Stockage inter-saisonnier de chaleur solaire: cadre de son utilité et possibilités nouvelles.

[wizz]

cette serre est elle à proximité de la maison?

je trouve dommage d'utiliser une source de chaleur "propre" pour chauffer la serre

je n'ai pas suivi toute la discussion, pour voir si vous avez déjà une VMC double flux. Dans le cas de simple flux, l'air sortant de la VMC est autour de 20°C, avec un débit disons de 100m3/h. Utiliser cet air vicié pour chauffer la serre, et réserver un max de chaleur du stockage pour chauffer la maison

donc soit tu souffles directement dans la serre
soit tu souffles dans un caisson muni de filtre
soit tu souffles sous les dalles
(exemple des terrasses)
http://www.carra-carrelage.fr/Files/...dalle-zoom.jpg
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[Lo-K]

Bonjour Wizz,

La serre est une serre de jardin accolée à la buanderie, un sauna à bois et une bergerie, qui ne sont pas accolés à la maison. Elle permettra de tempérer et protéger la buanderie, et vise versa.
Il n'y a pas de perte de chaleur propre il me semble. Le tunnel à galets que je prévois tempère la serre en été en puisant l'excès de chaleur qui est injecté deux mètres sous le sol de la serre grâce à un ventilateur. En hiver la masse du terre plein réchauffé à la belle saison tempère la serre. On peut les journées les plus froides puiser des calories en profondeur en faisant circuler l'air dans les tunnels. La serre tempérée par ces apports protège la buanderie prise en sandwiche entre cette serre et la bergerie au nord. J'espère de cette façon la maintenir hors gel, étant entendu qu'elle est très fortement isolée ( Ballots de paille sous un parement de bois pour les murs extérieurs, et en toiture sous les tuiles, trottoirs isolants de deux mètres de large autour des constructions ), et que le mur sud complémentaire à la serre est pourvu d'un grand panneau solaire à air. S'il fait vraiment très froid j'abuserai du sauna qui ouvre sur cet espace buanderie... pour éviter le gel à l'intérieur ( Les pointes à -20°C voir -30°C ne sont pas exceptionnelles dans les parages).

Cordialement.

Laurent

[wizz]

quand je parlais de "chaleur propre", c'est de la chaleur sans impact sur la santé humaine

par exemple, j'ai une serre (accolée ou proche de la maison)
il y fait froid
j'achète un poele à bois de puissance moyenne pour chauffer la maison
j'achète un petit poele à bois pour chauffer la serre (et je me lève de temps à autre pour recharger le poele de la serre)

mais je peux aussi n'acheter qu'un gros poele pour chauffer la maison
puis faire déboucher le conduit de la fumée dans la serre (c'est un exemple extrême)
la fumée chaude dans la serre, c'est de la "chaleur sale", impropre à l'homme, mais sans conséquence pour les plantes


même raisonnement avec les galets


mais comme la maison est éloignée de la serre, alors la question ne se pose plus sur la réutilsation de la "chaleur sale" rejetée par la maison

[Lo-K]

Re-bonjour Wizz,

Les galets sont chauffés par la chaleur en excès de la serre en l'été. C'est donc une chaleur "propre" (hormis bien entendu l'énergie grise de l'installation, assez rudimentaire).

La maison est chauffé par des poêle maçonnés alimentés par des bûches de tous bois. La chaleur résiduelle à la sortie des cheminées est vraiment minimale. D'ailleurs cela me préoccupe un peu; la température des fumées est tellement basse que j'ai un peu peur d'avoir de la condensation à la sortie des conduits. D'un autre côté ces poêles ont bien cinquante ans et ont toujours fonctionné comme cela.

Pour la serre je ne compte pas du tout la chauffer, c'est une serre de jardinage, seulement la tempérer par ce moyen des tunnels à galets et par le fait qu'elle est attenante à la buanderie et au sauna qui la protègent du nord. L'ensemble a donc une certaine inertie que j'espère à terme être suffisante pour maintenir l'ensemble hors gel quand je suis absent. S'il gèle tout de même un peu dans la serre ça n'a pas vraiment d'importance, j'y planterai en conséquence.

Bien cordialement.

Laurent

[wizz]

pour moi, chaleur sale ou chaleur propre n'a aucune connotation écologique
c'est au sens propre du terme

VMC encrassée
une VMC simple flux rejette l'air à la température de la maison, soit autour de 20°C
c'est une température suffisante pour chauffer une pièce
mais comme c'est humide, plein de poussière, un nid à microbe, alors je ne l'utiliserai pas pour souffler dans l'extension de la maison et la chauffer par exemple
en revanche, les plantes dans une serre ne craignent pas cette saleté


mais bon. Comme la serre est loin de la maison, alors toute réutilisation d'une source de chaleur rejetée par la maison est à oublier, peu importe laquelle

c'était juste le réflexe "avant d'acheter quelque chose, regardons d'abord ce qu'on peut réutiliser, recycler gratuitement, et dont le résultat final serait inchangé"

[Lo-K]

Bonjour Lilian,

Plus d'un an a déjà passé depuis notre dernier échange! As tu avancé dans ton projet?
De mon côté j'ai peaufiné l'analyse chiffrée et j'en suis arrivé, grâce aux calculs, à déterminer que je devais placer l'échangeur de chaleur du stockage à une profondeur correspondant à six mois de déplacement de la chaleur dans le sol. Cela dépend des caractéristiques du sol et correspond chez moi à 3 mètres ou un peu plus.
Cette profondeur qui déphase plus logiquement le 'front de chaleur' lisse aussi mieux la température grâce à la profondeur augmentée, et m'évite de devoir placer un isolant trop important au sol de la maison. Un lit d'argex d'une dizaine de centimètres devrait suffire.

Ce que je constate avec les calculs (toujours à vérifier et re-re vérifier!), c'est que les années passant, la température du volume de terre sous la maison tend à s'homogénéiser et que la fluctuation été/hiver s'atténue pour atteindre environ 24°C au sommet du stockage, sous l'isolant. Je pense que cela tient au fait que mes besoins calorifiques sont très faibles, et qu'il reste toujours quelque-chose dans le stockage en fin de saison de chauffe. Les années passant le sol s'échauffe, ce qui est logique, tandis que les ''pertes'' des années précédentes constituent une sorte de manteau dont la performance s'améliore doucement.

Pratiquement, cet été je voudrais faire des tests de "forages".
Ton idée de puits a fait son chemin et comme le sol est assez meuble (en gros du sable et un peu d'argile, l'ensemble un peu humide) et que je ne dois creuser qu'à moins de quatre mètres de profondeur je vais peut être choisir cette option. Je vais essayer avec une tarière motorisée. L'idéal serait de pouvoir parvenir à utiliser une tarière diamètre de 30 cm.
Je placerais alors dans chaque trou un échangeur en profondeur, et un autre à mis hauteur.
Ces sortes de 'sondes' seraient constituées d'un tuyaux alpex "bobiné" sur une âme de 20 cm (juste au moment de la réalisation et enlevée ensuite), chacun de ces "bobinages" faisant un mètre de haut. Je devrais faire une centaine de ces 'sondes', ce qui représenterait une sonde pour 2m2 de sol du rez de chaussée ou un espacement entre sonde de +- 1.4m.
Ce serait un travail fastidieux, mais l'avantage c'est que je peux descendre plus profondément, sans aucun risque pour les fondations, et remplir chacun de ces puits d'un mélange sable/ciment qui conservera la bonne adhérence sol/tuyaux dans le temps.
Avec les tranchées, qui sont bien plus faciles à réaliser, je ne peux creuser en profondeur que proportionnellement à la distance des fondations existantes, ce qui est pénalisant. L'autre avantage, c'est de mieux répartir le captage et l'injection dans l'ensemble de la volumétrie du stockage. Et aussi d'avoir des échangeurs bien en périphérie du bâtiment.
Je peux grâce à cela réaliser des réseaux (injection, sous-tirage) bien différentiés et variables en fonction des conditions.
Le "bobinage" du tuyau, hormis le contact avec le sol augmenté, a aussi pour fonction d'augmenter la quantité d'eau en circulation, agissant comme un tampon thermique (utile pour le midi des jours de fort ensoleillement). A cette fin j'utiliserai un tuyau un peu plus plus gros (26mm) qu'initialement prévu (16mm), et une longueur totale doublée (2000 m au lieu de 1000m) . De cette façon la quantité d'eau "tampon" est de 630 litres.

Voilà en gros le principal de l'évolution et l'étape à venir.
Si tu as des conseils concernant le 'forage', ou autre, je suis preneur. Je sais que tu as beaucoup réfléchi de ce côté là et ton expérience m'intéresse.

Au plaisir.

Laurent

[lilian.07]

Bonjour Laurent,
C'est avec plaisir que je viens te répondre depuis cette année écoulée.
Comme tu l'as bien constaté le stockage dans le sol a tendance à se bonifier dans le temps. Depuis nos dernier échanges j'ai amélioré le stockage par puits géothermique et simulai pas mal de projets tout en réalisant des optimisation et afin d'arriver à un système rentable à l'échelle individuelle ce qui n'était pas gagné.
Aujourd'hui je suis sur la dernière touche finale avant de réaliser 2 projets car je n'ai plus aucun doute sur l'énorme potentiel de ce type d'approche. Le premier projet est en association avec un projet agricole de chauffage de SERRE qui semble le plus prometteur car le stockage se situerait entre une SERRE et un habitat tout en exploitant des température de stock pouvant atteindre 10° et l'autre projet est toujours dans le cadre d'un habitat collectif (4 appartements).
Le stockage par BTES a beaucoup évolué et je suis actuellement en train de le proposer un Appel à projet via une association et l'ADEME.
Ce qui ressort de ma thèse c'est que le stockage dans le sol répond à un ensemble de besoin se situant autour de l'habitat ou de l'agriculture et permet d'entrée dans la compétition avec les énergies fossiles.
Ton projet lui est intéressant car c'est un hybride de stockage qui se situe sous l'habitat.
je confirme également que j'ai optimisé les sondes qui se devaient d'être les plus efficace possible tout en ayant la possibilité de réduire la taille du forage (ce qui est le noeud du problème en fait). Dans tes conclusions tu vois à juste titre l’intérêt du puit et des sondes à inertie hydraulique....
Je te propose si tu es intéressé de prendre contact en MP car on pourrait certainement voir des possibilités multiples d'emploi du type de foreuse que je vais commander en pièce jointe.
Je suis convaincu que ton BTES sous maison pourrait bien fonctionner mais il me semble plus raisonnable d'isoler le dessus et éventuellement de puiser dans le stock par circulation forcée car l'inertie n'est jamais évidente à piloter et il est probable qu'un manque de contrôl vienne réduire l’intérêt d'un stockage intersaison qui se doit de rendre le solaire pilotable.
Je peux te réaliser une simulation de type BTES sous ta maison en connaissant :
Le nombre de forage que tu envisages, la taille de l'emprise au sol, la profondeur des puits puis le coefficient Ubat en W/m².K du bâtiment ainsi que sa constitution (type de mur....) qui me permettra de simuler également la réponse du bâtit à l'environnement (météo chez toi) . Il me faut également connaitre le type de recharge thermique que tu envisages (panneaux solaires, bois....) et la grande ville la plus proche pour que j'utilise les données météo statistiques de chez toi.
Ceci dans le but de te donner un premier G de la température du sol que tu peux attendre au bout d'un an d'injection solaire.
Si les résultats sont probant on pourrait poursuivre en collaboratif car je trouve ton projet très original et ce dernier me permet d'évaluer d'autres possibilités de stockage qui viendraient éventuellement parfaire ma thèse.
En te souhaitant bonne soirée et au plaisir.
Lilian

[Lo-K]

Bonjour Lilian,

Heureux de voir ton habituelle réactivité!
Superbe cette machine à forer, et payable! Je vais me renseigner.

Comme toi je pense que ce stockage 'simple' en sous-sol a de l'avenir! Il devrait faire naturellement partie de l'arsenal des solutions à notre disposition lorsque les conditions topologiques le permettent. Pour cela il faut réfléchir à développer une (ou des) approches aisément reproductibles, comme pour creuser les puits, la réalisation des sondes, les logiciels de calcul, d'analyses, mais aussi de gestion du système de sondes etc. L'enjeu du stockage de chaleur (mais aussi éventuellement de froid) est important pour le développement du solaire et du renouvelable en général.

Pour revenir au projet, bien sûr le sol est isolé, mais en visant un stockage un peu plus profond, cela a une influence conséquente sur la température de la dalle, ce qui permet d'utiliser une épaisseur d'isolant moindre. Bien sûr aussi je puise de la chaleur en profondeur pour équilibrer les apports. L'isolant est conçu pour, en moyenne, n'offrir qu'un tiers des apports de chaleur bâtiment, le reste se faisant par la dalle de sol de l'étage (chauffage par le sol pour l'étage et par le plafond en complément du sol pour le rez-de-chaussée) diffusant par ses deux faces, et des murs chauffants, par puisage des calories en profondeur.

Pour les données, elles ont un peu évolué depuis notre dernier échange. J'ai augmenté la taille du stock et le nombre de m2 de capteurs, ce qui devrait me permettre de chauffer une autre petite maison et produire l'eau chaude sanitaire aussi pour les deux logements et une buanderie extérieure. Les réservoirs d'eau chaude sont situés dans les sanitaires. Ce qui contribue à les chauffer en toutes saisons. Au départ je pensais réaliser aussi un stock sous la petite maison mais c'est plus intéressant de concevoir un stockage plus grand pour limiter les pertes. Et ça me permettra aussi d'envisager des travaux plus légers pour cette maison que j'occupe pour le moment.

Voici donc les données auxquelles je parviens, plus ou moins dans l'ordre de tes questions.

- Le nombre de forages. Un forage pour deux mètres carré au sol du bâtiment principal, c'est à dire 90 puits de environ 3,2 mètres de profondeur ( sondes - 25 cm de diamètre - de 1 mètres comprise en -3,5 m et- 2,5 m pour le réseau profond et sondes de 1 mètre entre -2 et -1m pour le réseau haut. Je considère que je peux un peu récupérer de l'énergie qui s'en va vers le bas par les sondes profondes, et un peu aussi en périphérie par les sondes les plus extérieures. Donc au final je considère que mon stockage est de 1350 m3. Je prévois près de 2000 m de tuyaux de type Alpex pour réaliser les sondes . Ces sonde sur un mètre sont 'bobinées' comme des ressorts, font 25 cm de diamètres et une fois entrées dans les puits, je coule un béton (ou simplement du mortier) afin de m'assurer de la bonne adhérence dans le temps des tuyaux et favoriser la conduction thermique avec le sol. Peut être que j'ajouterai du gravier à ce mortier ou pas. Si les calculs montrent que je peux diminuer la longueur de tubes tant mieux, mais je préfère prévoir trop que trop peu. Mon inquiétude c'est la saturation des sondes autour de midi en plein été. S'il le faut je prévoirai un ballon tampon comme nous en avons déjà parlé. Cela pourrait se combiner facilement avec la production d'eau chaude sanitaire.

-L'emprise au sol du stockage considéré est de 260 m2. L'emprise au sol du plancher intérieur du bâtiment sur le stock est de 180 m2. Le bâtiment est entouré par des trottoirs isolants de 2 mètres dont le premier mètre fait 15cm d'épaisseur de polyuréthane et le second mètre de 10 cm d'épaisseur.

- Le besoin annuel de chauffage est compris entre le passif (15KWh/m2) et le très basse énergie (30Kwh/m2), c'est à dire 24Kwh/m2. La température de consigne intérieure est de 20°C. Je chauffe avec quelques dixième de degré au dessus de cette température grâce à la bonne performance thermique des bâtiments.

- La composition des murs et parois du bâtiment principal (sur stock) est en béton lourd de 15cm + brique extérieure en terre cuite (pleines, très lourdes!) de 10cm, sans vide ventilé entre les deux. La dalle d'étage est en béton armé et il y a des colonnes en béton et des poutrelles en béton et en acier pour la structure. L'isolation c'est en bottes de paille de 40cm + enduit sciure chaux/ciment de 5cm+ bardage bois. La charpente est en bois. Isolation bottes de paille de 40cm + enduit sciure de 5cm. Couverture en ondulés de fibro-ciment + toiture végétalisée de 10cm de substrat. Triples vitrages . Véranda au sud (10° azimut) 15 m2 de vitrages verticaux, servant de sas pour l'hiver et d'apport de chaleur en mi-saison. Elle n'est vitrée que verticalement. En toiture elle est couverte par les capteurs solaires. La surface de planchers à chauffer du bâtiment est de 400m2. J'arrondis pcq je compte dedans un grenier qui n'a pas besoin d'être chauffé mais qui se trouve dans l'enveloppe et sera donc chauffé au moins partiellement.

- La composition des parois extérieures de la petite maison est identique, hormis que la structure n'est pas en béton et briques, mais en bois massif de 8 cm d'épaisseur. Sa surface de plancher à chauffer est de 180 m2

- Reste un petit bâtiment en ossature bois, (mon bureau), isolation ballots de paille et de 80 m2 .

- Ces trois bâtiments sont isolés de la même façon (bottes de paille, triple vitrage)

- La recharge se fait par capteurs solaires uniquement : 40m2 Pente 60° Azimut 10° par rapport au sud

- Grande ville la plus proche Bialystok, dans le nord-est de la Pologne. J'ai pris les données solaires sur PVGIS Europe ( Si tu as des données météos complètes pour cette région ça m'intéresse. Pour les degrés jours par exemple je n'ai pas trouvé pour cette ville. J'ai donc du me rabattre sur une ville proche de Lituanie, un peu plus au nord donc)

- Le sol est argilo-sableux (plus de sable que d'argile) et varie d'un endroit à l'autre du jardin, tant en nature qu'en humidité. Avec les forages que je compte faire cet été j'en saurai un peu plus de sa nature sous le bâtiment. En première approximation j'ai utilisé un sol 'moyen' avec ces caractéristiques :
Capacité thermique du sol: 552 Wh/m³.K
Conductivité du sol: 1,20 W/(m.k)
Diffusivité 0,604 10⁻6m²/s

- J'ai prévu pour la dernière couche du sol sur stock à l'intérieur du bâtiment principal: revêtement/dalle et isolant une résistance thermique de 1 m².°C/W, ce qui correspond grosso modo à une bonne dizaine de cm d'argex en isolant. C'est peut être un peu peu, mais je verrai.


De ton côté as-tu déjà expérimenté des forages? As tu utilisé des tarières? Je compte m'en procurer une rapidement pour les essais de cet été. Je comptais acheter une électrique. Le sol étant assez léger et la profondeur à atteindre modérée ça devrait être possible vu ce que j'ai regardé comme vidéos sur youtube... ? De toute façon elle me servira pour les plantations et aussi des fondations ponctuelles pour certains petits ouvrages.

On peut effectivement aussi communiquer en MP.

Merci une fois de plus pour ta réactivité et ton aide précieuse.

Bon WE à toi.

Laurent

[herakles]

c'est que les années passant, la température du volume de terre sous la maison tend à s'homogénéiser et que la fluctuation été/hiver s'atténue pour atteindre environ 24°C au sommet du stockage, sous l'isolant. Je pense que cela tient au fait que mes besoins calorifiques sont très faibles, et qu'il reste toujours quelque-chose dans le stockage en fin de saison de chauffe. Les années passant le sol s'échauffe, ce qui est logique, tandis que les ''pertes'' des années précédentes constituent une sorte de manteau dont la performance s'améliore doucement.

Je confirme , au vu des performances de notre système hyper rustique (air + galets ) malgré le fait que les capteurs à air ne soient pas encore en place !!!!
Avec les 3 canicules de l'été2017 et 30°C sur l'air aspiré , cela a suffi pour faire monter le stockage à 21°C de moyenne à 1.60m de profondeur et assurer un minimum de confort au dessus de 18°C sans chauffage , l'appoint bois pour l'hiver 17/18 se limitant à 1.8 stères de bois.

Un trottoir isolant autour de la maison améliore grandement les performances en limitant les pertes latérales , suivant le principe des PAHS de John HAIT .

Bonne continuation dans votre chantier .

Mais attention aux fuites d'eau dans le sol

[lilian.07]

Laurent,
Voici une simulation en PJ avec tes paramètre et la ville de Warszawa.
Je te propose d'en parler en MP, je t'ai laissé mes coordonnées en MP.

J'ai simulé un BTES de 1350 m3/ 4 m mais avec des forage de 100 mm en simple U tube PER injection uniquement (tampon d'eau 400l).

Le résultat est convaincant (l'ensemble de la puissance est transmise sans problème même au plus fort de l'été. Je précise qu'il serait largement envisageable d'optimiser ce stockage en première approche.

Lilian

[Lo-K]

Bonjour Herakles,
Félicitation pour ces résultats prometteurs uniquement grâce à l'effet de ventilation des tunnels avec l'air chaud de l'été pour rafraîchir la maison !!
Les programmes de Lilian, ton expérience et ta dernière réalisation, mes modestes calculs, confirment tous la pertinence du stockage de la chaleur estivale dans le sol et sa relative simplicité, ... sans pompe à chaleur !!

Au vu de ton résultat actuel ne crains-tu pas la surchauffe du sol lorsque seront installés les capteurs? C'est en partie ma préoccupation.
La surchauffe ne pose pas seulement un problème de confort, mais est également une dissipation prématurée, inutile, des calories stockées dont on aura besoin plus tard dans la saison froide. C'est en fait l'origine de ma démarches de calculs du phénomène de déplacement de la chaleur dans le sol, afin de déterminer la température du sol à l'intérieur au cours du temps pour choisir la résistance thermique de la dernière couche de ce sol, l'isolant à intercaler.
Dans la mesure où en moyenne on n'a besoin que de quelques dixièmes de degré en plus de la température de consigne pour la maintenir dans le cadre d'une maison isolée entre passif et très basse énergie j'ai l'impression que c'est une donnée importante. On ne peut plus accepter que le front de chaleur atteigne ou dépasse même 24°C au sol intérieur, au risque sinon que la température intérieure rejoigne cette température et augmente d'autant les déperditions du bâtiment, au détriment de la fin de la saison de chauffe.
Corrélativement, avec une maison très isolée, les années passant, les tunnels auront ils encore la possibilité de se refroidir suffisamment à coeur pour bénéficier en été d'un rafraîchissement conséquent? J'ai l'impression que dans ce cadre d'habitat très isolé, la température du sol s'homogénéise lentement et devient une sorte de bouillotte sur laquelle la maison repose: un peu plus chaude en fin d'été, un peu moins en fin de saison de chauffe. La possibilité de rafraîchir grâce au galets dans ton cas, ou du réseau hydraulique enterré dans le mien, me semble compromis.
Ceci dit, tout dépend aussi du climat. En climat nord européen, je dois recharger le stock dés les premiers beaux jours, alors que dans la région de Toulouse on peut commencer plus tard, ce qui permet au sol de refroidir avant la première recharge. Sans compter qu'au nord-est de la Pologne, si les journées d'été sont splendides, si des canicules sont aussi à redouter, la fraîcheur est toujours au rendez vous lorsque le soleil se cache. Les nuits y sont toujours fraîches. Dans le sud de la France ça peut être très différent!

Concernant la "rusticité", c'est vrai que en théorie je suis aussi plus favorable à des capteurs à air. Sans aucun doute.
Mais en pratique, lorsqu'il s'agit de faire circuler un fluide entre des capteurs, le sol, des batteries de chauffe, échangeurs, ballons d'eau chaude sanitaire etc., voir comme dans mon cas, d'autres bâtiments, surtout en quantité d'énergie aussi importante, le diamètre des gaines, les ventilateurs, les registres etc. à installer, voir à fabriquer soi-même, me font d'autant plus peur qu'en comparaison des électrovannes, des vannes inverseuses, des pompes de circulation, des collecteurs, programmateurs etc. en hydraulique, cela est très peu encombrant, ne consomme quasi rien, est silencieux, se trouve partout et à des prix vraiment plancher. Il est possible de faire fonctionner le système que j'ai conçu avec une seule pompe de circulation et des vannes qui répartissent le fluide là où on le souhaite. Ca peut donc aussi être très simple.
Avec l'hydraulique on se soustrait aussi à la problématique d'une humidité importante dans le sous sol.
Le système à air reste donc pour moi une sorte d'idéal un peu plus difficile à atteindre, plus adapté probablement en construction neuve et dans des contextes bien spécifiques au niveau de la qualité du sol et du climat.
Ceci dit, manutentionner des tonnes de galets dans les tranchées, les emballer dans des feuilles de plastique, veiller à leur drainage correct, ou tapisser les flancs des tranchées de tuyaux Alpex ne me semble pas très différent en terme de travail. ( Pour l'instant je réfléchi à la possibilité de faire des puits à la tarière. Ce serait un travail plus fastidieux mais cela a l'avantage de ne plus devoir me préoccuper de la distance des fondations comme dans le cas des tranchées à creuser.)
L'alpex ne coûte pas grand chose, se transporte dans une voiture. Quatre cent cent euros pour mille mètres, voir moins, en fonction du diamètre et des quantités, et on le porte facilement.
Reste la question de la durabilité du matériel! Des galets, c'est à peu près éternel. Concernant les tuyaux PER certaines compagnies installant du chauffage sol commencent à donner des garanties "à vie", à "vie" ...du bâtiment...., parce que les décennies passant et les tests effectués on se rend compte que le vieillissement des tuyaux est quasiment nul dans le cadre d'un chauffage par le sol. Quarante ans plus tard les tuyaux semblent avoir conservés à peu de chose près leurs caractéristiques originelles. D'ailleurs en travaux public le remplacement des anciennes conduite par du PER table sur une durabilité d'un siècle. Pour moi, dans le bâtiment, le siècle est un peu l'étalon de temps standard pour les travaux importants.
Mais je ne suis rassuré qu'à moitié à ce propos, là où les galets sont dans tous les cas extrêmement durables. Or la durabilité des techniques, du bâtit en, général est pour moi essentielle dans le cadre d'une réflexion et d'une action respectueuse de l'environnement. C'est pourquoi la simplicité est un argument de grand poids. Creuser des puits en profondeur, installer des techniques dans les sols, les planchers, les murs etc. qui ne bénéficieraient pas à plusieurs générations, ce serait insensé parce que cela représente un investissement lourd et est destructif des ouvrages et en tout cas des finitions intérieures en cas de nécessité d'intervention.

Donc oui, les fuites... pffff!

Bon succès dans tes travaux à venir et au plaisir de prochains échanges et retours d’expériences ( As tu des nouvelles des autres chantiers en cours du long fil de discussion sur les tunnels à galets? Il y a de sacrés beaux chantiers et belles personnalités dans ces ouvrages et je serais heureux d'avoir des nouvelles de tous ces intervenants)

Laurent

[Lo-K]

Bonsoir Lilian,

Merci beaucoup pour cette simulation, effectivement encourageante!

Dans le cas qui me concerne les pertes vers le haut, en vert, n'en sont pas pour une grande part, puisqu'elles chauffent le bâtiment qui est sur le stockage.

En tout cas, que ce soit les expériences pratiques d'Héraclès, tes calculs, tes programmes, mon tableur "maison", tous les chiffres convergent toujours vers des résultats semblables.
Il faut rester prudent mais voilà qui en tous cas est enthousiasmant pour poursuivre.
Je te téléphone demain pour la suite.

Au plaisir et merci encore.

Laurent

[lilian.07]

Laurent,

Pour revenir aux questions techniques laissées en suspends et notamment pour la partie forage que j'ai longtemps essayé d'optimiser pour minimiser le coût mais aussi éviter de bouger trop de sol.
Le forage par tarière est très aléatoire et plutôt long et fastidieux on ne dépasse pas trop 4m sur des diamètre de 80 à 100 mm. Si tout se passe bien un forage manuel de 4 m pour 100 mm prend environs une demi journée. Il faut donc plutôt envisager une tarière thermique mais qui prendra aussi pas mal de temps pour des forages qui auront du mal à descendre à 4 m pour des diamètres max de 150 mm .
Je pense encore dans ton cas que c'est difficilement envisageable pour l'ensemble des forages hormis pour réaliser un seul trou de sondage (mesure de la conductivité de la terre, vérification du milieu traversé (attention la tarière est un forage semi destructif donc il est difficile d'analyser le sol).

Par ailleurs quelque soit le type de stockage et même en considérant ton bâtiment comme extrêmement sobre en énergie, je préconise en première approche un pilotage par circulateur de l'injection de calorie mais aussi un pilotage (par inversion de sens) pour déstocker les calories.

Je pense que des réponses pourront venir de plusieurs essais numériques de configuration de stockage/déstockage.

Je te donne un exemple de deuxième simulation "différente" de ta vision pour évaluer les différences de configuration.

Un exemple de résultat en PJ...

Au bout 2 la deuxième année on à un BTES qui est à 21,21° au plus froid de l’hiver…22,3° la 3 eme année.
Des pertes par le dessus de 12039 Kj/h (3.34 Kw)
Un ensemble plus compact (surface au sol de 135m²) et pilotable pour la décharge de calorie.
Nous avons des températures en sortie du BTES (avant d'entrée dans les panneaux thermique solaire) l’été de plus de 35° (50° en sortie des panneaux) ce qui permettrait de faire de l’ECS…
Nous avons également une température de plus de 30° en sortie des panneaux durant environs plus de 5 mois par an.

En fait ton idée de BTES sous la maison avec une maison "passivée" est tout simplement une vision nouvelle et très ingénieuse.

Au plaisir.
Lilian

[daniel222]

lilian.07 et Lo-K

Bravo pour vos échanges mais je reste un peu sur ma faim, vous en êtes où dans vos projets ?

[lilian.07]

Bonsoir Daniel,
Actuellement pour ma part le projet est en fin de réalisation théorique (thèse, étude de faisabilité, essais sur des éléments techniques (panneaux solaire, sonde,forage...). Il n'y a plus qu'à faire un démonstrateur. Soit en passant par des appels à projet soit en se réunissant pour faire naître nos projets en réduisant le risque au plus bas.
Voilà avec un peu de temps et de volonté et une fois la foreuse acquise le projet pourra débuter (fin d'année semble réaliste)
Cordialement.

[herakles]

Bonjour lo-k

Au vu de ton résultat actuel ne crains-tu pas la surchauffe du sol lorsque seront installés les capteurs? C'est en partie ma préoccupation.

la surface des capteurs est plus raisonnable : 8 ~10 m2 sont envisagés
L'air chaud sera tamponné à travers une batterie d'échange air-eau qui lui prélèvera une partie des calories pour préchauffer et stocker à bonne température l'eau chaude sanitaire dans un 1er ballon , relié à un petit chauffe-eau électrique qui rajoutera les °C manquants

De fait , il ne devrait pas y avoir trop de risque de surchauffe à la mi-Septembre - début Octobre , le temps étant plus frais et les nuits plus longues , on peut aérer davantage la maison pour optimiser les T° et l'humidité à l'intérieur .
Au vu de mes mesures , sans capteurs , il nous fallait environ 3°C de plus au cœur de l'hiver , avec l'aide du poêle de 5.5kW et 1.8 stères pour l'hiver 2017/2018
Avec capteurs , j'escompte bien avoir ces 3°C supplémentaires avec en prime le préchauffage de l'eau chaude sanitaire

mais est également une dissipation prématurée, inutile, des calories stockées dont on aura besoin plus tard dans la saison froide

Pas si inutile que cela : ces fuites latérales contribuent à installer sur le long terme et durablement un bulbe thermique autour des fondations de la maison , qu'on peut isoler du froid avec des trottoirs isolants (travaux de Mats Wolgasts ou de John Hait avec ses PAHS )

le front de chaleur atteigne ou dépasse même 24°C au sol intérieur

N'as tu pas dit que tu plaçais une barrière légèrement isolante entre le stockage et la chape du RDC?

Dans l'expérience du Hall des Machines de l'ENSI à Valenciennes , les concepteurs ont installé un réseau de tubes PEHD en boucle allant chercher au plus près du cœur du stockage les calories nécessaires pour ajuster la température de la dalle du RDC
Vieille expérience , datant des années 80 , la température du Hall n'est jamais passée sous les 15°C .
Tu peux t'en inspirer , avec un réseau de tubes multicouche BAO noyé dans la chape pour réguler plus finement la T° de surface de la chape , avec une épaisseur suffisante d'isolant pour être en-dessous de ces 24°C?

l’été de plus de 35° (50° en sortie des panneaux) ce qui permettrait de faire de l’ECS…

Affirmatif ! batteries Solar Box , aérothermes utilisés à l'envers , tout est bon pour prélever une partie des calories de l'air chaud pour chauffer de l'eau .
https://www.google.fr/search?q=solar...=1526887445211
J'en ai installé une chez moi , qui sera opérationnelle une fois les capteurs à air installés .

est tout simplement une vision nouvelle et très ingénieuse.

Vieille idée, il faut le préciser , datant déjà de plus de 40 ans...
maison Guy à Ramonville
maison F à Pechbusque
Hall des machines de l'ENSI
les PAHS de John Hait , les travaux de Hollmuller...

les tunnels auront ils encore la possibilité de se refroidir suffisamment à coeur pour bénéficier en été d'un rafraîchissement conséquent

Oui, la température n'est pas la même sur toute l'enveloppe du stockage : à la fin de l'hiver , les galets redescendent vers 15~17°C, selon le débit d'air de renouvellement de la maison (120 à 180m3/h), de plus , lors des premières chaleurs estivales , les nuits sont encore fraîches pour continuer à maintenir la température des galets et de la terre proche des galets dans la bonne fourchette de température .
Le reste du stockage à la périphérie est moins impactée par ce refroidissement , mais restant dans des valeurs normales , entre 18 et 20°C , selon les performances du bâtiment .

Sans compter qu'au nord-est de la Pologne, si les journées d'été sont splendides, si des canicules sont aussi à redouter, la fraîcheur est toujours au rendez vous lorsque le soleil se cache. Les nuits y sont toujours fraîches.

C'est ce qui est rassurant , tu fais varier le débit d'eau pendant ces nuits fraîches avec les capteurs à eau grâce aux absorbeurs qui rayonnent vers un ciel clair étoilé
Sinon , batterie air-eau pour refroidir l'eau allant vers le stockage si besoin d'une correction ponctuelle .

Bon courage , on attend des photos

Un détail , le diamètre de la tarière : à mon avis insuffisant pour avoir un bon rayon de cintrage du U de PER ?

[Lo-K]

Bonjour Daniel,

De mon côté j'ai beaucoup travaillé à l'analyse du déplacement du front de chaleur dans le sol et son effet sur la dalle intérieure de l'habitation, puisque le stock est sous la maison. C'est à dire que je récupère une partie des pertes, celles qui s'échappent vers le haut du stockage. C'est une étude très importante pour ne pas risquer de surchauffer l'intérieur et déstocker prématurément. J'en arrive à la conclusion que je dois prévoir un stockage un peu plus en profondeur que dans le cadre du "tunnel à galet" de Héraklès. Mais évidemment tout étant lié, cela tient au niveau d'isolation des bâtiments. Moins les bâtiments sont isolés, plus la température de la dalle doit/peu être élevée, plus ils sont isolés plus la température de la dalle doit s'approcher de la température de consigne intérieure, c'est à dire s'établir entre 20 et 21°C.

En analysant le déplacement du front de chaleur dans le sol et dans le temps, on peut déterminer assez précisément l'énergie disponible pour le chauffage (température moyenne du stockage etc.).

Les programmes de Lilian, l'expérience d'Héraklès, mes calculs, convergent tous vers des résultats semblables. La faisabilité est donc confirmée.

Cet été je vais faire les premiers forages pour connaître plus précisément la nature du sol et son humidité en profondeur, ce qui influe sur les caractéristique du stockage et donc notamment la profondeur des échangeurs à prévoir. J'ai déjà eu l'occasion de creuser des tranchées qui semblent confirmer un sol argilo-sableux en grande partie sableux et un peu humide (les tranchées se tiennent parfaitement bien en place. Cela me permettra de mieux apprécier quelle technique utiliser pour forer sans trop de difficultés ( Type de matériel, diamètre, temps nécessaire, type de sondes à prévoir en fonction de ces critères etc.)

Je commence aussi l'isolation des bâtiments. Ce qui évidemment a des répercussion sur le type de stockage (volume et température minimale exploitable etc.) et le nombre de m2 de capteurs à envisager. Tout est donc lié. Je vise une isolation entre le très basse énergie et le passif. J'isole principalement en ballots de paille pour tout ce qui est hors sol( murs à partir de 40cm du sol et toiture). J'installe des triples vitrages partout, sauf pour une ancienne maison qui possède des doubles châssis où j’installerai probablement des doubles pour ne pas la dénaturer et conserver cette caractéristique locale.
Il est probable aussi que je commencerai dans un second temps un stockage dans le sol pour tempérer une petite serre.

Donc pour l'instant, patience, concernant le stockage principal proprement dit, je n'en serai à court terme que dans des essais, notamment de forages et de réalisation de sondes.

Cordialement.

Laurent

[Lo-K]

Bonjour Lilian,

Concernant la simulation dynamique que tu proposes, tu me demandes "le coef Ubat ; W/m²K ramené à l’ensemble du bâtit type W/K" .
Je ne sais pas si cela convient mais j'ai opéré le calcul suivant. Connaissant le besoin annuel de chauffage des bâtiments qui est de 24KW/m2, la surface chauffée (660m2) et les degrés jour annuels (4082) , j'obtiendrais ramené à la surface des bâtiments un besoin de puissance de chauffe par degré de différence avec l'extérieur de: 24*1000*660/(4082*24) = 161.7 W/K.
Est ce bien la valeur qui te convient?

La température de consigne intérieure est de 20°C.


Comme le sol intérieur chauffe par déperdition du stockage, en première approximation j'ai prévu d'intercaler un isolant de résistance thermique de 1,00m².°C/W sous le sol fini. afin de diminuer l'apport de chaleur par cette dalle que je limite en moyenne au 1/3 des besoins de chauffe globaux, le reste étant puisé dans le stockage par recirculation dans les puits.

Concernant la surface au sol intérieure sur stock c'est toujours 180m2.

Ce qui reste à déterminer en fonction des résultats obtenus, c'est le nombre de puits et leur profondeur. En premier essais peut être faut il s'en tenir à une profondeur de six mois de déphasage ou un peu plus pour profiter d'un apport en surface décalé d'une demi année. Ce qui équivaudrait à environ 3.5 m. Pour le nombre de puits il devra aussi être déterminé en fonction des résultats. Si l'on prévoit un puits tous les 1.5m, c'est à dire un pour 2.25m2, on obtient 80 puits. Probablement les sondes ne devraient pas faire toute la hauteur des puits, pour éviter la surchauffe en surface. Leur longueur devrait être aussi déterminée. Pour un premier essais je propose que ces sondes s'établissent entre 3.5m de profondeur et 1m de profondeur, c'est à dire chacune d'une longueur de 2.5 m.
Pour le type de sonde, on peut partir sur le principe de sondes coaxiales en PE de 100mm de diamètre. Cela donnerait un tampon en eau d'environ 1500 litres. Ce qui me semble pas mal du tout pour une quarantaine de m2 de capteurs solaires.

Je précise qu'à l'extérieur le sol (trottoirs isolants) est isolé horizontalement sur 2 mètres de long par du polyuréthane de 15cm d'épaisseur sur le premier mètre et 10cm d'épaisseur sur le second.


Comme je te le disais, dans le cas du stockage sous le bâtiment, j'ai intuitivement l'impression qu'il vaut mieux stocker moins profond pour limiter les pertes latérales. Les pertes vers le haut, on en a besoin. Les pertes vers le bas sont perdues (mais augmentent l'isolation du stock) au delà du mètre ou du mètre cinquante de distance des sondes, même si en puisant de la chaleur dans le fond des puits on en récupère une partie. J'ai comme l'impression que plutôt qu'une sphère, ou un cube, la forme plus idéale dans ce cas serait plutôt une galette dont la surface est de l'ordre de grandeur du plancher à chauffer. Mais je me trompe peut être. La profondeur est utile dans ce cas pour profiter du déphasage, augmenter le volume exploitable du stockage, et limiter la température en surface.

Tu me demandes si j'ai envisagé des capteurs basse température en EPDM sous polycarbonate? Pas pour l'instant. A Bruxelles nous avons une association (Ateliers de la rue Voot) qui dispose d'un atelier pour réaliser des capteurs solaires avec du matériel Pro. C'est comme cela que j'ai fait pour l'installation sur la maison de Bruxelles et je comptais faire pareil pour ce projet. L'intérêt c'est aussi d'adapter les capteurs à la forme de la toiture. D'autre part je compte sur les capteurs pour profiter des belles journées d'hiver. L'EPDM et le polycarbonate sont ils durables dans le temps, leur efficacité en hiver est elle correcte (il me faut 21°c en sortie pour que la chaleur soit exploitable) ?

Sinon, l'association dont tu parles a-t-elle un site internet? Est il possible de prendre contact avec elle, de faire connaissance?

Voilà pour le moment.
Bonne journée à toi et à bientôt.

Laurent

[daniel222]

Bonjour et grand merci pour vos réponses.

Je vais faire le candide pour l'ensemble des lecteurs. Les calculs sont indispensables et doivent être vérifiés par tous les moyens : relevés et simulations mathématiques, histoire d'avoir des résultats croisés les plus justes et les moins faux possibles.

Je dis les moins faux car il faut avoir conscience que ça dépend beaucoup de la nature du sous-sol.

Mais ce qui intéresse les lecteurs, souvent allergiques aux formules, c'est le concret de la solution finale (ou des 2 solutions différentes) mise en place avec des plans et des chiffres "binaires" (largeur et épaisseur des trottoirs isolants, diamètre et profondeur des forages, surface au sol des forages, espace entre les forages, diamètre et qualité du PER, épaisseur de l'isolation dalle, isolation minimum du bâtiment, type de pompe pour l'eau ou type de ventilateur pour l'air, superficie de Photovoltaïque ou de récupérateur thermo à tubes, grosseur du ballon tampon ... etc.) ... sans oublier des prix au moins approximatifs à 20% près.

Savoir par exemple si une étude du terrain (même basique avec un seul forage pour voir) est indispensable.

Je sais que je demande un peu la lune, mais ça me semble indispensable pour l'auto-installateur consciencieux mais incapable de faire des calculs précis et complexes. Sauf avec un simulateur Excel, encore faut-il en avoir un.

Je ne parle pas de prix pour vos recherches pointues et vos essais, perso ça ne me choquerais pas vu la complexité des calculs et la grande simplification que vous apporteriez aux auto-installateurs.

Qu'en pensez vous, pourriez vous allez jusque là dans un document simple mais précis avec des schémas de vos installations ?

[Lo-K]

Bonjour Hérakles,


Lorsque je parlais des pertes, c'était les pertes vers le haut, vers la dalle. Bien sûr, latéralement et vers le bas ces pertes constituent l'isolation du stock.
Si la chaleur arrive trop vite et/ou à trop haute température vers la dalle intérieure, le déstockage se fait à perte, éventuellement avec un problème d'inconfort. Tant que cela est raisonnable ce n'est pas un problème, mais dés qu'une maison est fortement isolée la température de la dalle de sol influe beaucoup sur la température intérieure. En très basse énergie, voir passif, la température de la dalle s'écarte à peine de la température de consigne pour satisfaire les besoins de chauffage. C'est vrai qu'en mi-saison il suffit d'ouvrir les fenêtres pour évacuer les calories, mais alors on décharge d'autant plus le stock puisque la température entre la dalle et l’atmosphère intérieure augmente (on augmente d'autant le flux de chaleur puisque l'écart de température augmente).
J'ai l'impression que ce qui dans le cas d'une maison plus traditionnelle pouvait s'établir à la grosse louche devient plus délicat dans un bâtit très isolé. Dans ce cas là la profondeur des échangeurs (qu'ils soient des galets ou autre chose), le volume de stockage et la quantité de capteurs à prévoir doivent être assez finement déterminés. L'avantage par contre, c'est que le champ de capteurs nécessaire peut être fortement diminué et plus encore que la température exploitable est très proche de la température de consigne.
Dans mon cas effectivement je prévois d'intercaler un isolant pour diminuer la température au niveau du sol. C'est effectivement par recirculation du fluide dans le sol que j'équilibre les besoins de chauffage grâce à un chauffage sol/mur.

J'ai aussi, intuitivement et par calculs, l'impression que dans ce cas là, comme le puisage en profondeur (circulation d'air dans les galet ou d'eau dans les échangeurs) de calorie est très modéré, le sol revient moins facilement à une température plus basse pour profiter d'une température plus basse en été. Rien n'empêche comme tu l'expliques de faire circuler un fluide froid pour le rafraîchir en profondeur, mais ça n'a pas vraiment d'utilité, autant envoyer ce fluide froid directement vers la maison. D'ailleurs tu fais bien de me rappeler cette caractéristique des capteurs face au ciel dégagé d'une nuit d'été qui permet de récupérer des frigories à envoyer dans les planchers de la maison si nécessaire. On oublie trop souvent cette caractéristique du rayonnement inversé durant la nuit qui permet avec une parabole de faire geler de l'eau en plein désert; phénomène qui givre la carrosserie des voitures même lorsqu'il n'a pas gelé la nuit. Je vais donc réfléchir à la possibilité d'envoyer vers les échangeurs sol et murs l'eau refroidie durant la nuit si nécessaire. Ce n'est qu'une question de programmation. L'inertie du bâtiment et l'isolation feront le reste.

Oui, bien sûr, tout ceci n'est pas nouveau, j'en suis bien conscient. J'ai déjà eu l'occasion à plus d'une reprise de rappeler à quel point le long fil de discussion sur les tunnels à galets, et tout particulièrement tes interventions évidemment, étaient à l'origine de ma réflexion sur ce sujet. Du reste, l'exploitation de l'inertie du sol est vieux comme le monde (habitat troglodytique, glacières enterrées, climatisation estivale de certaines villas de Paladio etc.. )

Pour les photos ça ne sera pas pour tout de suite pour le stockage. Cette année, c'est essais de forages et de réalisation de sondes, isolation d'un bâtiment annexe pour établir la bonne technique avec les ballots de paille (je pars sur un système inspiré du GREB, mais peut être qu'en réalisant le travail je penserai à autre chose. Le GREB est surtout utile pour de la construction neuve et je suis ici en isolation de l'existant).

Au plaisir et merci pour ces échanges toujours très instructifs.

Laurent

[Lo-K]

Bonjour Daniel,

Concernant toutes tes questions bien compréhensibles, puisque ce sont aussi les nôtres,( largeur et épaisseur des trottoirs isolants, diamètre et profondeur des forages, surface au sol des forages, espace entre les forages, diamètre et qualité du PER, épaisseur de l'isolation dalle, isolation minimum du bâtiment, type de pompe pour l'eau ou type de ventilateur pour l'air, superficie de Photovoltaïque ou de récupérateur thermo à tubes, grosseur du ballon tampon ... etc) je pense qu'en relisant les derniers échanges tu as réponse à tout, si ce n'est que nous y réfléchissons encore afin de les optimiser, notamment parce que cela a évidemment une influence sur les coûts. Les coûts sont très faciles à déterminer pour les tuyauteries, les pompes, les vannes, les capteurs solaires etc... C'est juste un travail d'addition un peu fastidieux à faire. Ce qui reste plus difficile à déterminer et évidemment fonction de la nature du sol, c'est le coût du stockage. D'où les essais que nous devons réaliser maintenant afin d'évaluer le temps nécessaire, le matériel etc... Dans mon cas, je pense, à priori, m'en sortir à bon compte parce que le sol est facile. J'ai déjà fait des dizaines de mètre de tranchées et j'ai pu en voir chez des voisins à 2m50 de profondeur. Le sol semble toujours facile à travailler. Mais c'est à vérifier ponctuellement. Pour la réalisation des sondes ou échangeurs avec le sol, plusieurs techniques existent et n'ont rien de vraiment complexe (tunnels de galets, nappes de tuyaux PER, sondes de type géothermique de différents modèles)
Concernant les capteurs, c'est principalement du thermique qui est prévu. Le photovoltaïque n'interviendra que pour la circulation de la pompe et fonctionnement des électrovannes et de la régulation, c'est à dire pour peu de choses en comparaison des autres consommations de la maison.

Bien sûr l'analyse du sol est importante pour déterminer les capacités du stockage, sa taille, ses déperditions etc. Si tu relis nos échanges tu verras que nous en parlons tout le temps et l'intégrons comme donnée de base pour les calculs qui sans cela seraient impossibles.

Concernant la communication et la lecture simplifiée pour tout un chacun, c'est un but à atteindre effectivement. Nous devons suffisamment analyser le phénomène que pour pouvoir le modéliser au final en quelque chose de simple pour le rendre reproductible. Un peu comme Héraklès l'a fait pour le tunnel à galets grâce à quelques principes ( longueur et largeur des tunnels, profondeurs, débits d'air etc) . En ce qui me concerne je m'en inspire beaucoup. Pour Lilian c'est un peu différent parce que le stock est déporté, ne se trouve pas sous la maison, et qu'il a besoin d'un gradient de température plus élevé pour un habitat moins isolé. Tout l'intérêt de nos démarches proches mais différentes à la fois, c'est de pouvoir proposer justement des solutions en fonction du contexte.

Tu parles de schémas à réaliser. C'est un peu prématuré. En gros, les capteurs solaires injectent la chaleur en excès en profondeur dans des échangeurs (sondes ou tranchées) qui échauffent le sol. En hiver cette chaleur est puisée dans le sol pour échauffer des émetteurs de chaleur dans le bâtiment et venir en complément du chauffage direct éventuel. Ce n'est guère plus compliqué que cela. Le reste, c'est de la régulation, quelque thermo-vannes, voir vannes inverseuses: c'est de la plomberie et de la régulation, avec du matériel courant et peu coûteux.
A nouveau, dans la pratique, la difficulté c'est de bien cerner la réalisation du stockage proprement dit.
Économiquement c'est à ce niveau que se situe le nœud principal.
Selon moi, au coût actuel de l'énergie, une telle entreprise n'est rentable de toute façon qu'à long terme économiquement, surtout avec un habitat très isolé qui ne demande que peu d'énergie pour être maintenu à sa température de confort. Si l'on prend en considération des questions écologiques, environnementales, de confort, d'aspect pratique, c'est autre chose.... : Le stockage de chaleur de l'été pour l'hiver sans aucune nuisance, sans brûler de biomasse ni d'énergie fossile, sans nucléaire, sans fluides polluants, quasiment sans usure, sans factures, sans préoccupations de citerne à remplir, de bois à rentrer, couper, stocker, ça mérite d'être investigué et entrepris lorsque possible.

Pour te donner un ordre de grandeur, toute l’installation que je prévois, une fois les bâtiments isolés, cela me permettra d'économiser en moyenne 10 stères de bois par an... Le stockage en lui même ne correspond qu'à un tiers de ces dix stères, le reste étant fourni par les capteurs solaires en direct. Il est bien évident qu'à ce rythme là le retour sur investissement se compte non pas en années, mais en dizaines d'années. Du moins au coût actuel de l'énergie. C'est déjà le cas lorsque l'on fait honnêtement le calcul des PAC sur puits profonds. Je connais un beau projet de ce type à Bruxelles (Maison des cyclistes rue de Londre à Ixelles): injection de chaleur solaire l'été (4 puits de 80 mètres) , récupération l'hiver, rafraîchissement des dalles en été etc.) Le concepteur et l'architecte expliquent bien que, au coût actuel de l'énergie, la première génération paye le gros de l'installation (forages et sondes) pour les générations futures. Même si le coût de chauffage annuel pour chaque appartement n'est que de 20 euros.

Cordialement.

Laurent

[Lo-K]

Re-bonjour Lilian,

Concernant les sondes de plus gros diamètre, de type coaxiales, as-tu connaissance de la répartition de la chaleur dans la sonde?
Comme la chaleur est injectée dans le fond de la sonde, j'imagine que le fond du puits et du stock, au départ en tout cas, est plus chaud que l'autre extrémité du puits. Au fur et à mesure du temps qui passe en saison d'injection, l'élévation de température s'élève dans la hauteur de la sonde, la hauteur des puits, celle du stock, mais également lors des pics de production de chaleur solaire, en particulier au midi solaire en été. Mais dans ce dernier cas, c'est ponctuel.
Je me pose aussi la question d'un éventuel phénomène de convection de l'eau dans ce type de sonde, lorsque le circulateur est arrêté. Evidemment la sonde est très élancée, étroite par rapport à sa hauteur et le phénomène est peut être fort limité, mais je me pose tout de même la question. Si le phénomène de convection existe et est significatif, cela voudrait dire que ces sondes tendent, même à l'arrêt du circulateur, à homogénéiser la température des puits et donc du stockage dés que la température du fond est supérieure à celle de surface.
Je pose cette question parce que, en ce qui concerne mon mode de stockage, la répartition de la chaleur sur la hauteur du stock dans le temps m'intéresse. Je préfère évidemment que au départ le stockage se fasse dans le fond pour éviter d'avoir trop de chaleur en surface du stock au cours de l'été. Je dois en tout cas appréhender ce phénomène pour déterminer l'épaisseur de l'isolant à mettre au sol à l'intérieur.

En période de chauffe par contre ce phénomène serait bénéfique puisqu'il tendrait alors à ramener naturellement la chaleur du stock vers la surface. Bénéfique dans mon cas en tout cas. Probablement dans le tien aussi puisque en homogénéisant les températures du stockage il réduit certaines pertes, notamment par le fond, si le fond est plus chaud.

A très bientôt.

Bon après midi à toi.
.
Laurent

[Lo-K]

Bonjour Lilian,

Quelques petites réflexions.
Concernant la densité des puits je me demande si cela a beaucoup de sens de prévoir un puits tous les 1.5 mètres. J'ai l'impression qu'un puits tous les deux mètres devrait convenir. Sauf si on avait besoin d'une puissance instantanée très importante en injection ou extraction. Ce n'est pas mon cas, sauf au midi solaire en été. Mais avec un tampon de centaines de litres d'eau, sans compter la production d'eau chaude sanitaire, j'ai l'impression que dans le cas qui me concerne cette densité plus raisonnable au niveau du travail à engager devrait suffire. 45 puits plutôt que 80 ça compte. Et je conserverais près de 800 litres d'eau de tampon dans le sol. Ce raisonnement évidement dépend aussi de la nature du sol. Plus il est conducteur plus les sondes peuvent être espacées probablement.

Selon tes simulations, en gros, les déperditions vers le haut du stock suffiraient à elles seules à fournir la chaleur dont j'ai besoin. Comme j'en récupère une bonne partie, le puisage direct à l'intérieur du stockage serait en théorie vraiment limité.

D'autre part j'ai lu le témoignage d'un forage à la tarière entièrement manuelle (sans moteur) réalisé très probablement dans un sol meuble (comme chez moi) de 3 mètres en 45 minutes en 200 mm de diamètre. C'est ici: http://www.onpeutlefaire.com/forum/t...-sans-machine/
Un cas n'est pas l'autre évidemment. L'intérêt de la tarière de 150 ou 200 mm, lorsque c'est possible, c'est de pouvoir couler un mortier très liquide plus facilement autour des sondes de 100mm pour un bon contact avec le sol.

Compte-tu isoler le tube intérieur des sondes pour limiter le court circuit thermique?

Tu parles du PVC. Pourquoi pas du PP. C'est ce que j'utilise sur les chantiers en tuyaux d'égouttage et ventilation. C'est plus solide et surtout environnementalement c'est sans comparaison. Le PVC est une crasse à la production et à l'élimination. Dans le cadre de l'égouttage il pollue les eaux, et en ventilation je n'ose même pas y songer. Il y a longtemps déjà que l'on pense l'interdire pour ces usages. C'est vrai que pour un circuit fermé de chauffage ça a moins d'impact, mais comme l'alternative existe... Je dois me renseigner sur le collage et la résistance à la chaleur et à la (faible) pression.

Dans un message ci dessus à Daniel, je parlais de rentabilité d'un tel procédé de stockage. J'aurais dû préciser 'dans le cadre d'une habitation très isolée qui requiert très peu de chauffage'. Pour un habitat plus conventionnel dans lequel la demande d'énergie est plus importante, c'est évidemment différent.

Voilà pour le moment l'état de mes réflexions.

Bien cordialement.

Laurent

[lilian.07]

Daniel,
Je ne sais pas trop quelle est ton objectif mais aujourd'hui nous avons beaucoup avancé dans le domaine du stockage de masse au niveau de l'habitat.
Ceci avec également l'expérience d'Herackles et de la communauté solaire de Drake Landing.
Nous avons réalisé une communauté solaire thermique de stockage visant à utiliser ce système pour couvrir 100% du chauffage, ceci semble réalisable pour un habitat énergivore au Maroc et un bâtiment basse consommation au nord Est de la Pologne en effectuant une grande partie d'auto-réalisation. Les calculs, l'expérience et la simulation numérique converge vers une réalisation envisageable et rentable à notre échelle. Ce qui est primordiale maintenant c'est de réaliser un seul forage test qui nous permettant de non seulement validé le nœud du problème qui est la miniaturisation et l'innovation de la sonde d'injection-extraction mais aussi et surtout de mesurer et évaluer l'environnement du stock dans le sol (absence d'eau ruisselante, détermination de la conductivité du sol et de la sonde ainsi constitué......)

[daniel222]

Bonjour et merci pour vos réponses.

Mon objectif et surtout celui des lecteurs bons bricoleurs, c'est d'avoir 1 ou 2 tuto bien illustré pour reproduire et surtout savoir où on met les pieds sans s'embourber si j'ose dire

Les discutions forums sont super mais c'est souvent trop long et décousu au fil des dialogues. Comme le truc est assez pointu, j'ai pensé aux tutos comme on peut en trouver pour les puits canadiens bien plus simples à réaliser à mon avis.

Je ne demande pas la lune au niveau des chiffres, juste ceux que vous avez évalués et mesurés dans votre réalisation. Les ratios entre les différents types de terrain doivent se trouver assez facilement sur le net pour une simulation à partir de vos données techniques (profondeur forage, espacement entre forages, type de matériaux utilisés, etc.) et de la nature de votre sous-sol.

Je sais qu'on trouve beaucoup de trucs sur le net, malheureusement c'est rarement un tuto de A à Z sauf pour le puits canadien.