Solaire thermique et pompe a chaleur

[zazu]

c'est quoi cette région où il ferait -15 sans soleil pendant 15j
ah oui aux pôles ou en Laponie c'est normal et même +tôt chaud
sinon je connais pas

[zazu]

concernant le stockage de l'énergie solaire dans le ss-sol, je me rappelle avoir lu le cas d'un collège construit sur un massif rocheux, doté d'une batterie de capteurs solaires et et des sondes verticales percées dans la roche.

en été les capteurs chauffait le massif rocheux, et en hiver des PAC fonctionnaient sur ces sondes avec en complément les capteurs solaires.
au bout de 2 ans de fonctionnement les mesures ont montré un équilibre positif: la t° moyenne du massif augmentait. évidemment c'est du collectif et difficilement aplicable pour un particulier habitant au pied d'une falaise!

personnellement j'ai envisagé une autre solution pour couplé une PAC et des panneaux solaires
l'idée est d'avoir une réserve d'eau (pour moi 2 cuves de 2m2 stockées hors-gel) que les panneaux solaires vont réchauffer par des serpentins immergés.
ensuite la PAC vient pomper cette eau que j'espère maintenir entre 5 et 20°c.
de préférence je ferai tourné ma PAC de nuit avec un ballon tampon de 1000 litres.
et au matin la t° de mes cuves sera au plus bas, donc mes capteurs commenceront à produire des les premières lueur, juste ce qu'il faut pour chauffer de l'eau à 10-12°c.
le gros pb des capteurs c'est qu'ils ne ramassent pas grand-chose quand le temps est couvert et qu'on leur demande de chauffer à 40-50°c.
mais là s'ils chauffent mon circuit solaire à 15-20°c toute la journée, je ramasse quand même des calories pour réchauffer mes cuves.
et à l'inter-saison quand j'ai - besoin de chaleur et que la production solaire est + importante, je dérive mes panneaux directement sur mon chauffage central.
j'ai une petite maison à chauffer: 80 m2 sur 1 étage avec une bonne isolation et une véranda.
j'ai prévu 10 m2 de capteurs tubes de chez bysun, une PAC de 7 kw monophasée d'occas, les cuves et le ballon tampon sont aussi d'occas.
j'espère avoir finaliser mon installation pour l'hiver 2007-2008.

je suis convaincu que cette idée peu s'appliquer en plus grand.
ex : quelqu'un qui a une piscine couverte et bien isolée.
quelques panneaux pour la réchauffée, la pac branchée dessus!

autre ex : un système de récupération de l'eau de pluie, détourné de son usage, enterré (+tôt que de décaper tout son jardin à la française pour des capteurs enterrés) avec un serpentin pour réchauffer l'eau comme pour mes cuves. et bien sur la PAC qui pompe cette eau pour son fonctionnement.
une cuve de récup d'eau de pluie, c'est envirron 10 m3 donc une +grande inertie pour une surface de plancher + importante.
prévoir évidemment les capteurs et la PAC en conséquence.
reste une grande inconnue : ce système peut-il être autonome pour le chauffage d'une maison
perso, je suis convaincu que oui si c'est bien dimensionné et que l'isolation et soignée. sinon nous avons tjrs notre bonne cheminée qui pourra encore soulager mon "installation nucléaire" (je cite mon beauf).
amitiés à tous

[Andre]

Bonjour

reste une grande inconnue : ce système peut-il être autonome pour le chauffage d'une maison
perso, je suis convaincu que oui si c'est bien dimensionné et que l'isolation et soignée. sinon nous avons tjrs notre bonne cheminée qui pourra encore soulager mon "installation nucléaire" (je cite mon beauf).
amitiés à tous

l'eau dans la terre est durant l'année de 10,5c a 12 c , j'utilise cette eau pour chauffer ma maison avec PAC
juste pour te donner une idée des quantités d'eau necessaire

soit 780 litres a l'heures et je préleve entre 3,8 a 4,1c a cette eau
Par temps trés froid -20 cela marche en moyenne 15 minutes par heures (cela te donne une notion du volume du liquide necessaire pour chauffer une maison )

Si tu veux des chiffres total annuelles de l'eau pompé et total annuel de fonctionement de la thermopompe , j'ai un compteur d'eau et un horametre tout est mesuré ! sauf que j'utilise le PAC pour la climatisation les chiffres sont globale...

Autre chose enmagasiner de l'eau a 30c ou 40 c ,necessite du chlore ou autre produit pour la neutraliser, il se fait des algues et des bacteries cela devient un probléme pour la filtration et le pompage ,
j'ai eut une piscine chauffé et une fois l'eau trop chaude elle demande beaucoup de produit pour stabiliser son PH , je pense que enmagasiner dans des masses rocheuses est mieux adapter mais dur a conserver sur une longue periode ..

André

[zazu]

merci pour ces info André,
perso je ne pense pas chauffé cette capacité au delà de 20°c.
d'abord parce que la PAC risque de se mettre en sécurité et ensuite si j'ai un si bon ensoleillement pour chauffer plus, je préfère l'envoyer directement sur le circuit de chauffage.
en ce qui concerne les proliférations exotiques il me semble que la présence de serpentins en cuivre limitera le phénomène, sinon un peu de chlore en plus.

pour évaluer la capacité de stockage de 4000 litres, j'ai pris une delta T de 5 à 20° soit 15° k x 1.15w x 4000. soit 69kw
la PAC elle-même rajoute environ 20 kw pour extraire les 69 stockés, soit 90 kw, je pense que c'est 4j en periode de gd froid.
de ce côté, je crois avoir une inertie suffisante.
après, mes possibilités de chauffe dépenderont surtout de ce que peut founir mes capteurs, en sachant que plus je régulerai à une t° basse plus j'aurai de rendement sur les capteurs.

PS : mon but n'est pas de stocké de la chaleur l'été pour l'hiver.
c'est juste de couplé une PAC à des capteurs sachant que je n'ai pas de source, pas assez de terrain, et que je suis alergique à l'aérothermie.
l'idée c'est d'avoir un chauffage solaire, avec un rendement dopé par la PAC dans la période la plus creuse.
amitiés à tous et à toi particulièrement, André.

[Capt_Maloche]

HAN , HAN ! problèmes d'unité!

pour évaluer la capacité de stockage de 4000 litres, j'ai pris une delta T de 5 à 20° soit 15° k x 1.15w x 4000. soit 69kw
la PAC elle-même rajoute environ 20 kw pour extraire les 69 stockés, soit 90 kw, je pense que c'est 4j en periode de gd froid.
de ce côté, je crois avoir une inertie suffisante.

15K ok; la chaleur massique de l'eau est 4.18 KJ/Kg.K; 4000 l env 4000 Kg ok

1KW=1Kj/s

Soit la quantité d'énergie (pas de puissance) nécéssaire pour faire monter la température de 4000l d'eau de 5 à 20°C = 4000x4.18x(20-5)= 250 800 KJ, ce dans un réceptacle parfaitement isolé.

Je n'ai pas lu le début du post, mais pour l'exemple, si tu veux passer cette Qté d'eau de 5 à 20°C en 12h00 il te faudra une puissance de 250 800/12x3600=5.8KW

Inverssement, en "pompant" 5.8KW pendant 12h00, tes 4000l passerons de 20 à 5°C.

Pascal

[zazu]

oui, comme tu dis, Capt_Maloche, y'a un pb mais là je crois que c'est un dialogue de sourd.
je devais être très fatigué car au lieu de kw/h pour l'énergie j'ai mis kw pour une puissance.
le but est de calculer la capacité de stockage (énergie) de 4000 litres avec 15°k.
donc en clair : 15°k x 1.15w/h x 4000 litres = 69 kw/h

pour tous mes calculs, je retiens une valeur simple :
1.15 kw/h, pour chauffer de 1°c, 1m2 d'eau
vu que toutes les puissances de PAC sont en kw,
aux orties les calories, kilojoules et kj/s avec des facteurs 3600 pour retomber sur ses pieds.
par ex la PAC d'andré pompe 780 litres avec 4°k
donc 1.15 kw/h x 4°k x 0,78 m2 = 3,588 kw/h (énergie)
donc une PAC d'une puissance frigo de 3,6 kw (tout petit modèle)
André, ne serai-ce pas la + petite Weissmann qui fait 5,5 kw (de mémoire) en puissance calo.
excuse, Capt_Maloche, c'est moins scolaire, mais ça va + vite, il faut juste que je pense à mettre le /h quand il faut.
amitiés à tous


ZAZU

[Andre]

Bonjour,

André, ne serai-ce pas la + petite Weissmann qui fait 5,5 kw (de mémoire) en puissance calo

Je ne sait pas faire les converssions avec vos valeurs ,mais ce n'est pas une petite unité en génerale pour une maison c'est une (2 tonnes) en langage de frigoriste je ne sais pas la signification ?
Mon unité c'est une 5 tonnes.
Moteur du compresseur 5 HP
ventillateur 0,75 HP
pompe a eau 1 HP
capacité 65000 BTU
Consomation 30 amperes sous 220 volts monophasé

C'est une ancienne unité que j'ai reconstruit au complet avec un compresseur neuf et modifié pour chauffer l'eau domestique en climatisation ,c'est une marque méconu MAMOUTHE ..

Dans ton cas pourquoi tu prend au départ l'eau a 5 c l'eau qui séjourne quelques jours dans un reservoir enterré est a 10c
évidement si tu isole le reservoir et que tu pompe la chaleur elle vas finir par descendre a 4 c
Le rendement de la thermo pompe est meilleur si tu travaille avec de l'eau plus chaude normalement quand la nappe descent a 8c cela devient limite pour faire fonctionner la thermopompe ,il faut augmenter le débit de l'eau sans quoi en entend des paillettes de glace passer dans l'échangeur , aprés 3 c cela vas vite et c'est risqué.
En réalité ce que je fait c'est comme si j'avais 2 gros reservoirs enterré et je pompe dans une qui es ta 11c et je transvide dans l'autre avec une sortie a 7c , sauf que j,utilise la nappe Phreatique,et je me sert de la terre comme un radiateur.

André

[zazu]

salut les amis,
bonjour le mal de tête pour faire les conversions avec des valeurs que je ne pratique pas

André,
1 BTU est une unité d'énergie qui vaut 0,293 w/h
et 65000 BTU = 19 kw/h
pour être + précis on doit dire que tu dispose d'une puissance de 65000 BTU.h (et non BTU/h qui ne veut rien dire) ou 19 kw.

1 HP c'est en français le Cheval-Vapeur qui vaut 736 w
donc tu a une puissance totale de
6,75 HP x0,736 =5 Kw puissance électrique

pour les tonnes il m'a semblé lire que 12000BTU =1 tonne (ça correspond à peu près)

les 65000 BTU.h est-ce bien ta puissance calorifique ou frigorifique
il me semble que la puiss. calo correspond à la puiss. frigo + la puiss. élec - les pertes
mais même si c'est la puiss. calo, je trouve qu'avec 14 kw de puiss. frigo (19-5kw) tu ne refroidi pas beaucoup :
780 litres/h refroidi de 4°k c'est 3,588 kw de puissance frigo
est-tu bien sur de tes chiffres.
les 780 litres ne serai-ce pas pendant 1/4 heure ?
là on retombe bien sur 14kw de puissance

pourrai-tu aussi me détailler ton cycle de fonctionnement de ton installlation

quelques précisions sur mon projet :
mes cuves ne seront pas enterrées, je les installerai dans un coin de la véranda aussi en cours de réalisation.
je compte un peu sur la douceur de celle-ci pour les réchauffer mais surtout sur mon instal solaire.
mais mon intention n'est pas de prendre l'eau à 5°c pour la refroidir encore (je ne bois pas de pastis).
je pense mettre une sécurité qui bloquera la PAC si l'eau qu'elle pompe passe en dessous de 6-7°.
les 5°c dont je parlais c'est la t° minimale de l'eau revenu dans les cuves en partie basse que les serpentins, eux aussi au fond des cuves, vont réchauffer.
la PAC pompera dans partie haute de la cuve A et refoulera dans la partie basse de la cuve B.
un tuyau reliera le haut de B et le bas de A pour rééquilibrer le niveau.
ainsi je ne repompe pas aussitôt l'eau refoulée.

amitiés à tous et à très vite,

ZAZU

[Andre]

Bonjour,
je me suis trompé dans le calcul heure
Les mesures sont 4,2 gallons imperiales a la minute (18 litres)
La pompe quand elle etait neuve elle pompait 8 gallons a la minutes La crepine aurrait besoin d'un bon nettoyage !
Donc 18 litres a la minute en chauffage je refroidi l'eau de 4 c plus ou moins cela varie selon la durée de marche pression du fréon
Le compresseur tire entre 22 est 25 amperes sous 220volts.
l'air chaud qui sort des bouches de ventillation de 30C a 35 C
Je pourrait l'améliorer un peu, au début j'avais mis plus de fréon
et l'amperage moteur etait de 28 amperes, le rendement etait meilleur soit un échange de 5,5 c , mais sur la fin de l'hiver
la temperature de l'eau baisse puisque je retourne de la froide dans la terre et quand la couverture de neige fond, le froid descent dans la terre (c'est au mois d'avril que l'eau est a son plus bas 8c ,donc probléme de débit d'eau, l'eau de retour ne doit pas descendre a zero !
Pour les 65000 btu c'est ce qui est écris sur la thermopompe en cycle de froid en chauffage je n'arrive pas a lire..
1 hp = 746 watts
Pour les BTU il y a une converssion calorie.
cela indique juste une unité de puissance de chauffage ou de climatisation , dans la pratique la régulation du systéme fait qu'il y a plusieurs variable pression du fréon temperature des échangeur qui influence le rendement ,mais en moyen cela joue dans le 3
Il ne faut pas compter les pompes a eau et la ventillation pour etudier le rendement du compresseurs.
Les seule façon que j'ai utilisé pour le calcul du rendement c'est le volume d'eau passé dans l'échangeur ainsi que le differrentiel de temperature, en réalité les calories pompés sur l'eau ..

André

[zazu]

salut à tous,
André, je réalise que les Anglais sont plus fort que nous :même leurs horse-power sont plus puissants que nos chevaux-vapeur :
tableau des valeurs puissance et énergie

comme tu le vois dans le lien 1 ch n'est pas = à 1 hp, 10 w de diff.
là encore, c'est simple, mais alors quand on regarde pour les BTU, dans la rubrique énergie et non puissance, on en trouve 8
mais bon on tourne tjrs autours de 1055 joules.
évidemment le BTU.h ça n'existe pas, mais utiliser une valeur énergétique pour quantifier une puissance, ç'est du boui-boui de professionnels. pour ça, je te disais juste

pour être + précis on doit dire que

enfin, faut pas trop se prendre la tête avec ces détails théoriques.
parce qu'en plus qu'en je t'ai dit ça j'ai encore dit une bétise :
on doit parler de kwh (et non kw/h) pour une valeur énergétique donc j'aurai du dire qu'il faut des BTU/h pour une puissance et non BTU.h (évidemment ni les BTU/h ni les BTU.h n'existent).

par contre tes nouveaux chiffres me laisse encore perplexe:
22-25 A en conso c'est plus raisonnable pour un compresseur de 3,73 kw (5 hp x0,746).
mais pour les débits tu disais d'abord 780 l/h à 4°k ça ne faisait que 3,588 kw ou si tu préfère 12250 BTU
maintenant, tu dis 18 l/mn soit 1080 l/h
donc 1080 x1,15kw/h x 4 = 5 kw/h ou 17000 BTU
on est encore loin des 65000 BTU affichés
au fait, le compresseur que tu a installé ne serai-t-il pas moins puissant que celui d'origine.
est-ce que tu connais ta consommation élec. en kw/h?
amitiés à tous

ZAZU