Simulation d'un système solaire expérimental

Cuivre, PER, vannes, circulateurs... les conseils, adresses, trucs et astuces...
Outils, calculs...

Modérateurs: Balajol, monteric, ametpierre, ramses

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Dim Mar 19, 2017 9:35 am

nous devons plutôt être dans les 50 à 100 W/m².°


J'étais bien à la louche.....avec tes données je trouve 62,85 W.m².°C.....c'est réaliste.
Je lance la simu...

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Dim Mar 19, 2017 10:28 am

YWBv2.txt



Le fichier YWB plus explicite et simple à exploiter

On y trouve : de la première colonne à la dernière :

t(hr): c'est le temps en heure débutant le 1er janvier 00h00 ligne 1 et finissant le 31 décembre 11h00 ligne 8700 et des brouettes...
T°sol(65cm) : température du sous sol à St Brieuc à 65 cm de profond.
T°ext : Température extérieur de StBrieuc proche de chezYWB
T°moy-cuv : la température moyenne de la cuve de stockage de YWB (cuve plastique) pas de stratification "pour l'instant"
T°RdC : là c'est une estimation pas de simulation malheureusement (je maîtrise mal les model de l'habitat et connait pas les paramètres dela maison à YWB j'ai donc mis la température qu"il m'a donnée...
Irr(W.m²) : c'est l'irradiation brut reçue par ses panneaux dans sa position à St Brieuc
Perte cuve (W) : c'est les pertes de sa cuve utilisée comme chauffage dans le RDC à +/- 18° avec les paramètres de de perditions donnée par YWB (60 W/m².°C)

je vais faire du vélo....
Vous n’avez pas les permissions nécessaires pour voir les fichiers joints à ce message.

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Lun Mar 20, 2017 2:36 am

Saut, Lilian,

J'espère que tu as bien roulé en vélo !

Tant mieux pour les 4312 watt-heures, j'avoue avoir travaillé dans le noir ! :-o
(En fait, je n'avais pas compris que tes "50 à 100" W/m2 était PAR KELVIN !, d'où ma question ? c'est par heure ?") fin bref...!
[soulagement général] :-D
=========

Dans le premier fichier Xls j'ai mis une charge "un radiateur de 2000W" qui se déclenchait au dessus de 30°C dans le stock (isolé),


Effectivement, j'avais marqué cela comme PI (point d'interrogation/"ASK") puisque je n'avais (encore...) pas compris.

Franchement, je n'avais pas envisagé un radiateur - je voulais rester au plus simple, vraiment, en pensant que ce serait ma cuve, mon radiateur...

Je prends comme température du local 18° avec une petite variation dans le temps comme en terre (22°C en fin d'été et une petit déphasage dans le temps...)
L'idéal serait d'avoir le "model" de ton local (pour l'instant j'essaye de découvrir le fonctionnement des "model" du bâtiment.....)


C'est noté, j'y suis actuellement donc à suivre sous peu...

Je te remercie vivement pour ton travail, je pars à l'instant découvrir la nouvelle souche de la simu !

Bien cordialement,

YWB
Avatar de l’utilisateur
YELLOW WHEELY BIN
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 242
Enregistré le: Jeu Nov 20, 2014 23:31 pm
Localisation: Plérin (22)

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Mar Mar 21, 2017 4:07 am

Bonsoir, Lilian,

Voici une première approche au calcul de la charge de mon sous-sol.
La température cible de 20°C n'est qu'une hypothèse "désirable";
(en effet, le calculateur que j'ai employé est plutôt sommaire) (mais gratuit...) :shock:

Bonne lecture !

YWB
Vous n’avez pas les permissions nécessaires pour voir les fichiers joints à ce message.
Avatar de l’utilisateur
YELLOW WHEELY BIN
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 242
Enregistré le: Jeu Nov 20, 2014 23:31 pm
Localisation: Plérin (22)

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Mar Mar 21, 2017 11:35 am

Bonjour YWB,
Superbe planche vraiment beau travail. Avec ce beau schéma je comprends que la simulation numérique n'a d'intêret que si la charge du bâtiment est étgalement simulée.
A ce propos j'ai poursuivi en ce sens 2 modeles numérique de bâtiment s'offre à moi un modèle Ultra Simplifié (Type 12) réalisé quand même par la référence dans le domaine l'ASHRAE qui ne prend en compte qu'une zone particulière du bâtit avec pour seules données d'entrées :
-La charge de chauffage que l'on injecte
-La température de consigne (si on veut en mettre une ou alors laisser vivre la température de la pièce, c'est en fait notre cas avec le stock déperditif)
-La Capacitance en "anglais" du volume d'air c'est en gros la capacité thermique du volume d'air de la zone en kJ/°C (ca correspond en fais au volume de la pièce).
-La charge moyenne des autres activités (ordinateur, chauffage, personne présente, fenetre intéressant pour l'apport d'été...) c'est en Watt mais il esxiste un coéfficient par défaut qui est réaliste.
-La déperditions thermique des murs de la zone (c'est ce qui part par les murs, souvent calculée à partir du besoin en chauffage) exprimé en Watt/°C

et c'est tout on injecte ensuite les résultat de notre émetteur
et on obtient en sortie :
-La température de la pièce
-Le flux de chauffage nécessaire pour garder une température de consigne donnée....
des autres paramètres qui m'interesse moins pour le moment....

Ce model très simplicite a été définit par des essai comme s'approchant à 7% de la réalité sur un an de charge...la dérive vient essentiellement de l'été ou l'apport calorifique des fenetre éventuelle vient perturber la determination par défaut de la charge interne.

Le model plus complexe Type56 est vraiment très complexe pour moi car il faut à l'aide d'un "sous-outil intégré au logiciel" qui permet de réaliser les plans de sa maison avec tout les matériaux constituant les murs...et il a été démontré que le Type 12 simple permet une approche hivernale très réaliste sans avoir besoin d'une usine à gaz....

Vraiment ce projet et je t'en remercie me pousse à voir pas mal de facette de cet outil qui devrait être "obligatoire" dans les bureaux d'études pour avenir plus "désirable"....

Bonne journée
Lilian

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Mar Mar 21, 2017 12:28 pm

Bravo !

Merci pour les compliments, heureusement j'avais le plan de base dans mes archives !
Il se lira mieux sous Word-97 plutôt qu'une version ultérieure; d'ailleurs le voici encore, sous PDF...

Très intéressant de lire de tes explorations dans le logiciel, au niveau de la bibliothèque des bâtis - le modèle simplifié tel que tu le décris semble convenir parfaitement au projet.
(par ailleurs, en ce sens je me permets de te faire parvenir en MP, quelques éléments de bibliographie et références, je pense que cela pourrait t'intéresser !)

Pour ma propre part, le vrai "défi", sera de renforcer l'isolation de la cloison entre le sas et le garage (que j'ai construit il y a 2 ans) - le point faible étant la porte en galandage... (sinon, je viens à l'instant de signer le devis pour une nouvelle porte de garage performante !).

S'il te faut d'autres éléments sur mon bâti, n'hésite pas, je ferai le nécessaire.

Cordialement, YWB
Vous n’avez pas les permissions nécessaires pour voir les fichiers joints à ce message.
Avatar de l’utilisateur
YELLOW WHEELY BIN
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 242
Enregistré le: Jeu Nov 20, 2014 23:31 pm
Localisation: Plérin (22)

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Mar Mar 21, 2017 14:53 pm

Bien pris,
Je pense qu'on pourra évaluer l'apport de tes travaux sur le gain en température "in fine" sur l'année (lorsque je serai plus famillié avec l'habitat qui reste un élément complexe de la simulation thermique)
Une chose que j'ai pu mesurer entre la première simulation avec une charge thermique de 2000W déclenchée à 30°C sur un stock isolé et la deuxième simulation avec un stock radiateur sans isolation, c'est le rendement des panneaux solaires qui s'est vue fortement augmenté de plus de 50%.....

Une chose que tout le monde sait ici c'est que plus la température est basse à l'entrée du panneau plus le panneau est performant....on voit donc ici que sur un an et 3.5 m2 de panneaux on passe d'environs 2200 Kwh/an à 3000 Kwh/an.

Il y a certainement bien d'autres conclusions à tirer de ses 2 simulations annuelles (isolation des tuyaux enterrés....faut il une cuve plastique ou métale...pourrait on isoler partiellement la cuve???...)

L'avantage de ton dispositif c'est la simplicité et le rendement qui explose...
Le gros inconvénient que je vois, c'est que le stock n'est plus un stock et le "pilotage" des apports solaires n'est plus possible mais dans ton cas je préfère la simplicité...

Affaire à suivre....

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Mar Mar 21, 2017 15:22 pm

lilian07 a écrit:
L'avantage de ton dispositif c'est la simplicité et le rendement qui explose...
Le gros inconvénient que je vois, c'est que le stock n'est plus un stock et le "pilotage" des apports solaires n'est plus possible mais dans ton cas je préfère la simplicité...


Merci pour ton analyse, qui me convient parfaitement !
Le fait que le stock ne soit plus un stock ne me dérange pas - l'objectif, c'est que ce sera mes murs qui deviennent le stock :cool:

En effet, je recherche la simplicité, ET la performance aussi, ce sont donc des bonnes nouvelles concernant le rendement !

Ces 3000 kWh représentent presque autant que mes 2 stères de bois, c'est pas négligeable, le solaire !
J'ai hâte de découvrir le gain de confort pressenti !

=============
Sinon, j'avais conçu l'installation pour 230 jrs x 8 = 1840 kWh "saison de chauffe".
Avec l'intention de la mettre au repos l'été.

A mon sens, la performance estivale sera moindre (quoique je n'aie pas encore terminé les calculs...) ; et de toute façon le besoin en chauffage sera nul (au contraire, j'utilise mon sous-sol pour la rafraichissement nocturne -- essentiel ici...).

Par contre, il vient à mon esprit d'utiliser le captage estival pour renforcer le chauffage du vide sanitaire (tjrs en cours d'étude...) - il suffit d'avoir un très simple bypass et le tour est joué avec un second stock !

Merci pour l'idée -- on aura l'occasion d'en parler ;-)

Bien à toi, et merci encore, je vais piocher dans ton fichier données tte à l'heure

YWB
Avatar de l’utilisateur
YELLOW WHEELY BIN
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 242
Enregistré le: Jeu Nov 20, 2014 23:31 pm
Localisation: Plérin (22)

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Mar Mar 21, 2017 17:44 pm

Le chiffre donnée de 3000 Kwh est un chiffre BRUT c'est à dire la somme des déperditions de la cuve sur une année donc cela comprend également l'été.
On se situe plutôt sur du 610 Kwh pour 3 mois de janvier à mars (90 jours = 2160 heures) et 590 Kwh de Octobre à décembre pour des panneaux solaire thermique du commerce....
Par ailleurs il faut bien précisé au lecteurs j'ai donné dans un premier temps une température arbitraire hivernale de la pièce contenant le stock oscillant de 18 à 22° ce qui provoque parfois des pertes du stock négative (le stock lorsque sa température est inférieure à celle de la pièce absorbe de l'énergie et l'été il dégage beaucoup d'energie).

Enfin il sera certainement très intéressant de voir l'évolution réelle de la température de la pièce avec le Type 12 (l'habitat) "pluggé" sur le système car cette fois la simulation sera bien plus réaliste avec une déperdition du stock et les températures exterieures (St Brieuc) qui viendrons faire varier la température de la pièce de l'habitat dans le temps définit par les paramètres d'isolation que tu m'as donnée.

Pour moi la prochaine version (V3) sera vraiment complète on aura :
-La météo et ses effets sur les 3.5 m2 de panneaux tout au long de l'année
-Le rendement des panneaux tout au long de l'année.
-L'enrgie qui passe dans la terre par les tuyaux enterré
-La température du stock est le flux deperditif à travers le plastique
-La raison d'être d'un chauffage avec la température de la pièce de l'habitat évoluant en fonction des apports solaires, de l'isolation et de la météo du lieu d'habitat.....

Dans tout les cas les premières conclusions sont enrichissantes à tout point de vue.
Cordialement.

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Mer Mar 22, 2017 12:08 pm

lilian07 a écrit:L'idéal serait d'avoir le "model" de ton local


C'est noté , calcul en cours... (c'est du boulot :-o )

je suis à mi-chemin... sauf en panne de cafféine :-?

A +

YWB
Avatar de l’utilisateur
YELLOW WHEELY BIN
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 242
Enregistré le: Jeu Nov 20, 2014 23:31 pm
Localisation: Plérin (22)

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Mer Mar 22, 2017 22:37 pm

Bonsoir,

Petite information utile pour estimer la capacité thermique du bâtit.

"Duffie and Beckman [8] give approximate values of 0.153 MJ/m2/K for a medium house and 0.415 MJ/m2/K for a heavy house and up to 0.810 for a very heavy building."

Référence: http://www.ep.liu.se/ecp/057/vol14/016/ ... 14_016.pdf

Je ne connais pas la masse de ta maison mais en prenant 0.415 MJ/m²/°C tu dois pouvoir approximer la capacité thermique total de la zone d'influence ou se trouve le stock.

Le 2eme paramètre important étant maintenant la déperdition thermique du bâtit qui est estimer en général par une température moyenne extérieure, la connaissance de la consigne de température intérieur et la consommation de l’émetteur de chaleur.
Certainement plus difficile mais en connaissant bien ses consommations on doit pouvoir évaluer suffisamment précisément cette donnée.

Cordialement.

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Jeu Mar 23, 2017 3:17 am

lilian07 a écrit:Je ne connais pas la masse de ta maison


moi non plus pour le moment, mais ça va pas tarder :-o

Je remplis tjrs mes données, j'ai pas fichu grande chose AJH !
sauf c'est pour une bonne cause !

Donc à suivre !

(Très intéressant, ton papier !)

Cordialement,
YWB
Avatar de l’utilisateur
YELLOW WHEELY BIN
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 242
Enregistré le: Jeu Nov 20, 2014 23:31 pm
Localisation: Plérin (22)

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Ven Mar 24, 2017 19:03 pm

Bonjour à tous,

Un des éléments important est le calcul de la déperdition du bâtit.
Pour ce faire il faut le déterminer de manière empirique comme suit :

D: déperditions en kW par degré d'écart (kW/K)
DJU: degrés jours unifiés de chez toi (K.j) on le trouve par exemple sur le site d'herve silve ou autre.
C: consommation annuelle (kWh)
µ: rendement du moyen de chauffage

D = C xµ / (DJUx24)

nb: les DJU ne sont qu'une moyenne mais c'est une approche suffisante pour notre model d'habitat.


La capacité thermique en MJ/°C pour la totalité de la zone à chauffer (moins importante que les déperditions) agit elle sur l'inertie de la réponse aux températures extérieures elle peut donc être approximée par la méthode de Duffie and Beckman comme vu plus haut.

Bon courage.
Lilian

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar lilian07 » Dim Mar 26, 2017 15:37 pm

Bonjour,
Avec les données de YWB et au final je trouve avec la formule de déperdition de l'habitat :

Dep = C xµ / (DJUx24) = 0.102 kW/K (avec DJU=2400 chauffagiste ).

J'ai pris le sous sol de 40 m² en regardant les plans mais c'est peut être non pertinent.

Le premier test à consisté à tester la réponse du bâtiment aux conditions extérieures à partir du 1er janvier.
Début : Il fait 0°(non réaliste) dans le rdc, je mets le chauffage de 2 Kw durant 72 heures et je coupe le chauffage ensuite jusqu'au 15 janvier (360 heures).
Le RDC montent jusqu'à environs 21°C et ensuite tient quand même durant 12 jours avant d'atteindre les températures extérieures qui sont négatives la nuits.



Le deuxième test a consisté à mettre le stock "déperditif" de YWB dans le RDC, j'ai donc réalisé la même expérience mais avec l'apport solaire et l’expérience de la cuve en plastique.

1er test complet YWB.pdf


Résultat très encourageant à mon sens on peut estimer que le solaire dans ses conditions "rustiques" et sur un RDC de 40 m² rehausse environs de 2,25°C les températures.

N’hésitez pas à commenter ou apporter des suggestions.....

Cordialement
Lilian
Vous n’avez pas les permissions nécessaires pour voir les fichiers joints à ce message.

lilian07
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 155
Enregistré le: Mar Juil 26, 2016 22:00 pm
Localisation: Chomérac - Ardèche - France
Âge: 41

Re: Simulation d'un système solaire expérimental

Messagepar YELLOW WHEELY BIN » Lun Mar 27, 2017 18:48 pm

Super travail, Lilian, et merci encore (je n'avais pas vu le post , à cause d'une journée dure de jardinage "de rattrapage"...) :shock:

lilian07 a écrit: J'ai pris le sous sol de 40 m² en regardant les plans mais c'est peut être non pertinent.


Au contraire, c'est exactement ça !

lilian07 a écrit:Le premier test à consisté à tester la réponse du bâtiment aux conditions extérieures à partir du 1er janvier. (...) Début : Il fait 0°(non réaliste)


==============
Effectivement, plutôt sévère , je crains ! N'étant jamais trop tard pour bien faire (!) je pense que cela mérite qqs mots d'explication sur le fonctionnement (pressenti...) de mon sous-sol...

Selon mes archives, l'hiver, le sous-sol serait plutôt à 17°C, maison occupée (et 15,5°C, maison inoccupée).

Ces chiffres basées sur les hivers 2013-2015 et 2015-2016) (vacances de fin d'année, absence, maison "hors-gel" = non chauffée pendant 10 jours... - on arrive, on pose les valises et le salon est à 17°C quand même, temp ext. environ 11°C). (il faut signaler quand même qu'en ce qui concerne 2015-2016, la période fut très douce) (20°C à New York, même... :-o )
===============

Il faut dire, néanmoins, que tes résultats sont très intéressants, voire impressionnants , je suis preneur !

"Le RdC monte jusqu'à environs 21°C et ensuite tient quand même durant 12 jours avant d'atteindre les températures extérieures qui sont négatives la nuit".

(A mon expérience, le sous-sol n'atteint jamais la température externe, même par temps négative... Le minimum observé fut 14,4°C, à 10:00 le 21 DEC 2016 - à ce moment le vide sanitaire (isolé) donnait 15,7°C. (soit un delta de -1,3 K -- de mémoire, le + gd que j'aurais vu...).

De mes archives : "30 décembre 2016 – midi (solaire)(= 13:11h) : VS = 15,4°C ; S-Sol = 19,4°C ; Salon = 21,9°C, T° EXT = 7,9°F ; mur trombe > 50°C. Escalier = 17,8°C -- "Beau temps - la porte du garage donne 40°C ! Maxi s/sol = 19,9°C et maxi VS = 15,8°C".

Etant sud, le sous-sol ramasse tout le gain qui passe (et j'aspire (modestement) de l'air chaud dans le VS... (600 m3/hre)
(système encore expérimental mais qui a l'air de marcher...) Donc le VS agirait comme "batterie" pour rendre au sous-sol, durant la nuit - l'inertie qui paye !

===============

Le deuxième test a consisté à mettre le stock "déperditif" de YWB dans le RDC, j'ai donc réalisé la même expérience mais avec l'apport solaire et l’expérience de la cuve en plastique.

Résultat très encourageant à mon sens on peut estimer que le solaire dans ses conditions "rustiques" et sur un RDC de 40 m² rehausse environs de 2,25°C les températures.


WOW, cela me convient parfaitement : je te remercie vivement, mais surtout, je te lève mon chapeau !

YWB
Avatar de l’utilisateur
YELLOW WHEELY BIN
Etudiant Solaire
Etudiant Solaire
 
Messages: 242
Enregistré le: Jeu Nov 20, 2014 23:31 pm
Localisation: Plérin (22)

PrécédenteSuivante

Retourner vers Matériel annexe

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur enregistré et 1 invité