mais la facade nord est prévue remblayée en partie ...voir à gauche le terrain naturel en pente

[etpourquoipas]

ce système de stockage des calories de l'été dans le sol pour les restituer l'hiver est certainement très intéressant du point de vue des performances énergétiques. Deplus il est "relativement" simple à faire en autoconstruction, donc c'est un plus.
Là où j'ai un petit doute, c'est au niveau de l'hygiène de l'air qui va passer non seulement dans le tuyau PVC mais également dans les galets puisque le tuyau est percé. Les galets sont enrobés d'un film plastique si j'ai bien compris, mais que se passe-t-il s'il y avait une fuite?
N'y a-t-il pas également risque de contact de l'air avec la terre?
Un endroit chaud et humide risque de se transformer en nid à bactéries...
Je suppose que c'est la raison de l'adjectif "soigneux" attribué à la personne qui doit le réaliser.

[herakles]

Oui , c'est souvent une objection soulevée par nombre de personnes ..
j'avoue ne pas connaître dans le détais les tests de l'INSA et les suivis sur des problèmes de bactéries dans les galets

de fait , il s'est avéré que dans des systèmes mal conçus , par exemple un vide sanitaire rempli de galets ,

(mettons sur 1 m de hauteur comme dans les premiers projets soit 100m3 de galets )

est très difficile à gérer au niveau du trajet que l'air doit parcourir: il y a des zones ou l'air restant immobile et humide peut favoriser la prolifération microbienne

mais par contre , dans le système du tunnel , la section de ce dernier étant de 50x50 à 60x60cms , l'air est insufflé avec une vitesse suffissante pour éviter la stagnation d'humidité qui est refoulée dans le bas où il sera absorbé par le bidim en contact avec la terre

= 100 à 150m3/h pour une tranchée de 0.60x0.60 x 5ml , soit 1,80m3 de volume "air+galets"

= en fait il faut prendre l'espace libre entre galets , soit un volume enfermé d'air de 1,8 m3 x 0.10 soit 0.18m3 d'air sur 1.62 m3 galets ..

=100m3h /0.18m3 volume entre galets soit 555 fois ce volume par heure , ca ne laisse guère le temps à la prolifération microbienne ??

= la géomembrane est du type polyane noir de 1 à 1.5 mm d'épaisseur , lisse , ou du poypropylène

=protégée en plus par un géotextile type Bidim..

Pour les réfractaires peu enthousiastes à faire entrer de l'air ayant transité par des galets , il y a quelques alternatives

1-poser sur les cotés des tranchées un réseau de tubes PPE remplis d'eau pour pomper cette chaleur et la diffuser via un échanguer air-eau comme dans le système HELIOS
- aie le portefeuille !- tandis que le reste de la chaleur ira préchaufefr la dalle du RDC en hiver

2-installer des tubes PPE entre ces tranchées et y faire passer l'air neuf = puits canadien amélioré et "boosté " pouvant être nettoyé de temps à autre , tandis que le tunnel de galets sera relié en boucle fermée avec un capteur à air .. réchauffant le tere-plein et 3 mois lus tard la dalle du RDC en hiver les gamins apprécieront de jouer à plat ventre ...vous voila rassuré ?

En tous cas , merci pour vos remarques , cela m'incite à être vigilant sur ce point ...

[herakles]

Envoyé par Stek_p

Et par un belle journé ensoleil (en mi saison et hiver pourquoi pas) si je prend des tuile plate foncé je peux recuperer l'air chaud sous les tuile et l'envoyer dans le tunnel a galet avec un ventilo. Ca marcherait comme ca? beaucoup mieux avec des capteurs verticaux ou inclinés à 50°

tiens , ce genre de capteur( même avec des belles couleurs au lieu du noir ..) te conviendrait bien mieux pour "charger " en calories le tunnel , surtout avec du beau gravier blanc devant ( albedo )

suis gentil..

[etpourquoipas]

ok pour la solution du plancher chauffant à air: dans ce cas les occupants ne sont pas en contact avec d'hypothétiques bestioles et on utilise bien l'inertie du batiment(diffusion lente des calories/frigories). Mais ça, mieux vaut le prévoir à la construction.

Pour les personnes maniaques vis à vis de l'hygiène, j'entrevois 3 autres possibilités...assez onéreuses...mais quand on est maniaque généralement on est plus enclin à ouvrir le porte feuille pour des questions de sécurité:
- faire régulièrement des analyses de l'air qui sort du puits : en gros mettre un filtre et faire analyser les particules retenues par un labo. En cas de pépin...javellisation...et reanalyse pour savoir quand le taux de chlore devient acceptable pour la maison. Avantage: vous avez ainsi au moins un cas témoin qui mesure si effectivement il peut y avoir un risque. Ca parrait un peu extrème comme démarche, mais en fait dans toutes les solutions où l'on fait circuler l'air respiré par les personnes dans des appareils avec des ventilos, des filtres...il y a toujours un risque qu'une colonie de bestioles se développe et qu'elle finisse par intoxiquer les occupants, ce type de contrôle devrait connaitre un certain succès dans le futur.

- ou alors comme vous dites, le système SEWT d'Hélios venant d'Allemagne avec tuyaux enterrés: ça ne m'étonne pas que cette solution vienne de là bas, chez eux l'hygiène est placée sur un pied d'estalle. Ce qui est dommage avec les tuyaux c'est qu'ils ne vont pas épouser la forme des galets, contrairement à l'air. Quitte à payer cher le capteur externe, vous pouvez carrément y aller au tuyau cuivre+sable qui aura une meilleure conductivité avec les galets.
Avantage: ça roule même en terrain marécageux.

- utiliser un échangeur air/air du type VMCDF.

[herakles]

a pourquoi pas ..

tes remarques sont pertinentes .. cependant je ne connais pas de cas suspect de prolfération microbienne depuis 1980 année de la création d'un lotissement : villas sur terre-plein chauffé par ce système

Pour ma part , je veille à faire installer un double filtre : à l'entrée et à la sortie ..faciles d'accés , une trappe de visite et de contrôle à la lumière ..et le taux de renouvellement d'air forcé dans les galets serait plutôt rassurant

Ne pas confondre avec ces tours de réfrigération avec leurs coupelles où l'eau stagnait en permanence en dehors du flux d'air à 25 ou 30°C

Mais bon , associer le système Helios "eau-terrre" avec ces tranchées serait une bonne chose si ce n'était le coùt ..ou encore l'échangeur à plaques d'alu sur l'air sortant pour un rendement maximum et couplé avec le réseau de la VMC DF ...

Il reste la chaleur qui se propage à travers le terre-plein sans ces petites bestioles

D'autre part , la maison est plus souvent aérée grâce à la présence de la véranda par beau temps ensoleillé , le taux de renouvellement étant doublé voire triplé ...pas d'effet de confinement ..

ci joint coupe avec position idéale des tubes plaqués contre la paroi de terre , une fois fixés avec des cavaliers en plastique , on met en place le bidim anti-contaminant , le polyane et les galets avec les tubes perforés ..

Il faudrait un sacré tremblement de terre ou une super-taupe pour perforer du polyane de 1mm d'épaisseur

[herakles]

oups pas passé ! ci joint schéma ...

[herakles]

http://209.85.135.104/search?q=cache...lnk&cd=1&gl=fr

tiens un collègue qui utilise les galets , mais pas de la même manière , carrément le même volume qu'une cave !!!

trimballer tous ces m3 de galets et de terre au lieu d'utiliser le système de tunnel , dommage !!!