Déperdition thermique de 18 m3 d'eau pour chauffage maison

[invite18553b01]

bonjour à tous,

voilà, j'ai un projet pour stocker de l'énergie thermique l'été pour l'utiliser l'hiver. ( je ne suis pas un scientifique )
( un peu comme les rois à Versaille pour la glace )

plus exactement, j'ai la possibilité de stocker 18 cuves de 1m3 dans mon sous sol :

j'ai pensé à réaliser une isolation comme cela:

planche de 22 mm bois sur planché béton.
styrodur de 40 mm
sable 10 cm épaisseur sur toutes les surfaces

mes cuves seront 3 sur 3 sur 2 hauteurs collées au plus près entre elles , ( entièrement sous le sables )

température moyenne cave : 15°c

température minimale eau pour chauffage maison : 18 ° ( en hiver )
température maximale de stockage : 78 ° pour avoir un delta de 70° ( en été ) chauffage produite par "x" capteurs solaire thermique donc fort en été 95% de puissance nominale mais 20% de puissance l'hiver. ( il faudra ensuite déterminer le nombre de panneaux thermiques pour que de fin avril t=18°c et fin octobre t=78°c pour 18 000 l d'eau )

ma question pour l'instant est très basique :

possible ou pas ?
peux t on déterminer la température si fin septembre on a 78°c et ..
en fin novembre si pas utilisation d'eau chaude ( pas de chauffage, juste du stockage ) ( normalement 78°c car les panneaux je pense doivent compenser les pertes ? ? )
en fin décembre si chauffage 800 kwh/mois

merci
-----

[gts2]

Bonjour,

Je n'ai pas regardé les problèmes d'isolation, juste l'énergie qui vaut , avec m masse d'eau, variation de température et c, capacité thermique de l'eau (4,18 kJ/kg/°C).

On trouve 1,16 kWh/m3/°C. Soit dans votre cas 1,16*(78-18)*18=1360 kWh, soit 1,7 mois de stockage.

[invite18553b01]

merci a vous,
j'avais effectivement tombé sur cette formule et arrivé également à 1 360 kwh de stockage.
sera t il suffisant ? pas évident ??? 1,7 mois ??? ( toujours une possibilité d'augmenter la masse d'eau )

mais surtout combien peut on estimer les pertes calorifiques de stockage ? 10% 30% 50% ? ? ?
je pense, à la louche si inférieure à 25%, mon projet est viable.

si 25% de pertes, et 30% de charge par les panneaux thermique l'hiver => +5% de 1.7 = 1.8 mois de chauffage.
une saison de chauffage ; 5 à 6 mois => il nous faut donc environ le triple d'eau ! ! ! soit environ 50 m3 ( 5 x 5 x 2 )
=> carrément la moitié de la cave ! ! ! c'est beaucoup ! ! ! mais plus de dépense de chauffage et écologique ! ! !
j'ai bien pensé aux fosses septiques de grands volumes ( 10 000 lires ) mais elles sont hors de prix (+ 3000€ ) les cuves 1m3 sont à 80€ neuf soit 10 000 litres => 800 € plus 3 fois moins ! ! !

vous l'avez tous deviné, cela est une alternative aux batteries lithium, qui a mon sens n'est pas rentable financièrement ( perte de capacité aux charges et décharges ) et de plus très polluant ! !

alors a vous aux physiciens et surtout aux thermiciens pour me dire si ce projet est faisable et surtout rentable.
merci

[gts2]

Bonjour,

Je regarde pour l'isolation.
Sinon les batteries Lithium, c'est pour du stockage à court terme : 1 mois de chauffage -> 2 m^3 de batterie et 400 000 euros !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite18553b01]

remarque :

si je réalise une expérience d'un sceau de 10l d'eau, enfermer dans une isolation similaire.
bois, styrodur, sable,
je monte la température à 78° pendant 24 h ( le temps d'avoir une stabilité thermique ) et mesure le refroidissement en fonction du temps. ( exemple : moins 10°c en 5 heures , je crois que c'est linaire ? ? ? )

je connais également la surface de contact avec air froid.
(de mon sceau (2.3m²) et de mes 18 cuves 3x3x2m (50.2m²) pour l'instant )

comment je peux extrapoler mes données de mon sceau => vers mes 18 cuves ? ? ?

[gts2]

Le problème (simplifié) a deux caractéristiques capacité thermique de l'eau proportionnel au volume, conductance thermique proportionnelle à la surface, le temps caractéristique est donc proportionnel à la longueur, donc à géométrie constante, ce qui donne ici un facteur

Capacité thermique de l'eau ; résistance thermique , s pour sable, i pour isolant Styrodur me donne avec et , un temps caractéristique de 35 jours (à vérifier !)

[invite18553b01]

Merci beaucoup GTS2, mais je suis largué ! ! ! ! ( déjà ! ! )

35 jours ? ? ok mais pour que l'eau passe de 78° à 18° ???
si c'est le cas, c'est beaucoup trop de déperdition ! ! !
70/35 = 2° / jour donc 42 KWh/jour juste pour combler les pertes ! ! ! !

dur dur pour mon projet . . . ( j'ai peur qu'il tombe à l'eau ! ! )

[gts2]

35 jours, c'est un temps caractéristique, un ordre de grandeur, la résolution complète est complexe.
Donc, en gros, je répète en gros, on a , avec Tc température de la cave, T0 température initiale, temps caractéristique.
Avec la cave à 10°C, au bout de , on est à 35¨C.

Les valeurs/calculs sont bien sûr à vérifier.

[invite18553b01]

j'ai fais quelques recherches sur les déperditions de chaleur sur des chauffes eau

je sais que cela n'est pas la même isolation ( mais peut être similaire ? ) mais voici les résultats que j'ai trouvé :

sources : https://www.bouilleur.fr/estimer-cou...s-ou-stockage/

300 litres => 5cm isolant 789 kwh / an soit 66 kwh / mois
500 litres => 5cm isolant 1063 kwh / an soit 88 kwh / mois si on fait une règle de proportion => 110 kwh/mois donc c'est pas proportionnelle, plus c'est gros et moins il y a de pertes !
pour 1.66 fois plus d'eau => 1.33 fois plus de conso.

800 litres => 10cm isolant 734 kwh / an soit 61 kwh / mois
1000 litres => 10 cm isolant 875 kwh / an soit 73 kwh / mois
pour 1.25 fois plus d'eau => 1.19 fois plus de conso ( c'est mois que plus haut, normale car ici 10 cm d'isolation )

si je raisonne sur mes 18 000 litres =>
cela fait donc 18 fois plus d'eau, on peut espérer 17 fois plus de conso soit 17 * 73 = 1 250 kwh / mois soit 41 kwh / jour

1m² de capteur solaire = environ 800 kwh/an ( source https://eduscol.education.fr/sti/sit...-thermique.pdf )
donc 1 m² = 66 kwh / mois ou 2.2 kwh / jour

il nous faut donc environ ( avec les pertes ) 20 m² de capteurs solaire pour effacer les pertes de déperdition de stockage ! ! !

soit totalement irréaliste ! ! !

je sais que je suis parti sur des calculs a demi "pifomètres" , mais je recherche juste un ordre de grandeur.
si je ne me suis pas totalement "planté", => projet non rentable, dommage ! ! !
vos commentaires sont les biens venus.

[gts2]

800 litres => 10cm isolant 734 kwh / an soit 61 kwh / mois
1000 litres => 10 cm isolant 875 kwh / an soit 73 kwh / mois
pour 1.25 fois plus d'eau => 1.19 fois plus de conso ( c'est mois que plus haut, normale car ici 10 cm d'isolation )

si je raisonne sur mes 18 000 litres =>
cela fait donc 18 fois plus d'eau, on peut espérer 17 fois plus de conso soit 17 * 73 = 1 250 kwh / mois soit 41 kwh / jour

Comme vous le dites vous-même ce n'est pas linéaire, donc un peu moins, et cela colle en ordre de grandeur avec mes calculs.

Je sais que je suis parti sur des calculs a demi "pifomètres" , mais je recherche juste un ordre de grandeur.

C'est bien comme cela qu'il faut faire avant d'aller plu loin.

[invite18553b01]

encore merci de votre participation !

dommage, un rêve écolo qui s'envole !