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

[lilian.07]

Merci Herakles pour ces résultats de recherches.
Ca permet de confronter à nouveau le programme dynamique spatial à la réalité et donc permettre de valider un projet de manière fiable.
Cordialement
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[Lo-K]

Bonjour Lilian 07,


Bien sûr la régulation est prévue tant à la charge qu'à la décharge du stockage. Ce n'est pas l'aspect le plus redoutable de ce pari technique.

Pour moi, à l'heure de l'habitat très basse énergie, passif, ou à énergie positive, un telle intervention en chauffage solaire thermique et stockage n'a de sens que simple. En effet, en me passant de ce système je chauffe le bâtiment avec 6 stères de bois par an*!

Ce que j'espère pouvoir faire c'est un bâtiment, très isolé, posé comme sur une bouillotte de terre, réchauffée modérément. Parce que cela me paraissait assez aisé à réaliser. L'idée d'utiliser l'inertie du sol directement sous la maison comme volant d'inertie me paraît très judicieux. Un peu comme dans l'habitat troglodyte. Un sous sol activé modérément donc. Mais il faut évidemment s'assurer de l'aspect effectif d'un tel concept non seulement intuitivement, par expérimentation, et projets réalisés, mais aussi par modélisation mathématique, ne fusse que pour s'assurer un peu correctement de la faisabilité d'un projet en fonction des données du sol et du bâtiment. S'il ne peu faire mieux que du passif, qui nécessite tout de même un peu de chauffage, ça n'a aucun sens.

Ce qui m'inquiète principalement, c'est la surchauffe en mi saison, à partir du mois de septembre et la décharge trop rapide du stockage une fois les apports solaires absents.
Je peux contrer assez facilement le risque de surchauffe avec un isolant sous le revêtement de sol intérieur. Cet isolant au sol d’ailleurs me rassure plutôt, pour le cas ou ce système ne fonctionnerait pas correctement*: je garderait les pieds au chaud grâce à l'isolant, et le sol ne risquerait pas dans ce cas de devenir une pompe à calorie.
Mais l'autre inconnue est de savoir ce qu'il en est de ce stockage après trois mois*? S'il est déjà complètement refroidi, en deçà de 18°C, ça n'a plus qu'un intérêt limité, hormis de conserver la maison hors gel en cas d'absence. Ce qui n'est déjà pas mal.

Comme vos simulations montrent un rapide échauffement de la dalle, je suppose que le refroidissement doit lui aussi être assez rapide. Or je comptais sur la capacité de la terre à devenir une sorte d'isolant au cours du temps au fur et à mesure de la fuite de calories, pour conserver des calories sous la maison. Mais ce principe n'est peut être pas suffisant.

J'ai dû commettre des erreur logiques ou des imprécisions dans mon tableur qui se montre plus rassurant, même si l'échauffement est effectivement bien présent et un peu trop important dés le mois de septembre en surface.

Tout cela est intéressant en tout cas, et en même temps me laisse perplexe. Héraklès ne parle que très peu d'une isolation de la dalle de sol, alors que ses réalisations se situent en région chaude.

Je suis donc un peu dans l’expectative, mais cela va me relancer dans les calculs.


Bien cordialement et en tout cas merci pour votre aide.

Laurent

[Lo-K]

Re-bonjour Lilian.07,

Mon précédent message correspond à un de tes post plus haut. Je n'avais pas vu qu'entre temps tu avais postés une série de graphiques et simulations.
Je vais étudier cela dans le détail, mais apparemment la conservation de la chaleur dans le stockage est correcte. Je n'ai besoin de 3600KW dans le stockage que pour tout l'hiver. S'il me reste cela en janvier c'est encourageant, même si évidemment je ne peux en récupérer qu'une partie.

Merci pour ces études !

Laurent

[lilian.07]

Finalement avec nouvelle simulation après 90j de coupure d'injection j'obtiens 28 degrés au centre d'injection.

Résultat très convaincant car si je regarde le stock potentiel sous la maison c'est plutôt correct (28-20 x capacité sol 0.5 Kwh/° sur 900 m3 environs 3600 Kwh en stock au bout de 3 mois sois vers mois de janvier)

Bonjour Laurent, je confirme que tu as bien 3600 Kwh d'énergie en stocke (360l équivalent mazout) au mois de janvier et que cette énergie est exploitable si on considère que tu chauffes avec une température plancher jusqu'à 20°.
Donc c'est un resultat excellent et très encourageant pour toi. Par ailleurs à partir des données de "résistance thermique" des isolants classique sous dalle tu peux calculer l'épaisseur à mettre pour en jamais surchauffer à mi saison.
L'important maintenant c'est de bien préciser les paramètres pour affiner la simulation (notament la diffusivité) qui permet de connaitre précisement la pénétration de l'onde dans une masse (l'idéal étant une mesure réel sur le terrain).
La diffusivité est donnée par la formule suivante : Diffusivité=Lambda (conductivité en W/mK) / ro (masse volumique du matériaus en kg/m3) x c (capacité thermique masique en J/kg.K).
Ensuite une fois les paramètres bien fixés je pourrai lancer un dernier calcul avec un pas plus fin (centimètrique) 1 à 2h de calcul machine mais important et en 3 étapes (charge durant x mois), décharge (chauffage), attente cycle suivant.
La bonification provoqué par le préchauffage de la masse de terre dans le temps (au bout de 5 ans) se situera environs à 3 à 4° au dessus de la courbe de l'année N=1 que j'ai donnée précédament.
Cordialement.

[herakles]

Héraklès ne parle que très peu d'une isolation de la dalle de sol, alors que ses réalisations se situent en région chaude.

A mon avis inutile puisqu'en mi-saison , on peut aérer la maison un peu plus que de coutume en refroidissant les murs intérieurs pour rééquilibrer le ressenti de chaleur à l'intérieur entre dalle un peu chaude et murs moins chauds...

Bien entendu, il est possible de poser une isolation sous la dalle et de faire un pontage entre ladite dalle et la masse de terre avec un réseau de tubes PEHD et un circulateur pour ajuster plus finement la température de la dalle

L'autre intérêt des TAG est la possibilité de climatiser l'habitation au début de l'été en gardant la maison fraîche en juin Juillet ..

[Lo-K]

Bonjour Hérakles,

Merci pour ta réponse.

Je parlais d'isolation parce que Lilian.07 avec ses simulations arrivait à une température au centre de la dalle de plus de 30°C après trois mois d'injection d'eau chaude à 50°C.
Trente degrés cela commence à faire beaucoup*!

Par contre effectivement si la dalle est à vingt et quelques cela ne se percevra pas en journée, et la nuit, dans mon coin où il peut déjà faire très frais en septembre (ou encore bien chaud..!!) il est possible de ventiler ou de profiter déjà de l'apport de la dalle.

L'autre aspect de l'isolation sous revêtement de sol c'est d'éviter que le stockage ne se décharge trop rapidement trop tôt. Une maison isolée de type très basse énergie n'a pas besoin de chauffage avant fin octobre début novembre. Dans ce type d'habitation si la dalle est à 25°C en septembre la température ambiante va à peu près atteindre cette température, inutilement et au détriment d'un apport plus tardif.
Enfin, c'est du moins ce qu'il me semble en réfléchissant de manière empirique.

Bonne soirée.

Laurent

[lilian.07]

Nous sommes là en présence de 2 systèmes qui ont la même utilité dans une configuration similaire, le stockage thermique dans le sol.
L'un utilise l'air comme vecteur thermique de transport, l'autre l'eau. Les effets à cette même profondeur sont donc similaires et les inconvénients thermiques également. Il faut donc réguler d'une manière ou d'une autre...je préfère toutefois l'isolant à la perte du surplus de calories, car d'un coté on ne destock pas et de l'autre on perd du stock . On a vu par ailleurs grâce à la simulation numérique que l'isolation sous dalle et très efficace car les niveaux de température entre la terre sous l'isolant et la dalle sont très proches (<10°) ce qui permet également d'atteindre cette objectif vertueux d'échangeur thermique perpétuel en conservant la chaleur au plus prêt du besoin (les rendements de transfère deviennent très élevé).
Enfin ce problème ne concerne à première vu que des maisons à très faible besoin thermique ce qui n'est pas le cas de la plupart des bâtiments en France.

[Lo-K]

Bonjour Lilian.07

Plutôt que de définir une température d'injection durant un certain temps, ce qui est très aléatoire dans la réalité, n'est il pas possible d'établir une simulation en définissant l'énergie envoyée(+) ou retirée(-) du stock mois par mois? Ca donne ceci pour le projet

En KWh

Janvier: -1014
Février:-1051
Mars: 847
Avril:1704
Mai: 2190
juin: 2102
juillet: 2102
Août: 2072
Septembre: 1658
Octobre: 679
Novembre: -326
Décembre: -1255


Le jeu en tout cas est très serré. La participation du seul stockage au chauffage de l'habitation correspond à 2,3 stères de bois.
Cela ne représente pas tout à fait rien pour moi parce que je suis d'avis que la biomasse doit en principe, dans le meilleur des cas, retourner à la terre. Je préfère donc que ces deux stères soient apportés à mon jardin sous forme de broyat que brûlés dans un poêle.


Concernant les 3600Kw disponibles au mois de janvier, n'est ce pas un peu surestimé? Si le coeur du stock est encore à 28°C en janvier, ce n'est pas le cas à sa périphérie. Il faudrait opérer le calcul de l'énergie disponible avec la température moyenne du stock et les 20°C à obtenir.

Bonne journée à toi.

Laurent

[lilian.07]

Bonjour Laurent.

Bien entendu en connaissant le besoin énergétique mois par mois on est bien plus réaliste car le système est pris en compte dans une plus grande dimension c'est à dire si tu as utilisé l'excellent fichier d'Herve Silve :
-La prise en compte de l'ensoleillement chez toi
-Le rendement et la surface des panneaux
-Le besoin en consommation de la batisse.

Il manque alors pour être exhaustif la simulation du stock accompagné du rendement des circuits et on obtient le fameux SFP5 (saisonnal performance 5 qui se suffit à lui même pour le lancement d'un projet réaliste et réalisable)

Avec ce type de donnée je vais pouvoir augmenter la précision des calculs.
Me manque toujours le paramètre de diffusivité de ton sol pour être très proche de la réalité (voir post plus haut pour retrouver le calcul avec les 3 paramètres essentielles en géothermique conductivité du milieu, capacité massique et densité)

Pour l'estimation des 3600 Kwh c'est une "sur-estimation" probable en effet car lorsqu'on regarde la coupe de température de sol on s'appercoit que la température décroit de part et d'autre du stockage, ce qui est normal mais on considère aussi qu'on ne déstocke pas au delà de l'emprise (en dessous et en dessus) ce qui est faux donc lorsque je serai à l'affinage des paramètres il faudra intégrer toutes ses courbes pour faire une moyenne réaliste.

J'ai ma petite idée pour connaitre facilement le stock residuel réel (chaque pixel de couleur correspond à une température et une surface de terre définit par un paramètre que l'on fixe à l'origine)
Pour l'instant j'ai fixé grossièrement les paramètres suivant : pas de temps 1h (je ne me soucis pas des variations qui se passe en dessous) pas d'espace (20cmx20cm = 1 pixel) diffusivité 1 mm²/s.
Lorsque l'ensemble des critères seront fixés (il me manque la diffusivité pour être précis) je réaliserai un calcul avec une précision de 10s en temps et un pas de 5cmx5cm le temps de calcul qui était de 2 minutes avec mon PC va passer à 3h environs. Mais une machine de calcul est fait aussi pour ça mais il faut bien fixé les parmètres à l'origine.
Bon week-end

[Lo-K]

Bonjour Lilain.07,

Je ne connais pas Herve Silve, mais j'ai réalisé un tableur qui me donne ces informations en tenant compte des degrés jours et de l'ensoleillement local, le positionnement des capteurs, de la véranda, du niveau d'isolation et des dimensions du bâtiment, du rendement des différentes techniques.
C'est sur cette base que je t'ai donné les informations précédentes d'énergie injectés ou puisée mois après mois. Elles prennent en compte le comportement du stockage aussi, en fonction de la nature du sol (caractéristiques et température initiale). Ceci dit ça m'intéresse de comparer si tu as le lien (je n'ai pas cherché avant de te répondre).

Ce tableur me donne le comportement du stockage. Notamment la progression de l'onde thermique mois après mois, qui varie en fonction des caractéristiques du sol que je peux modifier. Ce qui me permet de déterminer un volume réchauffé en un temps donné, sa température moyenne etc... et aussi quand ce volume dépasse le volume du stockage, c'est à dire donc les pertes considérées irrécupérables, mais qui participent à l'isolation du stockage, ce qui est pris en compte dans les calculs.
Sur cette base, à partir des moyennes de températures de la zone réchauffée je peux extrapoler la température au coeur du stock en connaissant la température à ses extrémités (le sol la première année, le sol réchauffé les années suivantes). J'ai fait cela sur quatre années pour tenter d'observer le comportement du stockage dans le temps.
Les chosse s'améliorent considérablement dés la seconde année grâce au sol qui ne démarre plus à 8°C.
Ce qui me donne encore du fil à retordre, c'est la prise en compte des déperditions du stockage par le sol en contact avec l'extérieur du bâtiment. Ce n'est donc pas directement le stock, mais son manteau isolant qui est en contact avec cet extérieur. J'ai introduit cette donnée, mais pour l'instant ne suis pas satisfait de la logique que j'y ai introduit. Je vais y réfléchir ces prochains jours.

Pour finir, et c'est important, toute cette analyse est réalisée avec une telle série d'approximations que je ne sais pas trop ce que vaut le résultat obtenu. En tout état de cause il recoupe, approche étonnement, pour l'instant en tout cas, tes dernières simulations et une bonne partie des observations d'Héraklès. Je reste en effet pour ma part soucieux du net risque de surchauffe inutile en mi-saison dans le cadre d'une maison très basse énergie ou passive en climat continental modéré. Je reste donc sur la piste d’intercaler un isolant sous le revêtement de sol.
Sinon, les résultats sont plutôt encourageants pour l'instant.


La diffusivité de mon sol est fixée à 0.604 x 10 exp -6 m2/s. Le sol n'est certainement pas homogène. J'ai d’ailleurs envisagé de faire varier les caractéristiques du sol au fur et à mesure de l'éloignement du centre du bâtiment, le sol devenant plus humide en profondeur et en s'approchant de l'extérieur. Mais pour l'instant j'ai fixé une valeur moyenne. Ce sol est argilo-sableux, à peine humide en surface, un peu plus en profondeur. Mais je peux avoir des poches de sable ou des poches d'argile à certains endroits... Ce chiffre est donc à considérer comme une moyenne. Je ferai quelques sondages au printemps prochain, à la reprise des travaux et des tranchées à réaliser pour l'égouttage.

Bon après midi.

Laurent

[lilian.07]

Laurent ton approche semble très réaliste si tu veux confronter tes résultats avec le très intéressant tableur d'Herve silve :
http://herve.silve.pagesperso-orange...eursolaire.htm (il y a plein d'autre domaine qui sont susceptible de t'intéresser sur ce site notament le calcul des planchers chauffant...)

Je par ailleurs impréssionné par ton approche du stockage très difficile par ailleurs avec de simple calcul sur tableau mais je suppose que ca permet de se rapprocher d'une forme de réalité en toute modestie.
On pourra éventuellement regardé les divergeances en fonction des résultats du programme de simulation par éléments finis ce qui permettra d'avoir une preuve supplémentaire de valeures encadrantes.

Laurent, il faut bien vérifier les hypothèses que j’évoque avant de débuter la simulation :

Hypothèses
Avec les paramètres de consommation mensuelle et en considérant que c’est une simulation (Tableau Excel) d’Herve Silve (surface total de captage solaire dans le lieu de résidence avec leur rendement déduit et le besoin réel de la bâtisse)
J’estime par ailleurs que la priorité est donnée à la consommation directe des capteurs et uniquement en cas de surplus j’envoie dans le stock à 60° (surplus du ballon tampon) avec 10 kw de puissance
Paramètres : Injection 60° retour tuyau à 55° (ce qui donne un débit pompe circulation d’environ 0.476 kg/s)

Destockage : 25° et retour injection 20° (même débit)

J’applique le même principe pour chaque mois.
Janvier: -1014 (déstockage 3.38h/jour) je simule une injection durant 103 h à 10 kw et j’attends tout le mois

Février:-1051 (3.5h/jour) : même principe injection 106h….

Mars: 847 : Injection durant 2.8h / jour…..
Avril:1704 : 5.6h/jour….
Mai: 2190 : 7.2h/jour…..
juin: 2102 :6.9h/jour…..
juillet: 2102 :6.9h/jour….
Août: 2072 :6.8h/jour….
Septembre: 1658 : 5.5h/jour….
Octobre: 679 :2.2h/jour….

Novembre: -326 (déstockage 1.1h /jour)….
Décembre: -1255 (déstockage 4.1h/jour)…

Je pourrai descendre avec une simulation jour/jour mais ce serait trop long. Si tu n'es pas satisfait des hypothèse et pour te rassurer d'avantage je pourrai te transmettre le petit programme qui est très simple par ailleurs.
En tout cas moi qui ne jure que par les BTES je suis agréablement surpris des résultats de ce stockage très particulier.
Ca devrait marcher sachant qu'un demi succès serait déjà une belle victoire sur le stockage inexistant dans ce domaine residentielle par ailleurs.

[Lo-K]

Bonjour Lilian.07

Toujours merci pour ta réactivité.

Concernant tes hypothèses:
Dans mon cas mis à part la production d'eau chaude sanitaire (2x300 litres qui se trouvent dans le volume chauffé), le seul tampon, c'est le sol. J'injecte dans le sol dés que le delta t est suffisant. Cela permet de travailler en partie avec des basses températures, ce qui augmente le rendement des capteurs. Pour le reste l'inertie importante du bâtiment et l'isolation très conséquente permettent un bon lissage des températures.

Évidemment je privilégie les apports passifs par les fenêtres, par la véranda sud (que je peux fermer) et en direct par les capteurs solaires. Le surplus de production des capteurs va dans le stock. Ce sont ces chiffres là que je t'ai donnés: uniquement ce qui entre et sort du stockage sous la dalle du rez de chaussée.
J'injecte un certain nombre de kilowatts dés que la température des capteurs le permet.
Cette description est elle suffisantes?

Sinon, oui, ton programme m'intéresse. Je verrai si je parviens à le manipuler, sinon je demanderai ton aide.

A partir du prochain message ce serait bien que l'on parle aussi de ton projet. L'idée de pouvoir effectuer des forages à coût raisonnable en moyenne profondeur ouvre évidemment des perspectives fort intéressantes? Où en es tu avec les simulations sur ton objectif de stockage en moyenne profondeur?

Bonne soirée.

Laurent

[herakles]

Bonsoir,

Très captivante cette discussion et très pointue !
J'avoue être un peu largué , à 70 ans..

Mais avez vous pensé à la possibilité de préchauffer l'air neuf hivernal (lorsqu'il est froid , en dessous des 10°C) en le faisant passer (dans mon cas ) par les galets ou sur une batterie d'échange air- eau (dans le cas d'un stockage via échangeurs tubes PEHD au lieu de galets ?)

En fait , on dispose de deux manières de déstocker : à la fois par les "pertes" du stockage vers la dalle et par la récupération des calories du centre c'est à dire en prélevant directement une partie des calories stockées au cœur dudit stockage : circulation d'air neuf sur les galets la nuit = préchauffage de l'air neuf bien plus efficace , vu le gradient de température plus élevé ( p.e. 5°C sur l'air neuf et 20°C dans le cœur du stockage au milieu de l'hiver ) ou air neuf pulsé sur la batterie d'échange air-eau qui est alimenté en eau tiède venant du cœur du stockage ...

Autrement dit , pour faire bref : les TAG = puits canadien boosté + récupération des pertes du stockage vers la dalle : deux processus de déstockage bien différents sur les 24h d'une journée type d'hiver ou de printemps .
Ainsi on refroidit le stockage au centre la nuit, de sorte qu'il est plus efficace pour stocker les petits apports solaires le jour de la mi-saison

Cordialement

[Lo-K]

Bonsoir Héraklès,
Oui c'est exactement cela. Je reprends à peu près je crois tous les principes que tu développes et nous a transmis depuis de nombreuses années, seulement en modifiant le fluide caloporteur. Je décharge bien le stock en profondeur lorsque cela est nécessaire. Le circuit qui l'alimente est le même qui le déstocke en envoyant l'eau réchauffée vers la dalle de sol entre le rez et le premier et dans deux ou trois murs chauffants. J'y adjoins effectivement aussi une batterie eau/air, pour réchauffer un peu plus l'air sortant du récupérateur de chaleur de la ventilation.
En allant puiser comme cela bien profond dans le stock on "ré-attire" aussi une partie de la chaleur qui sinon s'évanouirait inexorablement dans les profondeurs froides de la terre, tout en, comme tu le rappelles ici, faisant "un peu de place" pour de nouveaux apports solaires. Ce qui méritait d'être rappelé, je l'avais un peu perdu de vue.

Je me pose la question aussi de répartir les réseaux hydrauliques en boucles basses (dans le bas des tranchées) et boucles plus hautes, à utiliser principalement en cas de surproduction solaire en automne et saison de chauffe. Mais je ne sais pas si cela en vaut vraiment la peine à la lecture des simulations. Le principe en tout cas me paraît assez évident: en injectant de la chaleur à mi hauteur en mi-saison elle est plus proche de la dalle et qui plus est prisonnière des couches inférieures bien chaudes elles aussi. Cette chaleur là sera très bien valorisée à une saison où elle est vraiment la plus utile.

La réflexion continue.
Bonne soirée et merci pour ta contribution.

Laurent

[lilian.07]

Bonjour Laurent,
J'ai besoin de consolider quelques paramètres initiaux car la simulation ne doit souffrir d'aucune approximation.
Lorsque je regarde ton fichier stockage inter-saisonnier il y a une paramètre qui me "chagrine"
J'ai besoin de connaitre la conductivité du sol , la capacité thermique massique de ce dernier et sa densité.
La conductivité s'exprime en W.m-1.K-1 ou W/m.° ainsi que la capacité thermique massique du sol en J⋅kg−1⋅K−1 ou J/kg.° et la densité du sol en kg/m3 associée.
Dans les données du fichier Excel on trouve : Capacité thermique du sol 550 W/m3.K je pense qu'il y a une erreur (il faut lever le doute) car une quantité d'énergie s'exprime en joules et si c'est 550 J c'est très faible. on serait plutôt dans un sol moyen à 1800000 J/m3.K soit 0.5 kwh/m3.K.

Je vais devoir utiliser un programme plus pointu (utiliser dans le stockage géothermique par puits mais détourné pour l'occasion) afin de pouvoir optimiser à terme les paramètres géométriques de construction (tranchée et position des PER en plusieurs couches horizontales ou plutôt en verticale...etc) et d'injection (optimisation de la stratification radial...).
Je te mets par ailleurs en pièces jointes le programme dynamique 2D que tu pourras utilisé comme un deuxième moyen d'optimiser le stockage.
De cette manière nous aurons 2 programmes différents pour comparer et moyenner les éventuelles approximation inéluctable lorsqu'on fixe des paramètres plus ou moins théorique.
Il y a un petit doc en pdf explicatif de 3 pages qui est très simple et permet à l'aide de 3 petits exemples de comprendre le fonctionnement du petit programme dont les capacités sont suffisantes pour simuler n'importe quel phénomène thermique dans un milieu homogène.

Pour mon projet BTES on en discutera avec plaisir très bientôt.

Bonnes simulations

[lilian.07]

Bonjour Herakles,

L'idée d'utiliser le préchauffage thermique dans le cas des tranchées comme Laurent est sans aucun doute à ne pas négliger car en périphérie du stock on sera sur des niveaux de température de 15 à 20°. Faudra alors avec la géométrie et la position des pertes voir si un système simple permet d'être envisageable.
Toute ses expériences tant dans le TaG que dans le domaine de la géothermique en passant par les puits canadiens permet de comprendre qu'il y a beaucoup à faire à cette discipline qui associé au solaire thermique est à mon sens, le seul vrai système qui répond à la fois à nos besoins et qui résout l'intermittence des EnR dans un cycle infini.

[Lo-K]

Bonjour Lilian.07

Voici, les précisions demandées concernant les caractéristiques du sol:

Effectivement je me suis trompé dans l'unité de la capacité thermique volumique.
Il faut lire 552 Wh/m³.K (et non pas W/m³.K )
C'est équivalent à 1,987 MJ/m³.K
Masse volumique 1750kg/m³
On en déduit la capacité thermique massique: C = 1,987x106/1750= 1135 J/kg.K

Voici les autres caractéristiques de ce sol:
Conductivité: 1,2 W/mK
Diffusivité: 0,604x10-6m2/s

J'espère ne pas avoir fait d'erreur cette fois. Ce sont pour moi de vielles notions que je ne suis plus habitué à utiliser. J'ai donc les méninges un peu rouillés quand je dois les réutiliser.

Pour le tableur j'ai tout ramené à des watts et des volumes pour la facilité des calculs ensuite.


Merci pour le programme !, je vais étudier cela

A bientôt.


Laurent

[lilian.07]

Bonsoir Laurent,
Voici une premier rapport de simulation 'en pièces jointes) sans optimisation qui permet de vérifier les niveaux de températures atteintes ainsi qu'un rendement pour une zone d'injection de terre de 125 m3.
Les simulations ont étaient effectuées sur 10 ans avec une précision au jour et montre qu'il y a un grand domaine d'optimisation possible.

J’ai simulé à l’aide d’un programme pour optimiser les stockages par puits géothermiques (ce qui ne
devrait pas trop faire varier les résultats si on conserve la géométrie générale, voir croquis)

En faisant des tranchées il y aura amélioration de la conduction car avec des puits, on a des
phénomènes de court circuit entre l’injection et l’extraction.

Les limites de cette simulation sont bien entendu la transformation de tranchées en multiple puits
qui doit engendrer une distorsion à l’injection et la restitution.

Le volume d’injection et d’extraction est de : 10mx5mx2.5m = 125 m3 (250 m de PEHD en injection
soit 40w/ml de réseau tubulaire) de terre dans ce cas les températures sont naturellement plus élevés soit 47° au plus haut
et plus basses 12° au plus froid de l’hiver (dans l'hypothèse ou l'on exploite jusqu’à 12°ce qui est faux).
Avec les tranchées la longueur des tuyaux sera supérieure et donc la répartition meilleurs.

L’isolation supérieure est considérée comme parfaite (dans ce cas ce n’est pas trop pénalisant car
avec une moindre isolation les calories viennent réchauffer naturellement la dalle).

On remarque toutefois que la forte isolation sous dalle est capitale car la hausse en fin d’été serait
trop importante car nous sommes à de faibles profondeurs.

[Lo-K]

Bonjour Lilian.07,

Voici donc une simulation beaucoup plus perfectionnée.
Par rapport à la réalité elle est peut être un peu pénalisante notamment parce que la longueur de l'échangeur prévu est de 1000 mètres, contre 250 m pour la simulation, et que le pas entre chaque tuyaux est environ de 12 cm., ce qui ne peut être le cas dans des forages verticaux de 10 cm de diamètre. La proximité des tuyaux aller et retour ont aussi une implication dans le rendement et l'efficacité du système. L'échange énergétique doit être meilleur entre le sol et l'eau en circulation dans le circuit de tranchées, que dans le cas de forages verticaux.
Dans le cas de forages verticaux pour la simulation, on ne peut pas non plus déduire grand-chose concernant le déphasage existant entre le bas des tranchées chauffées et la dalle de sol, déphasage qui joue en notre faveur en permettant une diffusion plus progressive de la chaleur vers le bâtiment.

Pour apprécier la progression et la conservation de la chaleur dans un volume de terre donné l'approche est par contre tout à fait valable et certainement beaucoup plus précise que mes calculs rudimentaires.
La simulation prend elle en compte l'effet de la température de l’atmosphère extérieure sur le stockage*?

Comme toi j'avais réfléchi à l'idée d'injecter à des endroits différents en fonction de la période de l'année, des besoins ou des excès de calories. Autrement dit injecter en commençant vers le bas ou vers le haut, du centre vers la périphérie ou le contraire. Techniquement ce n'est pas très difficile à réaliser, mais je ne parviens pas vraiment à évaluer si ces sophistications supplémentaires seraient vraiment significatives ou non. J'ai l'impression que dans le cadre d'un vaste réseau d'échange de chaleur bien réparti, l’homogénéisation de la température du stockage sur quelques mois l'emporterait largement sur le résulta obtenu par des modification de circulation des fluides.

J'en arrive aussi avec mes simulations à devoir poser un isolant important au sol du rez de chaussée.
De mon côté c'est à peu près la 4ième année que les températures paraissent plafonner. La première année étant en léger déficit pour une température de consigne intérieure de 20°C.
Par contre je n’obtiens pas comme toi une telle amplitude de température. Dans mon cas, au bout de 4 ans, au plus chaud, le coeur du stockage serait à 48°C et sa périphérie à 28°C, ceci en moyenne, parce que évidemment, au niveau de la dalle isolée la température devrait être plus élevée. La moyenne de température du stock de 900 m3 serait à 38 degré au plus chaud, c'est à dire au mois de septembre. Je crains fort qu'au niveau de la dalle la température se rapproche de cette moyenne. Il faut donc isoler en conséquence.
Si la dalle n'est pas isolée elle évacue ses calories au fur et à mesure et surchauffe beaucoup moins évidemment, mais c'est au détriment d'une tenue en température plus longue en période de chauffage.

Dans la réalité, je ne suis pas obligé, loin de là, de laisser la température monter à de telles extrémités. Pour maintenir le bâtiment à sa température de consigne, 19 ou 20 °C, je n'ai besoin que de quelques dixièmes de degrés en plus pour la dalle et les murs chauffants.

Ces simulations sont des approches intéressantes qu'il faut aussi recouper avec les résultats des quelques projets qui ont été réalisés.

Voilà un peu rapidement mes premières réflexions. Je vais laisser mijoter cela quelques jours.

Merci beaucoup en tout cas pour ces approches qui aident à mieux comprendre les phénomènes de diffusion de la chaleur dans le sol et leur possible utilisation.

A bientôt.

Laurent

[yves35]

bonsoir,

à noter , ce projet:
http://sebasol.ch/realisations.aspx?id=1305&r=
dont je ne sais rien de plus...

yves

[lilian.07]

Bonjour Yves35,
Merci, je ne connaissais pas ce groupement Sébastopol (intéressant).
Dans le même genre la Maison Masseau expérience réalisée par un ingénieur thermicien qui exerce toujours.
Lilian

[lilian.07]

Bonjour Laurent,
En fait dans cette première étude les diamètres des puits on était réglé à 60cm (ce qui est conforma à une tranchée avec le tuyau qui viendrait se positionner le long des parois (voir croquis dans étude) et non à 10cm (sur les paramètres on ne le vois pas en effet car j'ai changé par la suite). Les graphiques eux sont bons.
Ce qu'il faut retenir dans cette 1er simulation c'est qu'il faut isoler sous dalle et que la conduction avec 1000m de tuyaux sera meilleurs.
Autre précision avec des tranchées il faut à mon avis avoir un réseau d'injection et un réseau de restitution afin de réduire la complexité du système tout en augmentant son efficacité.

Par contre je n’obtiens pas comme toi une telle amplitude de température.

C'est normal car dans mon cas j'ai une zone d'injection et restitution bien inférieure 125 m3 au lieu de 900 m3.

La simulation prend elle en compte l'effet de la température de l’atmosphère extérieure sur le stockage*?

Oui en effet on peut simuler une zone météo ou une température moyenne annuelle ce qui correspond à quelque chose prêt à la température de la terre à 6m 'sans effet saisonnier'.

[Lo-K]

Bonjour Lilian.07,

Concernant le diamètre des puits, j'avais une hésitation pour les 60 cm ou 10cm. Ton schéma montre bien des puits de 60cm, mais dans les paramètres des puits d'injection il est indiqué que le diamètre de forage est de 0,1m.

C'est vrai que le volume de mon stockage est de 900 m³, mais aussi la température mesurée par la simulation est celle entrant et sortant du stockage par les tuyaux. Il s'agit donc du coeur du coeur de la zone de stockage. Peut on considérer que l'entièreté du volume de 125m3 est à cette température*? J'ai l'impression que oui parce que les puits sont fort rapprochés.

Les simulations par mois et par jour sont fort différentes effectivement, et j'ai encore un peu de mal à en comprendre la raison et les effets sur le fonctionnement réel. Mais surtout, ce que je trouve un peu inquiétant, c'est la rapidité de refroidissement du stockage, qui perd 40°C en trois mois dans la simulation jour par jour (20°C dans la simulation mois par mois. Ce qui est beaucoup plus proche de mes modestes calculs).

Un ballon tampon diminuerait les pics de chaleur au midi solaire en permettant de mieux répartir la chaleur dans le temps. Mais j'ai l'impression que c'est complexifier l'installation et en augmenter les coût substantiellement alors qu'il suffit d'augmenter la taille de l'échangeur qui est déjà de 1200 mètres de tuyaux enfouis dans le sol (pour 20m2 de capteurs solaires). Par contre il faut s'assurer que la température ne puisse jamais dépasser la température critique pour les tuyauteries et éviter ainsi leur vieillissement prématuré.

Aussi la différence avec les simulation c'est que le fonctionnement réel est pour ainsi dire continu, du matin au soir en injection quand il y a du soleil, et 24h sur 24 si nécessaire en mode puisage avec un gradient de température minime*: il me suffit de moins de 20,5°C pour assurer le chauffage du bâtiment à 20°C. La simulation en général ne prévoit que quelques heures par jours à 10kwh en moyenne. Cela a forcément aussi une répercutions sur la progression de la température dans le sol, et de faciliter sa diffusion (beaucoup moins de bics, voir quasi absence). Ce n'est finalement qu'assez exceptionnellement que l'on atteint des injections de 10kwh, même si en plein été au midi solaire on peut effectivement frôler les 15kwh avec 20m2 de capteurs thermiques.

Concernant l'idée de circuits d'injection et de puisage différents, je m'interroge. Un seul réseau me semble plus économique et très simple d'utilisation. En période de non chauffage, tout va dans le sol. En période de chauffage, je privilégie le chauffage direct et s'il y a surplus, il est injecté dans le sol. Si le rayonnement solaire est insuffisant, je fais circuler l'eau entre le stock et les surfaces émettrices. Il est même possible d'injecter des calories dans le sol et de récupérer des calories sortant du stockage à l'autre bout (comme pour un tunnel à galets), si on tient à s'amuser.

Le seul avantage que je vois d'un réseau de captage différent, serait d'en positionner un autour du stock pour intercepter l'onde thermique, et réduire sa déperdition. Mais peut être as tu une autre idée.

Pour l'effet du climat, je posais la question parce que j'essaie de mon côté de modéliser, ne fusse que grossièrement, les fuites de calories tout au long de l'année par l'effet de l’atmosphère extérieure au pourtour du bâtiment. Pour l'instant je ne vois pas vraiment comment faire autrement que d'utiliser la résistance thermique du sol entre le stock considéré et l’atmosphère extérieure et leurs températures et surfaces respectives. Ca reste du bricolage mes approches chiffrées.

Bonne soiré à toi et bien cordialement.


Laurent

[lilian.07]

Bonjour Laurent,
C’est très important de bien saisir le fonctionnement d’un programme pour bien comprendre l’influence des paramètres que l’on injecte et les résultats en retour.
Tes questionnements sont je pense très pertinent pour comprendre le système dans sa globalité et donc pour optimiser le projet à terme.

Peut on considérer que l’entièreté du volume de 125m3 est à cette température* ?

Oui et non, la température n’est pas identique pour l’ensemble du stock car la forme des températures réparties dans le stock sur un axe horizontal est une espèce de Gaussienne (voir les résultats de la simulation du petit programme montrant les températures dans le temps et l’espace sur un axe horizontal à une profondeur donnée).
En revanche on peut dire que c’est la température moyenne de l’ensemble du stock qui est parcouru par le réseau de puits ou circule l'eau de l’ensemble des PEHD.
Sur les 50 puits nous avons un delta de température entre l’aller et le retour (tuyau principal) de 5° sous 0.5 kg/s d’injection d’eau donc 10 Kw de puissance répartie comme tel (10 000/50 = 200W injecté en moyenne par puit tous considérés branchés en parallèle sur le tuyau aller et retour principal du système).
Au début la forme est uniforme ensuite avec la diffusion on a plus de chaleur au centre du stock et moins en périphérie mais la température de retour de la sonde indique la température moyenne du stock (ce qui nous intéresse vraiment au final)
Pour le moment l'intérêt n’est pas vraiment à la répartition des températures dans le stock mais par la suite on pourra y revenir si les résultats ne sont pas satisfaisant.

Mais surtout, ce que je trouve un peu inquiétant, c'est la rapidité de refroidissement du stockage, qui perd 40°C en trois mois dans la simulation jour par jour.

Bien vue la question, c’est normal car la simulation indique bien la température du retour de la sonde qui sont réparties dans une réserve de sol de 125 m3 nous avons donc une zones exploitable de (5m x 10m x 2.5m = 125 m3) 125 m3 plus une zone un peu au-delà.
Comme notre réserve est d’envions 125 m3, elle monte vite en température et descend vite lorsqu’on retire des calories. En fait nous avons une réserve d’environ 125 m3 x 0.5 Kwh/° = 62.5 Kwh/°, beau ballon tampon « gratuit ».
Bien entendu la température moyenne de cette réserve à une importance puisque’on ne peut exploiter dans ton cas qu’au-dessus de 20°.
L’important est également de voir que la courbe mensuelle des températures peut également montrer une diminution de celle-ci au mois octobre (voir courbe 10eme année en mois) même si on continue à injecter une faible quantité de calories (période de faible puissance d’injection). Les calories injectées ne compensent plus la perte du stock donc les températures chutes. De cette manière on pourrait pas exemple précisément connaitre le flux de chaleur perdues au-delà du stock(pas très important pour l’instant).

Un ballon tampon diminuerait les pics de chaleur au midi solaire en permettant de mieux répartir la chaleur dans le temps. Mais j'ai l'impression que c'est complexifier l'installation et en augmenter les coûts substantiellement alors qu'il suffit d'augmenter la taille de l'échangeur qui est déjà de 1200 mètres de tuyaux enfouis dans le sol (pour 20m2 de capteurs solaires). Par contre il faut s'assurer que la température ne puisse jamais dépasser la température critique pour les tuyauteries et éviter ainsi leur vieillissement prématuré.

Oui c’est juste, mais le BT à eau ne sert pas qu’à cette fonction dans une installation complexe comme celle-ci.
C’est un échangeur thermique pratique, le centre de gestion de température de l’ensemble du système, un système d’amortie des flux de température et donc un réducteur de vieillissement de l’ensemble des éléments du système. Je considère qu’on en trouve pour moins de 300 euros en double serpentins ce qui n’en fait pas vraiment une contrainte comparativement à ce qu’il apporte.
Si toutefois tu désirs t’en passer pour des raisons qui t’appartiennent, je considère alors qu’il est important de faire un double réseau d’injection et de restitution (simplicité que j’avais évoquée plus haut) plutôt rapprochée.
En effet, le volume que tu souhaites « tamponner » en immédiat sur 24h (simulable par le programme pro EWS) se situe environs dans un rayon de 40 cm de sol autours de la sonde d’injection, ce qui serait alors équivalent en prenant une tranchée dans la longueur du bâtiment à un cylindre de sol de 40 cm de rayon sur 20m de long (soit environs un BT d’eau équivalent de 2.5 m3) avec des températures élevées. Ce genre de stockage rapide est peu commun et reste un domaine à explorer dans l’usage qu’on peut faire du sol dans le domaine du stockage/déstockage journalier.

La simulation en général ne prévoit que quelques heures par jours à 10kwh en moyenne. Cela a forcément aussi une répercutions sur la progression de la température dans le sol,…. Ce n'est finalement qu'assez exceptionnellement que l'on atteint des injections de 10kwh, même si en plein été au midi solaire on peut effectivement frôler les 15kwh avec 20m2 de capteurs thermiques.

En fait, la simulation d’une quantité d’énergie moyenne injectée jour par jour (soit pour cette simulation quelques heure par jours ramenés à la puissance de 10 Kw) n’a pratiquement plus d’influence à 6 mois car la diffusion est lente et le sol est un formidable amortisseur (ballon tampon géant). L’influence d’une courbe d’injection à la « minute » qui ressemble à une parabole dont le centre est à midi solaire et coupant l’axe du temps au levée du soleil et au couché n’aurait pas d’impact mesurable 6 mois plus tard lors de restitution du stock (moins de 0.01% d’effet).
On estime par ailleurs que la simulation approche les résultats réels de moins de 5% sur 10 ans. L’influence de ses divergences est essentiellement due à 2 critères :
1) La précision des paramètres injectés et/ou mesurés dans le sol.
2) Les modèles mathématiques utilisés (fonction discrète du temps et de l’espace pour éviter les équations physique « irréalisable ») qui sont qu’un reflet de la réalité physique inaccessible dans certain domaine.
Même l’influence d’une injection moyenne mensuelle qu’on a simulé (voir résultat du rapport) montre que les résultats sont identiques à l’œil. L’influence jour par jour montre une épaisseur du trait légèrement supérieure provoquée par l’effet de résistance thermique du PEHD sur le sol lorsqu’on charge et décharge.
Pour s’en convaincre il faut regarder l’influence des températures extérieures dans le sol en fonction de la profondeur (généralement on ne peut distinguer ni l’influence du jour, ni l’influence de la météo dans le mois…).

Concernant l'idée de circuits d'injection et de puisage différents, je m'interroge. Un seul réseau me semble plus économique et très simple d'utilisation. En période de non chauffage, tout va dans le sol.

Nous avons vu l’intérêt de ce système séparé (si tu ne gardes pas un vrai ballon tampon) qui est de conserver les avantages d’un ballon tampon uniquement avec un réseau de PEHD dans le sol.
Il faut par ailleurs conserver à l’esprit que même si tu veux t’affranchir du BT à eau mais aussi d’un BT sol (double réseau), la mise en place d’un BT à eau sera toujours réalisable plus tard en revanche pas celle d’un BT de sol.

Le seul avantage que je vois d'un réseau de captage différent, serait d'en positionner un autour du stock pour intercepter l'onde thermique, et réduire sa déperdition. Mais peut être as tu une autre idée.

C’est exactement ça, le réseau de déstockage viendrait couvrir une zone supérieure à la zone d’injection, de cette manière le rendement serait amélioré et les avantages d’un BT court terme maintenues. Ça reste toutefois du domaine exploratoire mais réaliste.
Faire un second réseau proche du centre permettrait également d’exploiter les hautes températures du centre pour un autre usage (préchauffage ECS). C’est un des nombreux avantages des tranchées, on peut presque tout faire avec simplement des réseaux de PEHD qui exploite le stock au mieux comme un BT à eau mais avec une stratification plutôt horizontale du sol.

Pour l'effet du climat, je posais la question parce que j'essaie de mon côté de modéliser, ne fusse que grossièrement, les fuites de calories tout au long de l'année par l'effet de l’atmosphère extérieure au pourtour du bâtiment.

Je pense que les fuites autour du bâtiment compte tenu du débord (sur trottoir) important de l’isolant sont à négliger face aux pertes par le bas. Par ailleurs même si intellectuellement il est bien de connaitre où vont les pertes il est peu probable qu’on puisse faire quelque chose pour les traiter. C’est l’inconvénient majeur d’un stockage dans le sol, c’est gratuit et relativement permanent (saisonnier) mais ça perd beaucoup de chaleur car on ne peut raisonnablement isoler qu’une faible partie du stock.
Même si les températures de surfaces en faible profondeur évoluent « rapidement » autour de la valeur moyenne annuelle en fonction des températures de saison, la température moyenne reste la moyenne annuelle des températures, le sol est un amortisseur parfait, il se moque des petites fluctuations et en dessous de 6m il amortie toutes les fluctuations.

C’est très important de lever l’ensemble des doutes car ça permet non seulement de détecter un éventuel problème mais aussi de voir parfois des marges de progrès ou de détecter des erreurs sournoises.
Bonne journée

[Lo-K]

Salut Lilian.07,

Merci pour cette réponse très détallée.
Un ballon tampon à 300 euros, ça fait réfléchir et ça m'intéresse aussi ne fusse que pour d'autres projets! De combien de litres?

Sinon pour le temps d'injection: par jour, par mois, par heure, je suis bien conscient du lissage au bout de quelques mois dans la pratique. Je réagissais seulement à propos de la simulation qui différé déjà pour le calcul mois par mois et jour par jour, à cause des pics. Je me disais que si la simulation intégrait le fait que l'injection ne se fait pas en quelques heures à 10kwh mais du lever au coucher du soleil, cela aurait peut être aussi un effet sur le résultat d'une simulation.
Dans la réalité le fait que l'on puisse stocker dés le lever du soleil, à petite puissance, avec une pointe à midi et diminution jusqu'au coucher du soleil, cela aide plutôt à la bonne diffusion des calories dans le sol parce que l'injection s'étale bien dans le temps et laisse le sol absorber plus facilement les calories. Ensuite vient la nuit qui permet de faire de la place autour de l'échangeur. Lors du déstockage, c'est pareil, je peux déstocker 24h/24 avec un très faible gradient de température donc, ce qui améliore aussi les possibilités et le rendement de l’installation.

Je ne comprends en tout cas toujours pas très bien la raison du résultat si différent entre le calcul mois par mois et celui jour par jour. Surtout que la précision des simulations est de 5% sur 10 ans.

Concernant ma volonté d'introduire l'influence de l’atmosphère extérieure, cela tient au fait que pour ma part le stock est assez proche d'elle, et qu'elle a donc forcément un effet sur la fuite des calories. La température moyenne du sol dans mon cas varie mois par mois autour de 8°C avec un décalage dans le temps plutôt favorable évidemment, le pic le plus froid apparaissant alors que le soleil refait son apparition. Autrement dit la plus grande fuite des calories du stock dans le sol environnant est décalée par rapport au pic de froid. En moyenne sur une année, je suis d'accord avec toi, l'effet est peu significatif, mais en pratique en plein hiver je veux m'assurer que la proximité de l’atmosphère ne pompe pas trop de chaleur, surtout en climat continental. Les température hivernales sont assez corsées .

Bonne soirée à toi et merci pour ta contribution fort investie et très intéressante.

Laurent


Laurent

[lilian.07]

Bonjour Laurent,
Rapidement je viens de comprendre ton intérrogation entrer mois par mois et jour par jour.
La simulation au jour indique elle une durée d'injection en heure par jour et il est vrai qu'on ne peut mettre que des heures pleines par exces ce qui explique cette dérive.

un mois à 3,5h d'ensoleillement équivalent on peut atteindre par exces jusqu'à 20% de hausses en prenant 4h. A vérifier la fameuse dérive avec ceçi mais je pense que c'est du à cette précision.
Janvier: -1014 (déstockage 3.38h/jour)
Février:-1051 (3.5h/jour)
Mars: 847 : Injection durant 2.8h / jour…..
Avril:1704 : 5.6h/jour….
Mai: 2190 : 7.2h/jour…..
juin: 2102 :6.9h/jour…..
juillet: 2102 :6.9h/jour….
Août: 2072 :6.8h/jour….
Septembre: 1658 : 5.5h/jour….
Octobre: 679 :2.2h/jour….
Novembre: -326 (déstockage 1.1h /jour)….
Décembre: -1255 (déstockage 4.1h/jour)…


Ceci étant dit c'était le premier rapport et la précision n'était pas au RDV, cependant après discussion de l'ensemble des paramètres il faudra reprendre une à une les valeurs pour avoir une véritable précision in fine.

Bonne soirée

[Lo-K]

Bonjour Lilian.07,

Je me posais la question de savoir comment tu avais calculé le rendement de l’installation?
Est ce une donnée fournie par le programme?
Les 27%(18%) sont le rendement pour quelle année ? La première est évidemment pénalisante puisque l'on commence avec une terre plus froide. Avec les années le rendement s'améliore.
De mon côté j'obtiens des résultats comparables aux déductions tirées des expérimentations faites par l'IINSA de Toulouse et les maisons d'Héraklès. La première année j'aurais un rendement de 27%. Il plafonnerait par la suite aux alentours de 40% en potentiel, à 30% à l'usage. Si tel était le cas, le jeu en vaudrait sans aucun doute la chandelle, mais mes calculs restent rudimentaires. L'intérêt par contre c'est que je sais de quoi ils sont faits et donc aussi leurs limites, et qu'ils sont adaptés à mon usage.
Dés que j'ai une bonne journée de libre devant moi je vais entrer dans le programme que tu m'a transmis pour tenter d'en intégrer les résultas à mes calculs.

Bonne journée à toi.

Laurent

[lilian.07]

Bonjour Laurent,
Pas de précipitation il faut toujours bien fixer les choses surtout pour ce genre de projet "irreversible" et surtout très "expérimentale" et en avance sur son temps.
Si on ajoute à ça la complexité mathématique voir l'impossibilité de résolutions de certaines équations on est en présence d'un vrai problème.

Pour le rendement mon calcul est basé sur un rendement un peu BRUT mais néanmoins déduit à l'aide d'outil permformant comme EWS.
Le rendement est un rendement de stockage et non du système dans son intégralité (SPF5) il est donc plutôt BRUT.
Je me base sur les calories injectées par le système solaire (simulé par un programme xls par ailleurs mais réaliste) et donc l'énergie que j'indique en entrée du programme EWS. Puis je regarde l'énergie qui est restituée en destockage en fin de bonification (à partir de l'année 3) énergie potentiellement exploitable par le système choisie soit dans ton cas exploitation des calorie au dessus de 20°.
C'est 2 données me donne un rendement max par simulation du système de stockage simulé.
Par exemple nous avions un système sur un stock de 125 m3, nous avons injecté des calories et nous pouvons en soutirer un certain nombre.
Si on exploite ses 125 m3 avec un PC (jusqu'à 20°) nous sommes à 18% de rendement, avec une PAC le rendement augmente à 27% (soutirage jusqu'à 12°) mais c'est brut il faudrait intégrer l'énergie consommé par la PAC avec son COP ce que je n'ai pas fait.
Avec ce rendement (qui nous permet d'avoir un paramètre fixe de comparaison de performance de système même si il n'est pas parfait) et dans ton cas on voit qu'on peut améliorer cette première approche en augmentant le volume d'injection (ce que je fairai certainement par la suite une fois que tu auras fait le tour du problème et que tu m'auras demandé une nouvelle simulation avec tels et tels paramètres...), en modifiant la géométrie de l'injection, en mettant 2 réseaux, en additionnant un BT...etc

Le petit programme visuel que je t'ai fourni très pratique est moins important pour l'instant car ce dernier pourrait par la suite montrer où se situe les déperditions, où va le "front" de chaleur, où se perd les calories...mais nous le savons déjà un peu et si les premiers résultats nous conviennent en amont il est à mon sens moins utile de savoir ce qu'il se passe au delà de notre système d'autant qu'on peut difficilement agir dans ce domaine sans engager des sous-système complexes et peu "rentables" à première vue.

Toutefois gardons à l'esprit qu'il faut certainement ne rien négliger.

Je suis toujours surpris au vu des dimensions du système de stockage que les rendements soit si haut (entre 20 et 25%) ce sont généralement les performance d'un système bien plus gros...BTES de milliers de m3 de sol notament.
Mais dans ton cas tu es au plus proche du besoin sous la maison ce qui rend le système compact et très performant mais néanmoins potentiellement contraignant.
Bon courage

[lilian.07]

Bonjour Laurent,
J'espère que ton projet avance à grand pas.
Je me suis pour ma d'avantage intéressé à la simulation et j'ai finalement basculer sur le logiciel qu'il me fallait (TRNSYS), la référence dans le bâtiment couplé au EnR.
Le programme de simulation encore plus réaliste permet cette fois ci d'intégrer les tranchées et de connaitre précisément (heure/heure dans l'année) le flux d’énergie qui s’échappe par le bas, les cotés et le haut du stock.
Le programme intègre enfin la météo du lieu de l’habitat et donc les performances réel des panneaux solaires.
Enfin le programme permet tous type de configuration et n'est pas limitatifs dans le type de donnée que l'on cherche à exploiter (température, puissance, flux...)
Enfin le programme est si performant que c'est également un logiciel qui permet au bureau d'études de valider la faisabilité d'un projet (complexe) et c'est aussi le programme qui a servi à la communauté de Drake Landing.
Si tu es toujours dans la réalisation du projet je te propose de tester le programme sur ta réalisation et de finalement vérifier si on obtient des résultats réalistes.

Bien cordialement
Lilian

[Lo-K]

Bonjour Lilian,

Voilà, j'émerge d'une série d'obligations et de voyages pour répondre enfin à ton émail.
Oui, bien sûr je suis toujours sur ce projet. Comme je rénove en ce moment un bâtiment annexe qui disposera d'une serre je me demandais d'ailleurs si je n'en profiterais pas pour réaliser un premier essais au niveau de la serre avec un tunnel à galets classique pour déjà avoir une idée de la performance d'un stockage qui bénéficierait de toute façon à la serre.
Sinon, évidemment tes simulations m'intéressent vraiment beaucoup. C'est fantastique d'avoir pu te procurer un tel logiciel.
As tu besoin d'informations complémentaires sur le projet pour lancer une simulation?

Et de ton côté où en es tu avec ton projet de forage? Que donnent les simulations? As tu déjà réalisé des essais de forages?

A bientôt et bien cordialement.
Merci aussi pour cette généreuse relance!

Laurent