[projet] Stockage intersaison

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m_you49
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par m_you49 »

Bonsoir.
J'ai visité cet AM une (grande) maison faite en 1981 disposant d'un système de "stockage inter-saisonnier".
J'ai retrouvé un article de l'époque sur une revue "CEDRE 49" de la même année qui en décrit le principe. Je vous le mets en doc joint.
Les caractéristiques sont d'époque, et peuvent prêter à sourire et il y a quelques erreurs dans les valeurs. Mais il fallait bien que quelqu'un commence ...
Le thermicien cité est toujours en activité : http://www.cardonnel.fr/histoire-entreprise-familiale - http://www.cardonnel.fr/societe/equipe
Christian Cardonnel a été élu à la Présidence de la Commission Énergies Renouvelables et Bâtiment du Syndicat des Énergies Renouvelables en 2014.
C'est aussi lui qui avait donné des conseils (judicieux et de bon sens) à notre fournisseur de matos (plombier motivé) au moment de notre construction (1981).
Dans cette maison de 600 m3 de volume, les capteurs sont toujours les mêmes (tresses et tubes cuivre), la PAC a été changée, mais radiateurs et planchers chauffants
font toujours leur office après quelques travaux d'entretien. Je ne sais pas si le stockage inter-saisonnier est toujours utilisé,
la boite qui a changé la PaC n'étant pas forcément compétente dans le domaine du solaire et encore moins de ce type de stockage.
Les propriétaires sont maintenant âgés (80 ans), et ne peuvent plus assurer la corvée de bois pour l'insert quand l'EJP coupe la PAC.
Ils ont installé une chaudière fuel en appoint. Ils ne maîtrisent pas toutes les subtilités du fonctionnement, et font confiance au plombier ...
J'avais vu à l'époque des articles de journaux pendant la construction de la maison, notamment sur la réalisation du stock enterré.
Je ne sais pas qui assurera la relève ... mais il y a plusieurs hectares de terrain autour ... ce qui prend beaucoup de temps et ... d'énergie :oops:
Bonne nuit et @ +
Fichiers joints
Maison_Mazeau_Vihiers.pdf
(900.79 Kio) Téléchargé 142 fois
Modifié en dernier par m_you49 le jeu. août 25, 2016 9:01 am, modifié 2 fois.
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lilian07
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par lilian07 »

Bonjour,
Merci myou49, c'est exactement le genre de projet qui montre la faisabilité et l'innovation dans le stockage intersaison. Par ailleurs le niveau de besoin en énergie est exactement ce que je recherche. Cette maison entièrement automatique et gourmande en énergie mais obtient un niveau de renouvelable de 80% et qu'avec 40 m² de capteur plan, exceptionnelle pour son époque. Je vais poursuivre un peut mes recherches vers cette superbe société innovante et cet installateur en particulier, voir les propriétaires.
On remarque qu'à l'époque l'opportunité est venue d'une dépression naturelle du milieu, ce qui a constitué un stockage de 500 m3 (sable-terre), à mon sens non optimisée puisque volume naturelle d'opportunité et retour d'expérience très méconnue à l'époque, le doc évoque d'ailleurs beaucoup de pertes thermique du stockage "sol".
Enfin le système dans sa globalité fonctionne comme à Darke landing avec une bonne gestion de priorité et une réserve tampon intermédiaire eau. Le plus sur Darke landing la reserve tampon intermédiaire couvre l'ECS mais doit peut être provoquer une moindre efficacité sur le chauffage.
Probablement que le concepteur aurait aimé avoir l'opportunité de forage bas coût pour d'avantage optimiser son stockage intersaison et notamment la géométrie du volume permettant une "stratification" radiale de la chaleur à l'instar d'un ballon tampon qui stocke en stratification axial.
Merci pour le document avec schéma et explication simple.

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Terran
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par Terran »

Merci M_you,
La réalisation de cette maison construite dans les années 80 est un concentré d'idées d'avant garde, dont certaines sont encore d'avant garde actuellement.
On ne parlait pas beaucoup de pompe à chaleur à cette époque, et j'en sais quelque chose car j'en ai cherché une longtemps, et j'ai finalement récupéré un groupe de climatisation que j'ai monté en PAC. (Vers 1975 je crois) . A l'époque je passais pour un allumé car j'envisageais de ʺ chauffer ma maison à l'eau froide ʺ.
Mr. Cardonnel a eu beaucoup d'idées originales et entre autres, a su saisir l'opportunité d'une excavation de 500m3 à combler pour en faire un stockage inter saisonnier.
A l'époque, on ne parlait pas non plus de géothermie verticale. Maintenant cette technique progresse très vite et on devrait bientôt voir des associations Solaire PAC géothermie et stockage.
J'ai voulu satisfaire ma curiosité et contactant la société ʺ Cardonnel ingénierie ʺ  On m'a passé plusieurs personnes. Aucune n'a pu me renseigner sur le stockage inter saisonnier. Mais nous sommes en Août, les personnes habilitées sont peut-être en vacances..

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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par m_you49 »

Bonsoir
Terran a écrit :La réalisation de cette maison construite dans les années 80 est un concentré d'idées d'avant garde, dont certaines sont encore d'avant garde actuellement.
J'ai voulu satisfaire ma curiosité et contactant la société ʺ Cardonnel ingénierie ʺ  On m'a passé plusieurs personnes. Aucune n'a pu me renseigner sur le stockage inter saisonnier. Mais nous sommes en Août, les personnes habilitées sont peut-être en vacances..
Peut-être envoyer le pdf que j'ai joint pour renouveler la mémoire du "chef" ... @ +
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lilian07
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par lilian07 »

Je pense que l'entreprise a expérimenté cette technique par opportunité (préexistance d'une dépression dans le sol), et comme les ingénieurs connaissent bien la physique de diffusion l'intêret fût grand de transmettre le surplus de chaleur au sol. Malheureusement ce type d'opportunité est rare dans l'habitat et c'est pourquoi une solution plus ou moins normalisée pourrait venir du forage. Mais même avec un forage adapté au stockage, optimisé pour réduire les coûts et en l'adaptant au strict nécéssaire, ce dernier ne pourrait être reproduit à tout l'habitat, c'est toutefois déjà pas mal...

Christophe68
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par Christophe68 »

Lilian a écrit :Je te rejoins sur la phase préalable de la simulation nécessaire avant de débuter, mais obtenir les paramètres il faut déjà faire un forage de 15 à 20m et donc une foreuse car j'ai de la roche calcaire au delà de 6m.
Oui, il faut d'abord prélever les échantillons pour la mesure de diffusivité.
Au faite où en es-tu en ce moment?
Lilian a écrit :Ces 9 points évoqués me permettent de vérifier la faisabilité et les difficultés du BTES tout en atteignant une retour sur investissement préalable à 5 ans.
L'avantage avec ce type d'approche c'est la certitude d'obtenir une réversibilité du projet tout en permettant d'évoluer de manière très progressive.
Pour le ROI (retour sur investissement) sur 5 ans, je n'y crois pas, c'est pour moi clairement optimiste, même en auto-construction. Ce type de projet ne peut ce faire que dans un but idéologique. D'autant que tu te situes ici en dessous du seuil critique pour le stockage inter-saison.
Lilian a écrit :J'ai bien conscience des difficultés du projet dans sa conception car je suis plus un homme de terrain qu'un théoricien, ce type de projet est certainement infaisable sans PAC, d'ailleurs les études actuelles associent souvent les BTES aux PAC...
Oui c'est un projet très pointu. Infaisable sans PAC, je ne dirais pas (surtout à grande échelle).
Mais à ton niveau, ça t'obligerait à sur-dimensionner ton installation en raison du problème du seuil critique (donc ROI élevé).

Tu avais un autre projet plus ambitieux (4 logements énergivores) mieux adapté au stockage inter-saison, potentiellement au voisinage du seuil critique (donc ROI plus rapide).
Lilian a écrit :Il faut certainement ne pas avoir de pas fixe mais un pas variable (seulement 2 ou 3 pas en fonction de l'éloignement au centre du BTES et adapté à la météo des lieux...). Je pense qu'il faut une dizaine de forage (pas fin au centre) système chaud et réactif à 15 jours sur 1.5m /15 à 20m de profond soit un tampon court de 1150 kwh ) et un maillage de forages "pas plus grand" plus éloignés (système vraiment intersaison et récupérateur de calories perdues) voir un pas intermédiaire mi saison entre les deux circonférences du BTES. Je précise qu'en 2ou 3 étapes de calcul le système doit être simulable par TRNSyS...
L'algorithme de TRNSYS ne permet pas les simulations complexes à pas variables mais ce n'est pas très grave pour dégrossir.
C'est expliqué dans le mémoire dont tu as mis le lien plus haut, à la page 52. Je remet le lien direct:
http://docplayer.fr/storage/25/5023490/ ... 023490.pdf
Lilian a écrit :Je voulais simplement réduire le nombre de forage global du BTES en me concentrant sur des zones de besoins court cycle de 1150Kwh (centre 10 forages de 50cm de pas de base) et besoin cycle intersaison en périphérie ( 30 forages pas de 2m)...entre les 2, la zone de stockage est inutile pour moi car par principe le besoin de déstocker se réalise sur une longue période et il est inutile de vouloir tout déstocker d'un coup...il serait éventuellement réalisable d'avoir une zone concentrique intermédiaire si le besoin est avéré dans le temps. la chaleur finira par arriver en périphérie autant la saisir à ce moment là...
Par ailleurs je pense que le système est plus simple, une seule zone d'injection "le puit central", le reste étant des puits de déstockages, on peut donc simultanément injecter et restituer sans avoir recours au double U tube bien plus couteux et complexe.
L'injection peut également se faire en axial avec des matériaux plus conducteur (métal) pour encaisser l'énorme charge à l'injection l'été ou au gros déstockage cours en intersaison. Le destockage périphérique avec des U tube PEX moins couteux et suffisamment performant pour soutirer la puissance ( 7 à 15W par mètre linaire et par degrés) soit plus de 2 kw de puissance par puit de 15m avec un delta T de 10°...
Je n'ai pas très bien compris ce que entends par "injection axiale", mais si tu veux injecter l'eau de 35m² de capteur (jusqu'à 15kw) dans un seul puits de 15m, tu auras une densité d'un kw/m impossible à absorber.
Un tuyau en métal est inutile car le gradient de température intérieur/extérieur du tuyau est négligeable, il se fera pour l'essentiel dans les premiers centimètres de terre. Le tuyau métal n'est utile que dans le cas d'un échangeur fluide/fluide (densité de puissance de transfère beaucoup plus élevée).

Si tu veux faire du stockage solaire court, plus PAC améliorée, il y a ce type de configuration:
double_reseaux_puits.GIF
double_reseaux_puits.GIF (2.09 Kio) Vu 2311 fois
En rouge, les puits internes, utilisés pour le solaire en hiver.
En bleu les puits externe, alimentés par les capteurs solaires en été, lorsque les puits internes sont saturés.
La chaleur se propagera pour moitié vers l'intérieur du cylindre, l'autre moitié sera perdue à l'extérieur.

La PAC pompe dans les puits externes en complément.
Le rayon du cylindre formé par les puits externe doit être de 6 à 10m, dimension minimale pour un cylindre inter-saison.
La distance entre les puits intérieurs et extérieur doit être suffisante pour éviter les ponts thermiques.

Cette configuration est nettement moins performante qu'une installation inter-saison complète mais à le mérite de demander beaucoup moins de travail.
Lilian a écrit :Je pense toujours que le nœud du problème est le forage et c'est pour cela que j'ai tenté de réduire son coût...
Je pense par ailleurs avoir trouvé des foreuses capables d'atteindre l'objectif mais c'est toujours difficile lorsqu'on est seul dans ce type de projet...dommage que je ne puisse partager localement ma foreuse/projet...
Oui c'est radical pour réduire les coûts. Après il reste le travail.
Tu peux essayer d'amortir le matériel sur "le bon coin" ou autre (location, service de forage).
m_you49 a écrit :Bonsoir.
J'ai visité cet AM une (grande) maison faite en 1981 disposant d'un système de "stockage inter-saisonnier".
Installation intéressante, dommage que le schéma du stockage inter-saison ne soit pas très détaillé.

lilian07
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par lilian07 »

Christophe68 a écrit :Oui, il faut d'abord prélever les échantillons pour la mesure de diffusivité#
Au faite où en es-tu en ce moment?
Je suis en train de mettre en place ma « petite » foreuse sur une machine hydraulique# Malheureusement je ne suis pas sur place et j’ai besoin de me dégager pas mal de temps pour mettre au point le système hydraulique# Par ailleurs il me manque le train de tige et j’attends une bonne occasion (le bon coin…) pour m’en procurer un capable de descendre à 20m.
Christophe68 a écrit :Pour le ROI (retour sur investissement) sur 5 ans, je n'y crois pas, c'est pour moi clairement optimiste, même en auto-construction. Ce type de projet ne peut se faire que dans un but idéologique. D'autant que tu te situes ici en dessous du seuil critique pour le stockage inter-saison
Je pense que 4,5 forages auto-réalisés avec une foreuse revendue et une PAC eau-eau (allemande-Ebay) auto-installée doit permettre d’atteindre un ROI à 5 ans (hors temps consacré à la tâche et malheureusement sans connaitre le rendement admis à 15% pour moi). Le temps consacré à cette tâche est long mais c’est un projet idéologique et agréable à réaliser lorsqu’on est un minimum équipé. Sans présager des difficultés à venir dans le forage qui je sais sera certainement difficile, le pense que la réalisation d’une cuve géante est à mon sens plus couteuse et plus difficile à mettre en œuvre d’ailleurs j’ai un bassin de rétention de 200 m3 mais je n’ai jamais envisagé en faire un stockage (trop complexe à isoler).
BTES Amélioré
BTES Amélioré
BTESv2.jpg (73.86 Kio) Vu 2286 fois
Christophe68 a écrit :Tu avais un autre projet plus ambitieux (4 logements énergivores) mieux adapté au stockage inter-saison, potentiellement au voisinage du seuil critique ,donc ROI plus rapide

En effet mon projet initial a sensiblement évolué car j’ai dû déménager pour des raisons professionnelles ce qui m’a contraint à réorienter mon projet. En revanche, le niveau d’énergie stocké est sensiblement le même pour le nouveau logement et le milieu est plus favorable au forage et stockage « roche calcaire ». Par ailleurs, comme le projet est complexe et long à mettre en place si on ne veut pas prendre de risque (progressivité permettant de rester dans un domaine rentable) il fallait que j’expérimente au plus près de ma maison dans un temps long. Par ailleurs compte tenu des risques d’échecs associés à ce type de projet, il fallait en aucun cas faire porter le risque sur les logements en location. Je n’exclus pas qu’un jour je revienne mettre en place un BTES sur le locatif en cas de succès du projet.
Christophe68 a écrit :Je n'ai pas très bien compris ce que tu entends par "injection axiale", mais si tu veux injecter l'eau de 35m² de capteur jusqu'à 15kw dans un seul puits de 15m, tu auras une densité d'un kw/m impossible à absorber#
Aujourd’hui dans les forages associé aux PAC pour le chauffage 2 types de sonde sont possibles, la sonde en U PE ou une amélioration de celle-ci la sonde axiale
Cette dernière permet d’augmenter fortement les échanges thermique entre le fluide et le milieu encaissant c’est en quelque sorte un double tuyau droit l’un dans l’autre de type métallique. Pas de problème d’insertion, maximisation des échanges et augmentation de la puissance transmise.
Pour un U tube PE avec une conductivité thermique faible nous pouvons transférer globalement de l’ordre de 10 W/mètre par degré (donnée que l’on retrouve dans l’exercice du plancher chauffant) ce qui est déjà pas mal car sur 15m et sous 10° de delta on peut transmettre 3 Kw avec du PE.
Compte tenu des performances de la sonde radiale avec des coefficients de conductivité bien supérieure on peut espérer s’approcher des 15 Kw sur un ou 2 puits. C’était juste pour montrer qu’il est peut être possible sur 2 ou 3 puits centraux de pouvoir injecter toute les calories, ce qui réduirait d’autant la difficulté du maillage complexe d’un BTES sans réduire l’efficacité de celui-ci tout en dissociant les zones d’injection des zones de restitution dans les forages sans recours au complexe double U tube dans les forages plus étroits.
Christophe68 a écrit :Un tuyau en métal est inutile car le gradient de température intérieur/extérieur du tuyau est négligeable, il se fera pour l'essentiel dans les premiers centimètres de terre# Le tuyau métal n'est utile que dans le cas d'un échangeur fluide/fluide #densité de puissance de transfère beaucoup plus élevée.
J'estime que entre le tuyau et le milieu encaissant on peut considérer cette interface comme un échangeur.

Christophe68 a écrit :Si tu veux faire du stockage solaire court, plus PAC améliorée, il y a ce type de configuration: double_reseaux_puits#GIF
J’aime bien cette configuration c’est celle-ci que j’évoque justement et éventuellement avec une deuxième couronne à terme, il apparait en restant simple que ce type de configuration peut permettre d’économiser 20 à 40% des forages ce qui est vraiment pas mal.
Par ailleurs j’apprécie le fait que le centre plus dense plus chaud est mieux utilisé pour des cycles court 15j #80% du temps du besoin dans le sud# La périphérie elle, utilisée en plein hiver avec un PAC et je crois qu’il n’y a pas d’alternative car de toute manière rien ne permet à mon échelle d’avoir 100% de couverture donc autant avoir un très bon rendement global du BTES pour atteindre plus rapidement le « ROI ».
Christophe68 a écrit :En rouge, les puits internes, utilisés pour le solaire en hiver
Moi j’injecterai tout dans les puits noirs (schéma) été comme hiver été car à mon sens moins de pertes plus rentable en concentrant toute l’injection au même endroit ,qu’en dis tu ?. en précisant qu’il y aura bien entendu une gestion de priorité sur les sources pour maximiser la provenance des apports solaires soit en P1 : directement des panneaux vers le plancher chauffant sans PAC, P2 directement du stockage court (première périphérie centrale) vers le plancher chauffant, P3…P4 mise en route de la PAC de l’extérieur vers l’interieur….

La chaleur se propagera pour moitié vers l'intérieur du cylindre, l'autre moitié sera perdue à l'extérieur# #J’avais évoqué plus haut la possibilité d’ajouter une périphérie supplémentaire pour coller au plus près du besoin fonction de la Bâtisse et de la météo local en gros la géométrie du BTES doit être adapté au milieu pour maximiser son rendement …
Christophe68 a écrit :La PAC pompe dans les puits externes en complément.Le rayon du cylindre formé par les puits externe doit être de 6 à 10m, dimension minimale pour un cylindre inter-saison.
La distance entre les puits intérieurs et extérieur doit être suffisante pour éviter les ponts thermiques.
Cette configuration est nettement moins performante qu'une installation inter-saison complète mais à le mérite de demander beaucoup moins de travail.
[/quote]

Je suis d’accord avec toi sauf que je ne suis pas certain qu’avec une bonne géométrie il n’y est pas une meilleure exploitation du stockage, en effet Darke Landing montre que l’ajout de 2 cuves de stockage à eau en réaction rapide maximise les échanges court cycle et donc augmente la couverture solaire mais le point noir c’est que ça coute très cher. Ma vision c’est que le BTES lui-même peut servir de stockage court (1 Mwh rayon 15 jours), cela simplifie la structure car seul une gestion intelligente devient le nœud du problème du BTES qui est lui-même simplifié. Par ailleurs la dissociation de l’injection du déstockage réduit la problématique technique en augmentant le rendement du BTES, le point négatif c’est qu’en injectant tout au centre le rendement vis-à-vis des panneaux doit être moins bon mais dans quelles mesure ( ??? Trnsys).
Je pense qu’augmenter la température au centre et donc dans les panneaux solaires est toujours plus profitable que d’avoir un rendement BTES très faible de l’ordre de 20% par injection du centre vers la périphérie comme à Darke Landing. L’augmentation de la température dans un capteur thermique n’est pas si néfaste surtout si les capteurs sont à tube.

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youn260
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par youn260 »

bonsoir
je suis le sujet avec intérèt
j'ai acheté une trancheuse pour faire du captage en surface
moi aussi j'attends de trouver sur coincoin un train de tiges pour creuser a 20m
une seule chose me tracasse:
comment faire une épingle fond de trou pas cher
je sais qu'on peut faire avec du plymouth de tres bonnes soudures
mais avec du per de 20 j'y connais rien
quand on a qu'un forage on trouve peut etre du tout fait
mais avec une vingtaine de trou la facture risque d'ètre lourde
merci

lilian07
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par lilian07 »

Bonjour Youn260,
en effet il y a de l’intérêt dans un tel projet, je pense qu'il suffit de résoudre point par point les détails techniques et pouvoir calculer (simuler) le résultat pour maximiser les chances de succès. L’intérêt de partager des savoir-faire et connaissances est indéniable. Pour revenir à la problématique du U tube, pour ma part si je reste sur les sondes en U, je réaliserai des petits forages de 80 mm max avec du PE de 16mm qui ne permet pas de faire un demi-tour sur un rayon si faible. J'ai expérimenté un système simple en pliant carrément l'extrémité ce qui produit un blocage du fluide entre l'entrée et les sortie. Pour réaliser le passage de l'eau je mets quelques micros drip de ce genre entre l'allée et le retour pour assurer le passage de l'eau.
micro drip.jpg
micro drip.jpg (1.84 Kio) Vu 2257 fois
Ensuite pour sécurisé (fuite..) le tout j'insère le tout dans une gaine thermo-rétractable que je chauffe avec un décapeur thermique. Ça c'est l"épingle pas très coûteuse et qui fonctionne. Une deuxième solution consiste à mettre au fond un "Y" de jonction (domaine de l'arrosage) et de boucher un des 3 brins pour assurer un aller retour du tuyau sur moins de 5 cm.
Je doit essayer une autre technique avec le PEX (tube PE multicouche) qui à des atouts indéniables, pas très cher (70 ct le mètre linaire) très résistant (50 ans minimum, 100 ans dans un coulis très certainement...), anti boue , rayon de courbure très faible (on doit pouvoir lui faire un aller retour avec l'aide du ressort de cintrage sur 6cm); résistance très haute température (90° en continue...110 en pointe...),on peut l'utiliser pour toute l'installation de plomberie et solaire sans outil particulier. C'est certainement le meilleurs client pour réaliser l'installation et l'insertion dans le forage car il est plus rigide que le PER et moins que le cuivre...(à expérimenter avec un bout de PEX)
Enfin il y a la technique de la sonde coaxiale qui me plait bien pour ses atouts de conductivité
config-geometrie_sondes-gth.jpg
config-geometrie_sondes-gth.jpg (36.12 Kio) Vu 2257 fois
Je pense qu'il faut rester simple en autoconstruction avec du PEX cintré (sans soudure) voir 2 jonctions PEX de 90°sertie qui selon le DTU permet d’être noyé dans le mortier.

Je suppose que tu as déjà la foreuse si tu cherches un train de tige. Quelles sont les caractéristiques du train que tu cherches...
On reste en contact,au plaisir.

Christophe68
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par Christophe68 »

lilian07 a écrit :Par ailleurs il me manque le train de tige et j’attends une bonne occasion (le bon coin…) pour m’en procurer un capable de descendre à 20m.
Bonne chance, il te faudra de la patience car ce n'est pas un produit courant.
Sinon tu as aussi ce site, plus orienté vers le matériel professionnel:
http://www.europe-tp.com/foreuse/2-16-v ... r=A&ob=prc
Sinon il faudrait peut être voir du coté d'un mécano. Faire souder un manchon sur du tube, avec une goupie de fixation. Ce n'est pas très compliqué à faire en construction artisanale.
lilian07 a écrit :Je pense que 4,5 forages auto-réalisés avec une foreuse revendue et une PAC eau-eau (allemande-Ebay) auto-installée doit permettre d’atteindre un ROI à 5 ans (hors temps consacré à la tâche et malheureusement sans connaitre le rendement admis à 15% pour moi).
Oui, pour le calcul du ROI tout dépend de la façon dont tu comptes tes heures.
Mais il te faudra travailler, tu n'y couperas pas. Ce n'est pas avec 4 ou 5 forages que tu y arriveras.
Le rendement tu l'estimeras avec une simulation, il dépendra de tes paramètres retenus. Le choix de la PAC est important aussi (attention aux arnaques). C'est une installation nouvelle, si j'ai bien compris.
lilian07 a écrit :d’ailleurs j’ai un bassin de rétention de 200 m3 mais je n’ai jamais envisagé en faire un stockage (trop complexe à isoler).
? Quelle utilité d'un tel bassin? C'est énorme 200m3, comment se présente-t-il? ce serait l'idéal pour un stockage thermique.
lilian07 a écrit :Cette dernière permet d’augmenter fortement les échanges thermique entre le fluide et le milieu encaissant c’est en quelque sorte un double tuyau droit l’un dans l’autre de type métallique. Pas de problème d’insertion, maximisation des échanges et augmentation de la puissance transmise.
Oui, tu veux parler d'un tuyau coaxial. C'est effectivement bien meilleur que le double U, mais plus délicat et coûteux à réaliser. La solution du tuyau enroulé sur un mandrain en spires jointives ou serrées est meilleure aussi, bien que moins bonne que le coaxial mais plus simple à réaliser.
lilian07 a écrit :Pour un U tube PE avec une conductivité thermique faible nous pouvons transférer globalement de l’ordre de 10 W/mètre par degré (donnée que l’on retrouve dans l’exercice du plancher chauffant) ce qui est déjà pas mal car sur 15m et sous 10° de delta on peut transmettre 3 Kw avec du PE.
Compte tenu des performances de la sonde radiale avec des coefficients de conductivité bien supérieure on peut espérer s’approcher des 15 Kw sur un ou 2 puits.
Attention tu ne peux pas transposer la situation à celle d'un plancher chauffant, ayant une surface en contacte avec l'air libre. Tes chiffres me sembles très optimistes au jugé, il me semble indispensable de les vérifier avec TRNSYS.
lilian07 a écrit :C’était juste pour montrer qu’il est peut être possible sur 2 ou 3 puits centraux de pouvoir injecter toute les calories, ce qui réduirait d’autant la difficulté du maillage complexe d’un BTES sans réduire l’efficacité de celui-ci tout en dissociant les zones d’injection des zones de restitution dans les forages sans recours au complexe double U tube dans les forages plus étroits.
Ce n'est pas une bonne idée de dissocier les puits d'injections et de restitutions. Suplus de travail pour un résultat mauvais. Il faut un bon mètrage de tuyau, surtout en injection sans réservoir tampon, qui répartirait la puissance crête, même si le coaxial est meilleur. De plus en cycle cours (jour/nuit), tu perdras le gradient de température au voisinage des tuyaux.

Le maillage d'un BTES n'est pas si complexe. Il faut que tu traces un schéma complet, précis, au propre, de toute ton installation. Après tu peux le publier ici si tu as un doute, on te filera un coups de main pour une vérification complémentaire collective.
lilian07 a écrit :Moi j’injecterai tout dans les puits noirs (schéma) été comme hiver été car à mon sens moins de pertes plus rentable en concentrant toute l’injection au même endroit ,qu’en dis tu ?
La même chose que sur mon précédant post. Même si le coaxial est meilleur, tu auras quand même le problème de l'emballement de température.
Une foi que la température aura diffusée entre les trois puits, c'est le température de l'ensemble du cylindre constitué par ces trois puits qui vas grimper. Augmentant jusqu'à une température proche de la température statique des capteurs, qui n'aurons alors qu'un rendement médiocre.
Si tu en doutes, je te conseil vivement de le simuler avec TRNSYS pour mieux appréhender la situation.
lilian07 a écrit :en précisant qu’il y aura bien entendu une gestion de priorité sur les sources pour maximiser la provenance des apports solaires soit en P1 : directement des panneaux vers le plancher chauffant sans PAC, P2 directement du stockage court (première périphérie centrale) vers le plancher chauffant, P3…P4 mise en route de la PAC de l’extérieur vers l’interieur….
Oui, c'est bon, RAS.
lilian07 a écrit :Je suis d’accord avec toi sauf que je ne suis pas certain qu’avec une bonne géométrie il n’y est pas une meilleure exploitation du stockage, en effet Darke Landing montre que l’ajout de 2 cuves de stockage à eau en réaction rapide maximise les échanges court cycle et donc augmente la couverture solaire mais le point noir c’est que ça coute très cher. Ma vision c’est que le BTES lui-même peut servir de stockage court (1 Mwh rayon 15 jours), cela simplifie la structure car seul une gestion intelligente devient le nœud du problème du BTES qui est lui-même simplifié.
Oui, avec du coaxial, les quelques centaines de litres de glycole dans les tubes contribuent aussi au stockage court. Mais tu auras quand même besoins d'un gros métrage de tube (va falloir bosser, dsl).
lilian07 a écrit : Par ailleurs la dissociation de l’injection du déstockage réduit la problématique technique en augmentant le rendement du BTES,
Non, là c'est le contraire! elle réduit drastiquement le rendement du BTES.
Le problème de la régulation n'est pas insurmontable (ce serait même un jeu d'enfant pour moi sous Arduino). Si tu est prêt à faire le gros du travail et qu'il ne te manque que quelques lignes de code, tu pourras toujours t'arranger avec quelqu'un.
lilian07 a écrit :Je pense qu’augmenter la température au centre et donc dans les panneaux solaires est toujours plus profitable que d’avoir un rendement BTES très faible de l’ordre de 20% par injection du centre vers la périphérie comme à Darke Landing. L’augmentation de la température dans un capteur thermique n’est pas si néfaste surtout si les capteurs sont à tube.
Pour info,le rendement global est d'environ 50% à Darke Landing (ils tablent sur 60% à terme).

Si justement, l'augmentation de la température dans un capteur est néfaste à son rendement!
Le rendement d'un capteur est directement lié à sa température, comme tu peux le voir sur le schéma comparatif ici:
rendements_capteurs_solaires.GIF
rendements_capteurs_solaires.GIF (11.14 Kio) Vu 2242 fois
Plus tu veux un dt élevé, plus il te faudra investir dans un capteur coûteux. Avec 35m² de capteurs à tubes, tu auras un ROI de 50ans!
C'est pour cela que j'expliquais plus haut qu'il est possible de relever la température de la source froide d'une PAC avec du simple tube PE exposé au soleil.
Il est tout à fait possible d'alimenter le cercle extérieur de ton BTES avec ce tube en complément.

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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par lilian07 »

Tout d’abord merci pour toutes ses recommandations, c’est toujours très intéressant de confronter ses idées dans des domaines aussi méconnues et peut exploités.
Christophe68 a écrit :Bonne chance, il te faudra de la patience car ce n'est pas un produit courant.
Sinon tu as aussi ce site, plus orienté vers le matériel professionnel:
http://www.europe-tp.com/foreuse/2-16-v ... r=A&ob=prc
Sinon il faudrait peut être voir du coté d'un mécano. Faire souder un manchon sur du tube, avec une goupie de fixation. Ce n'est pas très compliqué à faire en construction artisanale.
Merci pour l’adresse Europe TP j’avais d’ailleurs acheté ma Pelle mécanique sur ce site. Pour mon train de tige je suis sur une proposition du coin coin et en contact avec QQun qui a fabriqué sa Foreuse de A à Z dont le train de tige par soudure de bobine et tube acier (voir le site vielles soupapes).

J’espère l’avoir d’ici la fin de l’année….affaire à suivre.

http://vieilles-soupapes.grafbb.com/t31 ... r-3-points
Christophe68 a écrit :Quelle utilité d'un tel bassin? C'est énorme 200m3, comment se présente-t-il? ce serait l'idéal pour un stockage thermique.
Oui ce bassin est une sorte de bassin avec un mur en pierre enterré au ras du sol (comme une piscine), aucune utilité à ce jour.
Ce bassin indépendant, alimentait un réseau d’adduction d’eau permettant de faire tourner une roue à aube durant les périodes de faible débit du ruisseau.
Ses dimensions sont impressionnantes (2,25 m de profond, 10m de côté « carré »)
reserve2.jpg
reserve2.jpg (213.51 Kio) Vu 2231 fois
Christophe68 a écrit :Attention tu ne peux pas transposer la situation à celle d'un plancher chauffant, ayant une surface en contacte avec l'air libre. Tes chiffres me sembles très optimistes au jugé, il me semble indispensable de les vérifier avec TRNSYS.
C’est vrai que la transposition est hasardeuse, mais c’est ce qui ce rapproche le plus du domaine avec une complète connaissance des paramètres. Parfois les planchers chauffant sont en béton et de forte épaisseur (plancher inertie basse température) et ce type de plancher encaisse sans problème 4h de chaudière pleine puissance ce qui me fait dire que compte tenue de l’environnement encaissant (roche…) et des études dont je vous ai fait part ici, il apparait que durant la journée, c’est d’abord le coulis qui encaisse, puis le milieu proche. La diffusion plus lointaine se fait alors durant la nuit dans la masse rocheuse (voir étude sur le puit de stockage journalier).
Par ailleurs le choc thermique est non seulement significatif (voir graphique T° entrée et de sortie des puits sur l'étude du stockage dans la roche) mais durable car la capacité calorifique associée à la conductivité du milieu (diffusivité) est plus rapide que la hausse du gradient thermique ce qui veut dire que le milieu encaisse toutes les calories sans hausse significative de température à court terme (quelques jours).
Cependant compte tenue des phénomènes en jeu, il est fortement souhaitable de simuler tout même si les études ont déjà pas mal déflorés le sujet.
Christophe68 a écrit :Ce n'est pas une bonne idée de dissocier les puits d'injections et de restitutions. Suplus de travail pour un résultat mauvais. Il faut un bon mètrage de tuyau, surtout en injection sans réservoir tampon, qui répartirait la puissance crête, même si le coaxial est meilleur. De plus en cycle cours (jour/nuit), tu perdras le gradient de température au voisinage des tuyaux.


Il me semble que si le milieu encaissant permet d’encaisser le pic journalier il devrait pouvoir restituer le pic de demande. Je me base sur l’étude du fichier Pdf que j’ai mis en ligne sur ce sujet : stockage journalier roche étude.pdf qui montre l’évolution du gradient de température sous forte puissance en injection et en restitution sur 8h. Je t’invite à regarder ce fichier de 2 pages très intéressant.
Ce modèle d’étude très bien expliqué (équation à l’appui) est un des points clé du BTES amélioré car il permet de modéliser le phénomène sur 8h (minute par minute) d’un puit de stockage.
Par extension, cette l’étude est la clé qui permet de rendre le projet réalisable et rentable à l'échelle individuelle en débutant la réalisation par le centre du BTES associé à une PAC.
Ce centre qui peut être le lieu d’injection de calorie serait alors beaucoup plus simple à appréhender car l’ensemble du réseau d’injection passera par-là (voir schéma).Ce qui permet de dissocier le réseau d’injection du réseau de restitution (moins complexe en réseau de plomberie) et je pense plus performant car centrer au milieu du BTES.
Sur les graphes on peut constater que le milieu rocheux encaisse non seulement la charge (de manière linéaire) mais restitue également la forte décharge sur un rayon contenu dans 50 cm de sol (8h d’étude).
injection-soutirage2.jpg
injection-soutirage2.jpg (140.81 Kio) Vu 2231 fois
Christophe68 a écrit :Le maillage d'un BTES n'est pas si complexe. Il faut que tu traces un schéma complet, précis, au propre, de toute ton installation. Après tu peux le publier ici si tu as un doute, on te filera un coups de main pour une vérification complémentaire collective.
Oui, si je pars sur un maillage similaire à Darke landing alors en effet c’est plutôt simple (toutefois beaucoup de tuyau) le réseau injecte du centre vers la périphérie et restitue de la périphérie vers le centre sous forme de maille à 6 forages pour Darke Landing et 3 pour ma part..

Christophe68 a écrit :La même chose que sur mon précédant post. Même si le coaxial est meilleur, tu auras quand même le problème de l'emballement de température.
Une foi que la température aura diffusée entre les trois puits, c'est le température de l'ensemble du cylindre constitué par ces trois puits qui vas grimper. Augmentant jusqu'à une température proche de la température statique des capteurs, qui n'aurons alors qu'un rendement médiocre.
Si tu en doutes, je te conseil vivement de le simuler avec TRNSYS pour mieux appréhender la situation.
C’est certain il faut simuler, on ne le répetera jamais suffisament.
En partant du principe que l’injection se fait sur 4 mois d’été de manière quasi linéaire, chaque jour un dépôt de quantité d’énergie du même ordre de grandeur (quelque dizaine de Kwh) que j’ajoute au même endroit (plutôt centre) si le milieu le permet. La restitution se fait également tout au long de l’hiver mais diluée dans la masse loin du centre (de 2 à 6m).
Il me semble que connaitre globalement le besoin en hiver de la bâtisse permettrait de se focaliser sur les zones du BTES intéressantes tout en réduisant les pertes de rendement en évitant d'injecter par exemple l’été dans la partie externe du BTES ou l’on sait pertinemment que le rendement sera en dessous de 50% (moitié d’énergie perdue au-delà du BTES)
Darke landing a un très mauvais rendement car il n’utilise pas de PAC qui permet d’abaisser la température de captage, et a mis longtemps à se bonifier (5 ans), le temps que la région au-delà du BTES soit chaude… c’est pour cela que le projet n’est pas rentable, ses dimensions sont énormes, le rendement très bas car les ingénieurs visaient la couverture solaire exceptionnelle soit près de 95% aujourd’hui.
En fait la couverture solaire dans un tel système a le même inconvénient que les capteurs thermique il faut multiplier par 10 le nombre de panneaux pour arriver à grappier 10% de couverture solaire en hiver…projet jamais rentable.
Les études que j’ai fournies ici tendent à montrer les amélioration à apporter au projet pilote Darke landing pour rendre le projet rentable en associant des PAC notamment qui ne me plait guère mais qui me permette de réduire le risque. Au pire en cas d'echec le système se résumera à réaliser une système géothermique verticale amélioré (COP 6) ce qui n'est pas si mal comme echec...
Christophe68 a écrit :Oui, avec du coaxial, les quelques centaines de litres de glycole dans les tubes contribuent aussi au stockage court. Mais tu auras quand même besoins d'un gros métrage de tube (va falloir bosser, dsl).
Oui c’est indéniable, sauf à trouver le moyen d’insérer de gros coaxial type tuyau d’irrigation agricole en aluminium que l’on trouve à 3 euros les 6m linéraire…ce qui permettrait d’avoir non seulement de l’eau pour encaisser la charge mais aussi un système capable d’amortir et de restituer de grande quantité d’énergie. Je pense toutefois que c’est difficile à réaliser car les tuyaux en aluminium d’irrigation se "jonctionnent" mal sans faille (fuite).
Actuellement je reste sur l’idée d’utiliser du PEX (multicouche en U tube) pour pas mal d’avantage que j’ai évoqué plus haut, sans exclure la possibilité d’insérer en centrale un type coaxial si les calculs sont favorable.
Christophe68 a écrit :lilian07 a écrit:Je pense qu’augmenter la température au centre et donc dans les panneaux solaires est toujours plus profitable que d’avoir un rendement BTES très faible de l’ordre de 20% par injection du centre vers la périphérie comme à Darke Landing. L’augmentation de la température dans un capteur thermique n’est pas si néfaste surtout si les capteurs sont à tube.
Je suis partie du principe que mieux vaut injecter avec un faible rendement au centre que de perdre les calories au-delà du BTES, pour moi c’est prépondérant car je ne suis pas dans un domaine de dimensions de Darke landing et donc sur un volume beaucoup plus critique (1000 m3, 6m de rayon). J’estime qu’au-delà des 3m du centre toute calorie injectée sera en partie perdue au-delà des 6m de rayon d’où l’intêret de plutôt faire une zone d’injection centrale.
Par ailleurs compte tenu de cette même analyse je ne pense pas que le BTES de 1000 m3 se bonifiera dans le temps, du moins pas dans un temps court (quelques années).
Christophe68 a écrit :Le rendement d'un capteur est directement lié à sa température, comme tu peux le voir sur le schéma comparatif ici:
Oui, je connais bien ce schéma et justement je pars du principe que je préfère perdre 10% en rendement pour une élevation de température stocké de +10¨° toujours sur la logique que au-delà de 3 m du centre que presque toutes mes calories injectées seront perdues…
Christophe68 a écrit :Plus tu veux un dt élevé, plus il te faudra investir dans un capteur coûteux. Avec 35m² de capteurs à tubes, tu auras un ROI de 50ans!
Je ne suis pas certain...aujourd’hui on trouve du Tube performant moins chère que le plan (100 euros/m2 prix société française) soit 3500 euros pour 35 m2 de tube très haut rendement ATMO.
http://www.par le soleil.fr/capteur-solaire-thermique-atmo/
Christophe68 a écrit :C'est pour cela que j'expliquais plus haut qu'il est possible de relever la température de la source froide d'une PAC avec du simple tube PE exposé au soleil.Il est tout à fait possible d'alimenter le cercle extérieur de ton BTES avec ce tube en complément.
J’ai exploré ce PE dans tous les sens pour faire des capteurs bas coût (simple tuyau enroulé, noyé dans un coulis, associé au bac acier…) et ma conclusion est sans appelle, mieux vaut acheter des capteurs plan d’occasions à 50 euros /m² voir des nappes solaires d’occasion à 25 euros que de réaliser un capteur dont le coût au m2 se situera aux alentours de 30 euros/m2 pour une réalisation incertaine et non viable au-delà de l’été.

C'est toujours agréable de confronter ses idées...ce genre de projet doit faire l'objet de toutes les attentions et même plus car il faut résoudre point par point l'ensemble des domaines liés à ce projet.
La simulation sera là pour rectifier nos approximations qui peuvent engendrer de grosses erreurs....
Fichiers joints
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Christophe68
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par Christophe68 »

lilian07 a écrit :Pour mon train de tige je suis sur une proposition du coin coin et en contact avec QQun qui a fabriqué sa Foreuse de A à Z dont le train de tige par soudure de bobine et tube acier (voir le site vielles soupapes).
Oui, il a l'air de s'y connaître, ce serait parfait si vous pouvez faire affaire.
lilian07 a écrit :Ce bassin indépendant, alimentait un réseau d’adduction d’eau permettant de faire tourner une roue à aube durant les périodes de faible débit du ruisseau.
Ses dimensions sont impressionnantes (2,25 m de profond, 10m de côté « carré »)
Ha... oui c'est parfait.
Et tu nous avais caché ça :)

Bon ben la voilà la solution, pas besoin de chercher plus loin.

Tu veux une solution pas chère et pas fatigante, tu oublies les forages et tu plonges les tuyaux pour ta PAC au fond du bassin et c'est bon.
Tu veux améliorer sans trop d'investissement, tu ajoutes quelques capteurs solaires bas coût autoconstruits et un réservoir tampon de 500 litres avec une régulation basique qui bascule sur la PAC en cas de besoin.
Avec ça tu devrais te retrouver avec une facture de chauffage de 100 ou 200€ à l'année.
Impossible de faire mieux à moindre effort.

Maintenant si tu veux faire quelque chose de bien et désintéressé pour l'avenir de l'humanité (et un peu pour toi aussi), tu ajoutes un couvercle, comme je l'ai expliqué plus haut sur ce fil (voir mon post sur les bassins page 6) que tu recouvres de panneaux solaires (il faut débroussailler au sud) et tu passes en 100% solaire en économisant la PAC au passage!

Tu peux utiliser une dalle flottante ou un toit en dur avec des plots de soutiens et un treilli.

Si tu (ou quelqu'un d'autre) envisages sérieusement cette option, j'offres la régulation, plus le monitoring, plus une simulation, plus le schéma, plus la méthodologie.
En retour, je demande la publication du monitoring en ligne comme référence personnelle.
Exemple de monitoring en ligne:
http://solaire.open-dream.org/
lilian07 a écrit :En partant du principe que l’injection se fait sur 4 mois d’été de manière quasi linéaire, chaque jour un dépôt de quantité d’énergie du même ordre de grandeur (quelque dizaine de Kwh) que j’ajoute au même endroit (plutôt centre) si le milieu le permet. La restitution se fait également tout au long de l’hiver mais diluée dans la masse loin du centre (de 2 à 6m).
Il me semble que connaitre globalement le besoin en hiver de la bâtisse permettrait de se focaliser sur les zones du BTES intéressantes tout en réduisant les pertes de rendement en évitant d'injecter par exemple l’été dans la partie externe du BTES ou l’on sait pertinemment que le rendement sera en dessous de 50% (moitié d’énergie perdue au-delà du BTES)
[...]
Je suis partie du principe que mieux vaut injecter avec un faible rendement au centre que de perdre les calories au-delà du BTES, pour moi c’est prépondérant car je ne suis pas dans un domaine de dimensions de Darke landing et donc sur un volume beaucoup plus critique (1000 m3, 6m de rayon). J’estime qu’au-delà des 3m du centre toute calorie injectée sera en partie perdue au-delà des 6m de rayon d’où l’intêret de plutôt faire une zone d’injection centrale.
[...]
Oui, je connais bien ce schéma et justement je pars du principe que je préfère perdre 10% en rendement pour une élevation de température stocké de +10¨° toujours sur la logique que au-delà de 3 m du centre que presque toutes mes calories injectées seront perdues…
J'ai bien compris ton idée d'injection au centre pour récupérer le maximum via les cercles concentriques. L'idée serait bonne si tu disposais de capteurs parfaits ayant un rendement constant.
Mais le problème c'est que la température ne va pas seulement monter de 10°.
Selon ton schéma, les trois puits centraux vont former un tronc d'environ un mètre de diamètre sur 20m de haut, soit 15m3, ce qui constitue une capacité thermique d'environ 7,5Kwh par degré. Et en été avec 35m², tu vas injecter jusqu'à 100kwh par beau jour, que le tronc ne parviendra pas à dissiper, ce qui se traduira par une élévation pouvant atteindre 13°/jour! La température va très vite s'emballer juqu'à plus de 100°, surtout avec des capteurs à tubes, ce qui fera éclater les tuyaux.
Ensuite lorsque tu arrêtes l'injection, la température va très vite retomber car le diamètre du tronc est petite et que son inertie thermique est faible.
C'est pour cela qu'il est préférable d'injecter en périphérie à basse température avec un haut rendement, ce qui permettrait à un volume de terre beaucoup plus grand de monter à 20 ou 30° et de maintenir cette chaleur jusqu'à l'hiver pour la PAC.
La chaleur ce dissiperait alors en partie vers l'intérieur selon ce schéma:
Image
Je remets le lien du site expliquant la diffusion de la chaleur:
http://robert.mellet.pagesperso-orange. ... iff_02.htm

J'ai essayé le logiciel TRNSYS mais j'ai un message d'erreur du style: "TRNSYS à rencontré une erreur et doit fermer", je n'ai pas trop le temps de débuguer. Je t'invite à faire la simulation pour vérifier mes propos, au faite a-t-tu réussi à l'installer?
lilian07 a écrit :Darke landing a un très mauvais rendement car il n’utilise pas de PAC qui permet d’abaisser la température de captage, et a mis longtemps à se bonifier (5 ans), le temps que la région au-delà du BTES soit chaude…
Darke landing vise le 100% solaire et a atteint son objectif de couvrir ses besoin, à 90%. Les questions de rendement ont étés intégrés dans le projet.
lilian07 a écrit :aujourd’hui on trouve du Tube performant moins chère que le plan (100 euros/m2 prix société française) soit 3500 euros pour 35 m2 de tube très haut rendement ATMO.
http://www.par le soleil.fr/capteur-solaire-thermique-atmo/
Ton lien ne marche pas. De mémoire, il me semble en avoir vu à 600€ le m². Donc si tu peux en avoir à 100€ qui marche, oui. Par contre je ne sais pas ce que tu veux dire par "ATMO", les tubes sont mis sous vide. Sinon ça n'aurait aucun sens.
Christophe68 a écrit : C'est pour cela que j'expliquais plus haut qu'il est possible de relever la température de la source froide d'une PAC avec du simple tube PE exposé au soleil.Il est tout à fait possible d'alimenter le cercle extérieur de ton BTES avec ce tube en complément.
lilian07 a écrit : J’ai exploré ce PE dans tous les sens pour faire des capteurs bas coût (simple tuyau enroulé, noyé dans un coulis, associé au bac acier…) et ma conclusion est sans appelle, mieux vaut acheter des capteurs plan d’occasions à 50 euros /m² voir des nappes solaires d’occasion à 25 euros que de réaliser un capteur dont le coût au m2 se situera aux alentours de 30 euros/m2 pour une réalisation incertaine et non viable au-delà de l’été.
J'ai déjà construit des capteurs en autoconstruction qui rivalisaient sans problème avec des capteurs commerciaux. Tu arrives à quelle température en statique avec tes capteurs? Il doit y avoir quelque chose qui cloche.

Avec un simple tuyau PE étalé au sol, je dépasse les 50° en statique en été sans problème, c'est plus que suffisant pour le cercle extérieur.

Fred77
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par Fred77 »

Bonjour,

J'ai creusé un peu la question du stockage dans le sol pour mon projet de serre solaire. Dans mes recherches sur suis tombé sur des projets hollandais de stockage des calories en aquifère. Les français ont voulu copier mais sans succès. En hollande l'eau dans la nappe phréatique est presque statique, sur le site français l'eau se déplace de plusieurs centaines de mètre par an dans la nappe. La chaleur partait chez le voisin. Voici le rapport: http://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-60768-FR.pdf
J'avais pris contact avec la chercheuse qui avait mené ce projet et elle m'avait mis en garde sur l'eau qui peut transporter les calories stockées.
Je n'ai pas eu le temps de lire tout vos échanges, vous avez peut être déjà abordé le sujet. Mais dans du calcaire il peut facilement y avoir une nappe phréatique??

lilian07
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par lilian07 »

Dans mon cas c’est vraiment une approche avec des dimensions critiques (petit BTES) donc je l’associe en assurance à une PAC et donc la philosophie générale s’apparente à quelque chose entre les puits verticaux et le stockage intersaison. Comme les dimensions sont critiques le stockage par bassin devient un concurrent sérieux mais alors il faudrait l'isoler très significativement et j'ai du mal avec ce type d'approche et aussi parce que je suis fortement engager dans le "type BTES"

Avant d'éventuellement juger/débattre de la pertinence du bassin de stockage il faut que j'aille au bout de la réflexion du stockage dans le sol.

10 jours correspond dans mon cas (Ardèche du sud) au besoin de stocker la quantité d’énergie nécessaire au chauffage pour s'exclure des aléas du soleil l'hiver....
C’est donc ce que j’appelle le stockage cycle court sans recharge probable.
Christophe68 a écrit :selon ton schéma, les trois puits centraux vont former un tronc d'environ un mètre de diamètre sur 20m de haut, soit 15m3, ce qui constitue une capacité thermique d'environ 7,5Kwh par degré. Et en été avec 35m², tu vas injecter jusqu'à 100kwh par beau jour, que le tronc ne parviendra pas à dissiper, ce qui se traduira par une élévation pouvant atteindre 13°/jour! La température va très vite s'emballer juqu'à plus de 100°, surtout avec des capteurs à tubes, ce qui fera éclater les tuyaux.
Il y a peut être une erreur de calcul car 15 jours de diffusion (1.5 mm²/s) dans mon BTES correspond à un rayon de 1.4 m (rayon de pénétration de la chaleur dans le calcaire) sur 15m de haut (profondeur des forages 18m) ça donne environs 91 m3 de roche.

Avec un rendement moyen on obtient 15 Kwh stocké par m3 de roche (delta 30°) ce qui fait une quantité d'énergie stockée de 1140 Kwh.
30 m² de capteur solaire permettent d'obtenir environs 100 Kwh / jours d’énergie en été, soit dans mon cas 11 jours de soleil qui fera passer le milieu de 10° à 40°....en 15 jours on serait donc approximativement à 52°dans la roche,au-delà la diffusion va poursuivre son chemin plus loin (au-delà du rayon de 1.4m) ce qui ne fera pas augmenter la température si rapidement au point d'atteindre sérieusement le rendement des capteurs tube/plan (Christophe, je pense qu'il faut voir si il n'y a pas une erreur entre diamètre et rayon dans ton calcul).Par ailleurs ma vue d'artiste qui n'est pas très différente de la tienne montre qu'en réalité si on prend la position des puits on sera au delà de ce rayon donc pas d'inquiétude de surchauffe. Ça montre surtout au final qu'il faut regarder finement cette problématique pour trouver le compromis idéal.

Ce raisonnement montre aussi que la diffusion est plus rapide que la hausse néfaste du milieu lorsqu'on injecte dans un volume plus restreint que l'ensemble du volume et c'est à mon sens ce qu'il faut retenir car ça permet d'améliorer le rendement globale d'un petit BTES (j’avoue que ce calcul de coin de table mérite une bonne simulation numérique).
Pour Trnsys v17 "version gratuite" je n’ai pas encore bien étudier la simulation mais chez moi ça fonctionne avec le fichier test « begin ». Par ailleurs il a plein de didacticiels sur internet (youtube, fiche….etc) et c'est un passage obligé pour qui veut résoudre des problèmes de thermique car ce logiciel est avant tout un solveur utilisant un langage mathématique puissant.

Si on regarde du coté du transfert des 100 kwh / jour par le PEX (facteur qui semble pouvoir être limitant)
La capacité max des PEX 16mm en température et sa capacité de transfert thermique (10 W/m/°) permettent de transmettre la quantité d’énergie dans le milieu encaissant en toute circonstance si on réalise au moins 6 puits d’injection (par confort).

Toutefois avec cette analyse, mon schéma du BTES et celui présenté par Christophe68 au-dessus de ce post je pense toujours qu'il y a une forme idéal et un lieu stratégique d'injection qui est différent de celui d'un darke landing. Dans ces circonstances,le rendement néfaste des capteurs sera alors difficilement atteint, en revanche de manière générale je persiste à croire que les pertes seront moindres car la récupération pourra se faire au-delà, avec (au pire) ou sans aide d’une PAC (au mieux). Si on poursuit dans cette logique on pourrait même imaginer une zone d'injection encore plus pertinente du genre de ce schéma.
BTESv2.jpg
BTESv2.jpg (31.44 Kio) Vu 2193 fois

En bleu le circuit de forage de récupération, en rouge le circuit de forage d'injection. Dans ce cas on récupère la zone centrale la plus chaude en partant de la périphérie.

Je dis même qu'il est plus rentable de faire augmenter la température en centrale (jusqu'à 70° voir plus (Darke landing en fin d'été) en acceptant une réduction de rendement du capteur mais avec la certitude d'avoir au bout de 2 ou 3 mois une température moyenne du BTES de 35 à 40° au-delà de 2m de rayon, je persiste et je pense qu'il faut se pencher sur ce type de raisonnement.
Pour ma part j'ai plutôt ce type de rendement comparatif pour les tubes vs plan
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J’en profite pour remercier Christophe68 qui m’indique qu’il pourrait m’épauler avec le monitoring (en cas de stockage par bassin) ce qui est fort intéressant. Dans un premier temps j’avais pensé à de la programmation et monitoring simple par domotique pour piloter la régulation.
Par ailleurs le site que je connais de Robert Mellet est excellent et j’invite toute personne désireuse de comprendre la diffusion d’y aller jeter un œil.
Je suis avec ce bassin dans un cas vraiment particulier car mes 200 m3 correspondent globalement à la quantité d'eau dont j'ai besoin pour stocker en énergie mon équivalent de 1000 m3 de roche....

merci à Fred77 qui nous informe qu’un danger potentiel est possible dans le calcaire avec les infiltrations souterraines. C’est bien évidement un risque que j’intègre et qui serait fatal au projet déjà bien complexe (d’où l’importance de franchir des jalons réversibles durant la mise en œuvre du BTES). L’ayant intégré, si je rencontre une veine d’eau importante (car il y a un seuil de vitesse d’écoulement), le projet se résumerait alors à une Géothermie verticale avec un bon rendement.
Christophe68 a écrit :Ton lien ne marche pas. De mémoire, il me semble en avoir vu à 600€ le m². Donc si tu peux en avoir à 100€ qui marche, oui. Par contre je ne sais pas ce que tu veux dire par "ATMO", les tubes sont mis sous vide. Sinon ça n'aurait aucun sens.

100 euros/m2 en France.

http://www.par le soleil.fr/capteur-solaire-thermique-atmo/

Ce type de capteur tube permet un fonctionnement en mode « drainback » pression atmosphérique et les avantages qui vont avec (pas de plomberie complexe) avec propriété de rendement intéressant (supérieur à un système sous pression).

Pour revenir au simple PE que j’ai expérimenté dans tous les sens, j’avais bien atteint cette température en statique mais pour plusieurs raison ce n’est pas convenable :

Le PE ne coûte pas chère(35 euros / 200m) mais il en faut toutefois 63m pour en faire un m2 de capteur, ensuite il faut l’associer à un châssis pour maintenir les tuyaux (petit bricolage) de manière pas très stable et pas forcement durable. Ensuite le PE n’est pas recommandé au-delà de 60° et il détient une forte inertie du à la rétention d’une quantité non négligeable d’eau (8 litres) soit 10 minutes pour élever de 10° l’eau contenue dans les tuyaux. Enfin il est important de lui associer une isolation et un polycarbonate pour le rendre utile au-delà de la saison estivale car sans ça, son rendement annuel est trop bas « 300 kwh/an ».
Enfin la perte de charge engendrée par les longueur du tuyau est un autre inconvénient à traiter et c'est très inesthétique. Je le préfère noyé dans le béton (plus durable, plus rentable...)

Pour résumer : 30 euros auto construit pour un capteur qui génère 500 Kwh annuel avec de l’isolation et la mise en place d’un polycarbonate est défavorable vis-à-vis d’un capteur plan d’occasion qui génère 1000 kwh annuel pour 50 euros sans l'approximation du bricolage.
Pour aller au bout de la réflexion des capteurs bas coût, j’ai par la suite essayé de l’associer à une faible quantité de béton à l’image d’un plancher chauffant. On gagne en ROI et en durabilité mais ça arrive tout juste à atteindre un capteur d’occasion. J’ai donc abandonné l’idée car le vrai nœud du problème dans mon cas était le coût du forage....

Enfin comme le meilleurs capteur pour le chauffage est le tube (performant l’hiver) et globalement plus performant que le plan en quantité d’énergie annuelle restituée (en moyenne 20% en plus),j’ai poursuivi du côté du capteur tube d’autant que l’association avec le BTES lui convient parfaitement (stockage de chaleur dans la roche non limitative en température) et surtout on le trouve neuf pour 100 euro/m2 ce qui permet de se consacrer uniquement à la difficulté du forage.

Christophe68
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Re: [projet] Stockage intersaison

Message par Christophe68 »

Fred77 a écrit :J'ai creusé un peu la question du stockage dans le sol pour mon projet de serre solaire. Dans mes recherches sur suis tombé sur des projets hollandais de stockage des calories en aquifère. Les français ont voulu copier mais sans succès. En hollande l'eau dans la nappe phréatique est presque statique, sur le site français l'eau se déplace de plusieurs centaines de mètre par an dans la nappe. La chaleur partait chez le voisin. Voici le rapport: http://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-60768-FR.pdf
J'avais pris contact avec la chercheuse qui avait mené ce projet et elle m'avait mis en garde sur l'eau qui peut transporter les calories stockées.
Je n'ai pas eu le temps de lire tout vos échanges, vous avez peut être déjà abordé le sujet.
Merci pour l'info. C'est étonnant pour les projets hollandais, car on utilise justement la nappe phréatique comme source froide pour les PAC avec deux puits distants d'une dizaine de mètres et ça marche très bien (dans le sens ou les calories sont parfaitement évacuées). Il s'agit peut être d'une nappe captive statique? Je connais mal la géologie.
On a déjà abordé le sujet. J'avais imaginé creuser une trancher pour former un bassin de grande dimension (200-500m) et isoler l'eau à l'intérieur, mais je suis arrivé à la conclusion qu'un bassin de grande dimension en surface restait l'option la plus économique pour une installation collective.
Fred77 a écrit :Mais dans du calcaire il peut facilement y avoir une nappe phréatique??
Dans le calcaire je ne vois pas trop comment. Mais sur la couche au dessus il peut y avoir des écoulements.
Il y a un ruisseau qui passe si j'ai bien compris?
lilian07 a écrit :Comme les dimensions sont critiques le stockage par bassin devient un concurrent sérieux mais alors il faudrait l'isoler très significativement et j'ai du mal avec ce type d'approche et aussi parce que je suis fortement engager dans le "type BTES"
L'isolation se fait par le dessus avec une dalle flottante ou avec une armature en dur et sur le pourtour. Le capteur solaire est situé au dessus.
J'ai montré un exemple en page 6. L'isolation en terre est inutile pour un bassin de 10m de coté, les 100m² fournissent assez de surproduction pour compenser les pertes globales.
lilian07 a écrit :Il y a peut être une erreur de calcul car 15 jours de diffusion (1.5 mm²/s) dans mon BTES correspond à un rayon de 1.4 m (rayon de pénétration de la chaleur dans le calcaire) sur 15m de haut (profondeur des forages 18m) ça donne environs 91 m3 de roche.
Oui le calcul est juste.
lilian07 a écrit :soit dans mon cas 11 jours de soleil qui fera passer le milieu de 10° à 40°....en 15 jours on serait donc approximativement à 52°dans la roche,au-delà la diffusion va poursuivre son chemin plus loin (au-delà du rayon de 1.4m)
Oui mais attention! Si tu as bien un dT moyen de 30° dans tes 91m3 de roche, la température dans ton cylindre ne sera pas uniforme. Tu auras une courbe de température qui ressemblera à une fonction de type 1/x, c.à.d. que la température va grimper en flèche au voisinage du puits et dépassera les 100°. Je n'ai pas trop le temps de développer ce soir, mais je reviendrais dessus plus en détail, je compléterais mon post demain.

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