Stockage inter-saisonnier : tunnel à galet

[herakles]

30 m2 de capteurs à air sur le toit peuvent fournir 800~1000 m3/h à 60°C ,

en passant sur une batterie d'échange air-eau , en supposant que cet air cède 5°C au passage , la quantité d'énergie cédée à l'eau serait de :
0.34.5. 1000 = 1.7 Kwh en une heure , ou 8.5 Kwh en 5 h d'ensoleillement , assez pour porter 200L d'eau de 25 à 60°C ...
ou 300L d'eau de 25 à 50°C

En agissant plus ou moins sur le débit d'eau dans la batterei d'échange air-eau , on prélève plus ou moins de chaleur sur l'air chaud venant des capteurs , il restera encore des calories pour charger le stockage intersaisonnier !

pour l'instant, qu'il serait plus économique et plus simple de réaliser le réseau d'insuflation et de récupération en gaine souple.

en effet , pour l'instant ,pour le réseau SOUS la dalle, je ne vois que les drains agricoles non perforés assez souples (et rigides pour éviter l'écrasement) pour se plier à angle droit vers les collecteurs à fentes , avec l'inconvénient de leurs stries intérieures où la poussière/humidité peuvent se nicher. et quid de leur durée dans le temps (parois très minces )?

les autres gaines à double paroi sont plus difficiles à cintrer avec un rayon moyen de 1m.. (ecopal , hekatherm,Hegler, Ambidur )

à la rigueur: un tube rectiligne partant du caniveau , jusqu'au coude 90° pour aller verticalement vers le tube fendu , un bouchon en bas ..

Je n'osais te le demander, je veux bien merci.

des que j'ai un moment , je t'envoie ce quantitatif ...

Non pas vraiment ... j'ai plus ou moins essayé de faire une étude de rentabilité sans pousser l'idée. ça ne me parait pas encore optimale comme solution !!!

associer photovoltaîque avec récupération d'air chaud reste possible , mais à quel coût ...(voir google = le CEFIIM de Perpignan ,par Yves Chautard, architecte )
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[david47]

Je commence à parler de ce principe de tunnels autour de moi et déjà des commentaires et objections fleurissent !!!
Je t'en retranscrit quelques uns :

- Le ventilo de fonctionne pas 24h/ 24, uniquement quand il y a du soleil, n'est ce pas ? Peut-on considérer qu'il y aura alors de l'air stagnante dans les tunnels ? cet air restera-t-il sain ?

- Si il y a des coupures d'électricité, le système ne fonctionne plus du tout ... ou l'air chaud se diffuse tout de même, mais plus lentement ?

[aligator427...]

associer photovoltaîque avec récupération d'air chaud reste possible , mais à quel coût ...(voir google = le CEFIIM de Perpignan ,par Yves Chautard, architecte )

salut,
tu as ça aussi.

[herakles]

Bah ..je m'y attendais pour avoir entendu cela en 30ans ..

Peut-on considérer qu'il y aura alors de l'air stagnante dans les tunnels ? cet air restera-t-il sain ?

-quand il y a du soleil= débit maxi et renouvellement de 200 à 300 fois du volume d'air au sein des galets ( ne pas oublier qu'il est alors 2 x filtré : à l'entrée et à la sortie des galets )

-temps nuageux = débit modéré à 40 ou 50% , car les capteurs travaillent alors sous rayonnement diffus

-nuit en hiver=débit "VMC" (250 à 300m3/h ) par les galets

-en été= débit maxima
-la nuit =très légère ventilation dans les galets puisque le ventilo continue à assurer la ventilation nocturne (VMC) : de légères fuites au niveau des registres motorisés (non étanches à 100% = inutile) de quelques m3/h sufisent à renouvler 1 ou 2 fois par heure les volume entre les interstices des galets (10% de 15m3 e galets = 1.5 m3 d'air renouvelé )

Si il y a des coupures d'électricité, le système ne fonctionne plus du tout ... ou l'air chaud se diffuse tout de même, mais plus lentement ?

plusieurs possibilités :

- tirage naturel en hiver + cheminée = il assure le tirage d'air neuf passant par le puits canadien /des galets vers le haut , ceci pouvant être accéléré par les capteurs à air verticaux faisant cheminée naturelle le jour

-des panneaux photovoltaîques reliés aux extracteurs d'air vicié peuvent pallier aux pannes EDF ( a-t-on entendu parler des VMCDF en panne EDF sur ce forum ? personne n'est mort apshyxié dans des maisons super étanches.. ).

-panneaux photovoltaîques adaptés à la puissance du ventilo principal (245 W ) ou à un caisson ventilo de type moteur coruant continu -plutôt cher =3x le prix d'un ventilo classique)

-Même en hiver , la dalle continue à diffuser la chaleur du stockage en cas de panne prolongée EDF.. et c'est là un avantage par rapport à un stockage de type citerne d'eau hyper isolé = les circulateurs nécessaires sont en panne et la citerne HS - à moins d'avoir de grosses batteries électriques+onduleurs ou PV ..

[herakles]

salut,
tu as ça aussi.

merci Alligator !! je n'avais que les compte-rendus très difficiles à lire d'un congrès "solar energy" à Marseille en 1982... qui mettaient en avant l'intérêt d'une combinaison PV/air chaud ...et qui dit air chaud= stockage intersaisonnier..en totue indépendance par rapport à EDF !

[Joanet]

@ Joanet



petite idée du matin avant mon café et mon oeuf à la coque :

sur croquis en rouge brique = tracé suggéré avec caniveaux départ et caniveau retour en 30x30 , économie de tés et de quelques ml de D150..

Mais, ça n’est pas une boucle tickelman. Corrigez-moi si je me trompe, mais je crois qu’avec cette configuration il va avoir beaucoup plus d’air qui va passer par la première gain DN150 que par la dernière ¿ ?!¿¿¡ Donc du coup, parcours très court à travers le réseau et diminution du rendement.

Le tracé que j’avais montré a toutes les pertes de charges équilibrées de façon a assurer le même débit dans tous les tuyaux transversaux. En arrivant à la première dérivation, 1/5 du débit total partira par le gain de dérivation, les 4/5 qui restent continueront vers par la gaine principale, en arrivant à la deuxième dérivation un autre 1/5 du débit total va abandonner le courant principal pour partir rejoindre le 1/5 parti dans la premier dérivation à la fin du tuyau… et comme ça jusqu’au dernier gain de dérivation. C’est pour équilibrer les pertes de charge et assurer un flux constant et homogène d’air que j’avais prévu le morceau individuel au début du réseau.

Je compte, au maximum, pouvoir placer 10 m2 de capteurs à air pour booster le stockage. Avec ça on aurait entre 300 et 400 m3/h. Pour le débit maxi on serait à 6,3 m/s avec DN150 et 3,5 m/s avec DN200 pour le tuyau principal, mais juste 1,26 m/s dans les gains de la boucle.

Le caniveau c’est en fait une très bon idée, mais je préfère tout faire avec des gains, car plus facile en auto construction. L’option du caniveau aurait besoin de l’intervention d’un maçon a ce point de la construction et à ce moment là il y aura juste le mec charge de la réalisation de la structure.

Et merci de toutes tes petites idées d'avant le petit dejeuner...

[Yuzz]

Bonjour à tous,

Joanet, il faut que tu fasses deux spirales imbriquées l'une dans l'autre. C'est à dire que tu as une première spirale qui va de l'extérieur vers le centre et arrivé au centre tu repars par l'extérieur pour sortir. Et là tu as ta continuité sans "perte de charge" par contre c'est beaucoup plus cher à cause de devoir tout faire en spirale et de tous les manchons et coude que ça implique. A moins que tu soies un adepte du décapeur thermique afin de plier tes tubes en pvc

[Yuzz]

J'ai lu aussi tout ce fil et je dois dire que le tunnel à galet m'intéresse fortement. Le soucis est que je suis en rénovation.
Je dois creuser le sous sol et je me demandais si je ne vais pas en profiter pour mettre ce système accouplé a une DF.
Je voulais savoir, si dans un sol de gypse (avec un petit peu de terre- région parisienne) le déphasage serait intéressant ?

[herakles]

Mais, ça n’est pas une boucle tickelman

effectivement ce n'est pas une boucle de Tikelman; elle est remplacée par un système "plenum d'équilibrage/distribution" où , la pression étant réequilibrée en tous points dans un caniveau surdimensionné (30x30 ou 30x40 ) sans pertes de charge , l'air peut se répartir de manière homogène dans chaque D150 .

Un exemple visuel= prenez un tuyau de 10 mm de diam(75mm2) et de 10ml de long , percez-le de 100 trous de 1mm(75mm2 au total) , et injectez de l'eau sous pression = on verra nettement une différence de hauteur du premier au dernier trou

même tuyau ,mais de 32 ou 40mm = très peu de pertes de charge tout le long de ce tuyau et les jets s'équilibrent en hauteur de la première buse à la dernière ..

c'est le principe des rampes d'arrosage pour cultures maraîchères ..

j’avais prévu le morceau individuel au début du réseau.

alors , un D200 pour ce "morceau " ..

une autre suggestion.de tracé ... suis têtu , mais pourtant je suis pas breton...avec D200 et D150 ..

voila voila ...Bonne aprèm..

[herakles]

une autre suggestion.de tracé ... suis têtu , mais pourtant je suis pas breton...avec D200 et D150

c'était pas passé ... désolé ...

sans oublier de donner la pente de 2% sur le réseau de façon à évacuer les condensats par le VS (accessible ?)

[SamyS3]

le principal INTERET de ce type de stockage-sous la maison - est de diffuser LENTEMENT sa chaleur (pertes du stockage= gains pour la maison ) à travers la dalle du RDC
déporter un tel volume à l'extérieur n'est pas très pertinent bien que ce soit possible , on ne peut compter dessus QUE pour améliorer le préchauffage de l'air neuf à faible débit , surtout pas pour chauffer la maison ..

ca a été fait sur une maison à StJ... 31 ... le stockage était sous la dalle de la terrasse avec 100mm de PU tout autour ..+ chauffage direct quand le soleil brille ..et cela nécessite un réglage plus pointu de la régulation qui commande les volets de dosage

Pour sur, je le sais bien, mais l'intérêt d'un tunnel à galets c'est de pouvoir stocker de la chaleur et d'assurer un meilleur 'préchauffage' de l'air par rapport à un pc. Si on peux stocker un peu plus en créant une sorte de stockage isolé (comme l'idée du stockage sous terrasse d'ailleurs en effet) ça n'est pas inutile je pense. D'autant que, si je me souviens bien, les températures d'entrée ne sont pas négligeables dans le cas d'un 'simple' tunnel

Dans un cas défavorable (MOB full bois par ex. ) pourquoi ne pas pousser un peu le concept et en profiter aussi. Dans une BBC doit y avoir moyen de compléter facilement cet apport

[herakles]

mais l'intérêt d'un tunnel à galets c'est de pouvoir stocker de la chaleur

tu oublies de compléter " dans les entrailles de la terre AUTOUR DES GALETS ..."

faut pas croire que les galets gardent toutes les calories pour eux ..

[SamyS3]

tu oublies de compléter " dans les entrailles de la terre AUTOUR DES GALETS ..."

faut pas croire que les galets gardent toutes les calories pour eux ..

Pas besoin de le préciser c'est 'sous-entendu' , (pour ceux qui savent pas encore il y a de quoi occuper quelques soirées avec 'un peu' de lecture indispensable !!) c'est pour ça qu'il faut isoler si on veut en garder un peu plus

[Yuzz]

Justement Heracles tu peux répondre à ma question plus haut concernant le déphasage avec le Gypse ?

Merci

[herakles]

je suis bien embarassé : impossible de retrouver les caractéristiques d'un sol de gypse , cela varie énormément avec la teneur en eau ..

je cherche , je cherche...

Théoriquement , avec un sous-sol légèrement chargé en humidité , le déphasage devrait être équivalent .

Si on remblaie la tranchée , non avec du gypse , mais avec un mélange limons/argiles /terre végétale , on retient l'humidité et on améliore l'accumulation/déphasage .

[Yuzz]

Peut être un début de réponse avec :

"4- Le gypse
Le gypse (CASO4,,2H20) est un matériau blanchâtre, structure cubique, avec des
cristaux incolores. Le gypse massif est une roche dans le vrai sens du terme,
largement cristallisé, se trouvent en masse importantes assez pures. Il peut être
incolore blanc, gris, jaunâtre ou rouge. C'est une roche soluble et tendre de densité
2.3 et de dureté 1.5 à 2 Mohs suivant l'orientation de la face cristalline.
Le gypse peut se présenter sous différentes formes plus ou moins pures
-Macro-cristallisé: gypse lenticulaire , rosette.
-Micro-cristallisé :gypse saccharoïde, fibreux, pulvérulent.

Il est présent dans différentes contrées d'Algérie (Ex: M'sila, Beni-mansour). Il est
rarement pur et se trouve mélangé à des impuretés en nombres et proportion
variables (Calcium , argile, silice, dolomie).
Tableau 1: solubilité du gypse en fonction de la température
Solubilité dans
l'eau
Température
1.75 0°
2.30 38°
1.69 100°
En chauffant le gypse en obtient l'anhydride soluble instable qui se reconstitue par
reprise d'eau: c'est le plâtre."

Source PATHOLOGIE DE DESORDRES EN INFRASTRUCTURE

[herakles]

2.3 tonnes au m3.. je pensais "plus léger" , mais finalement aussi dense que la terre ou le béton . il ne devrait pas y avoir de problèmes de déphasage s'il a à peu près les mêmes caractéristiques d'effusivité et de capacité thermique que la terre limono-argileuse de référence..

reste à vérifier sa vraie capacité thermique , mais je n'ai pas de chiffres exacts dûment avérés

si c'etait un sol entièrement constitué de pouzzolane volcanique , je dirais = pas de stockage possible dans ces conditions , ni de puits canadien ,à une certaine exception = pouzzolane constamment humide et tuyaux rigoureusement étanches ..

[Yuzz]

Oki, donc c'est l'eau en fait qui transmettrait la chaleur alors que la pouzzolane est plus isolante ? Oui bien le transfert thermique de la pouzzolane est tellement rapide que ça ferait une surchauffe et inversement, refroidissement trop rapide.

[JanW]

il suffit de disposer de 2 largeurs de godet : un de 60cm de large pour la tranchee galets , et un de 30cm ou moins pour la tranchée périphérique (même type de godet que pour l'enfouissement des gaines en TP )

Rien n'empêche de s'arrêter à 1m si la tranchée est à 1.60m au milieu d'un trottoir de 4m de large ...

Me voilà un peu rassuré.

Je rumine toujours mon tunnel à galets sous la terrasse. Comme le déphasage de la température par diffusion verticale vers la surface du sol n'importe plus, on peut penser que le tunnel pourrait être plus superficiel. Ce qui compte est la distance par rapport à la maison, qui pourrait récupérer un peu des pertes latérales. Bien sur, il y a des limites. Pour un tunnel à la surface, difficile d'imaginer une isolation assez performante pour préserver la chaleur pendant plusieurs mois. Sans compter que le tunnel monterait sans doute plus vite en température s'il ne cède pas sa chaleur dans tous les sens. Est-ce que tu considères les 1,6m de profondeur (~1m de terre) dont tu parlais , herakles, comme minimum ?

[herakles]

Est-ce que tu considères les 1,6m de profondeur (~1m de terre) dont tu parlais , herakles, comme minimum ?

la profondeur est un facteur important dans le cas de tunnels enterrés sous la maison , car elle détermine à la fois le temps de déphasage (1.5 mois par m) et le volume de stockage dont la température ne doit pas être élevée , pour que la dalle ne surchauffe pas : ce volume étant important , on peut s'autoriser de faibles variations de température pendant les phases de stockage/déstockage.

Placé en dehors de l'emprise de la maison , cet impératif de profondeur n'a plus lieu d'être , puisqu'étant isolé par dessus et sur les côtés, ce volume de stockage réduit peut monter davantage en tempéraure autour des galets ( 35°c au lieu de 26~28 ) et le mode de restitution de la chaleur se fait davantage par le préchauffage de l'air neuf - donc contrôlable- et moins par le cheminement latéral de la chaleur vers le soubassement du mur de la maison =le trajet de la chaleur est plus long .

1.50 m est une profondeur idéale pour avoir un bon volume de terre comme stockage de chaleur , mais il faut tenir compte de la position en hauteur des fondations(régle des 2/3 ou 1/3 ) , de la nature du sol, de la nappe phréatique ..

[herakles]

Oui bien le transfert thermique de la pouzzolane est tellement rapide que ça ferait une surchauffe et inversement, refroidissement trop rapide.

le transfert est trop lent dans de la pouzzolane sèche , il est d'autant plus rapide que la saturation en humidité augmente , l'eau étant un bon conducteur/stockeur de la chaleur ..

[herakles]

Si tu en as besoin , je peux te faire parvenir le quantitatif descriptif habituel pour la réalisation des tunnels ?

Je n'osais te le demander, je veux bien merci.

Eh bien voici ...

petite précision = je n'ai pas eu l'occasion d'essayer les tubes PEHD annelés ou compacts que je ne connaissais pas trop en 2000 ..

Depuis , les tubes souples comme Hekatherm (seulement en 200mm ) ou rigides comme hegler-Aquatub avec tous les raccords disponibles me paraissent une possible alternative au PVC

hekatherm = gaines souples , pourquoi pas , mais ce n'est qu'en 200mm ..je n'en ai pas vu en 150 ... dommage

j'ai aussi mis (mais pas quantifié ) une variante avec 5eme tunnel , sous la salle à manger , si jamais le coeur t'en dit de stocker un peu plus de chaleur ..

et le croquis montre des branchements de 2 sorties sur la même gaine de retour (grâce à un raccord Té )

voila voil

Bon , allez dodo bien mérité pour moi !!!!

[dolf7]

merci pour ton énorme travaille herkles même tard dans la nuit ..je pense que cela aide beaucoup de gens

[herakles]

merci pour ton énorme travaille herkles même tard dans la nuit ..je pense que cela aide beaucoup de gens

Merci , je suis très touché ..
Autant qu'un max de gens en profite sans attendre les prochaines pénuries d'énergie ou de flambée des coûts (isolants , fuel, pellets...)

[david47]

Encore merci pour ton aide Héraklès !

Je me demandais justement si on ne pouvais pas ajouter un tunnel de plus ou bien si cela était superflus par rapport à la surface ?

Je modélise au fur et à mesure .... ça commence à devenir complexe !!!

Je suis en train de me demander si finalement il faut récupérer toutes les sorties des tunnels vers un plénum pour les diffuser ensuite ou bien revenir à une version simple en diffusant directement depuis les sorties vers les différentes pièces ..... enfin c'est juste une intérrogation passagère.

[herakles]

si finalement il faut récupérer toutes les sorties des tunnels vers un plénum pour les diffuser ensuite ou bien revenir à une version simple en diffusant directement depuis les sorties vers les différentes pièces

c'est aussi la question que je me posais toujours..au fil de mes réalisations

cependant , vu le grand volume habitable et le nombre de pièces à l'étage , j'ai hésité entre le premier système (voir tout au début les premières versions inspirées du système Fonteneau ) et le dernier système ..ci dessus

1er système:

-avantages , tout sous la dalle , bouches au ras des planchers , gaines montantes dissimulées le long des murs pour insufflation dans l'étage (systeme Fonteneau ) tout est invisible
caisson à mi-hauteur , accessible pour entretien
plancher bois libre de toute contrainte (hormis les gaines VMC d'extraction qu'il faut bien placer quelque part )

-inconvénients=
-linéaire de gaines plus important , nombre de raccords , tés , coudes , plus chers en polypropylène ou en grès ou en PEHD ( PVC à bannir ,disais-tu ?)
-l'air chaud de la cheminée va se refroidir légérement en repassant sous la dalle pour aller aux chambres par exemple..(ce qu'on remarqué certains usagers = normal ..un peu de calories dans la dalle et le reste vers les chambres ..)
-idem pour le puits canadien = l'air frais risque de se réchauffer un peu sous la dalle en période de fin de stockage..

2eme système :

avantages:

-toutes les sorties vers le caniveau/plenum = moins de linéaire de gaines et minimum de raccords ( un coude, un manchon par sortie/entrée et gaines souples possibles d'une seule pièce 'hekatherm 'par exemple)

-les sorties sont dirigées vers le caisson ventilo qui le redistribue vers le plenum(15x50) d'ou tu diposes à ta guise tous les piquages avec n'importe quelle gaine du commerce , souple , plate , alu, galva ou abs .etc

-l'air chaud de la cheminée va directement vers le plenum et est redistibué sans perte de chaleur
-idem pour le puits canadien ( ou ventilation nocturne forcée ) qui ventilera directement les pièces de l'étage sans interférence avec le circuit de stockage en été .
-réequilibrage à tout instant du réseau aéraulique sans casser la dalle ..

-possibilité de mettre un bon filtre entre le retour d'air du stockage et le caisson .

je n'ai pas fait le quantitatif du linéaire nécessaire pour le premier systéme (FTN) mais au vu des photos de chantier , tu vois la complexité des branchements .- on n'a pas droit à l'erreur - - ..et c'est plus facile tout en PVC , moins évident en PEHD ( raccords en EPDM+piquages spéciaux = cher)

exemple de réseau "FTN" pour 105m2 habitables ...multiplies par 2.5 fois l'étendue du stockage

[david47]

Pour résumer, on en revient à l'idée qu'on maitrise plus le projet avec la version 2.
Maitrise de la conception. Réalisation par étapes en diminuant les les oublies et les erreurs.... et surtout permettant de tenir compte des évolutions de conception de la maison (immédiates ou futurs)

- Tranchées + tunnels de stockage
- Tranchée 2 + réseau puits canadien
- Tranchées 3 + réseau de stockage
- remblais
- Réseau de récupération + caniveau plénum
- Hérisson
-----------------------
- Dalle
-----------------------
- Caisson Ventilo ( structure, mécanismes, filtres ....)
- Plénum plafond + réseaux de diffusion.

Maitrise des flux d'air
Régulation, filtrage, mélange contrôlés à partir d'une zone technique.
Pour les sceptiques sur l'hygiène du système, possibilité d'intégrer un échangeur d'air pour utiliser uniquement les calories des tunnels et non l'air directement !!!

[david47]

Voici l'état d'avancement de mon étude ....
Ci-dessous, la modélisation du caisson ventilo qui va se situer à 1,20 de hauteur dans un bloc comprenant la cheminée. ... ce sera pour moi ma zone technique.

Héraklès, peux-tu me dire si on peut éventuellement remplacer les registres par un volet ?

[herakles]

@ david 47= très bien résumé , tu as parfaitement saisi l'intérêt du système 2 en peu de mots !

On maîtrise donc parfaitement la diffusion d'air à partir de plusieurs sources =cheminée , capteur , via le stockage, puits canadien , possibilité de prélever des calories /frigories sur l'air extrait du stockage via un échangeur à plaques air-air (au prix d'une petite compléxité supplémentaire , mais rassurante pour les "sceptiques" )

les registres ont le mérite d'exister en plusieurs dimensions (volets LDT100 ) , les accessoires de commande : leviers, rotules et biellettes , les moteurs aussi ..

mes premiers caissons avaient un seul volet en acier , mais le couple à exercer était élevé et il faut un moteur adapté et puissant comme le NM24.pour fermer/ouvrir .

[herakles]

pour la régulation , voici le principe de base pour commander le ventilo et les 2 registres , qui ne tient pas compte de la cheminée qui peut avoir ou non sa propre régulation et son ventilo indépendant .

volet de dosage : http://www.france-air.com/Default.as...&idpro=D35_3_1

vérin Belimo http://www.france-air.com/Default.as...&idpro=D41_3_1

les moteurs que je mettais sur des volets uniques (et non registres) rendaient l'âme au bout de 2 ou 4 ans....