Chauffer une grande structure

[dedeleco]

Les sites présentés sont très intéressants, un bâtiment partiellement enterré constitue un puit canadien efficace en région méditerranéenne pour 19 à 20°C, et il suffit aussi avec un peu de puit canadien en sous sol (plus ou moins comme un vide sanitaire simplifié) pour la structure avec 15°C en région parisienne à mon avis.

Le solar well et solar duct sont à utiliser pour chauffer le sol en profondeur.

Enfin l'isolation sous vide nécessite un relativement bon vide et donc pour de gros volumes de vide, de bonnes pompes, qui ne coûtent pas cher (quelques 1000€ max) par rapport au reste du projet et qui fonctionnent rarement. C'est la technologie en beaucoup plus petit des navires méthaniers avec en moins le risque explosif !!!
Les parois en inox ne sont cependant pas données.
Même sous vide et super-isolation (grosse bouteille thermos) l'autonomie n'atteint pas 6 mois à mon avis. La chaleur stockée croit comme le volume et les pertes comme la surface et donc l'autonomie augmente comme la dimension typique (rayon de la sphère optimum ou longueur du cylindre thermos) et donc passant de 10cm (thermos camping avec un jour) on passe avec 10m (bien gros et cher) à 100fois plus long soit 100 jours, un peu juste mais possible. Avec 1m on passe à 10 jours, trop court!!
Cette évaluation grossière fixe les idées.
Peut être industrialisé, le prix avec des panneaux plans sous vides moins chers que l'inox, en alu, fer, etc.. pourraient servir dans les maisons sans augmenter l'épaisseur des murs. Les pompes ne sont pas chères, en comparaison.

[dedeleco]

remarque :

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.

On peut diminuer l'épaisseur avec des couches d'isolant pas cher (polystyrène) et de terre humide (ou ciment, placo) alternées de sorte que la diffusivité globale est fortement diminuée (faible conductivité avec forte chaleur spécifique) et donc l'épaisseur nécessaire réduite par 10 et plus !!

[bernardd]

Enfin l'isolation sous vide nécessite un relativement bon vide et donc pour de gros volumes de vide, de bonnes pompes, qui ne coûtent pas cher (quelques 1000€ max) par rapport au reste du projet et qui fonctionnent rarement. C'est la technologie en beaucoup plus petit des navires méthaniers avec en moins le risque explosif !!!
Les parois en inox ne sont cependant pas données.

Tout à fait. Justement Christophe a trouvé du plastique avec miroir : ce serait idéal pour cette application !
https://www.econologie.com/forums/post165899.html#165899

[dedeleco]

Le plastique est trop poreux en général pour le vide, il dégaze trop par rapport aux métaux ou le verre, le poli ne suffit pas et le vide doit atteindre un minimum pour couper la conduction par les molécules d'air.
Le vide est plus difficile que le poli miroir, surtout pour conserver un bon vide suffisant longtemps.
Le vide ne fera pas des miracles comme le prouve l'autonomie d'une bouteille thermos, meilleure mais pas éternelle.

[bernardd]

Le plastique est trop poreux en général pour le vide, il dégaze trop par rapport aux métaux ou le verre, le poli ne suffit pas et le vide doit atteindre un minimum pour couper la conduction par les molécules d'air.

J'ai toujours entendu cela, mais jamais vu de chiffre sur la conductivité/résistance thermique en fonction de la pression, en particulier avec les pressions inférieures à la pression atmosphérique ?

[dedeleco]

Je vais chercher la réponse précise avec chiffres, mais tant que le libre parcours moyen des molécules reste inférieur à la distance des parois, rien ne change pour la conductivité thermique et la viscosité, pratiquement, de mémoire (une plume reste freinée tout autant), et seulement lorsque le vide est bon, avec peu de molécules, ca devient isolant.
La diminution du nombre de molécules est compensée par leur plus grand libre parcours moyen de sorte que la conductivité change assez peu et seulement avec un assez bon vide on obtient une diminution de la conductivité (mais vide primaire de bonne pompe sans dégazage). On se sert de cette conductivité pour mesurer le vide en dessous du Torr !! Au dessus un manomètre sensible est plus sensible que par conductivité.
Exemples au hasard merci google !
http://www.linternaute.com/science/tech ... vide.shtml
http://fr.wikipedia.org/wiki/Vide
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum
bouteille thermos typique libre parcours moyen 1cm à 1m plus grand que la distance des parois donc peu de conductivité thermique (proportionnelle au nombre de molécules restantes) et vide de 10-2 à 10-4 torr, vide primaire sans dégazage excessif, petit récipient sans plastique après quelques minutes de pompage. !!!
Le dégazage dégrade les bouteilles thermos toujours en verre avec le temps, malgré des produits absorbant ou getter pour piéger le dégazage.
Elles deviennent à peine meilleures que du polystyrène pour l'azote liquide par exemple !!
Le plastique dégaze plus (longues molécules en désordre avec des chemins résiduels pour les petites molécules, comme des pelotes de ficelles en désordre !), est poreux (passoire à l'hydrogène résiduel de l'air et poreux à l'air lentement).

[bernardd]

Merci pour le liens !

Pour le dégazage sur une grosse installation, il faut prévoir une pompe de maintien. A 1 mbar, cela reste simple avec une pompe à membrane, ce qui semble être le début de la plage de vide des thermos.

Reste à tester :-) Un élément en plus sur ma liste...

[dedeleco]

A 1 mbar, cela reste simple avec une pompe à membrane, ce qui semble être le début de la plage de vide des thermos.

Mais en fait :

Bouteille Thermos bottle pression 1 to 0.01 Pa[1] 10−2 to 10−4 Torr 1 cm to 1 m de libre parcours moyen 1014 to 1012 molecules par cm3

1mbar égale 100Pa et donc à 1mbar la pression est 100 fois trop forte, et la conductivté thermique est quasi inchangée !!
100 000 Pascal = 760 Torr = 1Bar
http://www.vacuum-guide.com/francais/te ... ession.htm
http://www.convertworld.com/fr/pression/Torr.html
http://www.vide.org/pagestechniques/pconvunites.html

pompe à membrane à 3 étages : 1.5 mbar de pression limite !!!
http://www.adixen.fr/pompes_primaires/s ... 5-1-p.html
Très très insuffisant !!!!!

Pompe à palettes silencieuses (relatif euh pour maison) pas trop chères qui conviennent pour bouteille thermos et dewars :
http://www.adixen.fr/pompes_primaires/s ... 1-1-p.html
pression limite 210-3 mbar
http://www.adixen.fr/all/dyn/download/d ... prod81.pdf

http://www.vide.org/pagestechniques/
http://www.vide.org/pagestechniques/pvideenceinte.html
http://www.vide.org/pagestechniques/pregecoul.html
http://www.vide.org/pagestechniques/ppermeation.html

tous les gaz diffusent de manière non négligeable à travers les plastiques et les élastomères (exemple : l'hélium et les joints élastomères).

La conductivité thermique devient très faible mais pas nulle que si la pression est à la limite de pompe à palette de bonne qualité (pas à membrane !!) pompant sur un volume pas trop grand pour son débit.
Une fois vide avec piège des gaz résiduels le vide se garde et on pompe rarement pour restaurer le vide. Il faut mesuurer le vide par conductivité (jauge Pirani) et les restaurer si mal isolé !!
Le libre parcours moyen doit être grand par rapport aux dimensions
http://www.vide.org/pagestechniques/
Méthodes de mesure du vide :
http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum
http://paillard.claude.free.fr/lampes/vide/vide.html
http://www.belljar.net/tcgauge.htm
La conductivité thermique devient nulle lorsque la jauge Pirani utlisant cette conductivité ne mesure plus rien 10-3 à 10-4 Torr !!!
Enfin la conductivité par rayonnement est à stopper avec une superisolation bien travaillée (muticouches réfléchissants), de fait avec des erreurs à éviter.
Voir la NASA qui a gardé sur satellites des fluides cryogéniques azote et hélium liquide, des mois et des mois dans le vide spatial, de mémoire.

Les méthaniers préfèrent le polyuréthane au vide !!! Autonomie 700jours grande cuves !!
http://wapedia.mobi/fr/M%C3%A9thanier
Pour l'azote liquide, mon expérience passée a constaté que un bac polystyrène expansé n'est pas dramatiquement plus mauvais qu'une bouteille thermos en verre du commerce, qui ont de belles pertes par rayonnement sans superisolation!!

Isoler une pièce avec parois sous vide actuellement semble coûteux (inox, ou autre métal moins cher, même avec plaques modulaires sous vide) !!
http://www.alma.nrao.edu/memos/html-mem ... emo554.pdf
Suivant ce papier il faut pomper au maximum !!! en mettant une portion à l'azote liquide !!!!

Une vue d'ensemble permettant de comparer le vide aux autres solutions sans vide !!!
http://www.ecbcs.org/docs/Ann39_2001_1_ ... roc%20.pdf

http://www.freepatentsonline.com/4444821.html
http://www.freepatentsonline.com/4444821.pdf
http://www.informaworld.com/smpp/conten ... a713948040
http://jen.sagepub.com/cgi/content/abstract/28/4/319
Scientists Create Material More Insulating than the Vacuum
http://www.physorg.com/news179672831.html

http://www.glacierbaytechnology.com/cat ... nsulation/
prix élevé !!!!

Info sur ce sujet aérogels qui demande peu de vide

http://eetd.lbl.gov/ecs/aerogels/sa-thermal.html