Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

Suite à une petite discussion avec LeJuste sur l'augmentation de l'inertie thermique et stockage solaire on a constaté que, malgré ce que les gens pensent (que la "fonte", "stéaltite" sont des composant à inertie important, c'est faux! )

Hé bien l'eau (liquide) est le meilleur et de loin composant facilement accessible et pas cher pour stocker de l'énergie thermique!!

Quelques rappels et données: http://fr.wikipedia.org/wiki/Chaleur_massique

Au dessus de l'eau, on voit qu'il y a l'hydrogène (encore 3 fois mieux waw! Je savais pas!) mais il pose de sérieux problemes de stockage dès qu'on veut atteindre une certaine masse d'H2 stockée (et si on n'a pas de masse, alors y a plus d'inertie) donc on oublie l'H2 et on se concentre sur l'eau et sur un minéral!

Petit calcul de "coin de table" comparatif entre un mur d'inertie "en pierre" et à l'eau.

On considère un mur "bien placé et orienté comme il faut dans la maison" (sud - sud ouest) qui capte autant de calories que possible de dimensions: 5 m de long * 2.5 m de hauteur * 0.3 cm d'épaisseur. Volume = 5 * 2.5 * 0.3 = 3.75 m3.

a) Mur solaire à inertie à base de Gypse (le meilleur des minéraux sur la chaleur massique d'après Wiki)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Chaleur_ma ... es_solides

Gypse 1090 J/kg.°C
Densité 2.31 - 2.33

On a donc une masse de 2.3 * 3.75 = 8.625 Tonnes de mur à inertie. Déjà on constate que c'est une charge importante rapporté à la surface au sol du mur (1.5 m² seulement) et elle sera à prendre en compte dans les calculs de portange / fondations de la maison).

Energie stockée par °C dans ce mur de Gypse = 8625 * 1090 = 9400 kJ/°C. Donc sur 20°C de delta (de 40° à 20°C) le mur va donc libérer une énergie de 20 * 9400 = 188 000 kJ

Pour info, un litre de mazout contient environ 40 000 kJ...on a donc 4.7 L de mazout "équivalent stockés" sur 20°C de delta (ce qui est beaucoup).

a) Mur solaire à inertie à base d'eau de mêmes dimensions

On considère un reservoir en alluminum par exemple et on néglige la masse / inertie de ce dernier. On suppose que la T° interne est homogène (cas parfait).

Eau 4180 J/kg.°C
Densité 1

On a donc une masse de 1 * 3.75 = 3.75 Tonnes de mur à inertie.

Energie stockée par °C dans ce mur d'eau = 3750 * 4180 = 15675 kJ/°C. Donc sur 20°C de delta (de 40° à 20°C) le mur va donc libérer une énergie de 20 * 15 675 = 313 500 kJ

On a donc 7.8L de mazout "équivalent stockés" sur 20°C de delta.

Conclusion :

Pour un même encombrement de la maison et une masse 2.3 moins importante, l'eau stocke donc 313.5 / 188 = 1.6 fois plus d'énergie.

En faisant 2.3 * 1.6 on retrouve le rapport des Cp: 4.18 / 1.09, logique.

Coût: je pense que le prix du mur d'eau doit être également avantageux

Flexibilité: le mur d'eau permet via un circuit hydraulique d'apporter des watts autrement qu'avec le rayonnement solaire direct (solaire thermique, bois...)...

Look: Il peut être égalemen très design et faire parti du mobilier.

Avantage du mur en minéral: il pourrait faire mur porteur. Chose impossible avec le mur d'eau (sauf si reservoir est dimensionné pour).

Faudrait faire quelques autre calculs avec d'autre minéraux (béton?), en tout cas l'idée du mur d'eau à inertie est à creuser je pense...

Mouais....
Il y a plusieurs choses à prendre en compte.
Il faut mieux une très grande surface d'échange du mur inertique afin de pouvoir stocker relâcher la chaleur.
D'après les donnée que j'ai il faut déjà 6h pour que l'onde de chaleur traverse les 30cm.
Et avoir en ensoleillement de 6h sur un mur n'est possible que si c'est le mur de séparation entre la serre et la maison sinon il y a forcément des masques.
dans ce cas là il faut prendre la convection de l'eau qui refroidira plus vite
à cause de la convection.
Il faut donc un réservoir avec de petite compartiment et là €€€€

Le problème est connu l'eau c'est as cher mais le réservoir l'est

Le plus simple c'est un dallage sur terre plein avec isolation des fondations en périphérie. Sur une maison de 10*5m ça fait 10*5*1.5*1200=90T imbattable.... Le fait d'isoler les fondations en profondeur permet d'avoir un stockage inter-saisonnier. (avec la possibilité de mettre un hypocauste)

Le tout avec des cloisons lourdes et un mur de refend lourd pour une grande surface d'échange et un stockage sur trois ou quatre jours.

A un moment, j'avais pensé un truc à propos de l'eau.

Autant c'est compliqué de créer un système de récupération d'eau de pluie enterrée, autant c'est facile mais assez moche de le laisser en surface. Du coup, pourquoi ne pas créer des réservoirs plats en doublages des murs extérieurs, comme une sorte d'isolation extérieure ?

Avec l'inertie augmentée, ça pourrait peut-être apporter quelque chose à la maison ?

Reste que ça ne doit pas être un bon isolant thermique.

Juste pour illustration de ce qui se fait en tube solaire stockeur à eau avec quelques données :

http://www.thenaturalhome.com/heatstorage.htm






Bien à toi

Content que l'idée vous fasse cogiter!

Ah la vache fthanron, j'étais pas au courant que de tels tubes "solaire à eau" existaient déjà! Marrant, ca fait un peu Star War in the Kitchen ! Mais ca veut dire qu'il y a de l'idée!

Perso je voyais plutot un reservoir haut fin et long en aluminum brossé qui irait très bien dans certain salon moderne...On peut meme envisager changer la couleur de la facade suivant le moment de l'année (blanc en été, noir en hiver).

Bref le débat est ouvert!

Yep,

je serais plus pour des parois et sols en béton avec une bonne isolation par l'extérieur afin d'utiliser l'inertie thermique de l'ensemble de l'habitation

Le rayonnement solaire direct dans la maison sera absorbé par la masse, et les faibles déperditions permettent une autonomie de plusieurs jours

tout cela bien sur avec un plancher chauffant avec un complément de capteurs solaire et su stockage à changement de phase, voici l'habitat indépendant en énergie de chauffage

Capt_Maloche a écrit :tout cela bien sur avec un plancher chauffant avec un complément de capteurs solaire

Le problème du plancher chauffant est qu'il faut qu'il soit isolé par dessous. En fait les tubes passent dans la chape qui elle même est posée sur un isolant qui lui même est posé sur la dalle.
Ce qui fait qu'une maison avec plancher chauffant ne possede que peu d'inertie.
Et une maison avec peu d'inertie ne peut stocker que peu d'apport solaire passif.

La solution je là redonne c'est dallage sur terre plain isolée en péripherie pour un stockage intersaison et cloisons lourdes pour un stockage de quelques jours

Le rayonnement solaire direct dans la maison sera absorbé par la masse, et les faibles déperditions permettent une autonomie de plusieurs jours

Pourquoi pas une colonne du style :



mais de couleur foncée , ou avec de l'encre dans l'eau pour mieux absorber le rayonnement qui provient de dehors ?

aerialcastor a écrit :Ce qui fait qu'une maison avec plancher chauffant ne possede que peu d'inertie.
Et une maison avec peu d'inertie ne peut stocker que peu d'apport solaire passif.

Ca ce sont des bétises ou alors ce sont les maisons modernes à PCs fait à l'économie !!

a) je vois pas en quoi un radiateur classique de quelques dizaines de kg aurait plus d'inertie qu'un plancher chauffant de plusieurs centaines de kg
b) y a pas que le plancher / radiateur qui font l'inertie d'une maison
c) chez nous, on a des chapes de plancher de 30 cm avec planchers chauffant sur 3 étages et je peux te dire que de l'inertie on en as (faut 4 à 5 h pour qu'ils montent en T°!!)...

En fait j'ai jamais vu (ni à la TV ni ailleurs une maison ayant autant d'inertie que la notre )...mais ok c'est pas les PC qui la font puisqu'on a un tampon solaire de 70 m3 d'eau...Pour info il est, à 53.6 °C actuellement (1er octobre). Les PC sont pas encore en route (il fait 24-25°C au 2ieme étage le soir même les jours sans soleil!)

Cela fait depuis mi avril qu'on est à 100% sur le solaire.

Je remercie encore son concepteur (construite début des année 80).

ps: j'ai pas encore regardé le site des colonnes solaire mais je présume que c'est pas en "direct" (= y a des panneaux solaire)...Ah ben non jviens de regarder! Ca serait pas plutôt des colonnes à inertie (non solaires donc) ?

Pour ma part, j'avais pensé à un mur fixe composé de 2 doubles vitrages avec de l'eau entre les 2 (soit vitre - air - vitre - eau - vitre - air - vitre).

Cela permettrait d'obtenir de la lumière, de la chaleur, de l'inertie et de l'isolation. Je ne suis pas sûr que l'on obtiendrait une transparence suffisante pour voir au travers dans de bonnes conditions.

Au delà des problèmes d'étanchéité et de coût, qu'en pensez vous?