Stockage et déphasage géo thermique dans les sols

[Napo le nain]

c'est sur que ce schéma c'est l'idéal, mais je pense trop complexe pour la réalisation (même missionné par une collectivité)

de plus il y a un avantage certain au stockage de surface c'est que si l'un des puits fuit ou se bouche, pas de problème il y a les autres, ça laisse de temps de voir quelle solution adopter

je n'ai fait que le calcul de surface déperditive
il est évident que les déperditions dépendent d'un fonction linéaire
mais vu la différence de surface je ne pense pas que 10°C fassent la différence d'autant plus que nous souhaitons chauffer à 60°C
60-13 = 47
60-23 = 37

en gros une différence de 20% sur la température du milieu mais seulement au point le plus bas pour le reste il faut rapporter ce ration en fonction de la température (fonction linéaire) de la profondeur

mais rien que le coté solution de secours (pour moi) c'est l'argument qui fait pencher la balance

mais bien sûr un sondage à 1800 m c'est le top pas de panneau solaire une température de 70°C au prélèvement (moins les pertes par diffusion sur la profondeur
la chaleur prélevée est fonction des besoins donc pas de tarrissement de la source (mais toujours le problème du puit que se bouche ou fuit)

pour ce qui est des formules j'ai encore mes cours de transfert thermique je peux fournir mais ça remonte alors pour ce qui est de les résoudre ...

[dedeleco]

Ce schéma idéal, piqué aux pétroliers, est très rentables aux pétroliers, car le pétrole ou fioul contient une énergie d'environ 10000kWh/m3, alors que la terre stocke la chaleur de 10 à 60°C grossièrement avec une densité 1000 fois plus petite de l'ordre de la dizaine de kWh/m3 (fonction du sol) et donc les mêmes investissements en forages de même taille deviennent peu rentables avec 1000 fois moins !!!! (avec l'eau de 10 à 60°C on stocke dans 189,5m3 d'eau la chaleur fournie par 1m3 de fioul qui peut être réalisé ) !
On peut même l'associer à la fracturation des schistes, sans gaz mais bon pour stocker la chaleur de l'été à l'hiver, fracturation sans produits chimiques, chargés de dissoudre le pétrole essentiellement !!!

On peut même en même temps y insuffler le CO2 de notre atmosphère qui s'y trouve ainsi stocké pour des milliers d'années, en même temps qu'on y stocke la chaleur solaire !!

Ce sont des possibilités bien réelles et simples et efficaces à perpétuité, pour le renouvelable systématiquement ignorées par tous !!

Mais vu que c'est du très gros matériel, ce qui m'intéresse, c'est ce que je peux faire dans mon jardin où sous la rue ou parking voisin, sans démolir mon jardin !!
Avec un perforateur à main et une longue mèche à rallonge percer et y enfiler des simples tuyaux, est l'essentiel de la difficulté.
Ce n'est quand même pas de la très haute technologie, mais qui fait mieux que le nucléaire et le pétrole, à www.dlsc.ca et qui peut être installé un peu partout pour à perpétuité : gratuit, quasi sans usure (bien moins qu'un chauffe eau à gaz !), zéro pollution, ni CO2, ni nucléaire, ni visuelle, et personne ne le propose, même les écologistes avec le PS !

En ce moment sur France5, dans C dans l"air, sur Verts-PS, promotion à tout crin du nucléaire seul parfait, il ne fait pas les morts de l'automobile, etc.. !!!!! Comme l'amiante il fait des morts à grand retardement invisibles, bien mieux que l'amiante, car sans maladie due à lui seul, alors que l"amiante a sa maladie personnelle indiscutable, qui a permis de prouver son danger !!

[Obamot]

Dans un cas comme dans l'autre, la solution recherchée est l'efficience énergétique sans appoint (sans PAC comme avec le projet de l'EPFZ! Et sans centrale au gaz comme les canadiens!)

Pour le moment, je ne suis pas encore entièrement satisfait de ces techniques (qui sont pourtant parmi les plus prometteuses avec les grosses centrales Solaire thermiques, car il nous faudra plusieurs solutions pour sortir du nucléaire...), tout simplement parce que les gars de l'EPFZ ont manqué d'audace et de sens de l'innovation! Et non pas parce que techniquement ce ne serait pas réalisable. Ils ont voulu des solutions compliquées afin de mettre en valeur leur compétences techniques (ce que dénonce Dedelco et moi-même)... alors que la solution se trouve toujours dans des mises en œuvres simples...!

Quant au question d'éventuelles fuites, ça n'est vraiment pas en problème avec l'utilisation d'un «fluide colmatant» le temps de la maintenance, avec légère mise sous pression du circuit sous-terrain ...

Pour terminer:
— le percement d'une solution en faisceau, se ferait grâce à l'aide de l'informatique et en fonction des couches d'agrégats rencontrées (eh oui, si on utilise un forage robotisé en surface... on peut d'autant mieux le faire en profondeur)...
— la solution de forage en faible profondeur n'est pas un avantage... Il vaut mieux percer et faire un faisceau à 50m ou 100m si le terrain est plus propice, plutôt qu'en faible profondeur avec des ennuis...
— l'alternative d'une solution «légère», n'est que prétendument moins coûteuse. En réalité l'érosion de la roche est plus rentable avec du matériel robuste de stature industrielle, plutôt qu'avec du matériel léger et plus fragile, qui aura tendance à devoir se faire remplacer plus fréquemment (je pense aux têtes de forage)... Ou alors il faudrait trouver un autre système d'érosion des agrégats... Comme avec une lance thermique, etc...
— comme le coût des forages dépend de leur longueur, si l'on additionne celle-ci, on s'apercevra vite qu'un forage en faible profondeur n'est pas un avantage. Je pense en effet, qu'il est tout aussi problématique, d'avoir des problèmes à -35m qu'à -100m, car dans les deux cas: personne n'ira voir sur place pour constater ce qui s'y passe. — on trouvera dans les deux cas des solutions techniques de colmatage, depuis la surface, ne serait-ce que pour des questions de coûts! Ainsi, il suffit de concevoir l'installation dès le départ en fonction de cette possibilité!
— forer à 1800m pour éviter de devoir «recharger» le gisement n'a que peut d'intérêt. Pour faire des forages à de telles profondeur, c'est une autre paire de manche, et ces gisements finissent aussi par s'épuiser. Donc la solution de «recharge» en tant que ballon thermique, est incontestablement la solution la mieux adaptées à long et très long terme.

[dedeleco]

Faire simple est souvent le plus difficile, pour de multiples raisons, compréhension, imagination, fierté, etc..

Toutes les solutions sont possibles mais la géothermie avec la chaleur terrestre, même à grande profondeur bien chaude au départ, a besoin d'être rechargée à long terme, vu la lenteur de la diffusion thermique sur les longues distances, sauf sur source thermale.

Il serait très convaincant de faire une réalisation simple personnelle peu chère de puits Candien rechargé en chaleur l'été, quasi bricolage personnel, du type capteur solaire sans prétention, tuyaux simples, avec perçages manuels simples de petit diamètre, à un peu plus de 3 à 6 m de profondeur, dans son jardin, (sans le démolir totalement avec un beau bien gros camion de forage), comme cela me tente de plus en plus, surtout en région PACA (83), où ne il faut pas grand chose en plus pour que la terre soit chaude à 20°C, et supprime toutes les PAC qui fleurissent partout, en particulier chez moi, à changer, suite à arnaque usuelle !!
Enfin si panne d'un forage, peu probable, mais possible suite à un coup de foudre sur le tuyau qui le fait exploser (vécu sur un tuyau d'arrivée d'eau craqué, 6 mois après la foudre) il est simple de repercer un trou de remplacement à la main, que plutôt à très grande profondeur en redémolissant son jardin !!
La difficulté est de me procurer les longues rallonges de perçage pour perforateur manuel, non commerciales, que certaines entreprises utilisent comme Uretek ou Geosec, dans leurs vidéos, pour injecter des résines de renforcement des sols à travers des fondations .

Obamot est plus critique moi qui n'ait pas écrit :

Ils ont voulu des solutions compliquées afin de mettre en valeur leur compétences techniques (ce que dénonce Dedelco et moi-même)... alors que la solution se trouve toujours dans des mises en œuvres simples...!

il n'est pas facile de faire simple, d'éviter les risques d'une nouveauté fondamentale non validée ailleurs, de s'extraire de la mode des PACs qui chauffent à tout coup, même s'il y a une erreur sur le puits, s'il fournit avec peine sa chaleur, plus faible que prévue.

C'est pour cela que j'admire www.dlsc.ca , fonctionnel et original.
Sagement, ils ont séparé chauffage des maisons de celui de l'eau chaude sanitaire, pour ne pas compliquer les difficultés incompatibles en températures. L'ECS, y est classique, individuelle, avec en appoint un chauffage au gaz qui n'est pas du tout "une centrale au gaz", mais individuelle, et qui n'est pas la consommation principale.
Je pense qu'ils ont fait le choix le plus simple, même si moins glorieux, mais le plus sûr et économique.

S'ils n'ont pas fait un puits profond, dans une région qui certainement a un flux thermique profond de la terre plus fort que la moyenne, c'est que c'était plus difficile et plus cher.

[Obamot]

... peut-être que tu ne le dénonces pas ouvertement ... mais le fait de rechercher des solutions plus «simples», et de rechigner à passer par une entreprise ad-hoc pour le forage etc, fait que c'est le cas de facto: puisque tu n'adhères pas facilement à une solution «industrielle», ou n'est prêt à croire au miroir aux alouettes des PAC... mais serait plutôt favorable à une solution «home made» pour conserver ton autonomie et un contrôle sur le processus. Ce qui est tout à ton honneur et certainement la solution la plus intelligente. Seulement ce qui m'inquiète toujours, ce serait que tu t'engages allègrement dans une solution dont le résultat finirait par te décevoir après de gros efforts consentis....

Seulement voilà, je ne peux pas te décourager, car les solutions «home made» en moyenne altitude (hors couche stratus), permettant des économies de 60% et plus, et ce avec un simple boiler d'environ 1000 litres comme tampon thermique... existent et son fonctionnelles. Et ce avec panneau de capteurs solaires thermiques (avec circulation d'un fluide dans une tubulure cuivre et ses réflecteurs...), même en plein hiver avec neige à l'extérieur! Et ce, avec une maison qui n'est même pas classée «passive» ou norme "minergie"

Ainsi, j'imagine qu'en mettant le paquet côté innovation avec ballon thermique dans le sol, il doit être possible d'atteindre une autonomie quasi totale, comme suit:
— les capteurs solaire thermiques à circulation de fluide alimenteraient un ou deux boiler aux heures d'ensoleillement les plus chaudes de la journée;
— puis dès que la température baisserait — ou que les boiler seraient à saturation — un système de bypass relierait le système au stockage en profondeur (il faudrait alors probablement deux profondeurs de stockage... afin de travailler sur deux gisements, avec deux températures de ballons thermiques distinctes, et une distribution/circulation «tube in a tube», ne nécessitant qu'un seul puit de forage central (...après c'est selon...)

J'ajoute que dans le cas avec un boiler de 1000 litres, le temps de stockage est de plusieurs jours... donc 2 boilers devraient permettre de traverser entre 1 à 2 semaines sans ensoleillement... Ce qui est rare en moyenne altitude.

Je pense qu'avec de l'huile de coude et 15'000 à 20'000 euros (inclu forage) une solution d'autonomie complète — de conception "une fois pour toute" — devrait être possible sans PAC (ni chauffage central permanent)... Vu que la solution à 60% d'économies fonctionne et est déjà opérationnelle depuis plusieurs années...

Voilà, ce type d'approche va très certainement se développer petit à petit...

[Obamot]

[EDIT] comme le démontre l'article trouvé par Clasou, cette fois avec des chiffres:
https://www.econologie.com/forums/scenario-n ... 10646.html

Bel article, merci Clasou ! Enfin la France s'y met ! Ca va être le jubilé de dédé !

A copier dans le sujet de dedeleco : https://www.econologie.com/forums/chaleur-d- ... 10828.html

Le passage particulièrement intéressant est le suivant :

Ainsi, "pour une densité de stockage de 50 kWh/m3, un volume de 60.000 m3 permet de stocker environ 3 GWh, soit les besoins annuels en chaleur d'environ 200 logements moyens ou près de 1.000 logements basse consommation." En Europe, quelques sites ont été équipés de ce type de stockage ce qui a permis de "confirmer la faisabilité et la pertinence technique" de cette solution. D'autres systèmes qui présenteraient des densités énergétiques de stockage supérieures sont également étudiés comme les matériaux à changement de phase ou par des techniques de réaction chimique endothermique et exothermique.

Quelques analyses à comparer avec mon installation https://www.econologie.com/forums/photos-mai ... t5283.html ou celle ci: https://www.econologie.com/forums/une-maison ... t5233.html

a) 3 GWh pour 200 logement = 15 000 kWh par logement = 1800 L de mazout avec 80% de rendement installation
b) 2 GWh pour 1000 logement = 360 L de mazout équivalent = 2 à 3 stères de bois (c'est peu mais réalisable: on est à 4-5 dans les ardennes)
c) 60 000 m3 (d'eau??) pour 1000 logements basse énergie correspond bien à 70 m3 pour 1 logement (ce que j'ai)
c) 50 kWh / m3 = 180 MJ / m3 = estimation d'un delta de 43°C sur de l'eau (c'est assez élevé car cela sous entend un stockage à plus de 70°C pour avoir une énergie utile "basse T°" à au moins 30°C)
d) matériaux à changement de phase = bonne idée mais investissement (beaucoup) plus lourd, lire ce sujet: https://www.econologie.com/forums/stocker-de ... t7421.html

A suivre...

Nous qui cherchions à chiffrer ça précisément, voilà qui est fait !

[clasou]

Oh mince ,j'avais pas vu 11 page a lire
a+claude

[Obamot]

Yaisse...

Assez différent en dépit du principe initial commun :

Afin de limiter les pertes thermiques, il s'effectue dans de grands volumes de l'ordre de plusieurs dizaines de millier de mètres cubes, l'objectif étant de minimiser le rapport entre l'énergie stockée et la surface d'échange. Ainsi, "pour une densité de stockage de 50 kWh/m3, un volume de 60.000 m3 permet de stocker environ 3 GWh, soit les besoins annuels en chaleur d'environ 200 logements moyens ou près de 1.000 logements basse consommation."

car deux astuces fondamentales ignorées, ils ne voient que :
l'eau alors l'eau n'est pas nécessaire ni indispensable dans de gros ballon où réservoirs chers ( sauf si la chance très rares d'en avoir un naturel, sans fuites sous terre !! nappe aquifère étanche rare !)
La terre est gratuite et des forages simplistes sont bien moins chers et faisables pour une maisons individuelle si on cherche à diminuer leur prix avec des astuces simples, ce qui me tente de réaliser !

Ils ignorent la diffusion thermique, essentielle qui permet d'isoler dynamiquement par sa loi en racine carrée du temps dans la terre sur 3 à 6m pour un an !!!

Aucune analyse des pertes thermiques qui en général sont proportionnelles au temps (cas des chauffes eaux usuels) et pas lentes comme racine carrée du temps par diffusion thermique, une différence énorme, qui semble très difficile à faire comprendre à presque tout le monde !!!

Donc en réalisation très différent de www.dlsc.ca vu que ces deux astuces basiques sont quasiment ignorées ailleurs !!!

Dans les 50 kWh/m3 d'énergie ils oublient d(indiquer à combien ils chauffent l'eau soit 20+43°C=63°C qui commence alors à avoir une forte évaporation (voir Christophe) sauf en réservoir bien fermé, qui n'est pas le cas d'une nappe aquifère.

La terre sèche quasi gratuite n'a pas ce problème même si elle stocke deux fois moins. Elle est mille fois moins chère que tout autre moyen de stockage (autour du € par m3 contre quelques € par litre pour huile de palme ou sels de stockage et donc même si on stocke 10 fois plus par m3 avec les sels, elle reste 100 fois moins chère !!

Je reste effaré par la difficulté de faire comprendre la diffusion thermique basique, véritable isolant spontané par sa lenteur en temps !!

...heuh! La terre sèche gratuite tu ne l'a trouve qu'en surface! Même à 30m de profondeur, là où la température annuelle commence à devenir constante (12,5° C), mais pas encore relativement insuffisante, tu ne trouveras guère que de la glaise... si par chance il y a une nappe phréatique!

Et tu as vraiment tort de toujours remettre en question les points intéressants qui nous permettent au moins de commencer à y voir plus clair.

Certes ils pourront toujours remplacer l'eau par un fluide plus approprié... et alors !!! Les performances n'en seront que meilleur, et le calcul favorable. Mais je ne vois vraiment pas où est le problème.

[Christophe]

Ben oui les eaux souterraines non stagnantes (et elles le sont très rarement...pour ce que je connais en géologie, c'est à dire pas beaucoup) c'est bien tout le problème du stockage thermique dans les sols...dede fait un peu la sourde oreille à ce propos

[dedeleco]

Une forte tendance à mettre l'accent sur le détail subsidiaire : terre sèche alors qu'humide stocke plus avec l'eau dedans et donc complètement subsidiaire !!
Mais à 3 à 12m de profondeur la terre humide chauffée à 60°C verra perdre lentement son humidité par évaporation vers le dessus et donc deviendra plus sèche !!!!

Aussi je répète l'essentiel qui n'est pas la terre sèche !!!

Je me fatigue à le répéter la terre ou les roches sont quasi gratuites en comparaison avec isolation meilleure sur le temps !!

Donc tout à fait d'accord sur les mauvais choix de presque tous qui ne comprennent pas les deux principes de base à www.dlsc.ca :
eau, sels performant non indispensables, pour faire dramatiquement moins cher (100 fois moins environ avec la terre ou roches ).
Isolation par diffusion dynamique par racine carrée du temps cruciale !!

Principe général, abandonner le plus performant techniquement pour favoriser le moins cher pour le même résultat final !!!
Donc terre ou roche et isolation dynamique par diffusion naturelle !!


Assez différent en dépit du principe initial commun :

Afin de limiter les pertes thermiques, il s'effectue dans de grands volumes de l'ordre de plusieurs dizaines de millier de mètres cubes, l'objectif étant de minimiser le rapport entre l'énergie stockée et la surface d'échange. Ainsi, "pour une densité de stockage de 50 kWh/m3, un volume de 60.000 m3 permet de stocker environ 3 GWh, soit les besoins annuels en chaleur d'environ 200 logements moyens ou près de 1.000 logements basse consommation."

car deux astuces fondamentales ignorées, ils ne voient que :
l'eau alors l'eau n'est pas nécessaire ni indispensable dans de gros ballon où réservoirs chers ( sauf si la chance très rares d'en avoir un naturel, sans fuites sous terre !! nappe aquifère étanche rare !)
La terre est gratuite et des forages simplistes sont bien moins chers et faisables pour une maisons individuelle si on cherche à diminuer leur prix avec des astuces simples, ce qui me tente de réaliser !

Ils ignorent la diffusion thermique, essentielle qui permet d'isoler dynamiquement par sa loi en racine carrée du temps dans la terre sur 3 à 6m pour un an !!!
Aucune analyse des pertes thermiques qui en général sont proportionnelles au temps (cas des chauffes eaux usuels) et pas lentes comme racine carrée du temps par diffusion thermique, une différence énorme, qui semble très difficile à faire comprendre à presque tout le monde !!!

Donc en réalisation très différent de www.dlsc.ca vu que ces deux astuces basiques sont quasiment ignorées ailleurs !!!

Dans les 50 kWh/m3 d'énergie ils oublient d(indiquer à combien ils chauffent l'eau soit 20+43°C=63°C qui commence alors à avoir une forte évaporation (voir Christophe) sauf en réservoir bien fermé, qui n'est pas le cas d'une nappe aquifère.

La terre ou roche quasi gratuite n'a pas ce problème même si elle stocke deux fois moins. Elle est mille fois moins chère que tout autre moyen de stockage (autour du € par m3 contre quelques € par litre pour huile de palme ou sels de stockage et donc même si on stocke 10 fois plus par m3 avec les sels, elle reste 100 fois moins chère !!

Je reste effaré par la difficulté de faire comprendre la diffusion thermique basique, véritable isolant spontané par sa lenteur en temps !!