Stockage et déphasage géo thermique dans les sols

[Obamot]

Topic splité, notamment, depuis: chauffage-isolation/isolation-angle-de-mur-avec-laine-de-verre-t10429.html

Et encore mieux, se chauffer avec la chaleur du soleil d'été conservée sous terre pour l'hiver pour moins cher, une fois devenue habituelle en maisons neuves basses consommation, ne consommant plus rien à perpétuité et décentralisée localement par lotissements et même par pavillon !!!!

[...] Ce n'est pas de la décroissance, c'est de la croissance intelligente pour le futur de nos enfants.

...et oui, réflexion faite. Puisqu'il est possible de stocker de façon sûr du Co2 dans les profondeurs... pourquoi ne pas plutôt stocker de la chaleur dans ces «poches de confinement» en plus des nappes phréatiques.

Le coût des forages n'est vraiment pas un problème... les compagnies pétrolières font bien des forages pour pomper leur saloperie de pétrole! Autant utiliser ces budgets pour stocker à des profondeurs beaucoup plus modestes (entre 30 et 300 m selon l'EPFZ), directement de la chaleur pendant la belle saison. Le tout emagasiné par les constructions devenues de véritables pièges à chaleur!

La très sérieuse Ecole Polytechnique Fédérale de Zürich l'a étudié ...>

...dès lors on n'aurait même plus à chercher de bien isoler tout le parc immobilier existant, qui est une véritable passoire, avouons-le.

Le but étant d'utiliser l'effet passoire pour capter la chaleur thermique diffusée par le soleil !

...d'un coup d'un seul, la majeure partie du parc immobilier actuel ne serait donc plus si obsolète que ça!

Après, on pourra toujours taxer les chercheurs de l'EPFZ d'éco-tartuffes c'est pas eux qui ont encore quelque chose à prouver sur le plan technique... Si EUX disent que ça fonctionne, on peut les croire!

Dedelco, je ne croyais pas en cette idée de stockage de la chaleur dans le sol, jusqu'au jour ou j'ai vu cette animation de l'EPFZ ...

Obamot

Ok, idem que pour la Minérgie-P

La norme oblige un VCM mais le double flux n'est pas obligatoire, sur la Novoclimat oui!

C'est sûr qu'on a beaucoup de choses à apprendre de vous autres Alain G, et on vous en est reconnaissant, à tel point qu'on utilise aussi le terme de «puit canadien» ^^

Mais dans le cas présent, la limite est fixée par la consommation maxi autorisée (i.e 10w/m2).

Pour le reste on a aussi notre «graiiind nord» avec La Brévine ...> ou la température descend jusqu'à -40°C ...ce qui nous sert de «laboratoire» ^^
Et bien sûr la haute montagne...

Mais en plaine on descend rarement en-dessous de -10°C, raison pour laquelle ce n'est pas obligatoire (même si ils ont éventuellement tort, c'est la conso-max qui fait foi ^^)

Obamot

Ok, idem que pour la Minérgie-P

La norme oblige un VCM mais le double flux n'est pas obligatoire, sur la Novoclimat oui!

... donc ça viendra sûrement avec le stockage de la chaleur dans le sol ;) on y travaille!



Dans des poches, voire même les nappes phréatiques...

[Edit]:

Utilisation de fluides de déphasage:

Message de synthèse sur le stockage thermique dans des matériaux à changement de phase issu de stockage-de-l-energie-propre-t10905.html

Vous pouvez stocker de l'énergie thermique dans pas mal de corps comme des sel hydratés et déshydatés et changements de phase :
avec réalisation commerciale :
http://www.climatewell.com/index.html#/ ... w-it-works
et même faire un cllimatiseur ecolo :
http://www.climatewell.com/index.html#/ ... w-it-works

La chaux stocke 0,32KWh/kg de CaO ( soit 320KWh/m3 mais il faut 900°C de solaire concentré.
Le gypse ou plâtre stocke bien moins, mais à plus bas T 163°C !!
le sel de mer aussi.
Le chlorure de calcium aussi.
http://fred.elie.free.fr/chlorure_calcium.htm
Le nombre de corps stockant l'énergie ainsi est énorme avec toutes les possibilités et températures .
http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrate
http://scienceamusante.net/wiki/index.p ... de_chaleur
Une liste de possibilités réelles :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9r ... ermique%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_Change_Material
A température humaine moins de 100°C on stocke au max 70 à 100 KWh/m3

La terre (argile, roche, etc..) gratuite sous nos pieds à +36°C au dessus de l'ambiante stocke 10KWh/m3 (entre 20°C et 56°C).

La paraffine à 60°C 60KWh/m3 environ (dodécanoide).

Vue globale des possibilités en capacité 0,1KWh/L=100KWh/m3 en fonction de la température :
http://www.bine.info/hauptnavigation/pu ... el=1436%29

Voir aussi: https://www.econologie.com/stockage-de- ... -4308.html

[dedeleco]

Obamot commence à être convaincu, mais le puits canadien à faible profondeur est inutile en été car la terre s'échauffe trop vite (aux USA avec 100°F plusieurs semaines avec certitude et la chaleur en Europe n'est quasiment jamais excessive à +38°C et 100% d'humidité nuit et jour des semaines, au point d'investir dans ce type de puits canadien peu profond, en Europe on a 8°C de moins et jamais 100% d'humidité avec 38°C la nuit, le pire !!) et donc si bien conçu sous terre à plus de 3m de profondeur, il peut stocker la chaleur de l'été pour la rendre l'hiver et il est indiscernable de la première solution qui n'a pas besoin d'un réservoir d'eau sous terre, excessivement couteux ( grande piscine qui doit faire 1000m3 pour bien conserver la chaleur sur 4 mois)
Des forages sous terre sont suffisant en vérifiant qu'il n'y a pas de rivière souterraine, sinon en changeant de place, ou injections de ciment pour étanchéiser.
Il n'est pas nécessaire de le mettre sous la maison, mais n'importe où dans un jardin en profondeur comme sur 100m2 avec 25 trous à 12 à 15m de profondeur espacés de 2m permettent un stockage pour pavillon solaire correctement isolé (ayant besoin de moins de 10000KWh en plus du chauffage thermique solaire d'hiver, 20 à 60m2, dont l'énergie en excès en été est stockée sous terre).
http://www.dlsc.ca/borehole.htm
C'est le puits canadien optimal pour résidence de pavillons.
Economie max en CO2 possible.
Prix décroissant si réalisé en série pour un fonctionnement à perpétuité gratis pour à peine plus qu'une à deux chaudières, qui elles sont à changer bien plus souvent (10 à 15 ans) !!!!
Les frais d'études de mise au point (surtout diminuer le prix des forages avec microrobot) n'atteignent pas le 1/1000 de ceux d'une centrale nucléaire, vu la simplicité et qu'il s'agit surtout de bien utiliser ce qui existe !!

En plus c'est suffisamment simple pour constituer une magnifique bidouille très efficace en CO2 après isolation d'une maison, plutôt que de de bidouiller des bruleurs qui eux font toujours du CO2, même à bon rendement !!!!!

[Obamot]

Obamot commence à être convaincu, mais le puits canadien à faible profondeur est inutile en été car la terre s'échauffe trop vite (aux USA avec 100°F plusieurs semaines avec certitude et la chaleur en Europe n'est quasiment jamais excessive à +38°C et 100% d'humidité nuit et jour des semaines, au point d'investir dans ce type de puits canadien peu profond, en Europe on a 8°C de moins et jamais 100% d'humidité avec 38°C la nuit, le pire !!) et donc si bien conçu sous terre à plus de 3m de profondeur, il peut stocker la chaleur de l'été pour la rendre l'hiver et il est indiscernable de la première solution qui n'a pas besoin d'un réservoir d'eau sous terre, excessivement couteux ( grande piscine qui doit faire 1000m3 pour bien conserver la chaleur sur 4 mois)
Des forages sous terre sont suffisant en vérifiant qu'il n'y a pas de rivière souterraine, sinon en changeant de place, ou injections de ciment pour étanchéiser.
Il n'est pas nécessaire de le mettre sous la maison, mais n'importe où dans un jardin en profondeur comme sur 100m2 avec 25 trous à 12 à 15m de profondeur espacés de 2m permettent un stockage pour pavillon solaire correctement isolé (ayant besoin de moins de 10000KWh en plus du chauffage thermique solaire d'hiver, 20 à 60m2, dont l'énergie en excès en été est stockée sous terre).

C'est le puits canadien optimal pour résidence de pavillons.
Economie max en CO2 possible.
Prix décroissant si réalisé en série pour un fonctionnement à perpétuité gratis pour à peine plus qu'une à deux chaudières, qui elles sont à changer bien plus souvent (10 à 15 ans) !!!!
Les frais d'études de mise au point (surtout diminuer le prix des forages avec microrobot) n'atteignent pas le 1/1000 de ceux d'une centrale nucléaire, vu la simplicité et qu'il s'agit surtout de bien utiliser ce qui existe !!

En plus c'est suffisamment simple pour constituer une magnifique bidouille très efficace en CO2 après isolation d'une maison, plutôt que de de bidouiller des bruleurs qui eux font toujours du CO2, même à bon rendement !!!!!

D'abord il vaut mieux forer pour stocker de la chaleur que pour y enfouir ...du Co2, comme ces abrutis voudraient le faire...

Ensuite j'ai réalisé qu'avec la géothermie, il n'est pas toujours aisé de trouver de la chaleur en sous-sol. Par contre rien n'empêche de l'insufler pour la réutiliser plus tard... J'ai pas fait le calcul, mais stocker l'équivalent de 10w/m2 de surface habitable pour les trois ou quatre mois les plus froid, ça ne doit pas chercher très loin en besoin de stockage! C'est donc plus une question de croyance comme je l'ai entendu parfois, mais de pragmatisme et d'étude pour trouver la formule qui va bien. Et comme l'EPFZ s'y met, je veux bien être le premier mouton qui les suivra

Par contre oui, en effet, c'est une idée à laquelle j'aime bien croire chers cousins éconologues...!

[dedeleco]

Le chiffre de 10W/m2 est probablement exactement de 10KWh/m2, je pense ??? pour être précis et clair.
A comparer à la maison Française typique à 200KWh/m2 !! des années 70 à 90 !!
Je pense qu'il n'est pas besoin de descendre si bas, qui nécessite un très grand soin d'isolation, interdisant la moindre erreur!
La BBC à mon avis à 50KWh/m2 est largement suffisant.

En effet, le stockage sous terre comporte la diffusion de cette chaleur dans la terre sur une longueur comme la racine carée du temps qui est autour de 3m de l'été pour l'hiver (fonction de la terre, atteignant le double avec des sols rocheux bons diffuseurs de la chaleur, comme le granit).
ainsi, le volume de stockage avec cette diffusion est au moins le double au cube de cette longueur de diffusion, soit 6m au cube.
Donc on ne peut pas stocker sur un plus petit volume et donc si on veut une température assez élevée à la fin, il existe une quantité minimale d'énergie d'été à stocker.
Elle se situe à la chaleur stockée dans un volume de terre de 10m au cube soit 1000m3, soit à environ 1KJ/litre°C en chauffant de 20 à 56°C (+36°C) une énergie de 10^3x10^6x36/3600=10000KWh
pour 1000m3 de terre.
Donc il suffit que la maison ne dépense guère plus pour que cela fonctionne, compte tenu que les capteurs solaires en hiver ne sont pas inefficaces.
Ce fait montre que l'isolement de la maison n'a plus besoin d'être trop excessif.
Il vaut mieux améliorer les capteurs solaires et même augmenter leur surface.
L'optimum est fonction du prix des différents travaux possibles.
En faisant des forages sur un volume 3 fois plus gros, il est même envisageable de chauffer une maison ancienne mal isolée à 200KWh/m2 soit 30000KWh/ an sans l'isoler nettement mieux, avec 100M2 de capteurs solaires thermiques !!!

L'optimum est fonction des prix qui peuvent évoluer fortement dans le futur si le prix des forages diminue, à mon avis très réalisable, bien avant l'injection rentable du CO2 sous terre.

Enfin, il est certain que ce système est plus efficace collectivement, pour plusieurs pavillons ou appartements à la fois.

Il vaut mieux stocker en dehors des fondations, pour éviter les problèmes de mouvement du sol par échauffement et séchage, sauf maison neuve où cela a été prévu.
.
La principale difficulté est dans les cerveaux à accepter cette possibilité simple complètement négligée par les professionnels.

[Obamot]

Je ne suis pas électricien, mais la quantité d'énergie déjà présente naturellement dans le sous-sol, représente une puissance quasiment inutilisée de 3'000 Mégawatts (MW) à titre exemplatif pour la Suisse ...>, soit l'équivalent de la production de toutes les centrales nucléaires actuellement en service pour ce même territoire!

Comme tu le laisses entendre, à -20m de profondeur, la température du sol reste stable! (entre 8° et 12° C, et ne dépend plus du jour, de la nuit, ou des saisons...) C'est un énorme avantage pour le stockage! En creusant plus bas, dans mon coin on gagne 1°C tous les 33m. Sauf à trouver un filon aquifère chaud, on arrive donc entre 13° et 17° C à -200m, sans n'avoir encore rien stocké!
Le stockage permet évidemment d'être une meilleure alternative qu'une PAC, eût égard au fait que celles-ci bouffent quand même ~25% à 30% d'énergie en consommation électrique et nécessitent investissement et amortissement de l'installation...!

Mais, avec les maisons passives Minergie-P, la géothermie procure déjà 5 kW (sans aucun stockage de chaleur => 8 kW maxi pour ~120m)! Soit déjà la moitié de ce qu'impose cette norme! Une PAC devient un luxe, elle n'est même plus nécessaire!

Le pré-stockage de la chaleur dans le sol va certainement voir l'émergeance de techniques similaires à celles utilisées lors de la prospection minière, afin de détecter le plus précisément possible ce qu'il y a dans le sous-sol et à quelle profondeur. Comme avec les relevés sismiques et/ou magnétométriques. Ils utiliseront probablement la pose de petites charges explosives pour réaliser des cartes tri-dimensionnelles locales! Car sur le plan régional, on a déjà une bonne idée de ce qu'il y a dans les profondeurs, et depuis pas mal de temps.

Le développement des forages auront un triple avantage, celui de permettre de détecter des gisements aquifères de faibles profondeurs (~200m on peut déjà trouver des fluides circulants atteignant des températures de 15°C à 100°C !), aussi des gisements miniers voire des poches phréatiques. Ces secteurs vont forcément finir par se regrouper. Voilà une sorte de nouvel Eldorado qui se profile...

Evidemment que le but consiste à profiter d'un forage pour approvisionner, non-pas une seule habitation, mais tout un lotissement!

Classification des ressources géothermiques

* La géothermie de très basse énergie (<30° C): aquifères peu profonds, sondes terrestres, couplage avec une pompe à chaleur.
* La géothermie de basse énergie (30-100° C): aquifères profonds ou zones d'anomalie thermique.
* La géothermie de moyenne énergie (100-150° C): aquifères très profonds ou zones d'anomalie thermique à faible profondeur, technologie Hot Dry Rock (circulation en boucle induite dans des roches naturellement peu perméables).
* La géothermie de haute énergie (150-350° C): aquifères profonds dans des zones d'anomalie thermique à faible profondeur, technologie Hot Dry Rock.

L'avantage du stockage de la chaleur dans le sol, c'est qu'on se fiche pas bien mal de savoir si on va réellement trouver de l'énergie thermique s'y trouvant déjà à l'état lattent ou non! Evidemment que si on en trouve, c'est le jackpot!

Et quand on voit ça:


http://www.ader.ch/energieaufutur/energ ... index2.php

...on se demande à quoi cela sert-il de faire des forages pétroliers pour chauffer des maisons, alors qu'on peut trouver de l'énergie gratuite directement avec ces forages? Ah, si à en mettre plein les poches des pétroliers et des spéculateurs boursiers...

[dedeleco]

La Suisse avec ses montagnes a plein de tunnels qui peuvent bien chauffer les maisons. Je n'avais pas une idée de la puissance possible mais ce lien donne 30000KW.
Mais encore, ils utilisent une pompe à chaleur, plutôt inutile en réalisant un peu mieux, la récolte de l'eau chaude.
En France le degré par 33m est usuel.
Dans les régions volcaniques, comme en Auvergne, la chaleur volcanique est certainement énorme sans aller à grande profondeur.
En Islande ce n'est pas profond du tout
Un problème est que les roches sont refroidies à la longue et peuvent bouger par contraction?

Si on réchauffe en été par capteurs solaires, ce problème est éliminé.

La chaleur du soleil est énorme en été, même sur des capteurs solaires thermiques rudimentaires pas chers et donc la stocker pour l'hiver même en perdant une proportion importante est vraiment efficace.

En regroupant une dizaine de pavillons pour des forages comme au Canada on doit pouvoir chauffer correctement sans trop de travaux couteux d'isolation sur d'anciennes maisons, ni trop perdre de la chaleur d'été vers l'hiver grâce à la taille collective des forages (10000m3) qui peuvent se trouver sous des voies communes d'accès.

Cela devient intéressant si le prix des forages par pavillon est celui de 2 chaudières, car le chauffage devient gratis à perpétuité.

Enfin pour détecter dans le sol à quelques dizaines de mètres, il n'y a pas besoin d'explosif, une grosse masse, 30 à 300KG, tapant sur le sol suffit, comme lorsqu'on enfance des gros pieux en terre !!
Le plus complexe est l'analyse échographique fine des vibrations détectées.
Il manque un microrobot foreur simple pour passer les tubes.

Il faut surtout éviter de prendre la technologie minière chère pour creuser à 10 à 20m, mais surtout la rendre pas chère et simple, ce que les japonais ont su faire bien mieux que nous pour le grand public, comme le four microonde, simplification du radar !!
Sinon, à prix faramineux, cela restera centralisé et lourd et peu économique et donc non motivant, si aussi cher que le fioul, pour donner une rente au foreur de puits !!
Les granulés sont un peu cela.

[Obamot]

Un problème est que les roches sont refroidies à la longue et peuvent bouger par contraction?

Tu as peut-être raison, mais il y a peu de chance amha! Il y a un effet une masse considérable qui constitue une grosse réserve. Puiser là-dedans ne changerait guère la température ambiante puisqu'elle provient d'un rayonnement atomique naturel! D'ici à ce qu'on l'ait épuisé... Et on dit bien qu'en-dessous de -20m la température reste stable. Par ailleurs si on emploie du sable plutôt qu'un fluide, le gros avantage est que même si la canalisation explose par compression, le principe continuerait de fonctionner.
Maintenant si c'est un fluide de type éthylène glycol et que la canalisation viendrait à rompre, c'est bien possible ...mais à quel échelle de temps? Une sonde géothermique en "U" et en PVC, c'est costaud et chaque trou petit... donc la pression n'est pas concentrée sur un seul point, mais elle se transfère facilement au reste de la masse sans conséquence, amha. Le seul risque est un terrain non homogène, mais ça, on doit s'en appercevoir au moment du forage «d'observation»! Mais ce n'est pas ma spécialité. Faisons confiance aux gars du métier...

[Obamot]

Re, je reprendrais en detail plus tard, mais la récupération de chaleur avec des tubes PVC de 120cm pour le chauffage par le sol selon le même principe de tube c'est comment? Bien pas bien,

Bien sûr que c'est bien cousin! la géothermie c'est juste un «plus»

Le truc c'est qu'entre les capteurs toit/façade et le chauffage par le sol... on stocke, soit:
— dans le sol par forage (mais là ça dépend de l'investissement qu'on veut y mettre, et/ou de la présence de filon géothermique favorable à proximité).
— dans un immense boiller, placé au centre de la maison (comme ils font en Allemagne dans certaines maisons passives).

Le problème qu'a relevé Dedelco, c'est que les techniques actuelles sont encore lourdes (et donc chères). Mais même avec ces prix, on doit pouvoir s'en sortir (voir le lien que je donne plus haut)...

[Christophe]

Superbe intervention (bien que je ne vois pas trop le rapport avec l'isolation...) d'Obamot:

Je ne suis pas électricien, mais la quantité d'énergie déjà présente naturellement dans le sous-sol, représente une puissance quasiment inutilisée de 3'000 Mégawatts (MW) à titre exemplatif pour la Suisse ...>, soit l'équivalent de la production de toutes les centrales nucléaires actuellement en service pour ce même territoire!

Comme tu le laisses entendre, à -20m de profondeur, la température du sol reste stable! (entre 8° et 12° C, et ne dépend plus du jour, de la nuit, ou des saisons...) C'est un énorme avantage pour le stockage! En creusant plus bas, dans mon coin on gagne 1°C tous les 33m. Sauf à trouver un filon aquifère chaud, on arrive donc entre 13° et 17° C à -200m, sans n'avoir encore rien stocké!
Le stockage permet évidemment d'être une meilleure alternative qu'une PAC, eût égard au fait que celles-ci bouffent quand même ~25% à 30% d'énergie en consommation électrique et nécessitent investissement et amortissement de l'installation...!

Mais, avec les maisons passives Minergie-P, la géothermie procure déjà 5 kW (sans aucun stockage de chaleur => 8 kW maxi pour ~120m)! Soit déjà la moitié de ce qu'impose cette norme! Une PAC devient un luxe, elle n'est même plus nécessaire!

Le pré-stockage de la chaleur dans le sol va certainement voir l'émergeance de techniques similaires à celles utilisées lors de la prospection minière, afin de détecter le plus précisément possible ce qu'il y a dans le sous-sol et à quelle profondeur. Comme avec les relevés sismiques et/ou magnétométriques. Ils utiliseront probablement la pose de petites charges explosives pour réaliser des cartes tri-dimensionnelles locales! Car sur le plan régional, on a déjà une bonne idée de ce qu'il y a dans les profondeurs, et depuis pas mal de temps.

Le développement des forages auront un triple avantage, celui de permettre de détecter des gisements aquifères de faibles profondeurs (~200m on peut déjà trouver des fluides circulants atteignant des températures de 15°C à 100°C !), aussi des gisements miniers voire des poches phréatiques. Ces secteurs vont forcément finir par se regrouper. Voilà une sorte de nouvel Eldorado qui se profile...

Evidemment que le but consiste à profiter d'un forage pour approvisionner, non-pas une seule habitation, mais tout un lotissement!

Classification des ressources géothermiques

* La géothermie de très basse énergie (<30° C): aquifères peu profonds, sondes terrestres, couplage avec une pompe à chaleur.
* La géothermie de basse énergie (30-100° C): aquifères profonds ou zones d'anomalie thermique.
* La géothermie de moyenne énergie (100-150° C): aquifères très profonds ou zones d'anomalie thermique à faible profondeur, technologie Hot Dry Rock (circulation en boucle induite dans des roches naturellement peu perméables).
* La géothermie de haute énergie (150-350° C): aquifères profonds dans des zones d'anomalie thermique à faible profondeur, technologie Hot Dry Rock.

L'avantage du stockage de la chaleur dans le sol, c'est qu'on se fiche pas bien mal de savoir si on va réellement trouver de l'énergie thermique s'y trouvant déjà à l'état lattent ou non! Evidemment que si on en trouve, c'est le jackpot!

Et quand on voit ça:


http://www.ader.ch/energieaufutur/energ ... index2.php

...on se demande à quoi cela sert-il de faire des forages pétroliers pour chauffer des maisons, alors qu'on peut trouver de l'énergie gratuite directement avec ces forages? Ah, si à en mettre plein les poches des pétroliers et des spéculateurs boursiers...

Je copie colle ta réponse ici (coincidence) : https://www.econologie.com/forums/toreador-p ... 10451.html

A lire et déterrer: https://www.econologie.com/forums/geothermie ... t1871.html

[Gaston]

Le problème qu'a relevé Dedelco, c'est que les techniques actuelles sont encore lourdes (et donc chères). Mais même avec ces prix, on doit pouvoir s'en sortir (voir le lien que je donne plus haut)...

La rentabilité financière est difficile à obtenir (tant que le prix de l'énergie n'est pas prohibitif).

Le stockage au centre de la maison est une bonne idée, mais sa surface est sans doute comptée comme surface construite.
Il augmente donc le coût des impôts fonciers et de la taxe d'habitation d'un montant qui risque de dépasser celui du chauffage
Il faudrait aussi compter dans l'investissement initial le prix du terrain qu'il occupe (200 € à 500 € le m² dans ma région )