Stockage et déphasage géo thermique dans les sols

[antoinet111]

Salut Christophe, apparemment pas non.

surtout après autant de retour d'expérience.

[dedeleco]

Avec les galets, souvent, on ne fait pas un calcul de l'énergie stockée, de la diffusion de la chaleur autour des galets dans la terre, car alors on constate que ce volume est trop faible pour dépasser quelques jours.
C'est pareil pour le puits canadien typique en France bon pour la nuit vers le jour au mieux un mois.
Vu le volume nécessaire de été pour hiver, fixé par la diffusion de la chaleur et l'énergie à stocker pour un hiver, il faut une piscine olympique de gallets ou d'eau ou de terre, à plus de 3 à 6m de profondeur sous terre, chiffrée en 1000m3 !!
Si la maison a besoin de 10000KWh en hiver avec une capacité thermique de la terre autour de 0,8 à1,8KJ/Kg°C et une densité autour de 1,2 à 2 Kg/litre, soit environ un peu plus de 1MJ/m3°C (même pour des galets en calcaire occupant 50% du volume) on obtient pour une élevation de T de 36°C de 13°C à 49°C une capacité de 1000x36/3600= 10KWh/m3, ce qui est faible, 1/4 de l'eau et 1/2 du calcaire compact.
Mais pour 100KWh/jour il faut 10m3 par jour de galets ou terre chauffée en réserve et donc la plupart des stockages sont trop petits pour plus de quelques jours, à moins d'une maison parfaitement isolée.

Il faut au minimum 1000m3 pour 10000KWh par hiver stocké à plus de 3 à 6m de profondeur pour que la chaleur reste en terre sur 4 à 5 mois d'hiver après diffusion sur 3m typiques sans en perdre trop, soit un volume de dimension nettement supérieure à 2x3m=6m au cube soit 10m au cube = 1000m3.

Le stockage en galets de 50m3 ne peut marcher que sur quelques 5 jours sans soleil pour un chauffage solaire d'hiver.
Après la longueur de diffusion thermique dilue la chaleur dans un volume de terre très supérieur à celui des galets, comme j'ai expliqué çi dessus.

[Christophe]

+1 avec dede, il suffit de faire un calcul de capacité calorifique (Masse * Delta T° * Capacité massique des galets) pour voir que l'efficacité est forcément faible rapporté à la Tonne...sans parler des problemes sanitaires et coût de pompage de l'air...

Bien moins intéressant que le stockage dans un ballon tampon à eau !

Voici un reportage vidéo d'un GROS ballon tampon: https://www.econologie.com/maison-solair ... -3790.html

Débat: https://www.econologie.com/forums/une-maison ... t5233.html

Revoir aussi: https://www.econologie.com/forums/stockage-d ... t9878.html

surtout après autant de retour d'expérience.

J'en ai pas vu tant que cela...

T'as des sources avec mesures précises des relevé de T° longue durée et économies d'énergie primaires ?

[Obamot]

+1

autant de retour d'expérience.

Non Antoine, il fallait lire le sujet depuis le début pour comprendre que ça n'est pas assez efficient en zone froide, comme le soulignent les cousins.

C'est certes un effort louable, mais qui n'a pas beaucoup de chance de fonctionner avec un rendement suffisant, mais seulement en zone assez tempérée! Or pour le stockage de chaleur dans le sol, il faut bien compoter avec une certaine profondeur, car on parle de six mois et plus de saison de chauffage, et alors là....

Donc il n'y a pas de solution de stockage intéressante en surface, sauf celle de ces maisons avec un grand mur intérieur sur lequel les rayons solaires viennent taper toute la journée au travers de baies vitrées en verre spécial et contre un mur intérieur massif et lourd qui emabasine la chaleur diurne. Mais on le voit dans ce cas, la chaleur est immédiatement captée et stockée à l'intérieur... y'a pas de miracle...

Au contraire du stockage à faible profondeur qui est soumis aux frimas, le stockage dans le sol en-dessous de -20m réunit les avantages suivants:
— la température reste stable, peut importe ce qui se passe en surface.
— plus on descend profondément, plus la chaleur naturelle est élevée. Ce qui fait que non seulement on peut stocker mais de surcroît on profite de la chaleur ambiante non négligeable, puisqu'à une certaine profondeur il ne serait même plus nécessaire de stocker!
— mais surtout: dès lors que l'on sait qu'un mur de béton de 1 m d'épaisseur commence à avoir des propriétés ’isolantes‘ intéressantes (si, si...) on comprend tout de suite que la terre ou l'argile sont d'excellents isolants, qui vont empêcher la chaleur stockée de remonter, il y aura une dispersion, mais qui va se stabiliser => l'isolation de la «cuve virtuelle» de stockage ...ce sont les agrégats déjà présents dans le sol eux-mêmes! On comprend donc qu'il n'y a même pas besoin de disposer/construire de cavité!!! Plus le volume de stockage est important, meilleur est l'effet d'inertie et plus longue est la période de disponibilité entre deux «recharges». Et évidemment que si on arrive dans une zone molle, de type glaise, l'isolation est d'autant meilleure!

[verdes]

Si j'ai bien tout compris, concrètement ça donne ça :

L'été de l'air chaud est pulsée dans une canalisation qui descend dans un puits, la chaleur reste dans le sous-sol et l'air remonte rafraichie, L'hiver, on aspire l'air chaud par cette même canalisation.
J'ai du mal à estimer le diamètre de la canalisation et du débit d'air.
Chez moi je ne pense pas que ce soit réalisable car le Vercors est un veritable "gruyère" et faire un forage sans tomber sur une cavité communicant avec l'exterieur serait un miracle.

[Aumicron]

dedeleco, sur ce coup là, je crois que tu te prends un peu les pieds dans... les galets.

Depuis longtemps, je m'intéresse au stockage thermique et notamment dans le sol. Dans la technique dite du "tunnel à galets", ce dernier n'est pas utilisé comme stockage mais comme échangeur. Il est donc certainement possible de chauffer tes 1000 m3 de sol à l'aide de tunnels à galets. Il suffit de les dimensionner et de les répartir correctement.

Bien moins intéressant que le stockage dans un ballon tampon à eau !

Ok pour la capacité supérieure de l'eau mais quasiment impossible à réaliser. Donc très net avantage à la terre.

Et contrairement à ce qu'indique Obamot, des expériences ont déjà été menées dans des zones froides (aux USA notamment) de maisons bien isolées uniquement chauffées grâce au stockage dans le sol.

[dedeleco]

dedeleco, sur ce coup là, je crois que tu te prends un peu les pieds dans... les galets.

je n'ai rien contre les galets, qui ne me sont pas tombés sur les pieds, ou autre chose, mais je n'ai fait que prouver avec des chiffres clairs le mécanisme imposant 1000m3 mini comme dans cette phrase :

Il est donc certainement possible de chauffer tes 1000 m3 de sol à l'aide de tunnels à galets. Il suffit de les dimensionner et de les répartir correctement.

mais à creuser et remuer la terre sur 1000m3 au moins pour y mettre des galets (avec 50% de vide et très difficile à plus de 3m de profondeur pourtant indispensable) ), autant forer des puits en remuant le minimum de terre juste pour quelques tuyaux !!

Au niveau, rapport résultat sur travail, je pense qu'il n'y a pas de doute.
De plus dans toutes les réalisations montrées et réalisées, le volume de terre chauffée par les galets est très insuffisant et à une profondeur insuffisante. Ce type de galets marche cahin caha seulement dans les régions pas froides (PACA bon) et sur des maisons extrêmement très isolées et recevant plein de soleil l'hiver !!
Alors le peu de galets aide à réduire un chauffage déjà très réduit.


Pourquoi remuer plus de 1000m3 de terre à 4 à 6m de profondeur (de fait 2000m3) alors qu'il suffit de forer 25 trous de diamètre 100mm, voire moins sur 100m2 à 12 à 33m de profondeur ???
Ce principe de stockage a de multiples réalisations possibles, mais très différentes en travail et prix (piscine ou ballon de 1000m3 qui perdra lui aussi sa chaleur dans la terre autour, galets ou blocs, terre d'origine avec forages, maison troglodyte sous 6m et 1000m3 de terre, très viable, etc.. )
Le forage marche pour les maisons anciennes à isolation améliorée sans démolir tout le jardin alors que les galets ne sont possibles que pour les maisons nouvelles en démolissant tout le jardin sur bien plus de 1000m3.

Une maison mal isolée nécessite 3000m3 à forer (30000KWh) !!
On peut éviter de tout reconstruire et supprimer tout dégagement de CO2 pour se chauffer !!!!
C'est possible si ce type de forage simplifié baisse de prix en se démocratisant, une fois les esprits convaincus, qu'il s'agit de la seule forme de vrai puits canadien au meilleur optimum.
lire à fond ce vrai puits canadien:
http://www.dlsc.ca/borehole.htm

[dedeleco]

Chez moi je ne pense pas que ce soit réalisable car le Vercors est un véritable "gruyère" et faire un forage sans tomber sur une cavité communicant avec l'extérieur serait un miracle.

Dans ce cas net et clair de grotte sous la maison, il faut se servir de la grotte où tout le travail de forage est fait en y mettant les échangeurs ou radiateurs qui chauffent la grotte et la terre dans ses parois sur 6m d'épaisseur (le calcaire a une meilleure diffusivité) et qu'on récupère en hiver !!!
C'est même encore plus facile la grotte est toute creusée !!

On n'est pas obligé de faire circuler de l'air, car cet air chargé d'humidité de la terre, doit passer sur un échangeur air air mis dans la VMC double flux. sinon humidité pas possible dans la maison et microbes et saletés, même avec galets, s'ils sont réellement sous terre en profondeur à plus de 3m
Un échange liquide est aussi simple avec plus petits tuyaux.

[verdes]

Chez moi je ne pense pas que ce soit réalisable car le Vercors est un véritable "gruyère" et faire un forage sans tomber sur une cavité communicant avec l'extérieur serait un miracle.

Dans ce cas net et clair de grotte sous la maison, il faut se servir de la grotte où tout le travail de forage est fait en y mettant les échangeurs ou radiateurs qui chauffent la grotte et la terre dans ses parois sur 6m d'épaisseur (le calcaire a une meilleure diffusivité) et qu'on récupère en hiver !!!
C'est même encore plus facile la grotte est toute creusée !!
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Le plus difficile est de trouver l'accès à la grotte car ce n'est pas parce qu'un forage débouche dans une cavité qu'on est dans cette cavité ou qu'elle est accessible.
Sur le territoire de ma commune, il y a 38 grottes ou gouffres recensés et cette liste ne comprend pas les fissures ou cavités inexploitables. Par rapport aux estimations, sur le Vercors 1/3 des cavités ont été découvertes.
Je pratique la spéléo et je n'aimerais pas tomber sur une usine géothermique lors d'une de mes escapades souterraines.
Il y a la dessous autant d'indélicats qu'a la surface qui laissent trainer leurs dechets ou qui saccagent pour rapporter un souvenir.
Il y a déjà eu trop de dégats.
Une cavité ce n'est pas seulement de la roche, mais c'est la mémoire de notre planète car on traverse les differentes couches sedimentaires sur plusieurs centaines de mêtres et il faut y avoir été au moins 1 fois (et pas dans des grottes à touristes) pour savoir de quoi je parle.

[dedeleco]

Tout à fait d'accord, c'est pourquoi il vaut mieux forer pour y passer des tuyaux échangeurs de petit diamètre pour liquide étanches qui ne saliront jamais le sous sol (que de l'eau dedans) même débouchant dans des cavités.
S'il y a une grotte visitable à 5, 10 ou 15m sous votre jardin, alors aller dedans, puis forer un seul trou pour les 2 tuyaux et dedans installer des radiateurs à eau bien étanches dans la grotte, en annexe de votre maison !!
Donc à vérifier avant tout forage.