Plancher-chauffant très basse température : possible ?

[lilian.07]

Bonjour,
J'envisage un système de chauffage pouvant fonctionner avec les plus basses températures possible.
Ce post m'a beaucoup aidé. Je suis dans la rénovation d'une grande pièce Salon et mon idée est d'utiliser une eau provenant d'un système de chauffage de 25° environs.
j'envisage un mur ou planché chauffant avec forte isolation sur toute les faces de la pièce XPS 100mm.
J'envisage un pas de pose de 10 cm tube PEX 12mm.
Le mur ou le sol sera de 30 mm de béton pour le sol ou de 26 mm de plâtre pour le mur.
J'ai une préférence pour le sol chauffant mais je n'exclu pas de faire mur et sol.
Pourriez vous me dire si l'expérience est réaliste (j"habite dans le sud vielle maison).
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[Mickele91]

Bonsoir,

Je suis dans la rénovation d'une grande pièce Salon et mon idée est d'utiliser une eau provenant d'un système de chauffage de 25° environs.

Eux...http://www.innovert.eu/accueil/produ...her-chauffant/...ils font ça...

Cordialement

[lilian.07]

Merci, c'est précisément ce que je cherche à réaliser car à une tel température 2 voies d'innovation s'ouvrent, le stockage thermique longue durée dans le sol à l'échelle de l'habitat devient réaliste et l'association avec une PAC eau-eau devient hautement rentable avec des COP annuel système pouvant atteindre 10 à 15.
2 investissements sont à prévoir : du solaire thermique associé à du forage géothermique.

[fonfred]

ça en fait des m de tube ! je suis plutôt 3 à 4 fois moins dense. Actuellement pour -6°C dehors j'ai un départ eau à 25.5°C. je ne sais pas si pouvoir descendre à 21-22°C justifiait le surcout de l'installation (pour l'été sans doute mais vu que je chauffe au bois je ne clim de toute façon pas..)

[Paillafond]

J'envisage un système de chauffage pouvant fonctionner avec les plus basses températures possible. .
J'envisage un pas de pose de 10 cm tube PEX 12mm.
Le mur ou le sol sera de 30 mm de béton pour le sol ou de 26 mm de plâtre pour le mur.
J'ai une préférence pour le sol chauffant mais je n'exclu pas de faire mur et sol.
.

Bonjour Lilian

-30 mm de béton : cela risque de craquer car pas assez épais. Renseignes toi. Perso je passerais à 5 cm avec ferraillage.

-26 mm de plâtre : je ne suis pas familier avec le plâtre, en plus trop liquide. Personnellement j'ai utilisé du MAP avec du sable = beaucoup plus facile à utiliser, car il s'utilise comme un enduit dont on peut maitriser la consistance. Mélange perso : 1 volume de MAP pour 2 volumes de sable.

Pour le doublage des murs, j'ai vissé de l'OSB devant l'isolant, et derrière les montants bois (section = murs en pierres/isolant/OSB/montant/placo). Le placo de 60 cm est vissé à l'horizontale, tous les 10 cm sur des appuis espacé de 40 cm seulement. Tu coules une seule plaque par 1/2 journée.

Réalisé cet été avec un seul accident : mélange trop liquide et espaces trop grands entre les vis de maintien dans le bas. Espace rempli = celui du montant = 50 mm.

Pour la cloison de séparation douche/SdB, la section (placo/montant métallique/placo) est remplie avec mon mélange sable/MAP.
Placo marine pour tout ce qui est rempli avec le mélange.
Pour la cloison SdB/chambre, il y avait un espace à combler plus important, aussi j'ai placé mes tubes entre 2 murs de briques de terre crue préalablement séchées au soleil.

- tube 12 mm : j'ai utilisé du 16, c'est à dire 12 interne, pour limiter les pertes de charge.
Tube multicouche pour sa facilité qui garde sa forme après cintrage, contrairement au PER qui revient (de toute façon PER BAO et multicouche sont presque au même prix).
Mode escargot pour limiter les courbures, sauf celle du centre pour amorcer le retour. Faire coulisser un cintre/ressort pour chaque coude va très bien.
Il faut impérativement être 2 : un qui place, l'autre qui donne et tourne dans le bon sens le rouleau de tube.
Répartition au mur limitée à 2 m de haut.

L'OSB (de 2,50 m de long) est maintenu par quelques montants. Tu dessines ton escargot. Tu places de grandes vis pour avoir un appui pour faire les coudes et pour attacher provisoirement ton tube avec un bout de fil électrique. Tu complètes les montants intermédiaires en les entaillant en droit des tubes. Vissés au dessus et en dessous du tube, le montant retrouve sa rigidité. J'ai utilisé les montants en bois de 50 mm sauf pour les cloisons. Vis et attaches sont retirées au moment du coulage du mélange.

- sol et mur : cela diminue la température de départ. Donc mieux pour le solaire. (je te lis sur APPER)

[kitus]

@Michéle91

vue le lien que tu sites:
http://www.innovert.eu/accueil/produits/plancher-chauffant/
Ils orientent bien leur démo, dans mon cas maison de 1989 avec un pas de pose de 20 cm qu'ils appellent classique, pour 0°C extérieur je suis à 28°C en départ d'eau et non 35 à 45°C comment ils le laissent entendre.
A ces commerciaux !

Cordialement,
Chris.

[lilian.07]

Merci paillafon, les détails techniques de la mise la mise en oeuvre me permet d'envisager une réalisation mur et plancher.
Si l’émetteur MUR/PLANHER permet d'atteindre des températures départ de 24° alors le solaire thermique avec stockage saisonnier est fortement envisageable.
Il est visiblement plus simple et plus rentable de diminuer les températures de l’émetteur que d'augmenter fortement les dimensions du stockage thermique dans le sol.
Avec cette valeure de 24°c départ j'ai un delta exploitable de 4° sur 2000 m3 de terre soit environs un tampon de 4 Mwh de stockage et un coût de réalisation inférieur à un forage de 50m.

[Paillafond]

Bonjour Lilian

Tu es partisan de forages rapprochés pour faire de la géothermie verticale alimentée en chaleur par panneaux solaires l'été, d'où les 2 000 m3 de réserve au sol.
Ma maison est construite sur de l'argile, donc je vais éviter de la déstabilisée ...

Je cherche plutôt à réchauffer quotidiennement l'eau d'une ancienne cuve toutes-eaux devenue inutile (après le raccordement au tout-à-l'égout) à isoler correctement.
Pour arriver à en réchauffer l'eau l'hiver, je cherche à construire un réflecteur cylindro-parabolique. J'ai ouvert une discussion ici : https://forums.futura-sciences.com/t...bole-fixe.html, et aussi sur APPER.

[lilian.07]

Bonjour,
J'avais étudié le réflecteur et j'ai abandonné principalement pour la complexité de mise en oeuvre associé à des rendements moins bon qu'avec des nappes solaires en plastiques surtout lorsqu'on cherche à élever la température que de quelques degrés. Le capteur parabolique est très bien pour faire des hautes températures au prix de la complexité et du rendement (besoin d'un bon suivi du soleil).
Pour moi ton argile de sol n'est pas un problème plutôt un gros avantage (sol très isolant et densité thermique importante), le stockage n'engendre pas de désagrément si il est pas directement lié au Bati et que ce dernier se situe dans des plages de températures moyenne (<45°).
La cuve de récupération ne pourra garder des colories exploitables par l’émetteur basse température (mur chauffant) au delà de 2 jours.

2000 m3 de réserve c'est 15 petits trous de moins 10m réalisé par des petites foreuses de moins de 3 Kw de puissance associé a des nappes solaires simple et durable.

[Paillafond]

Les 2 techniques (stockage et parabole) ne sont peut être pas si opposées que cela.

Si la vitesse de déplacement du liquide caloporteur est indexée sur les températures du capteur cylindro-parabolique, on aura un simple échauffement sans ébullition. Et puis ce réflecteur est limité en longueur !
Et si panne d'électricité, donc de la pompe, un peu imaginer un contrepoids amorçant une rotation du réflecteur.

La réflexion est que l'hiver, l'énergie solaire est faible et de courte en durée, aussi pour y pallier, je pense donc amplification.

Une idée d'auto-construction : http://www.solardishsystem.com/

Concernant les 15 trous de 10 m, je ne peux pas me permettre aussi profond. Il faudra que je vérifie, mais la nappe phréatique doit être à 5 m. Admettons que cela soit possible quand même. Le principe consiste à injecter l'eau chaude provenant de capteurs solaire dans un tuyau faisant un aller-retour dans 15 tubes PVC fermés et remplis de béton. Ce volume est chauffé pendant tout l'été, puis quand la saison de chauffage arrive, la circulation est dirigée vers les planchers chauffants.

Mais il y a un effet d'échelle qui n'est pas en faveur du particulier : volume chauffé trop faible, déperditions périphériques trop importantes...
Il faudrait pouvoir convaincre et associer ses voisins ... ! à minima.

Donc les 2 orientations (stockage et captage) devraient être complémentaires pour un particulier, non ???

Abordons les nattes solaires. J'ai un a priori négatif. Habituellement réservées au chauffage des piscines, j'entends souvent qu'elles sont fragiles et peu durables. Dommage, car avec un verre par dessus, cela aurait fait un capteur solaire facile à auto-construire. Dans la même idée, il y celle-ci : http://www.apper-solaire.org/Pages/E...ure%20ardoise/ je la cite souvent, car je la trouve simplissiment géniale!

Concernant la température des planchers/murs chauffants, on est bien d'accord, elle sera d'autant plus basse que leurs surfaces, ou leur nombre, sera élevé. => L'objectif étant de réaliser l'équivalent d'une grotte rayonnant de toute part une douce chaleur.

Edit : super mes liens fonctionnent !

[lilian.07]

Oui, je te rejoins dans le principe stockage et parabole pas forcement contradictoire mais la parabole est le capteur le plus complexe qu'il soit il est généralement utiliser pour aller chercher les hautes température au prix du rendement et de la complexité de mise en oeuvre, la complexité de fabrication et de régulation.
Le stockage s'accorde très bien avec les nappes solaire couverte par du polycarbonate car on atteint des rendements exceptionnelles avec une mise en place et un coût ci des plus faibles.
ci dessous des notions de puissance dégagée et mesurée réellement par les différents capteurs fabriqués avec la variation météo associé.
Meme l'hiver par 0° il est envisageable d'obtenir de bons résultats avec de la nappe EPDM solaire et un émetteur basse température type mur chauffant.

Concernant les 15 trous de 10 m

Le principe est là en effet avec la notion que tu peux injecter et soutirer environs 50W/mètre de forage (pour ce cas environs 7.5 Kw), un tampon d'eau permet d'augmenter cette puissance d'injection et d’extraction car il y a un lissage des pics.
L'EPDM solaire qui résiste à 110° en statique travaille ainsi à rendement max puisque il ne s’élève jamais au dessus de 50° même en plein été puisque il est lié au stockage qui ne dépassera pas 35° en fin du mois de septembre. Les pertes latérale du BTES sont ainsi minimiser carle DT avec le solfroid n'est que de 20° la première année puis diminue avec le temps puisque la température périphérique du stock (sol sur le coté du stock) augmente sensiblement jusqu'à la 5eme année (pour fnir à l'équilibre aux environs de 20° sur les premiers mètres externes au stock).

Mais il y a un effet d'échelle qui n'est pas en faveur du particulier

Plus le stock est gros plus son rendement augmente mais dans ce cas puissance max capté par les nappes et température minimum acceptable à l’émetteur permet de se passer d'un gros volume de stockage.

Abordons les nattes solaires.

Les nappe en PP bon marché (80°) statique sont altéré car on les laisse monter en température au dela de ses valeurs, les nappes en EPDM (durabilité pour les toit données à 30 ans) sont elles concu pour du 110° en statique mais l'idée c'est qu'elle ne pourrons jamais dépasser les 40° dans notre cas puisque il y a circulation d'eau par injection dans le sol qui ne dépassera pas les 40°, gros avantage à cette température 35° extérieur...30° dans la nappe on atteint des rendements solaire proche des 100% inaccessible par aucun autre capteur aussi simple soit t'il....un mètre carrée peut capter facilement 900 à 1000W.

Dans la pièce jointe les températures de circulation (comprendre température demandée par le radiateur basse température) à l’intérieur de la nappe EPDM vitrée sont de 40° on arrive à tirer 350W par 10° extérieur. Imaginons un instant si on demande 25° dans le mur chauffant on doit facilement atteindre les 500W/m2 de nappe et donc avoir une bonne partie de l'année (intersaison) nul besoin d'utiliser le stock de calorie du BTES qui doit encore pouvoir se charger certain jour d'Automne...

Merci pour les liens.

[Paillafond]

Bonsoir Lilian

Le sujet commence à devenir intéressant …

J'ai décrit plus haut ce que je connaissais de ton stockage souterrain.

Mais il me manque des éléments.

Peux-tu m'expliquer précisément (et avec lenteur pour mon cerf-volant) le circuit exact que prend une calorie captée au niveau des panneaux solaires et son utilisation au niveau du plancher/mur chauffant. Merci !

Merci également pour la différence de structure des nattes solaires. J'ignorais cette différence entre PP et EPDM.

[lilian.07]

Bonjour,
Les nappes solaires sont très efficace lorsque la température extérieur n'est pas trop éloigné de la température de consigne de l'eau que l'on utilise pour le chauffage.
Voir principe et rendement surfacique (PJ)
l'avantage du stockage en terre c'est sa forte capacité de stock a long terme car la terre est isolante mais à 4 mois de stockage et compte tenue de la taille réduite de ce stock les pertes sont élevés (ce qui n'est pas forcément pénalisant sur plusieurs années), les calculs montrent un rendement de stockage/destockage sur 4 mois de 25%. Plus la température de stockage est faible plus le rendement du système augmente et plus les panneaux solaires fonctionnent à haut rendement (on estime que qu'on peut doubler l’énergie captée par les panneaux grâce au stockage dans le sol) et que le stock se recharge principalement en été au moment ou les nappes solaires peuvent atteindre presque 100% de l’énergie incidente solaire.

Il y a donc circulation (échange) entre le panneau et l'échangeur de sol (le stock BTES) à très haut rendement. Ce stock est un échangeur qui est lié à un ballon tampon d'eau puis à ton émetteur de chaleur (mur/plafond...). Bien entendu en intersaison on évite de puiser dans le gros stock on favorise le solaire direct des panneaux solaires vers le mur chauffant via ton ballon tampon.

Pour la construction du BTES je préconise de petit forage plus simple et réalisable par de petites machines bon marché. Je préfère les sondes dites axiales qui sont en fait bien plus simple qu'un tube en U à insérer (c'est en fait un tube PVC/PE 50mm de la taille du trou ou l'on insère un autre tube PE de 12mm au fond du forage et dans le tube PVC étanche pour réaliser la circulation d'eau et l'échange est donc bien plus performant qu'avec un petit tube en U.
En plus l'échangeur permet une inertie hydraulique non négligeable et donc un meilleurs échange par lissage des températures d'échanges au stockage et déstockage.

Il faut considérer le BTES comme un ballon tampon intermédiaire entre ton mur et tes panneaux solaires.

Le rendement de ce tampon long est de 20% la première année puis 25%,30%;32%;33%;34....les autres années suivante.
Il est préférable de faire un préchargement la première année afin d'être déjà dans les rendements plafond de la 3eme annee..
Ensuite c'est un système cyclique infini, évolutif qui stock le surplus de chaleur pour le restituer l'hiver...
Ainsi je préconise plutôt la possibilité de faire 2 zones d'échange dans ce stock au sol permettant également le rafraîchissement l'été par inversion de sens entre le mur chauffant et l'échangeur périphérique de sol qui augmentera également le rendement du stock.

En espérant t'avoir aidé.

[Paillafond]

Bonjour Lilian

le graphique montre clairement qu'une faible élévation de température se fait avec un fort rendement.

Mais à quelle température l'eau du stock sous-terrain sort-elle ? Je doute qu'elle soit utilisable directement.

Il faut installer un relais comme une chaudière pour élever l'eau à bonne température ou mieux une pompe à chaleur.

[lilian.07]

Bonjour,
Voici un graphe (en marron température moyenne du BTES, au centre plus chaud à l'extrémité plus froid mais c'est la température que l'on recolte en sortie principale du BTES).
Sur un an du 1er janvier au 1er janvier. On remarque que la température de sortie du BTES ne dépasse pas les 30 degrés la première année en plein été(température extérieur de la zone en rose).
Les autres années il y a un gain en température au premier janvier qui augmente jusqu'à 28/29° la 3eme année .
La première année tu es à 23° au 1er janvier (on a élevé 2000 m3 de terre de 9° à 23° en un été de charge.)
Pour moi il faut une PAC eau eau en backup qui bypass si l'eau est supérieur à 21° sinon elle fonctionne avec un COP très élevé (7) mais j'avais étudier la possibilité d'une chaudière bûche tournant à plein régime qui viendrait recharger ce stock en plein hiver pour quelque jours seulement de mise en route et c'et tout car le stock de charge est infini et très persistant sur un mois.... faire reprendre 2/3° à ce stock en plein hiver serait un jeux d'enfant pour une chaudière fonctionnant à 70°.

[fonfred]

Bonjour, dans un sol 100% roche les pertes ne seraient pas plus grandes ?
Merci.

[lilian.07]

Pour la roche nous sommes dans un sol les plus avantageux, chaleur massique plus importante, conductivité optimum et donc diffusivité adapté au stockage. La stabilité du sol est un autre avantage surtout pour la phase de forage qui est plus simple.
La seule contrainte pour le sol c'est l'écoulement important dans le sol qui viendrait lessiver les calories.
Une humidité importante ou une eau stagnante serait un avantage.

[fonfred]

Une bonne conductivité, c'est aussi beaucoup de pertes non ? pour les écoulements, faudrait faire sous la maison pour les éviter au maximum.
sinon 15 trous de 10m pour 2000m3 soit une surface de 15*15m, ça fait une faible densité je trouve.

[lilian.07]

en fait la vitesse du front de chaleur se mesure par la diffusivité et c'est en quelque sorte la conductivité multipliée par la densité thermique volumique de la matière traversée.
Donc par la chaleur massique de la roche on neutralise la conductivité (en fait la roche est plutôt un isolant thermique lorsqu'on parle de dimension comme 6 m d'épaisseur)

Faire sous la maison n'est en général pas possible mais ce serait l'idéal avant construction car les pertes (75%) viennent réchauffer le bâti.
Dans le cas classique on met une bâche en terre avant recouvrement ce qui provoque une étanchéité comme un parapluie.

2000 m3 sur 10m ça fait un rayon de 8m au sol. Le nombre de trou de forage est lié à la puissance max injectable/soutirable...c'est souvent la puissance maximal des panneau thermique en été qui dimensionne le nombre de forage (mais ce paramètre peut être réduit par l'ajout d'un ballon tampon qui lisse cette puissance crête).

[fonfred]

Merci pour toutes ces infos.

[lilian.07]

Plutôt de viser un plancher chauffant très basse température, ne serait il pas plus pertinent de voir du coté du plafond chauffant ? En effet ce dernier a des atouts non négligeable et il permet certainement d'atteindre de meilleurs performances.

[Paillafond]

Bonjour Lilian07

L'idée de multiplier les surfaces rayonnantes amène à penser au plafond, surface "inutile", en tous cas non-encombrée et disponible alors que les murs ou le sol ne sont plus utilisables (sauf à tout casser)

Mais il faut être prudent parfois, car le gradient de température vertical peut être source d'inconfort pour certaines personnes sensibles.

Cette étude montre, en page 8, que le nombre de personnes présentant un inconfort (le PPD en ordonnées) est plus grand avec un plafond chaud qu'avec des murs chauds.

[lilian.07]

Document très intéressant merci. Un avantage du plafond c'est ça réactivité et nous sommes toujours en moyenne plus proche de l’élément rayonnant que pour un mur ou un plancher. Je parle du haut du corps.

[Paillafond]

Notre position verticale donne un avantage au mur chauffant : les infra-rouges sont mieux captés par l'eau de notre corps en offrant au mur une plus grande surface "visible".

[Paillafond]

Bonjour Lilian07

dans mes messages précédents, j'ai fait mention d'un chauffage au moyen d'un réflecteur. L'idée était de concentrer la chaleur sur une surface réduite afin d'obtenir des températures supérieure à celles des capteurs Plans.

Et bien … je viens faire mon mea culpa : cela ne marche pas !

En cause, le rayonnement solaire DIRECT insuffisant pendant les mois d'hiver, et une erreur de calcul

En fait, avec un réflecteur de 3 m2, je ne pourrais récupérer grosso modo que 1 KWh PAR JOUR en Janvier, 2 en Février, 3 en Mars !
Donc trop peu pour être exploitables.

Après tout, c'est logique : si cela avait été possible, d'autres que moi auraient trouvé la solution bien avant moi !