Murs solaires directs : dimensionnement murs+capteurs

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mraous
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Message par mraous »

Bonjour à tous,

Nous souhaitons installer des murs solaires directs sur les murs de refend de notre maison (pierre calcaire légère, 45 à 50 cm de large)
Fixation du réseau+diffusion: enduit terre-paille. Avec 1volume de paille pour 1 de terre, nous avons un enduit qui n'a pas de retrait, et il est terriblement collant: nous avons fixé toutes nos gaines électriques comme ça.
Le lambda de ce type d'enduit reste assez faible. Au pire, la capacité isolante de l'enduit permettra d'augmenter le déphasage, mais comme les murs sont entièrement pris dans le volume chauffé la chaleur sera forcément restituée dans le long terme, avec un déphasage plus important.

En picorant des infos dans le livre et le forum, ce dimensionnement me parait correct, pouvez-vous me le confirmer?

L'étude thermique de notre batiment annonce des besoins de 5500KWh/ans, soit 25 KWh/j sur la saison de chauffe (230j).
Si je prend comme référence la capacité de stockage du béton, 17 m3 de stock peuvent me fournir ces 25kWh pour une variation de température de 2,5°. (25KWh/0,5/1,16/2,5K=17,2m3). Je dois donc équiper 17,2m3 de mur, pour une surface de 54m2 (certains murs peuvent être équipés sur 2 faces)
Avec un pas de 15, je vois que l'on considère que le mur a une puissance de 100W/m2. Donc sur 54m2 on obtient 5400W, soit les 25kwh en 5 h de fonctionnement. Comment rallonger ce délai?
Pour recharger les murs, avec l'apport journalier moyen en hiver de 2kWh/j (sud des Landes), il faut 12,5m2 de capteurs.

Est-ce que le raisonnement se tient, ou suis-je dans les choux?

Je précise que nous aurons un poêle à bois en appoint, je n'ai pas besoin d'un dimensionnement ric-rac, je veux que les MSD fonctionnent "en fond", comme une masse inertielle chaude (ou tiède...). Les murs seraient mis en fonctionnement dès la mi-aout pour être à 25-30° dès que le temps se gâte, car il serait impossible de les remonter en température avec un soleil d'hiver.

Merci d'avance pour vos commentaires, j'ai sans doute dit un paquet de bêtises!!

Mraous

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monteric
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Message par monteric »

Bonjour,

je ne me suis pas penché sur tes calculs mais voila ce que je peux te donner comme info :

150 W / M2 si pas de 15 cm

170 W / M2 si pas de 12 cm (ou 10 en allège et 15 en partie haute)

200 W / M2 si pas de 10 cm

Il te reste donc a déterminer ton besoin de puissance et la surface disponible et tu en déduit le pas. Ces données sont pour du multicouche DN16.

Normalement on ne doit pas mettre de paille dans l'enduit ou seulement un peu pour éviter les fissures, mais du sable, de la terre et de la chaux.
La paille c'est pour l'isolation donc pas terrible si tu veux en faire un mur chauffant.
Perso nous en avons terminé un il y a quelque semaine en terre/sable/platre ..

Amicalement.

Eric
20 m²thermique, Poele bouilleur, Chaudiere granulé, UVR16X2 + UVR610
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mraous
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Message par mraous »

Bonjour Montéric,

Oui pour la paille, mais comme dit plus haut je me demande si la légère isolation du terre-paille n’aurait pas finalement un effet bénéfique, à savoir de lisser dans le temps la restitution de l'énergie solaire.
Sachant que le lambda du terre paille est évalué à autour de 0,32W/m.K avec un vol de paille pour 1 de terre, ça reste un isolant peu performant.
Le mur dans tous les cas rayonne lorsque sa température est sensiblement supérieure à celle de la pièce à chauffer. Avec la résistance thermique du terre paille, ce moment est un peu retardé, lorsque la température de la pièce chute (soirée) et/ou quand le mur monte en température.
Il faudrait trouver un équilibre, pas facile en théorie vu tous les paramètres incertains en jeu... Mais avec un enduit de 3-4cm avec un lambda de 0,32, je ne crois pas que l'on risque de se retrouver avec un mur bouillant qui ne rayonne pas derrière l'enduit!

Pour la variation de puissance en fonction du pas, c'est noté.

Quel pas choisir? Je pense qu'il faut favoriser une petite puissance sur une grande surface (autant avoir beaucoup de mur à une température tiède qu'un mur très chaud: baisse de rendement et mauvaise répartition de la chaleur dans la maison). Mais y a-t-il une limite basse?
Concrètement:
Dans ma maison, pour 18m3 de stock je dispose de 54m2 de mur équipé.
J'ai besoin de 25kWh/jour.
Si je souhaite répartir cet apport sur 24h, j'ai besoin d'une puissance globale de 1000W. Soit 19W/m2!
Il faut alors un très grand pas, et je ne pense pas pouvoir obtenir une homogénéité de surface.
Sur quoi puis-je jouer? Si j'augmente le pas et la puissance, la chaleur est dissipée plus rapidement. Donc les murs vont continuer à perdre de la chaleur sur les 24h, et la journée suivante ne pourra pas les recharger à 30°? En gros, le mur aura une température moyenne plus basse?

Merci d'avance à tous ceux qui voudront contribuer!

Pour ceux que ça pourrait intéresser, les calculs, affinés avec les caractéristiques propres à une pierre calcaire très tendre:
Q (Joules)= m (kg) x c (J/kgK) x DeltaT (K)
Quantité de chaleur= masse x Chaleur spécifique x écart de température.
Donc m= Q/(CxDelta T)
Donc Volume= Q/(CxDeltaTxmasse volumique)
Ici, pour un mur de pierre calcaire légère, (C=1000J/kgK, masse volumique 1600kg/m3) qui oscille de + ou - 3 degrésC , et un apport énergétique souhaité de 25kWh( 9x10exp7 J):
Volume de mur= 90 000 000/(1000*3*1600)=18,75m3
18,75m3 de mur peuvent emmagasiner ou restituer 25kWh en variant de 3°C.


Mraous

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Message par mraous »

Bonjour,

Pas de commentaires?
En fait en réfléchissant dans mon coin, j'ai un problème avec l'idée de faire correspondre une puissance à un pas donné du réseau caloporteur. En effet, la puissance du mur chauffant correspond à la quantité de chaleur qu'il restitue, qui dépend principalement du différentiel de température entre la pièce et le mur. Et ce différentiel dépend de la température de la pièce, de celle du mur et donc de celle du caloporteur. Or la température du caloporteur dépend de l’ensoleillement, qu'on ne maitrise pas, mais aussi du dimensionnement de l'installation, qui doit assurer un fonctionnement à basse température.
L'info
"150 W / M2 si pas de 15 cm
170 W / M2 si pas de 12 cm (ou 10 en allège et 15 en partie haute)
200 W / M2 si pas de 10 cm " est sans doute valable dans le cas d'un différentiel de température donné: température intérieure autour de 18-19° j'imagine , mais quelle température pour le mur/le caloporteur?


Un enduit "terre/sable/platre ..": avec quel type de proportion? Quel est l'interet particulier à ajouter du platre?

Dans l'attente de vos réponses!

merci

Mraous

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monteric
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Message par monteric »

Bonjour,

Je vais essayer de te donner quelques infos mais en ce moment je suis en plein travaux et le temps manque :sad:
Le platre permet d'éviter les fissures au séchage, mais il faut aussi et surtout, appliquer immédiatement apres l'enduit une toile de jute pour éviter les fameuses fissures. Ce que je n'ai pas fait car il etait tard et je voulais les faire le lendemain ... trop tard car le mur avait deja fissurer :cry:
Donc rebouchage et une nouvelle petite couche afin de poser la toile et hop plus de soucis.
Coté température on peut monter un mur jusqu'a 30° sans soucis contrairement à un planché chauffant.

Pour les proportions il faut que je retrouve ....

Amicalement.

Eric
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Message par ventura »

[quote="mraous"]Bonjour,

Pas de commentaires?
En fait en réfléchissant dans mon coin, j'ai un problème avec l'idée de faire correspondre une puissance à un pas donné du réseau caloporteur. En effet, la puissance du mur chauffant correspond à la quantité de chaleur qu'il restitue, qui dépend principalement du différentiel de température entre la pièce et le mur. Et ce différentiel dépend de la température de la pièce, de celle du mur et donc de celle du caloporteur. Or la température du caloporteur dépend de l’ensoleillement, qu'on ne maitrise pas, mais aussi du dimensionnement de l'installation, qui doit assurer un fonctionnement à basse température.
L'info
"150 W / M2 si pas de 15 cm
170 W / M2 si pas de 12 cm (ou 10 en allège et 15 en partie haute)
200 W / M2 si pas de 10 cm " est sans doute valable dans le cas d'un différentiel de température donné: température intérieure autour de 18-19° j'imagine , mais quelle température pour le mur/le caloporteur?


Un enduit "terre/sable/platre ..": avec quel type de proportion? Quel est l'interet particulier à ajouter du platre?

Dans l'attente de vos réponses!

merci

Mraous[/quote]

Bonjour,
je vous présente mon expérience personnelle de mon mur chauffant
Au lieu de parler de puissance /m2/pas? je préfère parler d'un flux moyen de chaleur, d'une température de surface du mur, d'une température de la salle d'eau. Le descriptif de mon mur est sur autre forum.
pour de l'eau à 45°C dans le PER j'obtient une température de 23°C dans la salle d'eau.
Et si c'était à refaire ?
Je voudrais vous faire l'auto critique de mon installation
La solution placo simpliste à premiere vue ma posée des problèmes:
Le placo vert ne résiste par à l'eau
J'ai fait des essais à part,
platre pur séchage une heure, tous les mélages on rajouté du temps au séchage, essai platre +sable fin, platre+ciment+sablefin, platre+ciment+sable fin +charbon.
la conclusion j'ai coulé du platre 1 volume dans 2 volumes de sable fin ( à sec ).
Le ciment à une conductibilité environ 2 fois superieures au platre

Si c'etait à refaire isolation du mur extérieur ,ensuite brique pleine de 5cm
rainurage profondeur 22mm sur pas de 15cm , vide de brique au demie tour
liaison des tubes avec ciments+ sable fin avec adjuvant + fibres
crépis identique à ce mortier.
La pose des faiences avec colle special PC , + joint spécial PC voir avec les fournisseurs
A bientot . Salutations

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ringeval
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Message par ringeval »

bonsoir,
pour tes murs terre-paille: tu n'as pas besoin de mettre autant de paille, tu peux faire 1 pour 5, voir 6; la paille, c'est uniquement comme liant; mes murs chauffant de 15 cm d'épaisseur, je les ai réalisé en terre copeaux, 1 pour 5/6; et pas eu trop de fissures; je les rebouchais le lendemain, et sur lendemain...; sur ces 12 cm de terre-copeaux, après séchage complet, j'ai refais un enduit terre-chaux-copeaux, puis un badigeon chaux; pourquoi un enduit finition terre chaux copeaux; tout simplement parce que c'est plus facile à réaliser, et pas de fissures.

sinon, j'ai mis le multicouche de 16 dans des entailles faites sur l'ossature sur l'un des côtés du mur, en le coudant entre ces ossatures pour le positionner au maximum dans le mur;
et bien, même comme cela, la chaleur est très mal restituée de l'autre coté du mur.

donc, si j'ai bien compris, contre ton mur en pierre, tu fais un enduit terre en y incorporant tes tuyaux; je ne pense pas que tu réussiras à chauffer l'intégralité de ton mur;

thierry

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