Sujet très intéressant. Il reste un point qui m'intrigue. Quid du froid récupéré à la base du mur depuis le sol? Pont thermique humide possible qui peut dégrader le liant au niveau du sol?
J'ai déjà vu ce phénomène de dégradation sur des murs accolés à une cuisinière bois : la base du mur pourrit. Je n'ai pas d'explication à ce sujet.
Bonjour,
ET comment fait-on pour avoir un débit de 21 m3/jour ? et surtout à 25 ° !Envoyé par cornychon
Est-ce une moyenne choisie sur 24 heures ?
Justement. Comment évaluer les pertes ? avec un mur non isolé à sa base. Peut-on les réduire en plaçant les tuyaux sur la partie supérieure du mur ?Sans compter les pertes, le mur passe de 18°C + (120/10) = 30°C
Je pourrais donner un avis de bricoleur, mais je préfère laisser les spécialistes de terrain donner des avis éclairés.
Juste une précision amusante, bienveillante. Le froid ne va jamais vers le chaud. En conséquence, le froid n’est pas récupéré à la base ! C’est le mur chaud qui se débarrasse d’une partie de sa chaleur vers le sol à plus basse température...
Lorsque les tubes destinés au chauffage solaire sont en place, il est possible de faire circuler de l’eau chaude à température connue et stable. Connaissant le débit et les ∆T entrée sortie d’eau, nous connaissons la puissance dissipée dans le mur.
En isolant le mur sur les deux faces avec 500 mm de laine de verre, nous pouvons estimer qu’à l’équilibre thermique, le flux de chaleur produit par l’eau chaude est entièrement évacué par les extrémités du mur.
Si la dissipation est de 1000 W et le ∆T mur air de 20°C, la résistance thermique globale des pertes aux extrémités R = 20 / 1000 = 0.02 °C/W
Je ne sais même pas si c’est possible avec un apport solaire ! ! C’est une hypothèse d’école qui permet de partir sur une réserve d’énergie de 120 kW sur 24 h.
Le savoir doit beaucoup à l'imagination.
Bonjour Obijoba
Un mur chauffant fonctionne essentiellement par rayonnement que notre corps absorbe facilement car constitué d'eau à 90% (je crois).
Donc, pour nous, il n'est pas nécessaire de la monter au delà de 2 m.
Pour la partie basse, la logique voudrait que le premier tuyau ne soit pas trop bas. Dans mon cas, je poserai quand même le premier tuyau à 15 cm du sol. C'est assumé, car j'estime que le sol non isolé au centre de la maison est loin du froid extérieur. Les calories devraient rester piégées.
Latéralement, le mur chauffant doit s'arrêter avant les extrémités en contact avec l'extérieur. Ces extrémités doivent être isolées.
PaillàDonF
Je vais tenter de manier les chiffres.
Le débit d'un panneau solaire varie entre 15 - 30 litres/heure/ m2 en "low flow" (quand le soleil est faible) à 30- 50 litres/heure/m2 en "high flow"(quand le soleil est fort).
Prenons un débit moyen de 30 litres/heure/m2. La durée d'ensoleillement se limite à 10h-16h = 6 heures. Ce qui amène un flux de 30 x 6 = 180 litres/jour/m2.
Pour arriver aux 21 000 litres/jour proposés par Cornychon, cela nécessiterait une surface de capteur de 21 000 /180 = 116 m² !!!
Voilà qui fait un joli capteur !
Un complément traditionnel de chauffage est nécessaire ...
PaillàDonF
Un mur chauffant se comporte comme un radiateur.
L'énergie produite est dissipée suivant trois formes:
Conduction: énergie transmise à l'arrière du mur
Convection: énergie transmise à l'air qui passe devant le mur. L'air se met à circuler par convection naturelle.
Rayonnement: énergie transmise par rayonnement. Cette énergie chauffe les masses thermiques qui se trouvent face au mur
Rayonnement + convection + conduction = Puissance dissipée par le radiateur
J'ai donné des explications détaillées sur ce lien:
https://forums.futura-sciences.com/h...ca-marche.html
Le savoir doit beaucoup à l'imagination.
bonjour,
je ne crois pas qu'il y ait de relation directe avec la présence d'une source chaude... peut être un défaut avec l'étanchéité sous le béton (j'ai ça chez moi)si c'est une construction récente ou alors dans l'ancien une particularité très locale du sol . Je vois mal la chaleur "aspirer l'humidité",ça aide plutôt à sécher.
yves
pour préciser mon montage:
- le serpentin va le plus haut possible et ne s’arrête pas à 2 m le but est d'avoir le maximum de longueur d'échange.
-je viens du sol, monte direct le plus haut possible et redescends pour sortir en bas . Ceci dans le but d’être le plus chaud en haut pour chauffer un peu la dalle béton de l'étage et de "perdre" le moins possible vers le sol.
- pour la "monstrueuse" inertie du mur, il est possible de le mettre en chauffe dès le mois de septembre à petite fois
-je n'utilise pas du cuivre à cause du coût,de la dilatation. J'ai utilisé du per bao , je regrette un peu de ne pas avoir mis du muticouche qui est plus tolérant à la chaleur.
-le surface de capteur en service est de 12 m²
- pour ce qui est des pertes thermique vers le sol une étude thermique dynamique pourrait chiffrer cela mais ce ne sont pas des pertes "sèches" puisque si le sol est réchauffé par ces pertes cela profitera à l'alentour
yves
Dernière modification par yves35 ; 03/03/2022 à 17h20.
Bonjour Yves35
12m2 de capteurs solaires, voilà qui est conséquent ! Bravo. Merci pour ces indications.
Effectivement la charge de ce mur commencera dès Septembre. J'ai le douloureux souvenir d'avoir eu froid en restant travailler à proximité de ce mur en plein mois d'Août, alors qu'il faisait grand soleil.
Sur Apper, un message de Ramses dans le fil de discussion : "radiateur de masse. Possible ?" https://forum.apper-solaire.org/view...hp?f=27&t=9374
indique ceci :
Juste une remarque quand même, dans 1Kg de matière, tu ne "stockeras" que moins d'1/5eme dans de la caillasse que dans de la flotte !!!
Si on parle de volume maintenant, si tu restes rien qu'avec des galets 40/80, le rapport passe de 1 pour 3,5 ! T'as donc intérêt à "combler" les vides avec du sable pour faire baisser ce rapport a environ 2,5 ...
(un peu plus haut dans son message il donne les unités)
Voilà donc un moyen simple (pour moi) d'évaluer le stockage :
35 tonnes/ 2,5 = 14 Kwh
(si j'ai bien compris)
PaillàDonF
Arrgh zut, ... c'est : volume/ 2,5
Volume = 5m x 2,50 x 0.90 = 11,25 m3
Stock possible : 11,25/2,5 = 4,5 kwh
PaillàDonF
Diviser un volume, par un rapport de 2.5, ne peut pas donner des kWh.
De plus, ce ne sont pas des kWh, mais des kWh/°C
Une approche qui me parait plus proche de ce que tu recherches
J’ai vu plus haut, que la caillasse stocke 5 fois moins que l’eau
L’eau stocke 1.16 Wh/°C.kg
La caillasse 1.16/5= 0.232 Wh/°C.kg
Pour 35000 kg nous avons 35000 x 0.232 = 8120 Wh/°C
Le savoir doit beaucoup à l'imagination.
C'est vachement chouette les maths. Mais franchement, moi, dans ce cas là, ça ne me fait ni chaud, ni froid! je n'arrive pas à me rendre compte de ce que le résultat donne.
Dans ce cas précis.
Est-ce que c'est bien ou pas ?
Le confort sera-t-il au rendez-vous ?
Est-ce que ça vaut le coup ? (autrement dit, poussez un peu plus le chauffage existant)
Bien à vous.
Merci Cornychon de réorienter mes divagations... c'est donc parfait comme indication : 8 kwh engrangés par degré d'élévation de température.
Je vais re-tenter de faire des calculs et je compte sur votre vigilance et rigueur.
Avec un débit de 30 litres en moyenne par m2 de panneau solaire, donc sur 6 heures, le volume d'eau par jour est de 180 litres.
Energie contenue dans l'eau (en litre et wh)
E = volume x delta T x 1,16
Elever de 20°C à 35°C ces 180 litres nécessite 180 x (35-20) x 1,16 = 3132 wh arrondi à 3 kwh par m2 de panneau.
Quelle surface de panneau faudrait il pour élever le mur de seulement 1°C avec cette eau à 35°C ? => 8/3 = 2,6 m2
Maintenant, quand est il possible d'avoir une énergie solaire de 3 kwh/m2 dans la région Nantaise ?
Le gisement solaire est donné par ville, orientation et inclinaison du panneau solaire par INES :
http://ines.solaire.free.fr/gisesol_1.php
Pour des panneaux inclinés à 70°C, orientés plein Sud, je suis dans les clous dès la fin Février avec 2,48 kwh/m2/jour jusqu'à fin Octobre avec 3,12 kwh/m2/jour, en moyenne, si je prends l'irradiation globale.
Juste/pas juste ? Vous en pensez quoi ?
J'ai pris un départ d'eau à 35°C avec un retour froid à 20°C au hasard. Si le retour froid est plus haut que 20°C, la plage d'autonomie solaire serait plus grande sur l'année.
Reste à calculer la surface totale de panneaux solaires nécessaire pour élever la température du mur de 20 à 35°C ?
Au début de ce message, on voyait que pour élever de 1°C la température du mur, il fallait 2,6 m2 de panneaux (à condition qu'ils réçoivent 3 kwh/jour/m2 pour récolter 8kwh).
La surface théorique pour élever de 15°C ce mur devrait être : 2,6 x 15 = 39 m2
Ce résultat me semble incorrect. Et vous, vous voyez où est l'erreur ?
Pffft ... je suis vraiment pas à l'aise !
PaillàDonF
Petites corrections
E = Energie à fournir en Wh
Volume : Nous savons que 1 litre d’eau, c’est 1 kg d’eau, mais ce n’est pas le cas pour tous les matériaux. En conséquence, par convention, il faut prendre des kg. C’est donc une masse en kg
Delta T = élévation de température que l’on souhaite obtenir pour les kg indiqués.
1.16 c’est la chaleur spécifique de l’eau. C’est la chaleur à fournir en Watts heure, pour élever de 1°C, 1 kg d’eau.
La formule appropriée est Ø = kg x ∆T x 1,16
Elever de 20°C à 35°C ces 180 litres nécessite 180 x (35-20) x 1,16 = 3132 Wh arrondi à 3 kWh par m2 de panneau.
C’est juste : E = 180 x 15 x 1.16 = 3132 Wh. Pour simplifier, c’est très bien d’arrondir à 3 kWh.
Commençons par un raisonnement de bon sens très important, fondamental :
Avec l’exemple ci-dessus, nous disposons chaque jour de 180 litres d’eau à 35°C.
Si nous avons un mur à 30°C, l’eau va passer de 35°C à 30°C. L’eau va fournir de la chaleur au mur
Si nous avons un mur à 35°C, l’eau va rester à 35°C, aucun transfert de chaleur
Si nous avons un mur à 40°C, l’eau va passer de 35°C à 40°C, l’eau va refroidir le mur
Approche quantitative
Nous avons pris les hypothèses suivantes :
chaleur spécifique de pierre de 0.277 Wh/kg. °C
Masse du mur 33525 kg
Pour élever sa température de 1°C, il faut lui fournir une chaleur de
0.277 x 33525 = 9326 Wh/°C
Pour simplifier nous avons pris 10 kWh/°C
- Si le mur est à 20°C, il passera à 21°C si on lui fournit 10 kWh
Avec 180 litres à 35°C, la chaleur transmise au mur est de 180 x 1.16 x 15 = 3132 Wh = 3,1 kWh. La montée en température du mur est de 3.1/10 = 0, 31°C
Pour passer de 20 à 35°C il faut fournir au mur 10 x 15 = 150 kWh
Il faudrait 150 / 3.1 = 48 panneaux solaire
- Si le mur est à 25°C, il passera à 26°C si on lui fournit 10 kWh
Avec 180 litres à 35°C, la chaleur transmise au mur est de 180 x 1.16 x 10 = 2088 Wh = 2,1 kWh. La montée en température du mur est de 2.1/10 = 0, 21°C
- Si le mur est à 30°C, il passera à 31°C si on lui fournit 10 kW
Avec 180 litres à 35°C, la chaleur transmise au mur est de 180 x 1.16 x 5 = 1044 Wh = 1 kWh. La montée en température du mur est de 3.1/10 = 0, 31°C
- Si le mur est à 35°C, avec une eau à 35°C, l’eau ne transmet aucune énergie
- Si le mur est à 40°C, avec une eau à 35°C, le mur va transmettre à l’eau une chaleur de 180 x 1.16 x 5 = 1044 Wh= 1 kWh. Le mur va chauffer l’eau ! !
Pour cette dernière partie de ton exposé, tu parles de puissance sans parler de température. Nous avons vu que le paramètre température est fondamental.Maintenant, quand est il possible d'avoir une énergie solaire de 3 kwh/m2 dans la région Nantaise ?
Le gisement solaire est donné par ville, orientation et inclinaison du panneau solaire par INES :
http://ines.solaire.free.fr/gisesol_1.php
Pour des panneaux inclinés à 70°C, orientés plein Sud, je suis dans les clous dès la fin Février avec 2,48 kwh/m2/jour jusqu'à fin Octobre avec 3,12 kwh/m2/jour, en moyenne, si je prends l'irradiation globale.
Juste/pas juste ? Vous en pensez quoi ?
J'ai pris un départ d'eau à 35°C avec un retour froid à 20°C au hasard. Si le retour froid est plus haut que 20°C, la plage d'autonomie solaire serait plus grande sur l'année.
Reste à calculer la surface totale de panneaux solaires nécessaire pour élever la température du mur de 20 à 35°C ?
Au début de ce message, on voyait que pour élever de 1°C la température du mur, il fallait 2,6 m2 de panneaux (à condition qu'ils réçoivent 3 kwh/jour/m2 pour récolter 8kwh).
La surface théorique pour élever de 15°C ce mur devrait être : 2,6 x 15 = 39 m2
Ce résultat me semble incorrect. Et vous, vous voyez où est l'erreur ?
Pffft ... je suis vraiment pas à l'aise !
Pour le rendement des panneaux solaires, c’est important, mais c’est pour l’instant marginal par rapport à ce que nous venons de voir.
Ma conclusion :
L’énergie fournie par les panneaux solaires permet de préchauffer l’eau qui revient du mur. Il faut par exemple une PAC air-eau, pour monter l’eau à une température beaucoup plus forte.
Dernière modification par cornychon ; 04/03/2022 à 10h50.
Le savoir doit beaucoup à l'imagination.
Bonsoir à tous
Merci Cornychon pour tes calculs et ta conclusion.
Je suis d'accord, il faudra installer un complément traditionnel de chauffage en période hivernale.
En attendant ce complément, je vais faire comme Yves35 : prendre ce que je peux récolter comme énergie solaire.
Et basta les calculs !
PaillàDonF
Bonsoir tout le monde,
J'avais imaginé (va savoir pourquoi) dès le début que tu voulais un chauffage complémentaire ou de moyenne saison.
du coup, tu as une idée du nombre de m2 de panneaux solaires que tu vas installer ?
Et comme je n'y connais pas encore grand chose à ce système (je commence à lire les fils sur Futura, et ça en fait des pages !), comment ça se passe en haute saison ? On coupe la circulation d'eau vers le mur ?
tschuss
Bonjour Obijoba
Je compte installer 10 m2 de panneaux solaires contre le mur d'un appenti plein Sud, et très vraisemblablement un système basses températures sous toiture d'ardoises.
Pour le solaire, l'eau chaude est poussée dans une cuve située en contrebas. Cette eau s'y stratifie naturellement par différences de températures.
L'arrêt du circulateur permet l'autovidange du circuit.
Pour le chauffage, cette eau, éventuellement mitigée selon les besoins de chauffage, est poussée dans les murs chauffants.
Le complément nécessaire en hiver pourrait être donné par une chaudière (électrique ?)sur une partie seulement des boucles de chauffage, afin de laisser la priorité au solaire. Mais là, pour l'instant, ce sont des suppositions.
PaillàDonF
Je suis entièrement d’accord avec toi. Les lois de la nature n’ont pas attendu les calculs, pour faire ce qu’elles ont l’habitude de faire.
Dans ton histoire, le matin, tu mets de l’eau froide au soleil pour la faire chauffer. Le soir tu as de l’eau chaude. Pour devenir chaude, elle a emmagasiné de la chaleur venant du soleil.
Pour avoir beaucoup de chaleur, il faut beaucoup d’eau très chaude
Tu veux transmettre cette chaleur dans le gros mur qui se trouve dans ta maison.
Si l'eau est très chaude, il y a beaucoup de chaleur transmise
Si l’eau est à la température du mur, il n’y a aucun échange de chaleur
Si l’eau est plus froide que le mur, elle va pomper de la chaleur dans le mur
C’est un peu comme une bouillotte à eau chaude :
Tu mets un litre d’eau froide dans une casserole. Tu la chauffe sur la plaque de cuisson pour avoir de l’eau très chaude. Tu mets cette eau dans une bouillotte, et tu la place dans un lit bien froid. La chaleur de la bouillotte va tout doucement se propager dans les draps, les couvertures, et le matelas.
Si l’eau est très chaude, le lit va récupérer beaucoup de chaleur,
Si l’eau est tiède, la chaleur transmise au lit est faible.
Si l’eau est plus froide que le lit, le lit va chauffer la bouillote
La bouillotte ne chauffe plus, lorsque des deux températures bouillotte et lit sont identiques.
C’est très simple :
Lorsqu’on a compris ces phénomènes naturels, il suffit d’utiliser les propriétés physiques de l’eau, de l’air, des matériaux, pour quantifier les chaleurs transmises.
Dernière modification par cornychon ; 05/03/2022 à 19h30.
Le savoir doit beaucoup à l'imagination.
Bonjour à tous,
En terme de températures à atteindre, elles devraient être relativement basses, donc accessibles au solaire sur une grande partie de l'année.
Chauffer de l'eau à une température de 35°C devrait être réalisable suffisamment souvent en periode froide pour charger le mur.
En fait, seuls comptent les passages ensoleillés, indépendamment de la température extérieure, et ils sont nombreux dans l'Ouest.
J'ai fait quelques mesures de températures dans la maison que j'occupe actuellement (sur une autre adresse). L'ambiance est très confortable : le placo devant les murs est à 22°C, les radiateurs à 32°C, et .... je n'ai pas froid !
Donc, sans soleil sur une periode prolongée, si le mur initialement porté à 35°C voit sa température descendre à 22°C, il va cèder à peu près 5 kwh par degré perdu, soit 13x5 = 65 kwh avant que je retrouve une ambiance de température toujours très confortable.
Ces observations me rendent relativement confiant !
Dernière modification par Paillafond ; 05/03/2022 à 20h21. Motif: Frappe
PaillàDonF
J'ai pas tout lu, mais je chauffe un mur plus fin deux fois par jour.
Le mur met un certain temps à chauffer et se refroidit plus vite qu'il ne chauffe.
Le pied du mur chauffera très doucement et sera plus froid au printemps qu'en automne.
Le seul truc à éviter pour que cela soit utile, faire circuler l'eau si sa température est plus basse que celle du mur.
Chauffer le mur tant que ce n'est pas gênant pour le confort, y compris l'été (surtout si c'est en Bretagne)
Ne pas prendre la masse totale du mur pour un calcul quotidien, seule une partie inconnue réagit rapidement, le reste ça prend des jours ou semaines, d'où chauffer tant que possible.
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Bonjour SK
Merci pour ton message et ton expérience.
Ce mur est toujours frais, jusqu'à en être inconfortable même au mois d'Août si on reste trop longtemps à proximité.
Il sera progressivement mis en chauffe dès Septembre. Pour les mois qui suivront, ce sera un peu l'aventure...
La maison se situe effectivement en Bretagne Sud.
PaillàDonF
Dès que le montage est fait mettre le mur en chauffe.
Pour que le mur atteigne une température moyenne toujours confortable, il va falloir des semaines.
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Bonjour SK
Quand tu dis :
"Ne pas prendre la masse totale du mur pour un calcul quotidien, seule une partie inconnue réagit rapidement, le reste ça prend des jours ou semaines, d'où chauffer tant que possible."
Cela signifie-t--il qu'un chauffage du mur en profondeur en faisant des perçages pour relier les réseaux de tubes sur les 2 faces par exemple pourrait être efficace ?
Ou, bien un réseau installé sur chaque face suffirait ?
Tu as l'avantage de bien connaître ce type de murs, et de les surveiller avec des sondes de température. Ton expertise m'est précieuse.
PaillàDonF
L'onde de chaleur progresse à une certaine vitesse en s'atténuant.
On en a déjà parlé.
Augmenter le nombre d'endroits qui chaufferait le mur accélèrerait le réchauffement de celui ci, voir les compromis coût, travail, efficacité (?).
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Bonjour SK
J'ai été long avant de pouvoir répondre. Désolé.
Merci pour ces courbes. En particulier, la courbe verte, montrant la remarquable stabilité des températures sur l'autre face à 25 cm.
Donc, en commençant à alimenter mon mur de 90 cm très tôt, bien avant la saison froide, je devrais pouvoir réaliser un stockage thermique conséquent.
L'avenir le dira ...
PaillàDonF
Avec le mur plus épais chauffé sur une face, s'attendre à plus de décalage et moins d'amplitude de l'autre coté.
Je pense que la première année tu chauffes tout le temps pour charger le cœur du mur., au deuxième été tu adaptes si tu as une impression de chaud.
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
