AMI: appel d'intérêt sur le "stockage d'énergie"

[Obamot]

Alors publie ces tables! Je m'en servirai pour les abris... ;-)

[dedeleco]

J'ai déjà donné les références pas mal de fois sur la diffusion :

table courte de base des grandeurs thermiques complètes diffusivité D , conductivité et chaleur spécifique des matériaux de base :
http://de.wikipedia.org/wiki/Temperatur ... %A4higkeit
en Allemand car en Français ils ne l'ont pas mise !!
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
Les bases théoriques avec toutes les formules utiles à connaître :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique
surtout au 2/3 de la fin, le problème de Kelvin avec courbe de gausse intégrée fonction de x/(2xrac(Dt)) qui fixe la loi d'échelle.
http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_equation


enfin la diffusion thermique avec sources oscillantes en temps comme été hiver (série de Fourier) donne une pénétration décroissante exponentiellement avec la profondeur avec une longueur caractéristique.
Cette longueur est la longueur de décroissance exponentielle pour une oscillation sinusoïdale de T avec le temps, longueur égale à la racine carrée de (la constante de diffusion D multipliée par la période P divisée par Pi=3,14, soit pour P=un an de 12mois un peu moins de 4 mois, mesuré en secondes, multiplié par D, soit 10038197xD) = 3168xrac(D) et D pris dans la table donnée ci dessus.
Formule donnée dans :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique:
donné déjà sur :
https://www.econologie.com/forums/post193633.html#193633

Vu que D est donné en 10^-6m2/s on obtient pour la période annuelle la pénétration en mètres égale à 3.168xrac(D) avec D donné sur la table en 10^-6m2/s :
Soit D=1 donne 3m,168 ( argile =1 granite=1,18 ) et l'autre extrême pour D=0,1 ( téflon, proche de humus de terre arable, sapin, PVC, plastiques ) donne 1m

Sur cette longueur la pénétration exponentielle, l'amplitude est divisée par e=2,718 et donc pour e^-2= 13%, il faut une épaisseur double, entre 2m et 6m

Donc un facteur 3 possible entre les extrêmes pour le facteur de 10 possible pour D
Ceci explique que la pénétration du gel change par un facteur 3 suivant le sol, humus arable ou argile et pierre dure 3 fois plus !!

pleins de références sur différentes solutions variées :
http://en.wikipedia.org/wiki/Seasonal_thermal_storage

http://en.wikipedia.org/wiki/Zero_energy_building
http://www.zeroenergydesign.com/
http://earthshelters.com/
http://www.thermaray.com/solutions/earth.html
http://www.icax.co.uk/thermalbank.html


il faut prendre le meilleur des essais .

[Obamot]

Arf, la formule théorique «finie» et son interprétation dans la pratique, ça serait zéro pointé à la fac... On ne peut pas donner une valeur fixe en se référant à un «tableau» tel que sur wiki.de: ça dépend effectivement pour quel type de sol (idem pour le béton => si on prend en comparaison un matériau complètement "fini, stable et connu"), et une fois qu'on a la bonne équation: la déduction n'est pas aussi rapide!

Un béton léger pour maison individuelle en brique (CP900) n'aura pas la même conductivité qu'un lourd CP6'500 kg/m³, et plus pour un abri militaire ou du béton pré-contrain, qui pourront contenir des adjuvants! Idem pour des sols de même nature, en fonction de leur portance et compacité...

In fine, le juge de paix c'est le dynamomètre, et le pénétromètre pour le terrain!

Leur tableau donne donc vraiment des chiffres «à la louche»... (2,4 pour le béton, oui mais lequel?) parce qu'il faudrait compter avec une courbe de Gauss par type de terrain selon les agrégats leur granulométrie, voire leur salinité et même adhésivité (idem pour le béton) et il faudrait encore prendre en compte la convection... les facteurs météorologiques, l'hygrométrie ambiante, du sol etc..
Et il faut prévoir dans les calculs que la résistivité des sols peut varier selon la saison:
— de secs, à moyennement humide, voir infiltré d'eau..
— de mou à très durs si ils sont gelés.

C'est de tous ces facteurs dont dépend la conductivité... Qui comme l'avait suggéré Ramundo, va aussi varier au fûr et à mesure que la chaleur sera stockée dans le sol (selon que la «pile» sera ‘pleine’ en été... ou presque ‘vide’ en hiver... c'est pas tout à fait pareil...).

Une formule de calcul de «conductivité thermique variable» qui tiendrait la route,
s'exprimerait graphiquement avec quelque chose comme ça:


a) CTV: k(x) le long de l'axe x.
b) Bilan énergétique de l'ensemble des éléments de stockage de la température dans le sol (dx dy dz), avec flux entrant et sortant (q)

...Evidemment que vu avec une formule de «conductivité thermique stationnaire», cela semblait tout beau...

Forcément qu'avec des forages de moyenne profondeur, ça n'a plus une importance capitale. On joue sur la durée en tant que point fort, ce qui est précisément le point faible du stockage "en surface"... puisque "q" est variable en fonction de tous les facteurs énoncés ci-dessus. Alors que plus on descendra et que la «température ambiante naturelle du sol» augmente, plus on sera dans une situation de type «conductivité thermique stationnaire», particulièrement lorsqu'on arrivera à la température qu'on se sera proposée d'atteindre dans les pièces à vivre. CQFD.

Alors bon, bien sûr, tu peux augmenter les performances en excavant là où il faut et faire une enceinte de confinement parfaitement isolée et «du volume qui va bien» (avec une structure en béton pour encore mieux contenir la chaleur et faciliter la maintenance) Mais de toute façon tu exploses le prix.

[dedeleco]

(2,4 pour le béton,

n'est pas pour la diffusivité, mais pour la densité, colonne 1 !!
Pour la diffusivité, colonne 4, c'est : 0,54x10^-6m2:s

C'est le rapport entre conductivité thermique (colonne 3, 1,1 pour le béton et pas 2,1 par erreur d'écriture sur la table : http://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivi ... _thermique ) sur la chaleur spécifique volumique (soit produit des colonnes 1 par 2 ) !!
Donc le béton hétérogène conduit bien moins la chaleur qu'une pierre homogène comme le marbre et sa diffusivité est plus faible.

D'autre part la diffusivité de l'acier des fers à béton est élevée 23 et donc si le béton contient beaucoup de fer ( pour abri très solide) la diffusivité de l'acier augmente fortement celle du béton, ce qui peut expliquer la diffusivité thermique bonne vers l'extérieur.?

Les bétons ne sont pas tous pareils mais pour ceux denses et solides leur diffusivité ne va pas varier énormément, car surtout des sables et agrégats et si pas trop spéciaux vu que on prend la racine carrée de la diffusivité, la longueur de pénétration ne variera pas trop, sauf pour les bétons bons isolants avec des vides !!

La laine de verre a à peu près la même diffusivité que le béton ou le verre !!
La chaleur spécifique diminue comme la densité, comme la condutivité.
Cela fait que cette longueur de pénétration avec la racine carrée a des variations pas du tout énormes (max 3 entre les extrêmes excepté métaux purs).

Votre figure ajoutée de conductivité thermique variable montre que vous n'avez rien compris à la diffusion de la chaleur.
Une faible variation ne va rien changer.
On peut en tenir compte de la variation de conductivité thermique que vous ne chiffrez pas, mais vous n'avez aucune idée sur la complexité mathématique alors de la diffusion thermique correspondante, qui est prendre un marteau piquer pour écraser une mouche, un pouième de modification, vu que vous n'avez aucune idée de cette variation avec la température par exemple, qui est très faible.

Autrement les propriétés du sol compact vont changer peu surtout avec la racine carrée et je me demande pourquoi vous sortez des critiques sans chiffres précis alors que la diffusivité varie peu tant que le sol n'est pas complétement différent, et que on peut chiffrer ces variations que vous mentionnez mais que vous évitez de préciser alors que c'est faible et que cela ne change que peu à la longueur de pénétration, au lieu de décrier en disant que c'est complexe au lieu de voir que cela marche même si cette longueur de pénétration change de 50% soit un facteur 2 sur la diffusivité.
En profondeur vous avez les mêmes problèmes que à quelques mètres en plus de perdre la chaleur sur un volume long et non compact presque sphérique, ce que www.dlsc.ca a bien compris, mais pas vous.

J'ai l'impression que vous aimez les calculs compliqués inutilement qui parfois manquent l'essentiel en se perdant dans les détails de calculs devenus faux.

Je me souviens ainsi de certains avec 30 pages de calculs qui avaient perdus en route des éléments dans leurs calculs et on voyait d'un coup d'oeil qu'ils s'étaient trompés sur leur résultat final, alors que on pouvait trouver le résultat exact en une page claire, qui permettait d'éviter toute erreur.


Cessez de décrier les solutions simples sans aucune raison valable autre que de critiquer et de satisfaire votre idée à priori que le forage profond est mieux alors que vous aurez pleins d'inconvénients que j'ai expliqué et que vous ne lisez pas.


Vous avez pourtant l'exemple du nucléaire plein de calculs énormes, qui a manqué le tsunami de plus que 6m alors que le bon sens en lisant wikipedia vous le dit sans calculs du tout.
Il a aussi manqué la possibilité de se retrouver sans aucun refroidissement bien plus longtemps que imaginé dans ces calculs, avec tout en panne, ce que du bon sens élémentaire vous dira en quelques minutes, (même en France ).
C'est la cause de toutes les catastrophes nucléaires, ce défaut de refroidissement, mal prévu, alors qu'il est quasi inévitable, tôt ou tard, avec du bon sens élémentaire.

Les calculs complexes n'évitent pas les erreurs, bien au contraire, surtout avec des idées préconçues fausses, comme le forage profond est meilleur.

Vous demandez de calculer sur la conductivité thermique d'un sol en fonction de sa température, variation faible et pas mesurée et sans effet important comme j'ai expliqué avec les valeurs extrêmes des sols possibles 2 à 6m et on s'en moque si on passe de 2m à 2,5m en chauffant ce qui est quasi impossible de fait.
Exemple extrême passage de sec à humide pour le sable qui passe D de 0,2 à 0,33 soit pour la longueur de pénétration au max 30%, qui n'a aucune importance !!

Donc cessez de critiquer sans critique précise et claire, au lieu d'affirmations très flous pour décrier.
Cela marche à dlsc.ca et ils n'ont pas fait les calculs compliqués à plaisir que vous demandez et parfaitement inutiles !!

[Obamot]

tsss... j'ai donné le béton à titre exemplatif, pour montrer qu'il y a un rapport de causalité (à effet) direct entre densité et conductivité, c'est donc tout correct, puisque la phrase d'avant je parle de dynamomètre!

Et ça ne change pas le fond du raisonnement: conductivité stationnaire VS variable

Puisque n'oublions pas que le premier facteur à influer directement sur la «variabilité», provient du pompage de la chaleur destiné à chauffer la maison, lui-même !

Bonne nuit !

[dedeleco]

Phrase floue et sans aucune évaluation claire !!
La conductivité variable ne change rien, à part de faire plein de calculs compliqués parfaitement inutiles pour un pouième qui d'ailleurs est dans la part d'inconnu du sol !!

[Obamot]

Expliquer en 3 mots pourquoi une méthode ne fonctionne pas ‘en situation typique’, serait «compliqué»!!?

[dedeleco]

Expliquer en 3 mots pourquoi une méthode ne fonctionne pas ‘en situation typique’, serait «compliqué»!!?

avec les phrases très floues :

Et ça ne change pas le fond du raisonnement: conductivité stationnaire VS variable

Evidemment que vu avec une formule de «conductivité thermique stationnaire», cela semblait tout beau.

qui semble confondre conductivité stationnaire d'équilibre et diffusion thermique qui n'est pas du tout stationnaire, elle, avec aussi conductivité thermique variable avec la température.

Donc vu le flou entretenu dans ces réponses de sceptiques, il est impossible de répondre avec précision .

La diffusion thermique n'est pas du tout stationnaire et la longueur de pénétration décrit cette pénétration diffusive de la chaleur qui est totalement non stationnaire pour devenir stationnaire à temps très long par rapport au temps de pénétration.

La conductivité stationnaire rend le stockage à long terme impossible (linéaire dans la terre bien après 100ans sur plus de 30m) mais le temps nécessaire pour arriver à cet état stationnaire est très long (temps carré de la distance par diffusion) ce qui permet un stockage d'été pour hiver, transitoire, impossible avec la conductivité stationnaire, cause de beaucoup d'incompréhension par habitudes et même d'erreurs monumentales de refuser de stocker la chaleur d'été pour qu'il en reste une partie en hiver .

Donc essayez d'assimiler la diffusion de la chaleur, réellement, au lieu de sortir des phrases très floues montrant cette non assimilation.

Avez vous une idée claire de la diffusion de la chaleur avec les courbes fonction du temps :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique
pénétration de la chaleur après chauffage rapide de la surface à T et pénétration sur profondeur comme la racine carré du temps (ralentissement très visible de cette pénétration (comme la racine du temps) qui permet de stocker sur un temps plus court que le temps de pénétration (4mois) pendant la durée du stockage nécessaire avant utilisation si volume bien plus grand que le volume de pénétration)


Prenez le temps de regarder !!
Très visible le quasi arrêt de la pénétration de la chaleur qui reste donc localisée et non perdue !! en 3 mots !!

[Obamot]

Rien n'est ‘refusé’ en bloc, ni ‘flou’ il est juste clair qu'un stockage de -3 à -6m, est inapplicable dans certains cas, tels que constructions anciennes, mal isolées etc. Il faut être plus prudent dans les assertions! ^j^

En étant large: ta ‘référence canadienne’ ne s'appliquerait qu'à 1% du parc immobilier dans mon coin (chiffres du pays 2009/2010. Sur un T de 1,6 mios de constructions d'habitation. Pris en compte les constructions «tous standards Minergie» de la norme du même nom... donc vraiment très, très large puisque pas exigeante à ses débuts!)

Source: Office Fédéral de la statistique (relayé par immomig)
http://www.minergie.ch/tl_files/downloa ... 010_fr.pdf
http://www.immomig.ch/immobilier/news/242

Le forage à moyenne profondeur vise la réhabilitation des 99% restant en zéro émission..!

[dedeleco]

un stockage à faible profondeur (3 à 6m)

petite erreur, car c'est la profondeur minimale nécessaire et la profondeur est de 13 à 16 m typique et bien plus 35m à dlsc.ca en chauffage collectif de 52 pavillons.


Les constructions anciennes peuvent être améliorées dans une bonne mesure et vu que le stockage est d'autant plus efficace qu'il est sur un grand volume collectivement à 10 à 100 pavillons assez proches, avec chacun une grande surface de capteurs solaires d'été pas chers donnant beaucoup de chaleur stockée pour l'hiver, je pense que si on le veut, on peut faire beaucoup plus que le pour cent.

Si on regarde que l'amortissement ne se fait pas sur 10 à 20 ans, mais sur une éternité pour un système simple, inusable (sans pompe à chaleur usable ), sans aucune consommation, bénéfique en CO2, pollutions, en catastrophes nucléaires, il est clair qu'il mérite de sortir un peu des critères financiers usuels !!

Il serait utile, en même temps que l'isolation d'améliorer la résistance sismique (renforts), investissement sur la perpétuité, avant le grand séisme et le million de morts, certain dans un an aussi bien que des centaines d'années.