Chauffer une grande structure

[dedeleco]

Tout à fait d'accord sur les chiffres qui montrent de plus que l'énergie n'est pas très chère!!
Beaucoup de maisons même modernes (certains avec monomur sur econologie par exemple posent des questions) consomment le double 4tonnes de granulés par an !!
Donc à 10000KWh la tonne de fuel = 2tonnes granulés et 70KWh la tonne d'eau chauffée de 20 à 80°C (déjà le max) il faut pour 6mois de réserve à 4 tonnes granulés 2x143m3 =286m3, une très belle piscine !!

Il est certain que les capteurs solaires thermiques donnent de l'énergie surtout à l'automne et au printemps (des informations pratiques réelles sur les valeurs possibles sont très importantes) et qu'une réserve de 3 mois est suffisante avec ces bons capteurs solaires, soit 143m3 suffisent.
C'est une belle piscine et donc utiliser la terre du sous sol disponible et inutilisé avec des forages semble très tentant, mais le volume de terre nécessaire double ou triple avec l'eau qui l'imbibe. Dans ce cas le prix est celui des forages et des tuyaux échangeurs entre 6 à 3mètres de profondeur.
Je pense que cela reste possible vu qu'il n'y a plus aucune consommation d'énergie à perpétuité sur une maison inchangée à part les capteurs sur le toit ou dans le jardin s'il est grand.
Tout dépend du volume de terre utilisable en sous sol et du prix des forages ou excavation.
Je pense que le prix du forage varie énormément suivant les astuces de réalisation et industriellement avec astuces on doit pouvoir réduire le prix.
Le marché de millions de maisons est énorme mais moins que le pétrole, surtout si son prix flambe !!
L'idéal serait un robot foreur léger et de petit diamètre (perceuse qui avance en forant et évacue les déchets avec le tube dans de l'eau ) ce permettrait de percer avec des courbes et d'abaisser le prix.
En bricolant très très fortement on doit pouvoir monter et mettre au point un tel mini robot foreur !! Une perceuse modifiée et des petits moteurs peuvent suffire.
Les tarrières commerciales utilisées pour sondages de sol avant fondations peuvent suffire en terrain argilo sableux à un prix de location ou achat pas trop élevé.
Les réservoirs pour 143m3 me paraissent bien encombrant et bien chers, quoique possibles en belle piscine enterrée sur grand terrain avec eau de pluie.
On trouve des piscines de 14 à 20m3 d'été pour moins de 1000€ et donc avec 10000€ on peut avoir une telle réserve de 10piscines, à enterrer et isoler (on loue des petites pelleteuses pour creuser en terrain argilo sableux??).

[bernardd]

Beaucoup de maisons même modernes (certains avec monomur sur econologie par exemple posent des questions) consomment le double 4tonnes de granulés par an !!

On n'a pas parlé surface habitable : l'avantage de la tonne de fuel, c'est que c'est facile à calculer :-)

Donc à 10000KWh la tonne de fuel = 2tonnes granulés et 70KWh la tonne d'eau chauffée de 20 à 80°C (déjà le max) il faut pour 6mois de réserve à 4 tonnes granulés 2x143m3 =286m3, une très belle piscine !!

par exemple 6m x 24m par 2m de profondeur ! Cela fait prendre conscience de la "taille" de l'énergie. Mais évitons le bain à 80°C...

On voit tout de suite l'importance de diminuer le besoin d'énergie : le seul fait de mettre en place des capteurs solaires thermiques permet de faire baisser le besoin de chauffage fossile de moitié.

Ensuite, il reste à stocker pour la plus longue période sans soleil, avec une surface de capteur permettant le chauffage + le remplissage en chaleur de la réserve. Moins de 3 mois suffisent alors, sauf peut-être dans certaine zones du nord ?

C'est pourquoi 8 cuves inox sur palettes, empilables (2mx2mx2m) pour 10jours d'autonomie, je pense que c'est faisable et rentable.

sinon, il reste le stockage d'huile, qui d'après ce que j'ai entendu, peut monter à 400°C. Mais les pertes thermiques augmentent, et je n'ai aucune idée de la sécurité (toxicité, incendie ?) ni de la tenue dans le temps.

Il est certain que les capteurs solaires thermiques donnent de l'énergie surtout à l'automne et au printemps (des informations pratiques réelles sur les valeurs possibles sont très importantes) et qu'une réserve de 3 mois est suffisante avec ces bons capteurs solaires, soit 143m3 suffisent.

L'efficacité de 60% est un minimum avec des capteurs sous-vide, et on peut se baser sur les statistiques réelle mensuelles du solaire photovolaique, en tenant compte d'une efficacité de 60% au lieu de 14%.

Je pense que le prix du forage varie énormément suivant les astuces de réalisation et industriellement avec astuces on doit pouvoir réduire le prix.

J'ai regardé ce problème : aujourd'hui, je ne trouve rien à moins de 40€/m de forage, même de petit diamètre. Or pour que cela puisse être "grand public", il faudrait que ce soit à moins de 10€/m.

J'ai essayé avec différentes solutions et le forage "de grande série" n'est pas facile. Je pense qu'il faudrait regarder du coté des petites foreuses de carrière, mais je n'ai pas pu aller plus loin pour le moment.

Toutefois, cela permettra de se mettre à la température du sol, soit 15°, mais on ne peut pas stocker à 80°c car les pertes seront trop importantes. Cela répond bien au problème des puits canadiens ou de la clim, mais je ne vois pas un grand effet sur le stockage d'eau chaude d'origine solaire.

Si quelqu'un a des idées :-)

[Ahmed]

@ Patric:
Le cas d'une grande structure à usage ponctuel est très différent d'un local d'habitation.
Le problème de l'isolation ne me semble pas trop critique du fait d'une surface assez faible relativement au volume: les solutions habituelles suffisent amplement.
Pour le chauffage, je pense que la solution d'un gros stockage tampon est assez irréaliste dans ce cas particulier.

Plutôt que de chercher à chauffer un air qui aura tendance à se stratifier, ne serait-il pas préférable de recourir à des radiants suspendus, au gaz?
Avantages: investissement raisonnable, faible consommation, pratiquement aucune inertie (donc gestion ultra simple de la mise en route: pas besoin d'envoyer du personnel deux heures avant), pas de stratification, confort des spectateurs et des sportifs (il est possible de chauffer différentiellement selon les zones), isolation moins coûteuse...

[bernardd]

Il a dit que c'était un usage ponctuel ? Quelle fréquence ?

Sinon, utiliser du gaz pour arriver à une température de 15°c, ce qu'il a spécifiquement demandé, me parait un vrai gaspillage, puisque c'est exactement la température du sol sous la salle.

Donc en stockant assez d'eau chaude solaire pour les sanitaires (douches !), une circulation d'eau souterraine doit suffire.

La salle est-elle directement sur la terre ? Est-il possible de faire facilement des tranchées avec des tuyaux PEHD sous la salle ou dans un terrain autour de la salle ?

[Ahmed]

L'utilisation de ce genre d'équipement est forcément intermittent.

...utiliser du gaz pour arriver à une température de 15°c, ce qu'il a spécifiquement demandé, me parait un vrai gaspillage...

C'est pourquoi atteindre 15° n'est pas nécessaire avec les IR, ce qui est surtout demandé, c'est un minimum de confort thermique...
Je sais que cette solution manque de "glamour" et je le déplore également!

[bernardd]

C'est pourquoi atteindre 15° n'est pas nécessaire avec les IR, ce qui est surtout demandé, c'est un minimum de confort thermique...

Pour faire du sport ? entre 10 et 15° c'est parfait pour courir ou faire du basket... tant qu'il ne pleut pas :-) Franchement je ne vois pas l'intérêt du gaz ici.

Une autre solution : piscine au sous-sol, salle de sport au-dessus en mezzanine, et capteurs solaires sur le toit : il y a une grande réserve d'eau et tout le monde y gagne :-)

[dedeleco]

Sur le fond on est d'accord, ce n'est pas facile et il faut être créatif, rendre l'impossible, voire inimaginable, possible !!

6m x 24m par 2m de profondeur ! Cela fait prendre conscience de la "taille" de l'énergie. Mais évitons le bain à 80°C

L'énergie d'une maison typique d'un hiver chauffe 1/4 de piscine olympique!

aujourd'hui, je ne trouve rien à moins de 40€/m de forage, même de petit diamètre. Or pour que cela puisse être "grand public", il faudrait que ce soit à moins de 10€/m.

En grande quantité, le prix est limité par celui de l'heure de travail pour l'essentiel, à moins de le faire de ses mains, ou en Chine, Indonésie ou aux Indes !!
Pour un terrain argilo-sableux alluvial pas trop dur, le forage se fait bien vite pour 5cm de diamètre avec une tarière à moteur on arrive à 6m de profondeur en une demi heure comme j'ai vu pour une détermination géologique de qualité du sol (si trop dur, il est solide et bon et on s'arrête). Donc sur terrain pas rocheux (mais avec quelques cailloux calcaires) on doit pouvoir percer à moins de 10€ le mètre avec tarière utilisée par les géologues d'analyse de sol.
Sur rocher solide, c'est différent, avec du diamant, c'est lent et donc coûteux! Alors il ne reste que les réservoirs isolés.
Beaucoup de maisons sont sur terrain mou et même trop mou par sécheresse avec fissures!!!
Chauffer au gaz pour avoir quasiment la température du sol est plutôt étrange et laisse perplexe!!

Toutefois, cela permettra de se mettre à la température du sol, soit 15°, mais on ne peut pas stocker à 80°c car les pertes seront trop importantes. Cela répond bien au problème des puits canadiens ou de la clim, mais je ne vois pas un grand effet sur le stockage d'eau chaude d'origine solaire.

Le principe directeur est d'utiliser le fait que la chaleur met un temps pour diffuser à travers une paroi qui croit comme le carré de l'épaisseur et donc dés 3m de terre le temps de diffusion approche de 6mois !! Donc sur un temps inférieur à ce temps de diffusion, la chaleur reste concentrée sur le volume où on la dépose plus celui sur lequel elle diffuse vers l'extérieur, quasi sans perte sur ce volume total!!
Donc les pertes sont faibles dans le volume de diffusion si le volume chauffé est grand par rapport au volume de diffusion, 3m de tous côtés en 6 mois.
Enfin on peut chauffer la terre comme sur un volcan à 400°C à part le problème grave sur les fondations qui ne supportent pas les mouvements du sol par sécheresse ou chaleur et la vapeur d'eau qui s'en va, avec sa chaleur perdue. Mais la terre une fois séchée (comme une brique) peut chauffer à 400°C.
On peut chauffer le sol tant que l'eau ne passe pas trop à l'état vapeur (40°C) de façon que le sol reste à 25 à 30°C comme en surface par pleine chaleur d'été, pour une moyenne de 25°C au lieu de 13°C.
Les fondations sont le point le plus fragile, car elles supposent le sol parfaitement rigide, sur lequel la maison repose en toute confiance !

Donc si la température du sol en profondeur remonte de 13°C (plus ou moins ) à 25°C en température moyenne sur un gros volume, alors un puit canadien avec échangeur à eau suffira à chauffer la maison correctement.
Aussi un collecteur solaire plus simple donnant en été de l'eau à 40°C peut suffire à chauffer un plus grand volume de terre en été.

Isoler un réservoir à très long terme est plus complexe que la terre homogène car il est hétérogène, eau isolée par polystyrène. Le polystyrène a une longueur de diffusion très élevée par heure car très léger avec une faible densité et donc une faible chaleur spécifique, même s'il a une faible conductivité!! Ceci entraîne que j'ai écrit une erreur, la durée de conservation dans un réservoir croit comme l'inverse de l'épaisseur d'isolant léger (polystyrène) dés que la durée dépasse le temps de diffusivité dans le polystyrène, soit 100 à 200h environ pour un mètre d'épaisseur à comparer à 500h à 2000h pour la terre de 1m d'épaisseur (rocher à terre humide) (ce temps croit toujours comme le carré de l'épaisseur!) !!!!
Ainsi si on veut bien isoler un ballon, sans mettre 3 à 5 m d'isolant, avec une grande constante de temps il faut faire un multicouches de basse conductivité (isolant léger) alternées avec une couche à forte capacité thermique (métal,) de manière à obtenir globalement le minimum de diffusivité thermique très inférieure à celle de la terre en bloquant les pertes de chaleur par leur stockage lent dans les couches intermédiares à forte capacité thermique, donc lourdes pour stocker les pertes de l'isolant léger!!
Cette solution pour ballon n'est pas classique et augmente fortement leur poids à vide par la masse des couches à forte capacité thermique.
Mais ainsi avec cette méthode on peut multiplier le temps de diffusion par 10 ou 100 pour la même épaisseur et conserver la chaleur sur plus de 1000h en en stockant une partie significative dans les couches à forte capacité thermique insérées dans l'isolant. !!
Conceptuellement la terre homogène est plus simple plus de 3m suffisent.

[bernardd]

Sur le fond on est d'accord, ce n'est pas facile et il faut être créatif, rendre l'impossible, voire inimaginable, possible !!

Ah, enfin quelqu'un qui n'a pas peur de réfléchir En fait, ce forum en rassemble plusieurs, partout ailleurs, c'est assez rare.

En grande quantité, le prix est limité par celui de l'heure de travail pour l'essentiel, à moins de le faire de ses mains, ou en Chine, Indonésie ou aux Indes !!

C'est pourquoi il faut un système qui passe dans tous les terrains, sans besoin de réglage, et pas cher par rapport aux foreuses actuelles : il fait les optimiser pour 10m et 50mm de diamètre, alors que toutes les foreuses vendues sont pour 100m et 200mm au moins. On peut alors en mettre plusieurs en parallèle.

Sur rocher solide, c'est différent, avec du diamant, c'est lent et donc coûteux!

Non, pour le béton, les perforateurs modernes n'ont pas besoin de diamant car ils ajoutent un marteau à haute fréquence, ce que ne font pas les foreuses. Je ne sais pas pourquoi, est-ce historique, ou bien un problème de filtrage de la vibration par la longueur de tige ?

Pour les autres terrains, il faut de l'eau sous pression, éventuellement avec de la mousse, qui règle aussi le problème de l'évacuation des poussières.

Cette solution pour ballon n'est pas classique et augmente fortement leur poids à vide par la masse des couches à forte capacité thermique.

La conception de l'isolation est complexe, facile de faire des erreurs. En particulier, beaucoup oublient que les isolants classiques ne font que retarder la sortie de chaleur.

Pour ce problème, on peut penser à ne pas isoler les ballons, mais la pièce centrale dans laquelle on les met. Ainsi on peut utiliser des ballons inox standards.

Par contre, après votre explication, on peut penser à utiliser simplement un mur de terre autour de cette pièce, avec l'ajout d'une isolation simple sur le rayonnement.

Je pense aussi que l'isolation par le vide, qui était tout de même la première connue, est peu utilisée alors que faire le vide est devenu relativement simple (pompes à vide à membranes, type http://www.knf.fr ).

[Napo le nain]

bonjour,

sur un autre forum parlant du stockage inter saisonnier par tunnel à galet j'ai vu un projet qui pourrait vous intéresser

http://www.capenergies.fr/fichiers/evenements/seminaire%20capenergies%20derbi/07%20jautardCEFIIM%204-04-07%20ARBOIS.pdf

[fthanron]

Peut etre à voir du coté des panneaux solaires à air http://solarwall.com/fr/produits.php pour un investissement relativement minime ... et des performances aléatoires.

@+