Projet chauffage solaire géothermique été pour l'hiver

Les énergies renouvelables sauf solaire électrique ou thermique (voir sous-forums dédiés ci-dessous) : éoliennes, énergies de la mer, hydraulique et hydroélectricité, biomasse, biogaz, géothermie profonde...
dedeleco
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par dedeleco » 15/10/12, 01:51

En répondant à Chatelot16, longuement, sur les premières questions de Did67 en partie, j'ai loupé la réponse cruciale de Did67, juste après !!

Did67 a écrit :Le sol est un loess, dépot de limon éolien (venu de Chine à la fin de je ne sais plus quelle glaciation ; une des meilleures terres au monde !).

Il faut que je vérifie, mais je crois qu'on est 17 m au-dessus de la grande nappe phréatique d'Alsace...

Se perce facilement !

De Chine, peut être sur des milliers d'années.
Ma réaction est l'opposée de celle de Chatelot16, car si j'avais cela dans un de mes jardins, j'aurais enfoncé à coup de masses, de circulation d'eau et d'air (comme pour puits dans le sable), et de vibrations des tubes d'acier diamètre 25 à 40mm avec tuyau au centre, ce qui est fait par la plupart des entreprises de fondations avec des pieux (ou micopieux, souvent de plus gros diamètre), pour une bonne assise en terrain mou de la maison !!
Donc c'est classique pour ces entreprise avec des petites machines pour cela, sauf le micropieux un peu modifié et de faible diamètre, tube fermé en bas avec un tuyau de retour inséré dedans.
On peut même prendre une tarière pour percer puis enfiler le tube dedans en poussant, comme font les géologues pour toute étude de sol.
Dans terrain mou, il y a des tarières manuelles à 10m !!! .
Alors le prix est celui des tubes et du temps passé à pousser ces tubes pieux.
Il faut être sur qu'il n'y a pas de gros blocs de rochers dans ce loess présent sur toute l'Europe, mais bien moins épais ( autour de Paris 60cm à 1m ) , comme blocs résidus de moraines de glaciers. j'ai des gros blocs de grès dans le 91 !!
Un test préliminaire essentiel est de percer un puits simple à la main, avec tuyau de fer , tapé avec eau sous pression et air dedans pour voir la facilité de réalisation du perçage et tester les vacheries dures cachées. ( voir forum réaliser son puits sur econologie )
Ce type d'étude de sol conditionne tout !!
Sinon demander à un géologue, qui en général teste avec tarière, plutôt la résistance mécanique du sol pour fondations que ses autres propriétés, avant d'y mettre des pieux.

Enfin il faut avoir une idée de la circulation des eaux dedans, il faut bloquer l'arrivée des eaux par dessus, (un parking est pratique ou la serre avec un plastique sous la terre superficielle, à 1m de profondeur ).
Cela est la principale inconnue qui peut être résolue par injection de produit qui rende étanche ce loess mou et poreux en périphérie, (il faut évaluer sa porosité, à priori un peu moins que du sable) ce qui demande de questionner des entreprises spécialistes de ce type de travail, pour gros génie civil.

Did67 a écrit :1) En effet, si je veux réaliser ce projet, il faut que je trouve des financements.

Il me faut au moins :

a) prouver que le kWh récupéré reviendra moins cher que le kWh d'une chaudière à plaquettes (que nous avons déjà)


Quel est ce prix du KWh pour des serres ?
Certainement moins que les granulés, donc au pif, 150 à 200€ la tonne à 4kWh/kgp soit 0,037 à 0,05€/Kwh, plus frais d'entretien ????
Tout dépend du temps d'amortissement, vu le prix est celui de l'investissement de départ, avec après pratiquement inusable et gratuit .
Donc sur 50 à 100 ans, voire plus, rentabilité certaine, et plus si pieux en plastique qui ne rouillent pas !!!


b) donc chiffrer le coût de l'installation : quel volume de terre pour stocker les excédents disons d'avril à novembre ? [encore une fois, une bonne partie de la chaleur du cogénérateur est vendue pour produire de l'eau chaude à une usine agro-alimentaire ; il s'agit de stocker la chaleur du week-end et des congés seulement environ 120/140 kW (peut-être un peu moins) de chaleur] A partir de là, combien de forages et quelle profondeur ??? Donc le coût des forages quelques coûts accessoires : tuyauterie, connectique, pompage, régulation...

Donc il me FAUT un calcul assez précis !


Gros changement, les excédents disons d'avril à novembre, presue 8 mois à stocker la chaleur du week-end et des congés seulement, environ 32 à 35 weekend et pas seulement en hiver l'excédent du weekend pour la semaine qui suit !!!
Soit 35 fois 60=48+12 heures par weekend soit 2100h , un peu flou, donc arrondi à 2000h à 120KW donne : 240000kWh de gaspillés à partir d'avril 2013 !! soit de quoi chauffer 10 maisons pas idéalement isolées tout l'hiver, et donc bon pour environ 10x100=1000m2 de serre, au pif simpliste.

Donc c'est très similaire à www.dlsc.ca excès d'été pour l'hiver et en quantité d'énergie, vu les maisons mieux isolées.

lLe loess a une diffusivité plus proche du sable assez faible, soit environ 0,3mm2/s par rapport à 1 de l'argile ce qui avec racine de2 de 0,3 donne environ une longueur de diffusion 0,55 fois plus courte que pour l'argile, soit des pertes réduites par 0,55 par rapport à l'argile.
La chaleur stockée dans ce sable loess ( à préciser pour le loess ) est de 1,4KJ/°Cm3 soit 14Kwh/m3 ( mais ce peut être moins aussi je continue avec 10kWh/m3 car il faudrait vérifier pour ce loess )
Le volume de terre passant de 20°C à 56°C soit +36°C nécessaire est alors de Vo= 240000KWh/10=24000m3, le double de sur mon post précédent.
Donc un cylindre de diamètre D égal à la hauteur aura Vo=Pi/4xD^3 soit D=31,3m très voisin de celui à www.dlsc;ca , qui a 52 maisons bien isolées surtout à 1000m d'altitude !!

Si on est limité à 17m de loess (on peut moins mais le % de pertes augmente comme le rapport surface sur volume ) alors Vo=17mxPi/4xD^2 avec D= 42,4m de diamètre
avec des trous tous les 2mx2m=4m2 (à DLSC ) mais vu la diffusivité plus faible du loess, il faut mettre plus peut être tous les 2m2 à 1,4m les uns des autres.
Alors il faut Pi/4xD^2/4m2 =353 tubes ou pieux à 17m et le double si on prend 1,4m entre pieux, pour tenir compte de la diffusivité plus fiable du loess.

Les pertes thermiques sont celles en périphérie sur la longueur de diffusion L avec période T=12 mois (voir diffusivité wikipedia, où L=delta et mon post précédent) et donc
L=rac(DxT/pi) avec T sur un an =12x365x24x3600=31,536millions de secondes, on obtient avec D=0,3 du sable (?loess) L=3m (5,6m pour l'argile) . alors les pertes en %, sont comme le volume sur L en surface sur le volume total soit ave cH=17m PixDxLxH/(Pi/4xD^2xH)=4xL/D=4x3/42,4=28%
Une partie peut être récupérée à plus bas T avec des tuyaux en périphérie dans l'épaisseur L qui n'ont pas servis à chauffer, mais récupère ce qui a diffusé dans L et qui est à plus basse T par exemple à 30°C, bon encore à chauffer une serre.

On peut avoir le stockage sous la serre à plus de 3m de profondeur. le problème sera la chaleur qui remonte en été pas très conseillée pour la serre, sauf si rien n'y est cultivée en été ???

Alors si les serres sont trop grandes, on peut y ajouter des panneaux solaires avec la chaleur en excès en été dans les serres, ce qui peut donner plus de souplesse, et de sécurité !!
La température de l'eau qui arrive est de combien ? je pense 56°C ?
Le prix dépend de la taille? les longueurs de tuyauteries isolées sont sérieuses, mais le % perdu en chaleur est inverse avec les dimensions linéaires.
Un gros facteur est celui du prix des injections si nécessaires en périphérie, très variable suivant la nature du produit, ciment liquide ou autre, ce qui demande l'avis de pros de cette technique.
Néanmoins du ciment liquide à prise lente qui diffuse sous pression de quelques Bars, pendant des jours,ne devrait pas être cher.


c) chiffrer l'énergie récupérée (je m'en fous de celle qu'on aura injectée, puisqu'en effet, comme dédé va en le répétant, elle est gratuite, très exactement sans valeur marchande)

Donc là encore un calcul assez précis sur les pertes dans ce volume de terre calculé pour stocker l'excédent.

Avec ces deux données, je saurais "monter" le projet et étudier son financement.

Donc d'accord avec chatelot !

2) Tunnel à galets : totalement inapproprié, car il me faudrait "creuser" des milliers de camions et ramener, pour quel intérêt par rapport à la terre en place ???

3) Je n'ai pas encore tout fouillé, mais je n'ai aucune donnée économique sur dlsc : investissements ?

Les seules données que j'ai vues sont sur les flux thermiques... Il faut que je convertisse les unités pour mieux "sentir" la dimension.

4) Autre solution : je trouve un généreux sponsors qui m'offre tout ça.

Dédé, tu ne voudrais pas puisque tu es convaincu ???

Une occasion rêvée de promouvoir tes convictions.

Je m'engage à mettre des capteurs qu'il faut et à tout enregistrer et mettre en ligne.

Je précise que cela se ferait dans le cadre d'un établissement public de formation et que cela aurait un effet démultiplicateur évident, vu le nombre de jeunes formés dans l'établissement (en gros, un millier).


j
Je ne suis pas Bill Gate !!
De plus ils annoncent nos retraites en faillite en 2017 à la télé !!!
Aussi, je ne le vois que comme un investissement finissant en rente à longue durée sur la moitié des plaquettes économisées ???

Sur 240000KWh à 0,04€/KWh cela fait 9600€ récupérés en ne gaspillant pas, et que 4800€ par an, ce qui ne suffit pas à sauver ma retraite, avec cet investissement !!
Ainsi, un investissement amorti sur 10 ans , donc, ne doit pas dépasser 96000€ et sur 20 ans ( risque sérieux que je sois mort avant ? ) environ 200000€ .
pour 10ans, cela limite le prix global du m dans le sol à 16€ et à 32€ sur 20 ans et bien plus sur une perpétuité non humaine !!
Si le tuyau pas cher s'enfile dans le loess comme dans du beurre, c'est possible de rentabiliser sur 10 ans.
Si le prix de l'énergie augmente aussi comme celui des plaquettes, le bilan change, car pour le moment l'énergie reste peu chère.

Il serait bon de faire phosphorer l'imagination des 1000 jeunes formés dans l'établissement, pour des solutions astucieuses diminuant le prix, que je n'imagine pas, en retraité bien rassis, voire même à leur faire faire de l'exercice physique à taper sur les tuyaux à enfoncer, à 3 par tuyau de 17m .
Il est crucial d'en planter, en tapant, en insufflant de l'eau et de l'air, et vibrant, quelques uns comme tests, avant toute décision !!
voir sur econologie les posts imaginatifs :
https://www.econologie.com/forums/post216406.html#216406
https://www.econologie.com/forums/post216480.html#216480

Ensuite de leur faire étudier l'injection et la longueur de diffusion à quelques bars de ciment liquide très lent à prendre, dans ce loess, pour étanchéiser en périphérie et peut être au fond, ce qui le transformerait en réservoir d'eau dans le sable loess ????.

Avec ces informations de tests précis, il n'est pas impossible que j'y investisse un peu pour une minuscule rente future, vu les retraites futures annoncées en perdition vers 2017.


Aucun enrichissement personnel. Nous avons des conventions avec des tas d'organismes pour des recherches appliquées, toujours au nom de l'établissement. Mis à part le temps que je "perds" par conviction, je ne gagnerai pas un cent de plus...

Alors dédé ? On cesse de parler pour agir ? Si tu offres l'installation, on s'évite tous les calculs et on aura des résultats "réels".

Je suis sérieux !

La station de cogénération va démarrer à la fin de l'année. Pour information, nous avons tenu le budget intial. Aucune dérive des coûts, bien que c'était un "modèle" un peu particulier, réalisé en "conception-réalisation". Montée en charge au 1er trimestre 2013. Et on espère être à fond vers mars / avril. Donc 180 kW électriques 24 h sur 24. Et environ 120/140 kW (peut-être un peu moins) de chaleur (car une partie sert à chauffer le digesteur pour le maintenir vers 40°).

C'est remarquable et très urgent avant avril 2013, et vu l'originalité du projet, unique en France, avec les tests nécessaires, c'est difficile d'y parvenir avant cette date !!!
Le prix dépend du sol , du prix des tuyaux enfilés dans ce sol , plus ou moins facilement et de la facilité d'étanchéiser en périphérie, à voir avec des pros du génie civil, et tests sur quelques m3 de ce loess.
Il est certain, avec ces chiffres, que le prix de l'énergie reste faible, ce qui facilite son gaspillage !!!

C'est pour cela que j'ai envie de bricoler dans mon jardin avec des essais très peu chers, mais je n'ai pas 17m de loess mou.
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Stockage et déphasage géo thermique dans les sols (résumé)




par Obamot » 15/10/12, 09:31

Hormis les liens donnés par Dedeleco, La question qui se pose et qui reste ouverte, est:

«Faut-il forer de multiples puits en moyenne profondeur, ou 1 seul puit, mais plus profond, avec à la clef un gradient de température disponible plus élevé?»

Christophe nous a déjà mis en garde contre la question des eaux stagnantes lorsqu'on stocke de la chaleur dans les sols.

Pour s'y prémunir, je ne parlerai dans ce post uniquement de la soution préconisée par l'EPFZ (j'insiste pour dire que ce n'est pas la mienne...) du puit unique (ou duo) il conviendrait alors de forer un seul trou à profondeur raisonnable pour y mettre une canalisation et une sonde, afin de ne pas perdre tout son investissement...! Puisqu'il y règne de facto des températures plus clémentes.

Un autre moyen est de stocker dans la construction elle-même:

https://www.econologie.com/forums/chauffage- ... 11285.html

Mais pour ça, il faut une maison passive! Pour ton projet Did:

Did67 a écrit :[...] Une chose est le "bricollage" que chacun peut faire. Que chacun est libre de faire...

Autre chose est de "développer" une technologie duplicable dans les conditions économiques prévalentes.

Donc si quelqu'un à des données ou techniques ou financières relatives à un stockage de chaleur sous terre, je suis preneur.

Il faut donc en effet que le système ne soit pas trop couteux...


ATS (Agence Télégraphique Suisse), le 18.11.2010 20:50 a écrit :Nouveau concept architectural écologique

Image
L'EPFZ teste un nouveau concept architectural depuis plusieurs années, le terminal E de l'aéroport de Zurich est un exemple d'architecture "zéro émission".[Photo: Keystone]

L’EPFZ a présenté jeudi un nouveau concept architectural "zéro émission". Les ingénieurs ont planché sur une réponse aux défis liés au changement climatique. L'école polytechnique veut abandonner les concepts "Minergie" et "société à 2000 watts", désormais "révolus".

Le concept "architecture zéro émission" développé par l’EPFZ est une réponse aux défis liés au changement climatique. Il s'agit de réduire "massivement" les émissions de CO2 provenant des bâtiments en abandonnant les technologies de combustion en faveur de l'accumulation saisonnière d'énergie. On passera ainsi de l'économie d'énergie à la suppression des émissions de CO2. "C'est une mesure indispensable", souligne l'EPFZ.

L'EPFZ veut abandonner les concepts "Minergie" et "société à 2000 watts". Ils sont "révolus", car "focalisés unilatéralement sur la consommation d'énergie". Pour l'architecture, "une réorientation fondamentale s'impose".
Moins d’une tonne de C02

Pour atteindre l'objectif de protection du climat, l'EPFZ estime que les émissions annuelles de CO2 ne devront plus dépasser une tonne par personne dans le monde entier. En Suisse, les émissions s'élèvent actuellement à six tonnes par année et par habitant.

L'approche de l'EPFZ repose sur les énergies renouvelables "surabondantes", sur des avancées importantes des technologies du bâtiment et sur de nouveaux concepts architectoniques. Construire et rénover coûtera nettement moins cher.

L'Institut pour la technologie dans l'architecture (ITA) a par exemple développé de nouveaux panneaux solaires qui produisent chaleur et courant. En été, la chaleur produite est stockée 300m sous terre et elle est récupérée par une pompe à chaleur en hiver.

Vidéo sur la même page:
http://www.rts.ch/info/sciences-tech/27 ... gique.html
(si vous ne pouvez pas la visionner directement, utiliser une passerelle pour masquer votre URL ou prenez un «URL d'emprunt du pays en question» tel que le font des sites comme http://hidemyass.com/ )

Donc, selon l'Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich, ça marche mieux le stockage à -300m de profondeur (c'est tout du moins l'option qu'ils ont choisi, s'agissant de réhabiliter d'anciennes constructions, et même constructions récentes).

Il faut savoir qu'à -2m on à 8*C, à ~ [-]150m selon nature du sous-sol) on a une température de 12,5°C seulement. En-deça on gagne 1°C de température tous les 30m environ, si bien qu'à -500m on dispose – grâce à un forage – d'une température de 23°C de toute façon, en permanence, que l'on stocke ou non.

L'EPFZ donne le chiffre réaliste de 17°C à -300m (mais profondeur insuffisante si on veut se passer d'une PAC, amha)

Image

Coût du puit de forage, environ 18'000€.

Voir aussi le site dédié de l'EPFZ:
http://www.viagialla.ch/viagialla/?L=1

Post y relatif:

Obamot a écrit :Stockage et déphasage géo thermique dans les sols Zero Emission LowEx

Voici enfin la version anglaise du projet de l'EPFZ (plus «digeste»):

http://viagialla.ch/viagialla/?L=1

«Transformation for all buildings» Voici les objectifs fixés:

Image

Légendes:
Heutiger zustand: condition actuelle
Zielgebiet: objectif à atteindre
Gesamtenergie: total énergie
Co2 in kg/m2 pro m2 im Jahr: Co2 en kg/m2 et par an

Lire surtout le point 4 qui nous intéresse:

viagialla.ch (traduction française par Obamot) a écrit :4) Potentiel de captage, stockage et utilisation [de l'énergie solaire]
Tout bâtiment bien exposé et bien conçu, reçoit entre quatre à dix fois plus d'énergie solaire par le toit du bâtiment qu'il n'en consomme: en hiver et pour ses besoins en chauffage.
«Bien exposé et bien conçu» signifie, que le bâtiment est exposé assez souvent et que l'isolation thermique y assure un confort à tout moment.
L'utilisation de ce potentiel recourt à une vingtaine de dispositifs techniques et repose sur le cumul de leurs interactions.
Le résultat dépend de l'implantation du site, de la qualité des systèmes techniques, de leur composition et mise en œuvre.


Image

Ce qui nous conduit à l'idée que ce type de construction repose sur une véritable gestion pointue de «balance énergétique» autour des flux caloriques disponibles ...>. Et non pas comme on le croyait jusqu'alors à un stockage unique et «simpliste»(?) de la chaleur d'été pour la consommation hivernale.

Non, le concept est plus sophistiqué qu'il n'y paraît (y'a pas de miracle).
Il englobe:
— une utilisation «responsable» de l'énergie. Et ce en permanence et toute l'année.
— une contribution de l'énergie disponible en permanence, été comme hiver: récupération de la chaleur par panneaux hybrides (solaire thermique+photovoltaique simultanément) sur le toit, les façades et jusque dans les pièces même d'habitation, stockage du surplus dans le sol + apport solaire par panneaux solaires dédiés et même éolien).

On notera donc au passage, que le stockage de la chaleur dans le sol, n'est qu'une petite part de la masse totale d'énergie disponible prise en compte!

A défaut d'afficher des performances relatives à ce type de stockage (l'immeuble étant en cours de construction), le site se contente pour l'instant d'afficher des températures disponibles à différentes profondeurs, sans insister sur les performances du stockage en lui-même (ce qui pourtant semblait le fer de lance du projet au départ... et tel que présenté dans le journal de la TSR, en intitulé de ce fil):

Image

Et de décrire dans la page introduisant ce post, que le stockage dans le sol ne représenterait que 33% de l'énergie totale!

On relèvera par contre, que les sondes introduites dans deux forages (descendant à des profondeurs différentes selon leur fonction)

Image

... et seraient constituées d'un ingénieux assemblage de deux sets distincts (un par forage) constitués chacun d'un double "U tube", imbriqués l'un dans l'autre:

Image
Source: selon le lien en introduction.

Project B35: 2-zone ground heat exchanger a écrit :The 2-zone ground heat exchanger is a geothermal heat exchanger which can operate at two different depths in the ground. It is important to note that the short part of the ground probe only activates the upper part of the soil and the long part only activates the lower part. If there is enough separation between the two, there are two different temperature levels on such a heat exchanger, providing new possibilities for using geothermical heat to run buildings.

For the purposes of heating, the deep geothermal heat exchanger is used with a heat pump with a high anergy temperature and, thus, a good coefficient of performance (COP). When it comes to cooling, on the other hand, one wishes to achieve as low an anergy temperature as possible, i.e. the low temperatures in the upper layers of soil. This is done using the shorter geothermal heat exchanger, operating in free-cooling mode. In order to guarantee long-term stability in operation, the ground (seasonal storage) must be regenerated. The lowEx-heat-barrier, which is an active form of heat insulation, is ideal for this. Water flows through the wall of the house close to the ambient air. In winter this wall is fed by the short heat exchanger, and the heat, which is fed in through free cooling, is removed again. In summer the wall is fed by the long heat exchanger and solar heat striking the wall is conducted back down into the ground for regeneration. Ideal management of the ground can be achieved thanks to the possibility of switching between the short and long geothermal heat exchangers.


Néamoins, bien que ce projet s'écarte de «l'idéal de simplicité», il semble le plus réaliste qui soit (scientifiquement parlant) connu à ce jour.

Il n'est pourtant pas exclu que des solutions plus «simples» dans leur mise en pratique n'atteignent les mêmes objectifs, ou s'en approchent! Les ingénieurs n'étant pas forcément des références en matière de «créativité», il n'empêche que ce projet est relativement novateur et va très loin dans «l'approche globale». Va-t-il assez loin? C'est ce qu'on va s'efforcer de décripter. A commencer de savoir pourquoi le potentiel de stockage dans le sol semble sous-évalué dans la description générale...? Puisque par ailleurs un autre projet germanique utilise un énorme boiler à titre de tanker comme ballon thermique (il est vrai pour une construction neuve et maison passive...)


Obamot a écrit :des forages à faible profondeur ne me gênent nullement:
— si ils se suffisent à eux-mêmes!
— si il est prévu dans le budget un «plan "B"» avec au moins un forage additionnel à plus grande profondeur, à titre de «garantie de résultat»! ;)

[...] sur ce site ...>
tu verras que les forages à 30m sont associés à une PAC, juste ce qu'on cherche à éviter!

Image

Ici c'est pareil ...>

Image

Dès lors, on comprends mieux la démarche de Zürich... Pour gagner les 10°C nécessaires (en réalité 5°C de différence... [...] la réhabilitation des maisons non isolées correctement dès leur construction d'origine! (représente >90% du parc immobilier!?)

Combien coûtent ces 5°C supplémentaires :?:
(i.e. 10°C réels soit un forage de 300m de profondeur)

Image

D'abord est-ce qu'un forage moyenne profondeur coûte si cher que ça? 11'000 CHF à -130m! (i.e. 8500 €)
C'est peanut... ça représente 3 saisons de chauffage au fioul pour une maison des années soixantes, sans amortissement de la chaudière!

Rajoutons les 150mètres manquants => soit le coût de la pompe à chaleur... 11'000 CHF (i.e. 8'500€) ...ça devient plus clair.

Economie d'entretien de l'installation / frais d'électricité + frais de capitaux (coûts annuels) => 3'500 CHF / 4'000 CHF => soit une année de consommation de fioul... mais alors à quoi ça sert?

Coût d'une chaudière au fioul ou gaz => 20'000 € + la citerne et le bac de rétension... ou le réservoir!

[...] Y'a pas de miracle!

[...] qui dit technique lourde (chaudière, PAC, ou toute autre convection) dit fil à la pa-patte tueur en terme d'amortissement d'installation.

Là, l'installation technique nécessaire, se résume à une pompe centrifuge costaude en inox à circulation verticale (très silencieuse, et adaptée aux installations de surpression particulièrement en milieu humide, non aéré ou sujet à inondations) pour 825€ ! D'un type similaire à celui-là (mais capable de résister à la température d'ébulition):
http://www.chet-hydraulique.fr/1025-pom ... -80-m.html

... et des vannes électriques (+ bypass pour circuit fermé, position "nuit" et/ou hiver/été etc) associées à des termostats, voire à une gestion par pécé déconnectable! Il faut pousser la réflexion à fond!
https://www.econologie.com/forums/post193881.html#193881



ET aussi tout ceci tiré de ce fil:
https://www.econologie.com/forums/stockage-e ... 10470.html
Géothermie:
http://www.ader.ch/energieaufutur/energ ... index2.php
Dernière édition par Obamot le 15/10/12, 09:53, édité 1 fois.
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par Did67 » 15/10/12, 09:49

Ouah, les gars !!!! Là, je suis coulé !!!

Je vais stocker tout ça et essayer de la digérer pendant des vacances.

Je précise encore l'idée, au cas où cela continue de vous inspirer autant !

a) je pensais stocker uniquement dans l'épaisseur de loess ; sans aller jusqu'à la nappe (la nappe d'Alsace s'écoule lentement du sud vers le nord - comme le Rhin)

b) les pertes vers le haut n'étant pas à proprement parler un gros problème, à conditioon de ne pas surchauffer le sol par rapport aux racines sur une épaisseur de 1 mètre neviron...

je voyais donc plutôt une "lentille" de terre de stockage de la chaleur


Une autre "idée" était simplement d'enterrer des km de PER avec une draineuse qui aurait été un peu "dopée" pour aller à ou 4 mètres de profond... Donc on ferait uen sorte de "crêpe" thermique. Et là, j'aimerias que quelqu'un calcul l'onde... pendant combien de temps on bénéficierait au-dessus d'un chauffage suffisant pour rester "hors-gel".

L'option peut aussi être une serre froide, pour simplement avoir au final 2 ou 3 semaines d'avance avec une production tel que des laitues...

Je ne l'ai pas dit : l'option a priori serait des tunnels maraichers (plus que des serres).

Malheureusement, nous avons des idées mais les finances sont très tendues...
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par Obamot » 15/10/12, 10:08

Pour faire court et te faire gagner du temps! Quelque chose de similiaire:

https://www.econologie.com/forums/posting.ph ... e&p=204354

Ton principal problème est la question de la dissipation de la chaleur emmagasinée, dans les sols...

Il faut savoir qu'à -2m on à 8*C, à ~ [-]150m selon nature du sous-sol) on a une température de 12,5°C seulement. En-deça on gagne 1°C de température tous les 30m environ, si bien qu'à -500m on dispose – grâce à un forage – d'une température de 23°C de toute façon, en permanence, que l'on stocke ou non.

L'EPFZ donne le chiffre réaliste de 17°C à -300m (mais profondeur insuffisante si on veut se passer d'une PAC, amha)

Image


Si ces températures te suffisent, c'est tant mieux.

Sinon, il n'y a guère de chance d'obtenir mieux en «chargeant» dans le sol en faible profondeur la chaleur solaire récupérée la journée, en raison de la forte dissipation thermique en saison froide, amha. Ou alors il faudrait drastiquement isoler la zone en question (comme l'ont sans doute fait les canadiens...?)

Pour en être persuadé, il faudrait essayer, ce que je n'ai pas fait! Je ne vois guère d'autre solution que de passer de la théorie à la pratique. :lol: Mais ne nous voilons pas la face, il faut partir du principe que c'est encore de l'ordre de «l'expérience de laboratoire». :cheesy:

C'est juste mon humble avis, je sais qu'il y en a d'autres, qui sont beaucoup plus enthousiastes sur ce sujet! :mrgreen:
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par chatelot16 » 15/10/12, 12:34

avec un forage profond unique , ça facilite la realisation , avec un seul trou ... quand on depasse les 10m et qu'on n'utilise plus les methode simple , qu'on soit a 100m ou 200m le prix au m est a peu prés le même

le forage unique chauffera une zone toute en longueur et non une zone cylindrique ou demi spherique compact : donc beaucoup plus de perte de chaleur

mais a grande profondeur le sol est chaud : donc a une certaine profondeur il n'y a plus de perte du tout ! même un gain possible ! on peut tirer de la chaleur du sol dès le premier jour ... on n'envoie de la chaleur dans le sol que pour eviter qu'il se refoidisse les années suivante

en alsace le nombre de degré gagné tous les 100m de profondeur est superieur au reste de la france ... peut etre a cose d'une croute terestre plus fine

il faut aussi se mefier ... j'ai vaguement entendu parler d'une histoire de geothermie profonde qui avait provoqué un tremblement de terre a bâle
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par Did67 » 15/10/12, 13:36

chatelot16 a écrit :...

l'electricité est vendue a quel prix ?


La nouvelle tarification est un peu compliquée, avec des seuils difficiles à atteindre pour les bonifications ; entre deux bornes, c'est une interpoliation linéaire.

On pense qu'on sera près ou très légèrement au-dessus de 17 cts le kwH

- tarif de base = 12,67 cents (pour 180 kWh)

- prime de valorisation de déchets d'élevage (partielle ; le plan d'appro avec la part de déchets industriels / cantines, varie encore tous les jours, avec des engagements à géométrie variable de certains producteurs...)

- prime de valorisation énergétique : le 70 % = prime maxi est difficile à atteindre compte tenu de : a) la part de chaleur auto-consommée pour la pasteurisation de déchets animaux (cantines, abattoirs) - qui reste encore un peu flottante !) ; b) justement ce qui m'a amené ici : l'absence de valorisation par notre principal client en matière de chaleur, pendant les week-ends et les congés !

On devrait friser les 70 % ! Nous ne sommes pas sur de les atteindre.

On espère donc friser les 17 cents le kWh.
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par Did67 » 15/10/12, 13:50

Obamot a écrit :
Sinon, il n'y a guère de chance d'obtenir mieux en «chargeant» dans le sol en faible profondeur la chaleur solaire récupérée la journée, en raison de la forte dissipation thermique en saison froide, amha. Ou alors il faudrait drastiquement isoler la zone en question (comme l'ont sans doute fait les canadiens...?)

Pour en être persuadé, il faudrait essayer, ce que je n'ai pas fait! Je ne vois guère d'autre solution que de passer de la théorie à la pratique. :lol: Mais ne nous voilons pas la face, il faut partir du principe que c'est encore de l'ordre de «l'expérience de laboratoire». :cheesy:

C'est juste mon humble avis, je sais qu'il y en a d'autres, qui sont beaucoup plus enthousiastes sur ce sujet! :mrgreen:


1) La différence, c'est que j'ai au départ une source à 90° ouje ne sais plus exactement combien, en sortie de groupe. C'est donc une "énergie" gartuite assez "concentrée"...

2) Mais je crains que tu n'ai raison quand même !

3) Pour essayer, il faudrait que je trouve les sous. Et pour ça, il faudrait que ce soit crédible.

Et pour ça, j'ai besoin de données...

4) Bon, mais plus ça va et moins ça semble "faisable"...

Encore une fois, je ne veux faire ni de la géothermie profonde, ni de la PAC. C'est sans intérêt par rapport à ce projet.

J'ai tant et tant de calories perdues (je préciserai ça ; on a bureau d'étude qui travaille sur la conception / réalisation). Je veux savoir si sans se ruiner, on peut en récupérer une partie de cette chaleur perdue... Toute autre option sans lien avec la valorisation de cette chaleur de refroidissement du cogénérateur, non valorisable dans le cadre du contrat de revente d'eau chaude, ne m'intéresse pas (même si sur ce forum, cela intéresse des gens : qu'ils fassent !)

Avec comme seul critère financier que ça ne coûte pas plus cher qu'une source alternative, dont la moins chère me semble être la chaudière à plaquettes - nevrion 3 à 3,5 cents le kWh (j'exclue, travaillant sur un projet "énergies renouvelables", l'option PAC à électricité à dominante nucléaire ; ce serait pour le moins une incongruité !). Je ne veux pas faire un "exercice de style" !
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par chatelot16 » 15/10/12, 14:51

par exemple un moteur thermique qui utilise 50kW de chaleur perdue pour faire 5kW d'electricité , et qui tourne 75% du temps

365 X 24 x 5kw = 43800 kwh

x 0,75 = 32850 kWh

32850 x 0,17 euro/kWh = 5584 euro

et en 10ans : 55 840 euro

si un tel moteur thermique pouvait etre construit avec 10 000 euro , il serait amorti en 2ans , et tout benef ensuite

ça me parait tout a fait possible ... mais n'existe pas dans le commerce ... ça ressemblerait a une pompe a chaleur , mais avec un moteur a piston a la place du compresseur
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par Obamot » 15/10/12, 14:58

Parmi les liens ci-dessus, il y avait bien ce fil auquel tu avais participé:
https://www.econologie.com/forums/chauffage- ... 10226.html
cortejuan a écrit :Merci de la réponse particulièrement rapide, OK pour les ciments je suis tout à fait d'accord, mais l'homme étant ce qu'il est, c'est bien le diable si des produits plus complexes à plus forte valeur ajoutée ne sont pas proposés. D'où mon interrogation.

Concernant mon projet, j'avais ouvert un fil sur le sujet :

https://www.econologie.com/forums/chauffage- ... 10226.html

puis j'ai poursuivi sur un autre fil parlant de chauffage par le sol.

Ma réalisation est visible sur "lestropicales.com à l'adresse :

http://www.lestropicales.com/mesgalerie ... bum&aid=22

Cordialement

(Malheureusement, le lien semble "mort", dommage, il y avait plein de photos...)

Si ça peut donner des idées... En culture sous serre, ça parraît déjà plus plausible! Ce d'autant que des serres à double ou triple paroi, ça doit déjà exister, vu qu'il y en a qui les chauffent au gazole... Ils ont donc dû déjà y penser non?
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par dedeleco » 15/10/12, 15:32

Obamot coule Did67, en n'essayant pas de répondre à son objectif prècis avec l'EPFL et l'infinité de solutions possibles, fort chères.
Il faudrait qu'il cesse son action de dénigrement de www.dlsc.ca avec son avalanche de sophismes !!
Le fait que www.dlsc.ca fonctionne depuis 2007 suffit à prouver que Obamot ne fait que manipuler et dénigrer par ses sophismes, sans cesse !!

Le problème est le prix réel et pas la forme du stockage en profondeur ou en faible profondeur.

J'essaye de répondre, aux problèmes thermiques de façon claire, chiffrée et adaptée à la situation précise et réelle.
Cela prend du temps !!
Et Obamot est prié de ne pas noyer sans cesse ce forum avec ses sophismes, hors du problème.

Il s'agit de cultiver sans gel, et pas de chauffer une maison. De plus, Obamot oublie le fait qu'avec certitude, cette chaleur va être perdue actuellement si le prix à investir est excessif, et que seule compte la chaleur récupérée et pas celle perdue, comme Did67 l'a bien précisé !! ( sophisme d'Obamot qui oublie cela et les 17m max, avec son amour de EPFLZ à prix élevé, de plus sans jamais faire un seul calcul précis adapté au problème ).

Déjà, comme le remarque Did67, il reste plein de possibilités.

Limiter le prix comme le sont les finances "très tendues" est essentiel ( sinon le projet a une rentabilité très discutable, tant que le prix des carburants fossiles reste faible, en heures de travail, raison de l'explosion du CO2 et qu'on ne cherche pas la rentabilité sur des temps énormes ) .
Cela demande beaucoup plus d'imagination.

Le loess est très mou, dés qu'il est mouillé, ce qui permet de percer sans peine, vite et très peu cher avec de l'eau et de l'air, sur de petits diamètres. Donc à vérifier sur place in situ, dans un test simple et crucial .
On peut aussi à la pelleteuse remuer tout à quelques mètres de profondeur en tranchées, (L=1,75m donc à 3m est bon dans le loess ) avec la possibilité de bloquer les eaux avec des plastiques en polyéthyléne, le prix est celui du temps en main d'oeuvre, pour creuser, plus facile à évaluer.
Le minimum de pertes thermiques est pour la forme sphérique du stockage, , le cylindre est un peu moins bon, les 17m limitent, doublent presque les pertes en aplatissant le cylindre et en couche nettement moins profonde, on multiplie d'autant les pertes !!
Le sophisme d'Obamot, à répétition, oublie cette évidence, qui fait qu'un seul forage long perdra plus, et même si la T élevée à grande profondeur est séduisante et attirante, ( pour 56°C soit 44°C de plus que les 12°C moyens en surface, il faut descendre à 44mx30m/°C=1320m ), les pertes sur les portions intermédiaires pas chaudes sont très fortes, sans parler de l'épuisement réel de la source chaude par la diffusion lente du froid injecté, sophisme que Obamot oublie de dire, ni de la contraction thermique de la terre refroidie en profondeur qui provoque un tremblement de terre, si pas de chance, avec une faille proche, le cas de l'Alsace, fossé d'effondrement tectonique ! .

Enterrer du PER (le moins cher est celui de 16mm, 20€ à 30€ les 100m, pour arrosage goutte à goutte solide dans les jardins, tant que la pression est faible en dessous du Bar (j'en ai, vieux de 14 ans en plein soleil, intacts ) est certainement le moins cher, mais le problème est le matériel pour l'enfiler , à imaginer pas cher, comme tige qui pousse en tirant le tuyau dans le loess ramolli et enlevé par de l'eau à quelques Bars, car autrement, il y a aussi plein d'entreprises qui savent faire pour des canalisations de plus gros diamètre, sous routes, autoroutes sans perturber la surface, pour le prix de tranchée à ciel ouvert probablement.
J'en avais vu par la passé et je vais rechercher les références dans mon disque dur.

Le hors gel est une question de flux thermique déterminé par la conductivité thermique réelle après le temps de diffusion thermique.
Il doit compenser le flux de froid venant du dessus suivant la météo, elle très variable, alors que ce flux du dessous en terre, établi sur des mois, lui est très stable.
Donc il faut soit des caloducs simplistes, ( comme une bouche d'égout profonde qui ne gèle pas visible les jours de neige) ou un système de réchauffage du sol et de la serre du type chauffage central simple, qui a l'avantage d'être très facile à réguler et contrôler.
Le flux spontané de la terre profonde elle autour de Tp= 10°C à 12°C, je pense en Alsace, peut suffire, si dessus la serre isole assez.
Renforcer ce flux est facile, avec circulation d'eau chauffée par la chaleur en profondeur de la terre.
Le flux moyen naturel de chaleur interne de la terre correspond à celui à 1°C par 30m, mais en hiver avec Tp au dessus de zéro nettement, il est bien plus fort au début du gel, mais se ralentit avec le temps de diffusion du froid en profondeur, ce qui fait que cela prend plusieurs jours de froid pour geler en profondeur, suivant la diffusion du froid, lente.
Donc la réponse dépend de la durée de gel typique et max dehors, de l'isolation thermique de la serre (ou de ses pertes, très inférieures à celles sans serre, en plein vent ).

Par exemple le flux au bout 11,7 jours=1millions de secondes, qui donne la longueur de diffusion L= racine de (1million multiplié par 0,3 ) en mm pour le loess ( sans le 0,3 pour l'argile) donne 0,55m (1m pour l'argile) et donc donne un flux naturel de chaud vers la surface de 12°C/0,55m soit 22°C/m à comparer à celui en profondeur de 1°C/30m de la chaleur terrestre, c'est à dire un flux 22x30=660 fois plus fort !!
Ce flux est alors en chiffres fixé par la conductivité du loess, :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
soit 0,3 à 0,6Watts/m°C ( humus à 0,14 bien isolant , choix moyen de 0,5 pour simplifier ) qui sur 0,55m entre 0° en surface et 12°C en profondeur donne 12x0,5=6W/m2 mais 3 fois plus faible avec du bon humus aéré.
Sur un seul jour de gel, c'est nettement plus, rac'11,7)=3 fois plus.

Donc il s'agit de savoir le flux de froid venant de la serre, variable suivant ce froid dehors et la constitution de la serre, simple ou double épaisseur de plastique, ainsi que la durée des gels intenses,. !!

Un réchauffage avec circulation régulée d'eau en surface est la solution la plus simple à mon avis, transférant la chaleur de la terre profonde vers la surface.
On peut prendre les pertes de simple vitrage autour de quelques Watts/°Cm2 , mettons 5W/°Cm2 et prenons -10°C en moyenne sur un jour, on obtient un flux de 50W/m2 à compenser pour éviter le gel, par le flux de chaleur des profondeurs.
Pour 1000m2 de serres, il faut donc 50KW pour éviter le gel et 100KW pour maintenir +10°C .

On doit pouvoir faire moins avec les apports solaires naturels.
C'est très grossier, comme la variabilité de la météo, mais cela fixe les ordres de grandeur à satisfaire. Tout dépend de la durée nécessaire de grand froid à compenser, car si c'est comme au Canada de longue durée, le sol finit par geler, sans cette belle puissance, rendue possible a www.dlsc.ca fonctionnel , n'en déplaise aux sophismes d'Obamot.

Le stockage en terre d'été vers l'hiver, avec circulation d'eau, régulée, permet d'éviter cela et d'avoir une serre tiède même en hiver, pourvu que le stockage soit assez grand pour fournir la puissance nécessaire le temps du grand froid.
Donc il faut savoir la durée totale des grands froids typiques, pour adapter la taille des serres.
Le stockage perd comme la racine carrée du temps de stockage et donc pour avoir 3 semaines d'avance sur le printemps sera plus difficile que d'avoir les mêmes semaines de retard à l'automne.

Pour ne pas perdre le stockage doit être assez profond et compact pour ne pas trop perdre sur la longueur de diffusion L, donc au moins plus profond que cette L .

Je reprend cette longueur L essentielle pour le loess qui diffuse nettement moins que l'argile (moins bonne conductivité thermique, au moins le loess chinois étudié en Chine sur google ).
Sur le stockage d'été vers l'hiver avec une période T de un an L=rac(DxT/Pi).
Voir avec L =delta:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique

Le loess a une diffusivité D d'environ de 0,3mm2/s (L'argile avec un peu d'humus environ 1mm2/s ) et avec T sur un an=12x365x24x3600=31,536millions de secondes cela donne racine(0,3x31,536Ms/3,14)mm=L=1,74m ( et 3m pour l'argile sans le 0,3 )
L=1,74m avec le loess.
Il faut donc stocker à une profondeur double environ (e^2=7,4 )

Remarque dans mon long spot précédent de réponse, dans ce calcul j'ai oublié de diviser par Pi , après être parti faire autre chose, !!! Donc L est réduite par ce facteur rac(Pi) oublié en allant me détendre dans cette longue rédaction !!
J'ai aussi oublié, un peu vite, la surface Pi/4xD^2 en haut et en bas du cylindre qui perdent aussi sur l'épaisseur de diffusion L.

Donc dans ce post, avec D=42,4m, corriger cette erreur double change peu les pertes à :
en %, comme le volume sur L en surface du cylindre, sur le volume total soit avec H=17m
( Lx PixDxH +2xLxPi/4xD^2 ) /(Pi/4xD^2xH)=4x(L+2LxH/D)/D=4x1,74mx(1+2x17/42,4)/42,4=29,6%

On perd 29,6% et plus avec moins profond sur la période de un an en stockage puis déstockage sinusoidal.

Mais on récupère 60% de ce qui serait perdu gaspillé sinon, comme partout en France, ce qui justifie ce projet nouveau .

Avec lentille de terre moins profonde ce sera moins.

Si on peut éviter de stocker moins longtemps que 4mois=12/Pi , avec la chaleur gaspillée en hiver les weekend, cela devient bien plus facile le stockage sur la semaine de la chaleur du weekend, moins profond sur plus petite serre.

Les serres BBC sont très chères, comme les triple vitrages . ( petit sophisme Obamot )

J'essaye de répondre en précisant les chiffres, sans couler.

Did67 a écrit :Ouah, les gars !!!! Là, je suis coulé !!!

Je vais stocker tout ça et essayer de la digérer pendant des vacances.

Je précise encore l'idée, au cas où cela continue de vous inspirer autant !

a) je pensais stocker uniquement dans l'épaisseur de loess ; sans aller jusqu'à la nappe (la nappe d'Alsace s'écoule lentement du sud vers le nord - comme le Rhin)

b) les pertes vers le haut n'étant pas à proprement parler un gros problème, à conditioon de ne pas surchauffer le sol par rapport aux racines sur une épaisseur de 1 mètre neviron...

je voyais donc plutôt une "lentille" de terre de stockage de la chaleur


Une autre "idée" était simplement d'enterrer des km de PER avec une draineuse qui aurait été un peu "dopée" pour aller à ou 4 mètres de profond... Donc on ferait uen sorte de "crêpe" thermique. Et là, j'aimerias que quelqu'un calcul l'onde... pendant combien de temps on bénéficierait au-dessus d'un chauffage suffisant pour rester "hors-gel".

L'option peut aussi être une serre froide, pour simplement avoir au final 2 ou 3 semaines d'avance avec une production tel que des laitues...

Je ne l'ai pas dit : l'option a priori serait des tunnels maraichers (plus que des serres).

Malheureusement, nous avons des idées mais les finances sont très tendues...
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