Calorifuge de tuyauterie enterrée

[Jypou]

Bonjour,
Je vais réaliser la pose d'une canalisation enterrée calorifugée dans mon jardin (pelouse bien horizontale) entre ma maison et mon puits pour alimenter une PAC eau/eau. Projet à Tarbes.
Température de l'eau venant (retour) du puits 15°C (maxi). Il s'agit de ne pas trop refroidir cette eau en hiver dans la partie en tranchée.
La tuyauterie aller ne sera pas calorifugée (température mini sortie de l'évaporateur 3°C, profondeur de la canalisation 80cm).

Pouvez vous me dire comment mettre en œuvre le tuyau avec son calo, sachant que le niveau de l'eau du puits monte parfois jusqu'à 40cm de la pelouse (prof du drainage).
Le calorifuge et sa protection mécanique seraient donc sous l'eau si enterrés à plus de 40cm.

Une solution possible est d'enterrer le retour à moins de 40cm de prof, de respecter une pente vers le puits avec:
tube multicouche 20/26mm + calo mousse de caoutchouc + gaine électrique dia 90.
La gaine électrique protège de l'eau pendant quelques années, mais j'ai un doute au bout de 10 ans.
Pour que l'évacuation de l'eau soit plus facile n'est t il pas mieux des cellules ouvertes? (donc calo bas de gamme) et non pas fermées (lesquelles n’empêchent pas le calo de devenir une éponge).

Il existe dans le commerce des tuyauteries en PEHD pré-calorifugées, mais que deviennent-elles au bout de 10ans?

Merci pour vos conseils.
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[beberbrouillat]

Bonsoir,

Voir éventuellement le matériel pour réseau de chaleur.

[bobflux]

Un gros tuyau noir en Polyethylene donne une conductivité thermique dans les 0.4 W/m.K

diamètre intérieur 30mm
tuyau de 1m
surface pour calculer les déperditions thermiques : 0.11 m²
épaisseur 5mm

Pertes : 8.8 W par mètre de tuyau et °C

À supposer que ton tuyau baigne dans de l'eau à 5°C et qu'il y ait de l'eau à 13°C dedans, tu perds 70W par mètre.

Si le débit d'eau est de 2 m3/h et le deltaT entrée/sortie de la PAC de 10°C , cela représente 23 kW.

Donc, les pertes par m de tuyau sont de 0.3% de la puissance totale... alors pas la peine d'isoler...

Bien sûr, avec du multicouche, beaucoup plus fin que du gros tuyau noir, le calcul est à refaire...

[Jypou]

beberbrouillat:
Il y a par exemple Thermoflex, mais le commercial aurait peu être pas pensé à me conseiller du PE.

bobfuck:
merci beaucoup pour le précieux tuyau!, qui m'a paru de prime abord contre-intuitif concernant le diamètre. Après vérification un PE de 20mm int a en effet plus de déperditions qu'un tube de 30mm int (avec lambda=0.4, épais=2.5mm, je trouve 11.2W/ml/°C au lieu de 8.8).

Mais voilà, je n'avais pas tout dit:
je souhaite me garder la possibilité de pouvoir régénérer mon puits si cela s’avère nécessaire en le chauffant avec des (petits) panneaux solaires. Quel est la température maximale que peut accepter ce PE enterré?
Si la température est rédhibitoire, il me restera la possibilité d'emboiter mon multicouche 20/26 dans le PE 30/40. Il faudra peut être de la graisse d'électricien (utilisé pour enfiler des câbles).

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

Le PE n'est pas un bon isolant mais vu le débit, mais conduit tout de même 1000x moins bien la chaleur que le cuivre ! Comme l'eau reste très peu de temps dans le tuyau, ça va...

Si tu pompes pour ta PAC et que la température ne baisse pas, c'est que l'eau se renouvelle et se déplace dans le sous-sol... si tu injectes de l'eau chaude l'été, l'hiver quand tu en auras besoin elle sera partie...

[caillou]

Le maitre mot est étanchéité. le système doit impérativement être étanche à l'eau.

[Jypou]

Je pense que l'eau ne se renouvelle pas toute l'année:
Mon terrain est 5m au dessus (en altitude), de 2 cours d'eau jamais à sec, situés à 100m.
Il est certain que mon puits n'est pas étanche: lorsque je le vide, je vide en même temps ceux de mes voisins, puis se rempli assez rapidement (1journée ou 2) jusqu'à -5m (donc il y a 2m d'eau, le puits étant de 7m de profondeur). Je comprends qu'il draine une grande surface de terrain. Au dessus de -5m, s'il se vide peut être dans les cours d'eau, c'est à un débit très faible.
Ce qui me fait penser que le débit est très faible ou inexistant est que le niveau dans le puits peut être très longtemps (un mois) à -0.4m.

Je dois vérifier que la température ne baisse pas trop après une année ou 2 de chauffe, mais en attendant je ne sais pas grand chose sur le renouvellement.
C'est en attendant que je prévoie la possibilité de régénérer le sous sol.
Je devine qu'il est dangereux de chauffer le sous sol en été (risque de déminéralisation localement) et inutile. C'est plutôt en février-mars que ça peut être utile.

Apparemment tu est septique sur la régénération?
Est ce qu'il existe des installation avec régénération?

[Jypou]

message de caillou:

Le maitre mot est étanchéité. le système doit impérativement être étanche à l'eau.

Je comprends que tu veux dire que calorifuge doit être dans une enveloppe étanche?
N'est il pas illusoire de prévoir une enveloppe étanche?
Thermaflex propose sur son site un PEHD avec isolant en POLYOLEFINE et gaine pour protection mécanique.
Il précise que le calorifuge est étanche même si la protection est percée.
Geberit propose un multicouche avec isolant 9mm à enterrer sans protection mécanique.

Mais je ne sais rien de plus, je n'ai affaire qu'à des commerciaux non spécialistes et un peu court techniquement.

[Bounoume]

bonsoir jypou,
je suis bien incapable de te conseiller pouir le calcul des échanges thermiques, mais, dans ton post, il y a 2 points qui me chagrinent:

le premier, mineur, est:
est-il utile d'isoler la canalisation d'amenée d'eau à 15°C, si elle est enterrée suffisamment profondément?
A priori, dans ta région, à 1m àu 1m50 de profondeur, la température ne me semble pas descendre bien bas... disons 12 ou 3°.......


et le point majeur:
dans la PAC eau/eau il faut un site de puisage (le puits, qui chez toi est à 15°) et un site de rejet DISTANTS, pour que l'eau refroidie ne soit pas pompée en circuit fermé.

Si tu rejettes l'eau utilisée dans le puits, ça ca en refoidir le contenu et bientôt tu pomperas de l'eau à 3°C....

Et puis ne te fais pas rouler par l'installateur: en plus d'une conception farfelue des régulations, le mien avait oublié.... de vérifier si l'eau du puits était chimiquement acceptable et ne risquait pas d'attaquer l'échangeur interne de ma PAC..... j'ai donc dû installer un échangeur auxiliaire -qui, bien connecté, m'a d'ailleurs permis d'éviter de plus faire tourner la PAC en fonction clim - mais ceci est une autre histoire.
cordialement
hp

[Bounoume]

désolé, jypou, il m'a aussi échappé que ton puits donne peu d'eau.

ça n'enlève pas ma remarque concernant le site de prélèvement distant du site de rejet.
Mais ça me rend pessimiste.
Ces dernières années mon puits a baissé son niveau, j'avias réduit le débit de pompage au minimum. Et l'eau, qui en automne était à 12, arrivait à 10 en fin d'hiver et à 14 en fin d'été: c'est vraisemblablement que, faute de renouvellement, l'eau rejetée pourtant à une vingtaine de mètres.... revenait dans le puits!!!

quand au retour direct de 100% du débit pompé, c'est sûr, en 2 ou trois jours de chauffe intense, tes 3 ou 6 m3 du puits seront, bien glacés à 3°C.....
trop paresseux, je ne me lancerai pas dans un calcul de génioe thermique, mais je doute que la 'régénération' soi une solution..... à moins de disposer d'un volume de stockage suffisant.
Peut-être 100 m3 chauffés l'été à 40 ou 50°, suffisamment isolés pour conserver la chaleur en intersaison.... et libérant les calories l'hiver.....
mais il faudra de sacrés panneaux solaires.... et toute une régulation..
Q'en dis-tu, ami bobfuck?

[Jypou]

est-il utile d'isoler la canalisation d'amenée d'eau à 15°C, si elle est enterrée suffisamment profondément?

suite à la remarque de bobfuck ci dessus, un pe épais est assez bon isolant, je peux l'enterrer à 80cm (et non pas à 40cm comme j'avais initialement prévu).

à 1m àu 1m50 de profondeur, la température ne me semble pas descendre bien bas... disons 12 ou 3°.......

Tu veux dire qu'à cette profondeur la température est 1, 2 ou 3°C. Je ne sais pas, mais ces valeurs me semblent faibles, vu que le terrain semble n'avoir jamais gelé depuis 15 ans. Épaisseur de glace dans ma mare 3cm maxi (mare artificielle avec étanchéité)

Ces dernières années mon puits a baissé son niveau,

Je pompe l'eau depuis 15 ans (date de la création du puits) pour la machine à laver le linge et pour les WC (soit 40m3/an) et pour l'arrosage (quantité inconnue mais importante), parfois je le vide un peu dans le fossé communal, lorsqu'il est trop plein. Je constate qu'il y a de + en + d'eau. Ma grand-mère disait que c'est important de pomper pour que les veines d'arrivée d'eau se forment. J'ai pu vérifier et constater cela.

l'eau rejetée pourtant à une vingtaine de mètres.... revenait dans le puits!!!

Ceci est parfaitement normal. Mais en revenant au puits, l'eau s'est réchauffée par le terrain traversé. Le terrain se régénère (se réchauffe) par les eaux de pluie qui tombe sur ton terrain (et de tes voisins). Pour que le transfert d'eau et de chaleur se fassent, il faut un débit entrant (mais pas forcement sortant dans ton cas).

quand au retour direct de 100% du débit pompé, c'est sûr, en 2 ou trois jours de chauffe intense, tes 3 ou 6 m3 du puits seront, bien glacés à 3°C....

Non.
Ton installation est à circuit ouvert, le mien est à circuit fermé pour éviter la mise en place d'un échangeur, de pompe supplémentaire et d'un filtre pour ne pas encrasser l'échangeur (eau parfois boueuse). J'ai mis un serpentin de 70m au fond du puits pour faire échangeur. Puissance chaud de ma PAC 4kW (chauffage+ECS). Sur le plan thermique mon installation (comme la tienne) s'apparente à un captage horizontal. Je pompe de la chaleur sur l'eau de pluie qui tombe sur le terrain que je draine (mon terrain+ voisin+champs de maïs). J'ai constaté que ce terrain est très grand: lorsque je vide un peu je vide en temps et immédiatement celui de mes voisins (qu'ils utilisent pour l'arrosage) ainsi que les flaques d'eau dans le champs voisin. La surface que je draine est bien supérieure à la surface pour les capteurs horizontaux recommandé pour ma PAC de 4kW.
Je ne sais pas mesurer pour l'instant le débit sortant (je mettrai un débitmètre sur l'eau que je pompe et je mesurerai l'abaissement de temp), donc je ne sais pas s'il est suffisant toute l'année.
Si pas suffisant, je peux réchauffer le puits par capteur solaire ou pomper l'eau et la rejeter 50m plus loin sur mon terrain (j'ai déjà un réseau d'arrosage enterré), elle ne manquera pas de revenir au puits. Cela ressemblerait un peu plus à ton installation.

J'apprécie que nos 2 installations sont à température positive (circuit évapo), cela évite d'utiliser de l'antigel et d'améliorer le COP.

[Jypou]

Peut-être 100 m3 chauffés l'été à 40 ou 50°, suffisamment isolés pour conserver la chaleur en intersaison.... et libérant les calories l'hiver.....
mais il faudra de sacrés panneaux solaires.... et toute une régulation..

Ceci est un peu en dehors du sujet de ce post.
On peut stocker aussi en hiver car il y a parfois du soleil, et puisqu'on stocke à toutes les saisons pas besoins d'avoir un volume si important.
On peut stocker à des températures bien plus faibles. A Lyon la température des nappes sont à 22°C (à Paris, encore plus) cela suffit pour chauffer un bâtiment par géocooling, je veux dire géoheating (en utilisant le principe des dalles actives).
Est ce vraiment utile de calorifuger une cuve pour des températures si basses? non, une cuve enterrée peut faire l'affaire. La terre qui stocke les calories ce qui permet de réduire encore le volume de la cuve.
On peut stocker à des température encore plus basses pour éviter les pertes de calories par des mouvement d'eau, et réduire/supprimer les capteurs solaires.
Ben... c'est bien ce que tu as réalisé et ce que je suis en train de faire: stockage dans le sous sol et déstockage par PAC! en nous n'avons plus de cuve étanche.

[bobflux]

> A Lyon la température des nappes sont à 22°C

Chez moi, à 20 km, ça sort de la pompe à 12-14°C...

[Jypou]

A Portes-les-valence, ça sort à 15,8°C stable toute l'année. Mais il y a plusieurs cours d'eau à des températures différence sous la même ville.

[Jypou]

Je m'oriente vers la solution multicouche 20/26 emboité dans du PE 30/40.
Si le PE se ramolli un peu au dessous de 50°C ce n'est pas bien grave, il est protégé mécaniquement et thermiquement par le multicouche.
As tu des info sur le ramollissement du PE?

Geberit propose un tube MEPLA avec de la mousse de PU. Pas fait pour l'eau.
Thermaflex propose un produit qui irait sous l'eau, mais hors de prix

[Jypou]

erratum: au dessus de 50°C