Stockage de chaleur dans eau de mer...?

[vincent66]

Bonjour tous...!

Mon frère m'a demandé un petit coup de main pour concevoir un système de stockage de chaleur pour sa maison au Portugal...

Etant située à deux pas de l'océan il songe à creuser une grande fosse et la remplir de galets ramassés su les plages avec un serpentin immergé dans la masse et parcouru par de l'antigel caloporteur...

Comme j'aime bien le contrarier j'ai émis l'idée de faire une immense citerne remplie d'eau de mer pompée dans l'océan...

Il me semble que la chaleur massique de l'eau de mer est légèrement supérieure à celle de l'eau douce et que ça simplifierait nettement l'installation...

Alors selon vous fausse bonne idée ou coup de génie...?

@ vous lire et merci d'avance...!

Vincent
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[benlamb]

Bonjour,

Mouais bof, je dirais. Utiliser de l'eau pour stocker de la chaleur, c'est bien pour les besoins sanitaires, mais dès qu'on vise les gros volumes, c'est plus compliqué : isolation, étanchéité, corrosion (surtout avec l'eau de mer), condensation...

Il vaut mieux isoler en périphérie les fondations de la maison, faire de l'isolation par l'extérieure avec des matériaux lourds : tu atteint vite quelques centaines de tonnes de stockage potentiel, gratos, déjà en place...

[invite7de67eae]

De plus le ramassage de galets ou du sable sur la plage est strictement interdit. Meme au Portugal
En france la Direction départementale des territoires et de la mer prévoit une amende qui peut aller jusqu’à 1.500 euros

[benlamb]

Bonjour,

Je précise ma pensée : on peut bien sûr utiliser de l'eau pour faire du stockage d'énergie, y compris pour le chauffage : il n'y qu'à voir les ballons tampon que l'on accole aux chaudières bois. Mais on reste dans des volumes de l'ordre du m3, pour assurer 24H ou 48H d’autonomie. Mais si on vise de gros volumes, il vaut mieux utilise la terre qui est située sous la maison...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ulyssesourd]

Bonjour
Il faut préciser pourquoi un tel stockage pour quoi ?
Chauffe PC ou radiateurs? Réchauffer air VMC DF ? ECS ? etc...
Si maison pas passive oubliez ça.
Ne pas utiliser l'eau de mer car corrosif et ça ronge même le béton ne tient pas
pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?
A+

[vincent66]

Merci pour vos réponses...!

En fait ça serait pour stocker la chaleur captée par des panneaux pendant les beaux jours et assurer le chauffage d'une petite maison en pisé de environ 120m³ via une PAC en inter-saisonnier ou même tout l'hiver si possible...

Le stockage dans le sol existant ne serait pas très possible car il s'agit de strates de calcaire plutôt isolantes il me semble d'où l'idée originelle d'un stock de galets...

Nous n'irions bien sûr pas récolter les galets un à un à la main sur une plage, il y a des entreprises locales qui ont une concession et pourraient nous en fournir des tonnes...

Encore merci et pluche...!

Vincent

[benlamb]

Tiens, un peu de lecture...Seulement 250 pages !

http://forums.futura-sciences.com/ha...l-a-galet.html

[yves35]

bonjour,

un compatriote à toi a bien étudié la chose:
https://www.unige.ch/energie/fr/equipe/hollmuller/
https://archive-ouverte.unige.ch/unige:147
https://archive-ouverte.unige.ch/unige:147/THESIS

yves

[vincent66]

Merci à vous...! ça va effectivement me faire un peu de lecture...

[lilian.07]

Bonjour,
C'est une idée qui me séduit même si il faut avouer que c'est un peu le Graal d'utiliser la chaleur d'été pour l"hiver.
néanmoins une communauté du canada a démontré la faisabilité d'une couverture solaire de 95% pour 52 habitat DLSC Drake landing.
http://www.dlsc.ca/reports.htm

La ou la problématique se durcit c'est qu'a l'échelle de l'habitat ça devient plus difficile.
J'ai pu pour ma part me procurer des documents qui montrent qu'a l’échelle d'une résidence ceci reste envisageable avec l'aide d'une PAC.
J'ai moi meme développé un projet autour du stockage thermique dans sol par puits (BTES)

J'ajoute que la roche calcaire est très bon pour le stockage géothermique.

Ce qu'il faut retenir au delà d'une bonne isolation ça va de soit... :

1. L’essentiel dans cette question de géostockage (BTES(puit géothermique)/WTS (cuve à eau)) de chaleur est de minimiser les pertes de chaleur par diffusion, donc (a) exclure tout volume rocheux où il y a circulation ou même présence d’eau, et (b) retenir une géométrie du géostockage qui minimise les surfaces extérieures par rapport au volume intérieur, c’est à dire un cylindre droit dont le diamètre est égal à la hauteur (on suppose qu’on peut isoler thermiquement la face supérieure du stockage donc c’est le rayon qui doit être égal à la hauteur).
Dans mon cas personnel, j'ai besoin d'un BTES de 1200 m3 de roche, le volume idéal est donc pour moi un cylindre d’environ 14m de diamètre sur 8m de hauteur (la stratification radial est par ailleurs améliorée).Le besoin est calculé sur les déperditions thermiques du bâtiment (besoins de stockage thermique) et à l'aide de la capacité calorifique du milieu déduit d'un rendement connu par le rapport Surface/volume.


2. Pour le BTES, il faut équiper une densité d’échangeurs géothermiques verticaux suffisante pour assurer la puissance d’injection et de soutirage qu’on recherche. Compte tenu de la température de travail très similaire à celle de la géothermique sur sondes géothermiques verticales, en supposant que je suis sur un massif rocheux, une puissance 40 à 50W/m d’échangeur est une base de départ mais on peut aller au delà par des astuces.


3. Il faut absolument simuler le projet final en dynamique pour maximiser l’ensemble des paramètres de géostockage car les équations de chaleur sont inaccessible en général.


4. Ne pas négliger la gestion intelligente du système dans sa globalité et réduire les déperditions thermiques dans tout les domaines ou l'on peut.


Plus je poursuis et plus je pense que le WTS (cuve d'eau de stockage ou galet dans l'eau ou sable.) comme le BTES (puit géothermique) sont un seul est même problème similaire avec des avantages et des inconvénients selon les circonstances du milieu.
Si tu es intéressé pour un dimensionnement je peux te fournir une aide.
La physique étant complexe je lui préfère la simulation numérique mais il faut bien maîtriser l'ensemble des paramètres pour pouvoir bien interpréter les résultats.

Bon courage

[barda]

On peut surtout s'interroger sur l'utilité exacte d'une telle démarche, de créer une réserve artificielle de stockage de la chaleur solaire... Surtout dans une région tempérée-chaude près de l'océan...

La terre, l'océan, l'atmosphère constituent une masse énorme de stockage naturel de l'énergie solaire, qui fonctionne en permanence, sans qu'il soit besoin d'intervenir de façon artificielle (pour des résultats qui seront de toutes façons dérisoires par rapport à ce stockage naturel).

Avec une pac aérothermique moderne, dans une région aussi douce que la côte portugaise, il est très simple d'obtenir un COP annuel supérieur à 4, sans moyen technique exceptionnel et avec une technologie très accessible sur le marché, et peu coûteuse parce que très diffusée. Pour une maison isolée comme pour la norme française (rt2012), la conso à l'année ne dépasserait guère une centaine d'euros...

Que peut-on espérer avec un stockage artificiel de la chaleur? Atteindre un COP de 5? Peut-être... mais à quel prix !!! remuer et agencer des centaines de tonnes de matériaux, les équiper avec un système complexe, et inexistant sur le marché, de récupération de cette chaleur (air ou système hydraulique), fonctionnant été comme hiver, et posant divers problèmes techniques (fuites thermiques, eaux souterraines...) ou sanitaires (développement de micro-flore ou de micro-faune)... Le prix de l'investissement se chiffrera en dizaines de milliers d'euros; de quoi payer sa note de chauffage pendant des décennies...

Peut-être une solution intermédiaire serait elle plus réaliste (si elle est possible, car je pense que juridiquement ce n'est pas autorisé; mais je ne connais pas la législation portigaise): ce serait de puiser (et rejeter) l'eau de mer proche en y récupérant des calories; une aquathermie à l'eau de mer en quelque sorte; c'est simple, pas cher et performant; le matériel existe et est raisonnablement diffusé... Reste à vérifier la faisabilité... et la rentabilité versus aérothermie...

Voila mes quelques réflexions. désolé d'aller contre un beau rêve, mais certaines réalités techniques et économiques ont la tête dure...

[lilian.07]

L'analyse de Barda permet de mettre l'accent sur certain préjugés :

Le Géostockage fonctionne aussi bien en chaud qu'en froid et contrairement a ce que l'on peut imaginer plus on se situe au sud de l'Europe et plus c'est rentable.

Une PAC aéro qui fonctionne en été et en hiver avec un COP annuelle de 2.5 environs est un systeme simple mais qui consomme pas mal au final.
Une PAC avec double puit de forage simple fonctionne déjà mieux malgré le coût du forage c'est rentable mais pas optimale COPA de 3.5/4.
Une PAC sur source est encore meilleurs car plus simple mais il faut des conditions particulières (présence d'un cours d'eau ou d'une source par forage COPA = 4/5)
Une PAC sur pieux géothermique qui coûte sensiblement le même prix que 2 forages profonds fonctionne avec des COPA encore supérieur >6 et c'est encore plus rentable lorsqu'on utilise la climatisation.

L'idée ensuite de vouloir injecter des calories thermiques dans le sol n'est pas idiot car il est démontré que le sol finit par s'appauvrir progressivement et les performance des PAC s'amoindrir.

Autre idées fausses, le système par puit de forage est un système sans entretient dont la durée de vie dépasse la durée de vie de la maison (100 ans théorique).

Les PAC sont des systèmes qui n'ont pas de réalité écologique en dessous d'un COPA de 3 et dont la durée de vie est limité, les faire fonctionner avec des COP > à 6 permet de doubler leur espérance de vie en atteignant un prix du Kwh comparable au bois bûche si contraignant.

Je suis complètement en accord avec l'idée qui consiste à s'insérer absolument dans un système rentable et non dans une usine à gaz en isolant autant que possible par exemple avant de penser au stockage.

Le Géostockage, si il existe c'est qu'il est rentable...sauf que dans les pays du Sud systématiquement en retard sur le renouvelable et en particulier en France ou le prix du Kwh nucléaire est artificiellement bas, les préjugés sont tenaces...

[barda]

Les pac actuelles ont des COPA (calculées sous le climat de Strasbourg ! ) supérieurs à 4 (et non 2,5, comme il y a déjà un certain temps)... Cela amène le coût du kWh thermique à moins de 4 cts d'euro... Seul le bois bûche peut, sous certaines conditions, faire un peu mieux, au prix de sujétions importantes et d'un coût d'entretien annuel non négligeable.

La durée de vie des pac est sans doute limitée (comme pour tout système mécanique) mais elle atteint 20 ans sans problème, comme pour à peu près tous les moyens de chauffage. Rien n'indique qu'elle doublera avec une utilisation COP=6 (qui n'est d'ailleurs pas garanti non plus); c'est, à ce jour, une affirmation gratuite et non étayée.

Le géostockage (en fait extrêmement peu utilisé, et le plus souvent de façon expérimentale) peut fonctionner correctement effectivement, mais au prix d'un investissement important, voire colossal. Toutes les études parues sur ces expériences prouvent justement qu'économiquement ce n'est absolument pas rentable par rapport à d'autres solutions plus simples... Ce n'est d'ailleurs pas lié au prix de l'électricité puisque pratiquement toutes ces solutions utilisent aussi l'électricité...

Enfin, savoir si l'électricité est à un prix artificiellement bas en France est un tout autre débat pour lequel je t'invite à créer un fil; pour le moment, ce qui est certain, c'est que le prix en Allemagne est deux fois plus élevé qu'en France, pour des rejets de gaz carbonique eux aussi deux fois plus importants. Cela n'est pas un préjugé, c'est une réalité...

n.b. la "géothermie", en France, est actuellement en voie d'obsolescence (pour les raisons que j'ai indiquées plus haut); le nombre de nouvelles installations est en chute libre. Je ne pense pas qu'installer un système encore plus complexe soit très pertinent, surtout dans une région comme le littoral portugais.

[lilian.07]

Sans rentrer dans les détails techniques des PAC qui voit leurs rendement augmenter lorsque la source froide est plus chaude ou lorsque la source chaude fonctionne à de plus faibles températures, il a été démontré qu'en France le COPA des unités air plafonnent à 2.5 (source et étude de l'ADEME des COPA par monitoring d'un panel de PAC,il s’avère également que la variabilité est moins importante pour les supports géothermiques) car la source froide est trop froide en période hivernale et la source chaude bien souvent en remplacement des chaudières fiouls est trop élevée....ily a certainement un peu de manque de maîtrise de certain installeur mais les chiffres sont accablant d'autant que c'est une moyenne ce qui veut dire que certaines PAC fonctionnent avec des COPA inférieurs...

Je n'affectionne pas particulièrement les PAC mais avec un COP de 6 ça commence à entrer dans un choix décisif sur tout autre forme de production thermique.
Les données sont issues des mesures de l'ASHRAE 2011 (accessible en ligne) qui mesure les COPA effectifs (monitoring) des systèmes géothermique de stockages thermique.

Je n'affectionne pas vraiment les usines à gaz ou les systèmes complexes, c'est pourquoi le stockage thermique dans le sol me parait décisif (certes un peu jeune et méconnu en Europe du sud) dans la transition énergétique car c'est une des réponses simple au principal point faible des EnR, soit le stockage de masse.

Un échangeur thermique perpétuelle entre le sol et l'habitat me paraît pas si idiot.

Le stockage thermique de masse est en plein essor dans le nord de l'Europe et la communauté de Drake Landing avec 8 ans de mesures évalue le coût du Kwh thermique à 12 cts sur 40 ans pour un premier projet démonstratif qui devait atteindre 90% de couverture solaire avec un COPA système mesuré à 35.
Les données sont accessibles sur le site de Drake landing.
Un projet DL2 est en cours avec un stockage 20 fois plus gros et dont le coût du Kwh devrait fortement diminuer.
12 cts ça permet de pénétrer le marché Canadien mais aussi le marché réaliste de l'énergie des pays du nord de l'Europe.

Je ne savais pas que la "géothermie" en France été en chute libre et c'est bien décevant...pour le littoral Portugais attendons d'avoir plus d’éléments pour savoir au moins combien consomme l'habitat qui est visé, peut être à t'il besoin de plus de froid que de chaud auquel cas les pieux géothermique deviendraient la solution idéal..

Dans tout les cas on ne sortira pas du besoin démesuré en sources carbonées sans une forme de stockage pertinente sachant que le thermique de l'habitat et le principal pollueur.

[yves35]

bonsoir,

sachant que le thermique de l'habitat et le principal pollueur.

non, pas tout à fait... ça vient après l'alimentation et les déplacements,après la fabrication des produits électronique et biens de consommation etc. Voir par exemple l'avant dernier diagramme de ce lien:
https://jancovici.com/publications-e...e/ah-la-vache/

yves

[barda]

Sans rentrer dans les détails techniques des PAC qui voit leurs rendement augmenter lorsque la source froide est plus chaude ou lorsque la source chaude fonctionne à de plus faibles températures, il a été démontré qu'en France le COPA des unités air plafonnent à 2.5 (source et étude de l'ADEME des COPA par monitoring d'un panel de PAC,il s’avère également que la variabilité est moins importante pour les supports géothermiques) car la source froide est trop froide en période hivernale et la source chaude bien souvent en remplacement des chaudières fiouls est trop élevée....ily a certainement un peu de manque de maîtrise de certain installeur mais les chiffres sont accablant d'autant que c'est une moyenne ce qui veut dire que certaines PAC fonctionnent avec des COPA inférieurs...

Je n'affectionne pas particulièrement les PAC mais avec un COP de 6 ça commence à entrer dans un choix décisif sur tout autre forme de production thermique.
Les données sont issues des mesures de l'ASHRAE 2011 (accessible en ligne) qui mesure les COPA effectifs (monitoring) des systèmes géothermique de stockages thermique.

Je n'affectionne pas vraiment les usines à gaz ou les systèmes complexes, c'est pourquoi le stockage thermique dans le sol me parait décisif (certes un peu jeune et méconnu en Europe du sud) dans la transition énergétique car c'est une des réponses simple au principal point faible des EnR, soit le stockage de masse.

Un échangeur thermique perpétuelle entre le sol et l'habitat me paraît pas si idiot.

Le stockage thermique de masse est en plein essor dans le nord de l'Europe et la communauté de Drake Landing avec 8 ans de mesures évalue le coût du Kwh thermique à 12 cts sur 40 ans pour un premier projet démonstratif qui devait atteindre 90% de couverture solaire avec un COPA système mesuré à 35.
Les données sont accessibles sur le site de Drake landing.
Un projet DL2 est en cours avec un stockage 20 fois plus gros et dont le coût du Kwh devrait fortement diminuer.
12 cts ça permet de pénétrer le marché Canadien mais aussi le marché réaliste de l'énergie des pays du nord de l'Europe.

Je ne savais pas que la "géothermie" en France été en chute libre et c'est bien décevant...pour le littoral Portugais attendons d'avoir plus d’éléments pour savoir au moins combien consomme l'habitat qui est visé, peut être à t'il besoin de plus de froid que de chaud auquel cas les pieux géothermique deviendraient la solution idéal..

Dans tout les cas on ne sortira pas du besoin démesuré en sources carbonées sans une forme de stockage pertinente sachant que le thermique de l'habitat et le principal pollueur.

Ce qui est accablant surtout dans cette "étude" de l'Ademe, qui commence à dater un peu, c'est une méthodologie manifestement défaillante, comparant tout et n'importe quoi, et n'ayant plus aucun sens... Les études, tests et certifications ne manquent heureusement pas pour la mesure des performances des pac, avec toutes les garanties de sérieux et de compétence (voir les sites de Certita et Eurovent); il est clair qu'une pac installée n'importe comment, sur un ancien réseau de radiateurs HT, ne fournira pas grand-chose en matière de COP; c'est une toute autre affaire pour une maison neuve équipée d'un PC (solution d'ailleurs encore plus nécessaire en cas de stockage de masse). Il n'a donc pas été "démontré" que le COPA des pac plafonnait à 2,5 en France, il a simplement été montré l'indigence de l'"étude" en question, qui s'appuie sur des installations anciennes et complètement dépassées...

Pour le moment (et cela évoluera, j'en suis persuadé) les COP de 6 ne se trouvent qu'en conditions expérimentales, difficilement reproductibles, pas en conditions réelles. Les résultats réels des pac effectivement commercialisées sont un peu inférieures, quoique les améliorations techniques progressent chaque année... Des valeurs de COPA supérieures à 4 sont aujourd'hui possibles, et assez banales, que ce soit en aérothermie ou en "geothermie".

L'installation de Drake Landing (qui ne se situe pas en Europe du nord) a déjà été abondamment citée et commentée sur ce forum; il en ressort que le prix du kWh est effectivement 3 à 4 fois plus élevé qu'avec un système de pac plus classique, qu'il faut un technicien en permanence pour la faire fonctionner, et que , surtout, les travaux d'installation sont pharaoniques et complètement irréalistes en conditions ordinaires (qui sont les nôtres): creuser un puits de 35 m de diamètre et de profondeur, isolé, alimenté par 40 m2 de panneaux thermiques/maison n'est heureusement pas indispensable pour chauffer une résidence secondaire au Portugal (qui n'est pas non plus exactement en Europe du nord). Prenons la pour ce qu'elle est: une expérience essentiellement militante, menée par une équipe passionnée sans considération économique, et pratiquement non reproductible...

Pas de malentendu non plus SVP sur la notion de stockage thermique... Le stockage thermique de l'énergie solaire est en œuvre de façon permanente sur notre planète (qui, sans lui, serait invivable), que ce soit dans le sol, dans l'air, dans l'eau... Le débat n'est donc pas entre stockage thermique ou pas; le débat est entre les meilleurs moyens de l'utiliser et de récupérer la chaleur dans le problème qui nous concerne; il est aussi de la pertinence de créer une structure artificielle de stockage de cette chaleur. Et la "géothermie" a pour inconvénient essentiel d'imposer un investissement très important pour une amélioration des performances très faible; autrement dit, on mobilise un marteau-pilon pour écraser une mouche; c'est rarement économique. Pour mémoire, le climat de la zone côtière du Portugal montre une température hivernale moyenne supérieure à 9°C, les températures négatives y sont rares, toutes conditions très favorables aux PAC aérothermiques, et les canicules d'été y sont très tempérées par l'océan atlantique.

p.s.: pour mémoire, la géothermie est très bien connue en France (elle était très à la mode il y a quelques années), et sur ce forum... Le nombre d'installations nouvelles a chuté, en 2 ou 3 ans à quelques centaines par an; la raison principale de ce déclin, en dehors de la faillite de deux entreprises nationales spécialisées là-dedans, est essentiellement l'amélioration apportée aux pac aérothermiques, qui rendent insignifiants les avantages de la géothermie, dont le prix reste très élevé à l'investissement.

[Philou67]

Merci de laisser COP et PAC dans leur bateau (avec Jancovici) et de revenir au sujet initial.

Philou67 pour la modération.

[lilian.07]

Merci Philou67 désolé pour le désagrément.