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mbn du puy
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Message par mbn du puy »

Bonjour,

Petit nouveau sur le forum, déjà à la retraite depuis 64 ans, et ça fait 5 ans.

Le solaire, m'intéresse, mon gros pb pour les applications domestique (le thermique) c'est une rentabilité à 6-7ans- voire plus … Donc c'est pas mon projet … Mais, je suis passionné de plantes tropicales, dont les frangipaniers, et eux sont frileux.
J'ai donc bâti une serre, structure récupération de serre horticole, modifiée pour être carrée, et 20m² de surface utile. Polycarbonate de 30 mm d'épaisseur, et bilan thermique de 3000 W avec 20° d'écart de température (ce qui arrive quasi jamais, là où j'habite, prés d'Aix en Provence)
L'hiver, il faut chauffer, et j'ai 4.7 m² de capteurs solaire, de récup (pas encore vérifiés) .. ils seront installés sur mon abri à côté, sur le tit à environ 3 m de haut. Je compte chauffer par le sol (environ 170 m de PER) dans une couche de sable humide de 15 à 20 cm d'épaisseur, humide, même mouillé, car le sable a une conductivité thermique 4 fois plus forte si mouillé, et sa capacité de stockage aussi.
Donc 2 tonnes de sable, chauffé la journée, et restituant par conduction la nuit (calculs pas encore terminés pour voir le temps de charge, décharge ..)
Vous avez déjà compris, que mon métier c'est la thermo-hydraulique, donc de ce côté ça devrait aller, par contre même très bon bricoleur, je ne connais pas tous les matériels, et je compte apprendre de vous sur ce forum. Au passage, si je peux aider, je le ferai avec plaisir.
Pour les jours sans soleil, l'idée est d'utiliser un vieux chauffe eau, et faire faire circuler dans 2 récepteurs de pompe à chaleur avec ventilo … Ce sera dans un deuxième temps, c'est peut-être une roue de secours, si j'ai du mal à restituer la nuit à travers le sable, dans ce cas l'eau circulera dans le stockage puis les échangeur de PAC ( 2 échangeurs de 2 kW).

Une usine à gaz, oui un peu … Ah, capteurs auto-vidangeables, je vais donc construire autour de cette caractéristique.

La serre est construite et a fonctionné l'hiver 2019 avec 1 radiateur soufflant de 1.5 kW, j'ai maintenu plus ou moins 10-12° la nuit avec qq nuits à 5°. Deuxième étape imminente, la pose du PER (13x16) au pas de 10 cm … recouvrir de sable etc .. et être prêt à rentrer les plantes courant octobre.

Selon le temps etc .. .pose des capteurs sur le toit (un container plat) orientés sud, et à 60°. Collecteurs capteurs cuivre, le PER c'est pour le reste du circuit …

Faudra encore pondre un schéma pas trop compliqué, avec une régulation si possible minimum … je cogite .. :oops:

La serre
https://photos.app.goo.gl/XiTxdC2xue3JxMHL8
le capteur
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Bonne soirée. Michel

domwood
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Re: Nouvel inscrit, et un projet

Message par domwood »

Bienvenue ici.

Jolie serre !

L'humidité du sable ne va pas partir avec la chaleur ?

Pour le drainback, bien positionner les capteurs avec la pente ad hoc. les capillaires dans le sens vertical, je suppose.

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mbn du puy
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Re: Nouvel inscrit, et un projet

Message par mbn du puy »

Merci Dom,

Alors oui, les tubes des panneaux seront verticaux, donc les capillaires verticaux, je mettrais une légère pente pour que le collecteur du bas draine bien toute l'eau.

Pour le sable, c'est une bonne question. Le fond est isolé avec du polystyrène extrudé de 60 mm. Pour maintenir l'humidité, un film pour serre horticole contre le fond, puis 5 cm de sable (pour que le bas des tubes PER puissent échanger de la chaleur). Un grillage à maille carré pour fixer le per au pas de 10 cm. Ensuite, entre 10 et 15 cm de sable.

Arroser l'ensemble jusqu'à (presque) saturation, et on fini par un film identique en polyane. Ce sera étanche partout. Faudra peut-être jeter un coup d'oeil tous les ans … Par dessus le polyane, sans doute encore qq cm de sable, et une toile tissée pour serre, pour assurer la resistance au poinçonnage.

Au delà de l'évaporation de l'eau du sable, qui pourrait être compensée par une aspersion régulière, le vrai pb est que ma serre doit être sèche en hiver, car les frangipaniers sont au repos, sans feuilles ou presque, et sans eau de début nov au mois de mars … L'humidité, ferait risquer des pourritures accélérées par des températures assez fraiches, 10-15°.

Je vais ouvrir un nouveau post pour décrire le projet, (car ici on est dans la présentation des "newcomers" ), il sera alimenté au fil de l'avancement. Pour ceux qui veulent aller plus loin, je donnerai aussi mes calculs, et plus tard (en 2021) j'espère des résultats. MAIS J'AURAI SANS DOUTE DES QUESTIONS, pour valider mes choix, ou les modifier :mrgreen:

Des frangipaniers … ça marche très bien en métropole (seul l'hiver est délicat)
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Re: Nouvel inscrit, et un projet

Message par j2c »

C'est un beau projet. Sachant que les nuits les plus fraiches cohincident avec de belles journées ensoleillée.

Je partage l'inquiétude liée à l'humidité, qui va forcément s'équilibrer avec l'environnement à partir du moment où ton circuit va être mis en chauffe.

J'ai également un truc qui m'inquiète. C'est lié au batiment lui-même. Sans pouvoir te donner des chiffres... J'ai le sentiment que ça risque de poser des problèmes.

Le matériaux utilisé est le même que celui de ma veranda. En été, c'est une étuve la journée, et tout de suite frais la nuit. ça ne conserve pas la chaleur.
En inter-saison, il fait bon la journée, et très froid la nuit.

Ce constat me donne l'impression qu'il n'y a aucune inertie. Le moindre apport de chaleur, fait monter la température. La moindre soustraction de chaleur, fait baisser la température.
Le batiment n'a pas d'inertie.

J'en vient à ma conclusion. Je pense que pour utiliser 'un plancher solaire direct, il faut BEAUCOUP d'inertie. Cette inertie va permettre d'emmagaziner la chaleur, au lieu de la restituer la journée, et restituer la nuit.

Mon sentiment, c'est que ton plancher va rapidement restituer sa chaleur dans la serre déjà chaude.. générant une augmentation de température non voulue la journée (le soleil fait déjà le travail à travers la serre). Et comme on aura tout consommé... la nuit.. ça sera froid.

Je pense que 6cm de polystirène extrudé, c'est short. Je partirai facile sur 10cm.
Ensuite, au lieu d'utiliser du sable, je partirai sur du beton. Une bonne couche de 20 à 30cm... Pour avoir beaucoup d'inertie.

Enfin, je me débrouillerai pour mettre des parpings dans la serre pour augmenter l'inertie.

Et pour finir, la nuit, j'y mettrais bien des rideaux pour limiter les déperditions de chaleur.
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mbn du puy
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Re: Nouvel inscrit, et un projet

Message par mbn du puy »

Merci J2c,

Tes remarques sont bonnes, je vais argumenter dans ton texte.

C'est un beau projet. Sachant que les nuits les plus fraiches cohincident avec de belles journées ensoleillée. Je partage l'inquiétude liée à l'humidité, qui va forcément s'équilibrer avec l'environnement à partir du moment où ton circuit va être mis en chauffe. Comme je l'ai dit les 20 cm de sable sont "emprisonnés entre 2 couches de polyane, à mon avis l'humidité ne devrait pas partir

J'ai également un truc qui m'inquiète. C'est lié au batiment lui-même. Sans pouvoir te donner des chiffres... J'ai le sentiment que ça risque de poser des problèmes.Le matériaux utilisé est le même que celui de ma veranda. En été, c'est une étuve la journée, et tout de suite frais la nuit. ça ne conserve pas la chaleur.
En inter-saison, il fait bon la journée, et très froid la nuit. Oui, pas d'inertie c'est vrai, en été tout est ouvert, mais ça monte à 45°, ceci dit aucune plante. En hiver tout fermé et en journée, ça va monter à 25°, et le sable doit chauffer d'abord en profondeur, puis restituer la nuit. Il y a un temps de retard pour que l'onde de chaleur remonte, une constante de temps de 8h environ, à peaufiner avec la conductivité du sable et son épaisseur (il y a 5 tonnes de sable). Ces calculs ne sont pas simples. Faudra voir à l'usage, mais les 5 tonnes de sable vont donner de l'inertie c'est sûr.

Ce constat me donne l'impression qu'il n'y a aucune inertie. Le moindre apport de chaleur, fait monter la température. La moindre soustraction de chaleur, fait baisser la température. Le batiment n'a pas d'inertie. Oui, le bilan thermique avec 10° d'écart c'est environ 1500 W … encore une fois l'inertie c'est le sable, il suffit que la puissance qui remonte soit suffisante … pas si sûr. C'est pour ça que j'ai (dans un deuxième temps) un dispositif de secours, avec 2 aérotherme de PAC, et une circulation dans le PER sous le sable pour extraire la chaleur plus vite (et une régul de T)

J'en vient à ma conclusion. Je pense que pour utiliser 'un plancher solaire direct, il faut BEAUCOUP d'inertie. Cette inertie va permettre d'emmagasiner la chaleur, au lieu de la restituer la journée, et restituer la nuit. C'est vrai, mais 5 tonnes de sable c'est l'équivalent de 6000 lit d'eau ou plus. Je dois confirmer le temps de retard apporté par l'inertie du sable, il faudrait au moins 6h de décalage, sachant que dès 16h, plus de soleil, et les températures baissent vite

Mon sentiment, c'est que ton plancher va rapidement restituer sa chaleur dans la serre déjà chaude.. générant une augmentation de température non voulue la journée (le soleil fait déjà le travail à travers la serre). Et comme on aura tout consommé... la nuit.. ça sera froid. Non, c'est justement parce qu'il y a un retard, 15 cm de sable, c'est pas mal

Je pense que 6cm de polystirène extrudé, c'est short. Je partirai facile sur 10cm. bien sûr, mais avec 6 cm, le plancher ne consomme que 6% du bilan de la serre, donc 200W pour 20° d'écart int.ext, optimisation technico-économique, car cette serre coute déjà 4500€, avec de la récup :-x

Ensuite, au lieu d'utiliser du sable, je partirai sur du beton. Une bonne couche de 20 à 30cm... Pour avoir beaucoup d'inertie. Alors là c'est pas mon choix, il n'y a pas que l'inertie (accumulation de chaleur) mais aussi la restitution, et le décalage en temps de l'onde de chaleur, avec le sable (encore une fois c'est une serre) la correction est possible, dans une sens ou l'autre

Enfin, je me débrouillerai pour mettre des parpings dans la serre pour augmenter l'inertie.il en faudrait beaucoup (trop), le parpaing n'est pas l'idéal, l'eau est bien meilleure … bref j'ai 20m² utile, je ne peux pas prendre plus de place. J'aurais pu, isoler à l'extérieur les murs en parpaing, c'était compliqué, il aurait fallu 12 cm de PU, j'ai fait des compromis. L'inertie avec le sable devrait être correcte, et comme le sol sera chaud, ça va aider à uniformiser l'ensemble

Et pour finir, la nuit, j'y mettrais bien des rideaux pour limiter les déperditions de chaleur.j'ai déjà prévu du bulle pack fixé sur la partie horizontale de la charpente, à environ 2 m de haut, ça va réduire la convection vers le toit, et pour le reste on verra à l'usage

Pour terminer, mais il y a déjà trop de tech dans un post de présentation LOL, qq courbes qui illustrent bien tes propos J2C sur l'inertie, et qui montent un premier fonctionnement sur l'hiver 2019-2020, avec une puissance électrique au rabais (insuffisante de 1300W), j'espère bien mieux avec le solaire !!! (passif avec le sable, et dynamique avec les 2 aérothermes .. un jour)
qq courbes.jpg
qq courbes.jpg (62.86 Kio) Vu 164 fois
Merci pour tes commentaires J2C. Mon métier c'est la thermique et l'hydraulique avec un zest de régulation, mais de la théorie à la pratique il y a loin; je compte vraiment sur ce forum pour avancer sans trop me tromper, sur la sélection des matériels, régulation et schémas ...

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Re: Nouvel inscrit, et un projet

Message par j2c »

A la lecture de tes remarques, je vois que tu t'es déjà posé pas mal de questions.

Ce projet s'avère être sain, et devrait donner des résultats sympas.
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Re: Nouvel inscrit, et un projet

Message par mbn du puy »

Merci J2c, ya encore du taf .. LOL

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