Petite PAC hydro avec entrée HT : ça existe ?

Soutien solaire aux Pompes à chaleurs

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Re: Petite PAC hydro avec entrée HT : ça existe ?

Messagepar Misho » Jeu Avr 27, 2017 18:25 pm

Je suis encore au stade de l'idée, rien n'est réalisé donc tout est encore faisable :-D Par contre je mets pas un coup de pelle sans avoir une solution détaillée qui marche sur le papier.

J'ai un potentiel d'environ 50m² de capteurs sur le toit, à volonté sur le terrain, et je prends bien sûr un cylindre optimisé. J'avais "pifométrisé" la dimension donc ça reste à voir, mais le but du jeu est bien sûr d'optimiser le rapport énergie stockée/COP de la PAC.
J'ai un grand terrain en légère pente avec plein de mètres d'argile, donc pas de pb d'eau ni de profondeur.

Je m'en vais en quête d'une PAC crash-test :boxe:
Je me dis de plus en plus que la meilleure utilisation du BTES individuel, c'est de super-optimiser le COP d'une PAC géothermie, plutôt que d'essayer d'avoir du "zéro kW" au prix d'une construction de dingue... Et si ça marche vraiment bien, on pourrait espérer alimenter la PAC en photovoltaïque :cool:

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Re: Petite PAC hydro avec entrée HT : ça existe ?

Messagepar lilian07 » Ven Avr 28, 2017 11:05 am

Bonjour,
J'ai pour ma part fais énormément de recherches et discuter avec des chercheurs (notamment du BRGM) afin de rendre réaliste le stockage de masse dans le sol malgré le coût de l'excavation et du forage et malgré la taille à l'échelle d'une résidence.
J'ai mis un an à conclure après des simulations numériques car les équations mathématiques me sont inaccessibles et le sont également pour les bureaux d'études que le stockage thermique dans le sol est non réaliste sans PAC lorsqu'on est en dessous de 2000 m3 de volume de stockage soit un cylindre de 10m de profondeur sur 14m de diamètre.

Après un peu d'insistance de ma part, j'ai compris que ce n'est pas si dramatique que ça, car au final même à Darke Landing il y a un chauffage au gaz de secours et on ne peut raisonnablement s'exclure totalement du solution de chauffage de ce type sans secours avec des COP de l'ordre de 6.
Par ailleurs je considère qu'une PAC est un système fiable et dont la technique est encore en cours d'amélioration notamment sur le COP (la théorie dit que le COP peut atteindre les 15, pour moi non réalisable) et sur les gazs écologique type CO2.
Comme l'émetteur de chaleur est fixé par nos choix techniques (plancher chauffant , radiateur basse températures...) seul reste l'amélioration de cette foutu source froide qui doit avoir permettre un delta (source froide/source chaude) la plus basse possible et être la plus stable d'où le BTES sur la source froide.
Pour Les discussions techniques, tu pourras consulter ce post si tu as le temps : viewtopic.php?f=40&t=5263
Tu trouveras plein de ressources techniques mais pas la réponse à ta question sur la faisabilité et le résultat que tu attends de ton projet (https://publications.polymtl.ca/1072/1/ ... traete.pdf)
C'est le document qui est pour ma part le plus intéressant pour appréhender la problématique.

Si besoin je te propose une simulation numérique car j'ai déjà le model du BTES pour mon habitat (je suis pour ma part dans une phase de recherche d'optimum entre les panneaux thermiques, le stockage et la gestion intelligente de tout ça....).
Lilian

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Re: Petite PAC hydro avec entrée HT : ça existe ?

Messagepar Misho » Ven Avr 28, 2017 17:08 pm

Merci, j'avais lu le topic mais j'avais pas l'étude dans ma pile de docs sur le BTES. :cool:

Les équations ne me sont pas forcément inaccessibles, mais j'ai une faculté certaine pour aborder ce type de problème de manière intuitive, en étant la plupart du temps plutôt dans le vrai.
Et effectivement, j'avais vu d'entrée que les pertes sont de l'ordre de la surface et la capacité de l'ordre du volume, donc plus le BTES est petit, moins il est efficace. Tes conclusions vont dans le même sens.
Mais je cherche vraiment une solution individuelle, donc faut faire avec ou faut faire sans.

Je note ta proposition ;-) pour quand j'aurai joué un peu avec mon prototype : je vais déjà monter un système avec une PAC, un bidon de flotte chaude quelconque et un mitigeur thermostatique pour voir 1) si la pompe ne pète pas :-? , et 2) si le stockage long terme vaut le coup niveau rendement ou si une bonne vieille géothermie horizontale fait aussi bien pour moins cher de construction.

Pour le COP maxi des PAC, bien sûr on n'atteindra jamais le 15, principalement car il est atteint à dT°=0, donc la PAC ne sert à rien. :lol:
Entre les deux, frottements de la mécanique et du fluide, choix du fluide vs les T° d'utilisation, isolation des circuits, récupérations internes, etc. sont pleins de compromis. Je trouve que 6 c'est déjà pas mal du tout, une machine à x000€ est vite rentabilisée !

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Re: Petite PAC hydro avec entrée HT : ça existe ?

Messagepar lilian07 » Ven Avr 28, 2017 18:53 pm

Pour revenir au cœur du sujet à mon humble avis :
- je n'irai pas faire des essais au delà de la température préconisée par le constructeur au primaire l'idée est de conserver le plus longtemps le système thermodynamique.
- Si la température est au delà de 25° au primaire j'envisagerai plutôt une vanne 3 voies qui permettrait de bypasser le primaire sur le secondaire avec des émetteurs basses températures type "plancher chauffant" ou les températures de l'ordre de 30° sont exploitables. Système simple qui économise la PAC en cas de dépassement de la plage.

Mais comme j'ai évoqué précédemment tu dépasseras rarement la température de 25° avec un BTES de 700 m3.
[url]Petit résultat de simulation rapide :[/url]
50m2 de capteur plein sud sur montélimar, un ballon tampon d'eau de 5m3 et un BTES de 700m3 de 6m de profond à 1m sous terre isolé par le dessus sur 2 ans de simulation (du 1er janvier de l'année 2015 au 1 janvier de l'année 2017 (17280 heures).
Il n'y a aucune puissance soutirée du BTES c'est donc une injection de toute la puissance des capteurs vers le sol.
Voici le résultat des températures à la sortie de BTES :
Bleu : température sortie du BTES / rose : température moyenne du BTES / rouge : température moyenne du sol hors BTES à 1m.


BTES-50m2-700m3v2.jpg


J'ai réalisé une simulation à 5 ans et j''ai constaté une bonification de 3° dans le temps ce qui veut dire que toute l’énergie injectée est quasiment perdue en 1 année.
Ce qui est cohérent avec la diffusivité de chaleur dans le sol.
Le pic de température à la sortie du BTES serait de 45° au plus fort de l'année début Août mais ce pic dépend avant tout de l'échangeur de chaleur (nombre de puits du BTES et longueur de tuyau dans le sol) et du stockage court (ballon d'eau de 5m3) ce qu'il faut voir c'est la température moyenne du BTES qui s'établit au max à 33°.

Ceci sans soutirage de chaleur.
Lilian
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Re: Petite PAC hydro avec entrée HT : ça existe ?

Messagepar Misho » Mer Mai 03, 2017 18:28 pm

Hum, merci pour cette simulation sans équivoque :confus: pour 3°C, même pas sûr que le gain de COP compense la consommation du circulateur. Et ça ne compensera jamais la froideur du jacuzzi olympique que je pourrais chauffer avec tous ces capteurs :lol:

Va falloir que je trouve autre chose pour un éventuel stockage intersaisonnier.

En revanche, pour revenir à la PAC, j'ai eu une autre lumière : les PAC air/eau, elles, sont forcément conçues pour tenir 40-45°C au plus fort de l'été. Et au final, l'aérotherme se contrefiche de savoir s'il est traversé par de l'eau ou de l'air... Donc je vire le ventilateur, j'enferme l'aérotherme dans un caisson étanche muni de 2 raccords, je fais circuler de la flotte dedans et il s'appelle maintenant l'hydrotherme. Non ?

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