Stockage et déphasage géo thermique dans les sols

[Obamot]

Bein donc on est d'accord! C'est la raison même d'être de ce fil — finalement initié grâce à toi comme je l'ai corrigé dans l'en-tête! — que de dire qu'il faut combiner les deux pour arriver au ratio «qui va bien»:
— l'effet géothermique a) pour garder «au chaud» le plus longtemps possible b) à la plus haute température possible c) éviter le plus possible la dissipation thermique avec des roches et du terrain avoisinant trop peu tempéré.
— l'effet de recharge, telle une pile calorifique, de l'insuflation de chaleur dans le sol, qui arrive dans les ratios «qui vont bien» grâce aux conditions favorables offertes par le premier effet.

Et le juge de paix étant «la profondeur de forage qui va bien» en fonction du contexte! De toute façon 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»! ;)

Mais qu'ils se suffisent à eux-même n'est que très rarement le cas à faible profondeur! Si tu vas sur ce site ...>
tu verras que les forages à 30m sont associés à une PAC, juste ce qu'on cherche à éviter!



Ici c'est pareil ...>



Dès lors, on comprends mieux la démarche de Zürich... Pour gagner les 10°C nécessaires (en réalité 5°C de différence... comme au Canada ...où ils ont préféré la centrale au gaz!!!) pour la réhabilitation des maisons non isolées correctement dès leur construction d'origine! (>90% du parc immobilier!?)

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



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!

CQFD! Et je pense bien que la forêt de trous à faible profondeur noyés dans des silos de béton, coûtera beaucoup plus cher qu'un bête tronçon de forage à moyenne profondeur!

C'est déjà beau d'avoir trouvé une solution mixte dans le forage, Y'a pas de miracle!

Après, chacun pourra associer ça à d'autres techniques, mais au grand jamais avec quelque forme de combustion que ce soit! Car 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!

Le tout serait que le secteur bancaire offre des prêts avec des durées en rapport avec la longévité de la disponibilité de la ressource (illimitée). C-à-dire avec des taux ridiculement bas. C'est bien un domaine oú les investisseurs ne devraient pas être encouragés à spéculer, piusque d'un rendement ‘stable mais bas’ dans lequel les États devraient être bien inspirés de placer les deniers publics ainsi que les Fonds de pension!

[dedeleco]

Bonjour,
A cause des couts, c'est toujours sous dimensionné et donc on met une pompe à chaleur; à la mode actuelle, à durée de vie d'environ 10 ans, 15 ans, (je me suis fait arnaquer par ce type de clim, il y a 8 ans en panne, plus question de recommencer ) alors que en dimensionnant correctement le stockage sous terre avec une surface correcte de capteurs, la pompe à chaleur à la mode devient parfaitement inutile, sans forer à grande profondeur, (ce qui ressemble plus à un forage pétrolier, avec ses risques de fiasco, qu'à une réalisation éco simple).
L'intérêt sans pompe à chaleur, c'est que le système est perpétuel à durée de vie illimitée, car sans entretien, ni système complexe à part circulateur pas cher, thermostat et un peu de microprocesseur simple pour gérer intelligemment, mais non indispensable.
Au Canada au froid extrême, à 1000m d'altitude, c'est sous dimensionné, avec un volume de 675m3, et 15m2 de capteur par appartement, bon pour région à 0m d'altitude tiède de fait, comme dans le sud de la France !!
Mais comme ils innovaient totalement, ils ont pris de sages décisions à cout optimal, pour ne pas faire capoter un projet qui clairement rencontre plein d'oppositions par incompréhension des bases ! .
S'ils avaient mis 1000m3 et 45m2 de capteurs, par maison, ce qui n'est pas gigantesque, ils n'auraient pas besoin d'appoint.
Comme le fait remarquer Obamot le cout n'est pas excessif, par rapport à celui de chaudières usuelles.

Ce qui m'effare, ce sont les réalisations multiples sous dimensionnées dès le départ, comme puits Canadien, galets, etc.., avec pompe à chaleur, sans aucun recyclage de la chaleur d'été venant de capteurs solaires, même rudimentaires pas chers à EPDM, ou tuyau plastique sous verre à vitre, comme sur le dessin précédent montrè par Obamot !!!
Cette erreur est effarante et témoigne de la non assimilation des bases physiques de la diffusion thermique, mal enseignées !!

Quelque soit la profondeur, la source chaude se tarira plus ou moins vite, , sauf région bien volcanique,car le flux usuel de chaleur naturel venant du centre de la terre est rikiki, avec 1°C d'échauffement par 33m, qui met un an sur 3,3m ( donc très faible volume de chaleur disponible de fait autour du puits unique), un siècle pour franchir cette distance de 33m/°C par diffusion (et 10 millénaires pour diffuser sur 330m), seul moyen de renouveler sans compter sur une circulation d'eau très aléatoire, et limitée toujours à un volume de stockage qui sera vite épuisé si des milliers de maisons puisent dessus, comme on constate déjà en certains endroits de la région parisienne, avec des investissements chers, quasiment perdus par tarissement, par manque de chance !!
C'est très trompeur car au début sur les premières années, la chaleur arrive vite pour peu à peu se tarir !!!!
Il faut alors renouveler cette chaleur et alors la profondeur ne s'impose plus du tout, car seul le volume accessible de stockage compte et il est plus simple et efficace de contrôler ce volume en le remplissant de tubes échangeurs à une inter-distance inférieure à la longueur de diffusion entre été et hiver (environ 2m).
Si on met un seul tube profond, le volume de chaleur qui arrive par diffusion est celui à 3m autour du tube sur un an, sauf la chance d'une circulation d'eau naturelle dans des sables bien choisis (le cas en région parisienne, ce qui n'empêche pas un tarissement après un certain nombre d'années, variable suivant la chance pure des fissures et ruptures, qui contrôlent cette circulation d'eau !!
On oublie aussi la nécessité d'isoler le tube avec grand soin sur les 200m vers la surface pour ne pas perdre cette chaleur profonde, ce qui impose un gros diamètre de forage pour laisser la place à l'isolation (diamètre au moins de 50cm)
A EPTFZ, il faut regarder si le sous sol n'est pas comme la région parisienne en forme de bassin ou cuve avec couches de sables stockant l'eau chaude à récupérer. dans ce cas leur choix est logique et bon pour de gros volume thermiques. Vu que le nombre très supérieur de tremblements de terre passés dans les Alpes voisines, très supérieur à ceux en région parisiennes, par un facteur 100 à 1000 en fréquence, ces sables de stockages naturels doivent être beaucoup plus fracturés que en région parisienne, et donc les poches de stockage bien plus petites, et donc le renouvellement est indispensable.
Ce type d'analyse cruciale n'est pas indiquée par EPTFZ, pourtant très dépendante de la géologie locale. !!

La clé, c'est d'abaisser le cout et la complexité des forages avec une micro-taupe foreuse, à bidouiller !!
Actuellement tout forage à plus de quelques mètres demande un gros engin camion à chenille qui ravage votre jardin et le prix monte vite à des multiples de chaudière de base !!
Avec une tarrière version mini (de 1m sur 1m) on creuse vite à 12m dans un terrain argileux ou alluvions, de petit diamètre, je l'ai vu faire pour des tests géologiques de terrain, et on peut y insérer un tuyau double paroi échangeur qui fera le puits à cout mini, avec la technique actuelle.
Dans ce cas le volume de stockage n'est pas limité et peut donc faire plusieurs 1000m3 et alors avec 40 à 80m2 de capteurs solaires thermiques simples pas chers, on est sur de chauffer une maison.

La plupart du temps les puits canadiens en Europe sont sous dimensionnés, sans échauffement récupérant la chaleur d'été totalement gaspillée, ce qui impose une pompe à chaleur, véritable absurdité, qui fera rigoler les générations futures, incapables de réparer ces pompes à chaleur, dépassées, aux pièces introuvables, etc.. (comme je constate déjà sur la clim arnaque que un architecte m'a mis il y a 8ans, pire même 3ans après, la clim ne se fabriquait plus et les pièces étaient récupérées sur d'autres vieilles encore disponibles, par chance).
Donc si l'amortissement dépasse 10ans, comme pour moi avec 1500€ de chauffage par an soit 15000€ par 10 ans, il est crucial de ne pas installer de pompe à chaleur ou système complexe vite périssable et obsolète, car l'investissement ne sera jamais amorti !!
Bien plus avec la consommation et les dépenses d'entretien de la pompe à chaleur l'économie sera bien inférieure à 1500€ par an !!!

Donc le seul système est celui qui stocke sous terre passivement la chaleur d'été pour l'hiver sans pompe à chaleur, (quasiment une arnaque sinon) avec un secours par poele à bois !!

[Aumicron]

Ou alors si tu parles de quelque chose comme ça: ...> c'est juste de la rigolade, genre conception foireuse babacool amha!

Je suis loin de partager ton avis sur cette réalisation plutôt bien étudiée. Une maison bien isolée avec de beaux apports solaires. Cerise sur le gateau, située dans une région froide, elle est chauffée uniquement grâce au stockage dans le sol. Tu appelles ça une conception foireuse?

En plus le stockage s'effectue naturellement sans l'aide de ventilateur! Babacool tu dis? Vivement que de nombreux babacools de ce genre prennent en main l'avenir de l'habitat.

[Obamot]

Pourquoi babacool serait-il péjoratif? Je dois en faire un beau...! je parle d'expérience ^^

Hormis le côté sympa, ce croquis inspire ça! Et l'efficacité dans le réel?

Tu sais, on n'est pas loin du puit canadien pour le principe, mais pour chauffer une maison avec une température suffisante... Sans chauffage d'appoint on doit être loin du compte des standards européens! ^^

Après tout dépend à quelle température ambiante on est près à vivre dans une telle maison... Ta maison est comme ça?

Il est quand même du devoir de ceux dont c'est en partie le métier de prévenir ceux qui veulent investir là-dedans, des possibles limitation du système autant que ce ses éventuels avantages...

L'un de ceux-ci serait l'enfouissement d'une construction de ce genre dans un environnement de type tourbière ...efficace mais pas sans danger question dégagement de gaz...

Tu vois donc que personnellement je n'ai rien contre ce type de construction tout dépend du contexte. Il faut être pragmatique. C'est à voir!

Dedeleco: pas grand chose à ajouter, si ce n'est que le stockage d'énergie dans le sol est évidemment prioritaire, il n'est pas question de faire appel à la géothermie — au vu/et dans les conditions que tu décris — le seul but est de profiter d'une température environnante ayant du «potentiel».

Maintenant essaye de chiffrer à combien coûterait ta multitude de puits, relatif au temps que prendrait une telle solution correctement dimensionnée, et on en reparle.

[dedeleco]

Pour Aumicron sur son post critiqué par Obamot
https://www.econologie.com/forums/post193820.html#193820
j'aurais lire les liens des maisons qu'il indique et des informations détaillées :

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.

en effet les solutions effectives peuvent être très diverses allant de la maison troglodyte à la maison mal isolée avec plus de 3000m3 de stockage sous terre en passant par celle hyper-isolée, avec gros apports solaires en hiver et donc sans stockage.

Je pense qu'il faut en dresser une liste de ces rares maisons avec leurs caractéristiques, astuces, conditions et climat local, et les difficultés, en évitant les apriori trop rapides !!.

La meilleure solution n'est pas facile et change vite avec les progrès effectués.

[Obamot]

Chiche! On commence par lesquelles? Les solutions les plus prometteuses et les ‘meilleures’ question efficience/coût? ...donc c'est déjà partiellement fait!? Quoi d'autre au top?

Des chiffres SVP, fondés sur des constructions réelles!
Combien ça coûte? Comment ça marche? Quelle efficacité? Quel potentiel? Indépendant de la météo? Sans PAC etc?

[Obamot]

pour adopter in-fine des solutions beaucoup trop compliquées, avec des rendements capilotractés — sous prétexte que la solution du stockage dans le sol ne serait pas éprouvée

Alors j'aurais besoin d'un cours, parce que j'ai bien cherché, et je ne trouve aucun moyen de forer à moins de 40€/m. [...] Et 7000€ de forage pour du stockage,

Prix déjà donné dans ce fil, au haut de cette même page:
https://www.econologie.com/forums/post193881.html#193881

Stockage et utilisation en continu, toute l'année, à température minima sans aucun écart que vers le haut!
Vers -40m on est déjà à 12°C constant => toute l'année. A -300m on est à 19°C toute l'année dans le pire des cas => sans stockage dans le sol, c'est la température ambiante à cette profondeur, dans le pire des cas => le stockage à cette profondeur c'est tout du bonus!

Et 7000€ de forage pour du stockage, sans compter l'installation ensuite, on peut acheter ou construire de belles cuves à eau, non ?

Ça reste cher pour stocker de l'eau.... froide (parfois un peu tiède ....) chaude qu'en été! Parce que sans «appoint», tous ces trucs en faible profondeur ne marchent qu'à moitié! Une fois que tu t'en es apperçu... il ne reste plusqu'à passer à la banque pour investir dans une PAC... qui va te griller 30% d'électricité... en énergie renouvelable nucléaire! ;=)

Sans compter les problèmes administratifs, parce que forer à 150m il faut des autorisations, au moins en France.

Pour toute construction il FAUT une demande d'autorisation... alors tant qu'à faire....

[dedeleco]

Les forages sont assez chers parce que personne ne cherche à diminuer leur prix !!
De plus il s'agit d'un investissement à perpétuité, pour ne plus avoir besoin de chauffage à perpétuité, sans presque aucun entretien, contrairement à tous les autres systèmes de chauffage qui durent avec peine, plus de 10 à 15ans, comme pompes à chaleur, ou chaudières, ou poele.

Tout dépend des conditions de terrain dur ou mou !!


Dans le cas de terrain pas très dur, de type de terre arable, qui est celui du puits canadien usuel où on remue une grande quantité de terre avec excavateur ou pelleteuse à 2 à 3m de profondeur, il est clair qu'il y a un manque total d'imagination et d'un peu de créativité !!!
En effet on peut fortement diminuer son prix et en plus le chauffer en été pour qu'il se refroidisse moins en hiver!
Dans ce type de terrain mou on peut percer facilement des trous avec tarière de diamètre 5cm (par exemple) utilisée pour les sondages pour étude de terrain et y insérer des tuyaux concentriques en métal ou même plastique pas chers.
Ce type de perçage ne coute que la location de la tarière.
On peut même en tapant sur ce type de tube ou des petits pieux l'enfoncer dans la terre tout simplement !!

Bien souvent pour les fondations de maison neuve, une étude de terrain est nécessaire, et il est obligatoire en terrain douteux, d'enfoncer des pieux (sinon fissures plus tard), qui alors en plus peuvent contenir les tuyaux de stockage sous terre pour juste le prix des tuyaux enfilés dans les pieux, faisant un puits canadien avec stockage sous terre de la chaleur d'été, avec l'ensemble des pieux, pour un prix très faible.
En fond de vallée d'alluvions épais, j'ai déjà vu des pieux de plus de 10m de profondeur pour simple pavillon, ce qui est idéal pour y enfiler un tuyau double bien plus petit aller retour de stockage de la chaleur sous terre.
Donc c'est un manque total d'imagination avec des comportements routiniers, dans pas mal de cas de terrain pas trop dur !!
Ce comportement routinier voire de mouton, fait que personne ne réalise l'immense potentiel du stockage de la chaleur d'été sous terre pour l'hiver, à un prix bas dans le cas d'un terrain mou alluvionnaire qu'on voit très souvent en escavation pour les fondations des maisons neuves.
Dans ces cas c'est une absurdité totale de ne pas réaliser l'insertion des tubes de stockage en même temps que les pieux des fondations et de diminuer les dépenses de chauffage fortement à perpétuité avec un système simple sans entretien !!

Enfin pour terrain plus dur je pense qu'une modification de tarrière peut permettre de percer des trous de petit diamètre au lieu de forer un gros diamètre non indispensable.

Le prix des forages est celui de la location du matériel et de son entretien et le salaire des ouvriers.
Il n'est absolument pas optimisé pour ce type d'utilisation complétement négligé voir jugé inconcevable par méconnaissance de la diffusion de la chaleur !!!
Par exemple le titre de ce post est révélateur, mauvais, voire trompeur, car il s'agit d'abord de diffusion lente de la chaleur qui permet de la conserver sur 6mois et le déphasage n'en est qu'un aspect secondaire, déphasage sur 6 mois !!
Le mot 6 mois a été oublié !!
c'est révélateur de l'incompréhension qui bloque la réalisation pratique.
Par exemple Christophe a un début de réalisation de cela fort couteux dans sa cave avec une cuve de 70m3 d'eau en une sorte de piscine, de fait insuffisante, au lieu de stocker sous terre dans un bien plus grand volume pour beaucoup moins cher que le prix de la construction de cette cuve piscine , pourtant réalisée avec des objectifs très en avance sur son époque il y a plus de 20 ans bien avant que Christophe n'achète cette maison.
Vu que Christophe est proche d'un joli ruisseau, il se peut que son terrain soit mou en profondeur, et que donc avec une tarière simple, il puisse creuser assez profond pour stocker la chaleur d'été pour l'hiver à un prix très bas, quelques jours de location de tarière utilisée dans les études de sol pour les sondages et carottages du sol??????
Et cela pour bien moins cher qu'une cuve piscine de 70m3.
On peut aussi louer une machine à enfoncer les micropieux avec des tubes dans les pieux.

[Obamot]

En tout état de cause, je trouve que €16'000.— pour un forage «a vie» à 300m, c'est pas si cher! Notre chaudière à la noix, nous a coûté €15'000.— ...et on doit payer le fioul à €3'000.—/an (+20% d'augmentation du prix du baril cette année !!! Soit €4'000.— + l'amortissement €2'500.—
TOTAL: €7'500.—/an. Avec ce montant, forage amortit en à peine plus de deux ans! Après plus rien...!

Et tant mieux si dans le futur les prix baissent. Mais en l'état actuel, c'est déjà disponible et viable à ce prix! Il suffit de faire les «bons choix» qui vont bien avec!

[dedeleco]

Il faut 25 forages sur 10x10m=100m2 à 12m de profondeur, à 2m les uns des autres, pour un volume de 10x10x10=1000m3 de stockage qui demande de faire au total 300m=25x12 de forage au prix d'une bonne chaudière, forage permettant un chauffage perpétuel (bien plus que à vie ) sans aucun CO2 en utilisant la chaleur de l'été pour l'hiver et sans jamais plus changer de chaudière inutile !!! .
Un seul forage perd beaucoup plus la chaleur stockée car avec une bien plus grande surface en périphérie, une sphère, puis un cube cylindrique ont le minimum de rapport surface sur volume.

Une tarière peut suffire.
Ou le martelage de pieux de fondations marche aussi bien !!

Enfin la géothermie simple pose le problème de la vitesse de renouvellement de la chaleur de la tere par diffusion, qui est lente:
En un an par diffusion, on récupère la chaleur de la terre, sur un rayon d'environ 3m autour du point de forage, pour un volume de 33m de rayon cela prend 100ans=10x10 et pour un volume de 300m de rayon la chaleur met 10000ans=100x100 ce qui indique que la géothermie risque de s'épuiser vite, bloquée par la vitesse de renouvellement par diffusion de la chaleur, et quelle dépend totalement au bout de quelques années de la circulation des eaux souterraines favorables ou défavorables, c'est à dire que les forages purement géothermiques sont un tirage au sort qui peut être très malchanceux !!
Donc il est nécessaire même en géothermie profonde en principe chaude naturellement (20°c à 300m et 30°C à 1000m) de renouveler cette chaleur en été avec le soleil pour en disposer en hiver suffisament longtemps. !!
Aussi il est aussi simple de se limiter à 12 à 20m ou 30m de profondeur pour stocker la chaleur de l'été, vu qu'à grande profondueur on risque d'être obligé de faire pareil !!
Ils ont fait cela à :
http://www.dlsc.ca/how.htm