Besoin de qq conseils. Serre avec plancher chauffant solaire

[mbn du puy]

Bonjour,

en référence à ma présentation (viewtopic.php?f=39&t=10148), voici un premier point que j'aimerais confirmer avec vous :

le plancher chauffant de la serre (sous sable) fait environ 20 m², avec 160 m de tube PER 16x13, au pas de 10 cm (car 6 kw maxi /20m² en accumulation, j'ai besoin de 3kW en restitution), et je n'avais pas trop réfléchi à la perte de charge dans les tubes et choix du circulateur etc …

En lisant les articles web, on dit "partout" limiter les longueurs à (environ) 80 m par circuit .. et voilà donc pourquoi je vais devoir faire 2 zones .. de 80 m !!! … confirmé par les calculs (j'aime bien comprendre).

Tout est dans l'image, je l'espère, et c'est vrai que vos remarques et conseils seront précieux, en particulier, je vais devoir choisir (ou récupérer) circulateur, régul, et aussi trouver le fameux "backdrain" puisque mes capteurs sont adaptés pour, et situés à environ 3 m au dessus du plancher. Tout est normalement correct pour faire ce genre de design (je ne souhaite pas passer au Glycol).

Merci d'avance pour vos remarques et conseils .. car si je sais (un peu) calculer, la plomberie n'est pas mon métier

plancher serre 1 circuit.JPG (57.41 Kio) Vu 13249 fois

plancher serre 2 circuits.JPG (61 Kio) Vu 13249 fois

En conclusion : La perte de charge est divisée par 8 (par 4 car la vitesse est moitié dans le tube, et par 2 encore car la longueur est moitié) … trouver des circulateurs avec une puissance de pompage de 2m (disons 4 à 6) sera donc facile.
Le revers de la médaille, comme la vitesse baisse le coefficient d'échange dans le tube baisse aussi, de 70%. Même à 0.5 m/s on reste en régime turbulent, favorable.

Mais le transfert total comprend : l'échange dans l'eau, la paroi du tube PER, et surtout l'échange avec le sable, qui est sans doute l'effet limitant … minimisant finalement l'influence de la vitesse dans le tube. Là aussi , s'il y a des remarques ou compléments d'info, je suis preneur. Encore qq estimations à faire.

Bonne journée. Michel

[mbn du puy]

Hello,

Bon j'ai fait un premier jet de mon schéma, merci Clément, j'ai récupéré qq éléments de ton dessin ...

Mon système doit chauffer sur 20m², une épaisseur de sable de 15-20 cm pour ma serre. L'idée (encore qq calculs à faire) est qu'en journée, on chauffe en profondeur, et la nuit (déphasage) la chaleur remonte et chauffe la serre.

Un système additionnel, au cas où, pour sortir la chaleur, c'est 2 échangeurs de PAC, plus ventilo, avec circulation dans le sable, mais aussi le ballon (vieux cumulus encore en état, d'ailleurs la résistance chauffante permettra de pallier à un manque éventuel de soleil).

Pas encore mis les régulateurs et leur action sur le schéma, mais en gros le premier s'occupe du solaire avec le deltaT capteur/sable, et met la pompe en action. Le deuxième regarde la température de la serre, et si trop basse va agir sur qq vannes, et le circulateur pour extraire la chaleur du sable.

J'ai aussi regardé le back-drain, je pense que le chauffe eau doit pouvoir aussi faire office de cette capacité, permettant l'échange air / eau avec les capteurs.

A bientôt pour d'autres explications, et un schéma amélioré, je suis preneur de vos conseils, et de vos expériences.

APPER - MBN Serre 1.jpg (41.25 Kio) Vu 13030 fois

[Bernard (Lyon)]

Bonjour Mbn,
Je parle sous couvert des spécialistes de la question qui voudront bien me reprendre. Je crois que le vase d'expansion fait double emploi.
Le ballon de 150 litres partiellement rempli d'air, va encaisser la dilatation de l'eau.

[mbn du puy]

Bonjour Mbn,
Je parle sous couvert des spécialistes de la question qui voudront bien me reprendre. Je crois que le vase d'expansion fait double emploi.
Le ballon de 150 litres partiellement rempli d'air, va encaisser la dilatation de l'eau.

Merci Bernard c'est vrai. Je vais retravailler ce schéma sous l'angle remplissage vidange mise en pression.
Je vais sans doute remplacer ma vieille chaudière gaz Frisquet 23 kWh par une condensation et je devrais récupérer 2 circulateurs. Du coup je pense moins d'EV.
D'ailleurs je vais poster un autre sujet car j'hésite encore chaudière avec ACS ou juste chauffage et cumulus à côté.

Il y a aussi la PAC air eau dans le sud Est ça pourrait être jouable. Mais quand je vois le annonces demandant d'économiser l'électricité ... grrrr.

Michel mbn du puy

[ventura]

Bonjour,

en référence à ma présentation (viewtopic.php?f=39&t=10148), voici un premier point que j'aimerais confirmer avec vous :

le plancher chauffant de la serre (sous sable) fait environ 20 m², avec 160 m de tube PER 16x13, au pas de 10 cm (car 6 kw maxi /20m² en accumulation, j'ai besoin de 3kW en restitution), et je n'avais pas trop réfléchi à la perte de charge dans les tubes et choix du circulateur etc …

En lisant les articles web, on dit "partout" limiter les longueurs à (environ) 80 m par circuit .. et voilà donc pourquoi je vais devoir faire 2 zones .. de 80 m !!! … confirmé par les calculs (j'aime bien comprendre).

Tout est dans l'image, je l'espère, et c'est vrai que vos remarques et conseils seront précieux, en particulier, je vais devoir choisir (ou récupérer) circulateur, régul, et aussi trouver le fameux "backdrain" puisque mes capteurs sont adaptés pour, et situés à environ 3 m au dessus du plancher. Tout est normalement correct pour faire ce genre de design (je ne souhaite pas passer au Glycol).

Merci d'avance pour vos remarques et conseils .. car si je sais (un peu) calculer, la plomberie n'est pas mon métier

plancher serre 1 circuit.JPG
plancher serre 2 circuits.JPG

En conclusion : La perte de charge est divisée par 8 (par 4 car la vitesse est moitié dans le tube, et par 2 encore car la longueur est moitié) … trouver des circulateurs avec une puissance de pompage de 2m (disons 4 à 6) sera donc facile.
Le revers de la médaille, comme la vitesse baisse le coefficient d'échange dans le tube baisse aussi, de 70%. Même à 0.5 m/s on reste en régime turbulent, favorable.

Mais le transfert total comprend : l'échange dans l'eau, la paroi du tube PER, et surtout l'échange avec le sable, qui est sans doute l'effet limitant … minimisant finalement l'influence de la vitesse dans le tube. Là aussi , s'il y a des remarques ou compléments d'info, je suis preneur. Encore qq estimations à faire.

Bonne journée. Michel

Bonsoir,
Le calcul d'approche rapide :il faut faire la somme de tous les éléments de R ( résistance thermique )
Je rappel R = 1/K R ( résistance au passage de la chaleur)
avec K ( le passage de la chaleur )
K = 1/e/lamda + ( négligable dans un calcul d'approche alpha1+alpha 2)
Alpha... Ces 2 éléments font intervenir la mécanique des fluides et thermodynamique. C'est nécessaire sur de gros travaux
La résistance de contact,viscosité,pression, ECT ....
La résistance est variable si régime d'eau linéaire ou turbulant

Lambda de quelques éléments ( de tete à vérifier si je ne radote pas
lambda de eau 0,58 ( conduction thermique )
PER : 0,35.. R1
PEHD : 0,46 à 0,51
sable : 0,7 .......R2
ciment chaux 0,75......R3
Terre 0,75....... diffusion 0,17 cm/ jour 3,2 m/ an
Platre 0,35
Cuivre: 401
fer environ 42
inox : 16

R = R1 + R2 + R3 +( R4 si carrelage) ECT (Alpha et la représentation de la résistance de contact,convection, ect........).

Peut ètre utilisé dans le calcul l'approche rapide l pour une PAC : Sol / PC
Le sol j'ai des trucs à dire si vous le demandez.

Je vais souper
A+

[Bernard (Lyon)]

Bonjour Mbn
Dans ta présentation tu fais correspondre la capacité thermique de 5 tonnes de sable humide avec 6000 litres d'eau

Comment arrives tu à cette équivalence ?

J'en étais resté à la notion simple qu'il fallait doubler le volume de béton pour avoir la même capacité thermique de l'eau.

Pour moi, (... mais j'ai peut être tord ?) sable humide ou béton, cela se ressemble sur le plan thermique.

Donc pour moi, 5 tonnes de sable sont contenus dans 2,5 m3, et correspondent à la capacité thermique de 1,25 m3 d'eau, soit 1250 litres.

Me trompe-je ?

[mbn du puy]

Merci Ventura.

J'utilise effectivement les règles des planchers chauffants pour les ordres de grandeur et la restitution. Mais j'ai décidé d'avoir un système de restitution dynamique avec ventilo convecteurs ce qui complique un peu le schéma.

Pour les échanges dans le per puis le sable si la théorie ça va encore .. en pratique c'est peut-être pas si simple. Pour augmenter le lambda du sable il est mouillé et pris entre deux couches de plastique.

Après si la chaleur des capteurs à du mal à se transférer dans le sable il y aura augmentation des températures capteurs jusqu'à équilibrer les bilans.. On verra bien, avec qq mesures de T je serai fixé. Mais cette partie là c'est pour l'été ... j'espère.

Je dois encore m'assurer que mon schéma soit bien finalisé

Bonne soirée.

[j2c]

L'avantage du PER dans le sable, c'est que si ça fonctionne pas comme prévu, tu peux toujours réviser le truc, en ajoutant du PER.. ou l'abandonner.. c'est un échangeur qui n'est pas très cher à réaliser, et démontable.

[mbn du puy]

L'avantage du PER dans le sable, c'est que si ça fonctionne pas comme prévu, tu peux toujours réviser le truc, en ajoutant du PER.. ou l'abandonner.. c'est un échangeur qui n'est pas très cher à réaliser, et démontable.

Exact j2c. Ça fait 6 m2 de surface d'échange de tube pour 2 kw en restitution et maxi 3 en chargement.
2000/6= 330 w par m2 ça donne environ 33 W/m2/K pour un delta T de 10° ... C'est jouable.

[mbn du puy]

Désolé Bernard, j'avais zappé ta remarque. Effectivement tu as raison, 5 tonnes de sable, c'est 1700 lit d'eau et pas 6000 ... ça dépend de la capacité calorifique qu'on prend pour le sable.
Voici mes chiffres issus de mon tableur .. Je vais corriger ma présentation

aper5.JPG (33.49 Kio) Vu 11501 fois

Bonjour Mbn
Dans ta présentation tu fais correspondre la capacité thermique de 5 tonnes de sable humide avec 6000 litres d'eau

Comment arrives tu à cette équivalence ?

J'en étais resté à la notion simple qu'il fallait doubler le volume de béton pour avoir la même capacité thermique de l'eau.

Pour moi, (... mais j'ai peut être tord ?) sable humide ou béton, cela se ressemble sur le plan thermique.

Donc pour moi, 5 tonnes de sable sont contenus dans 2,5 m3, et correspondent à la capacité thermique de 1,25 m3 d'eau, soit 1250 litres.

Me trompe-je ?

[Bernard (Lyon)]

Bonjour MBN
Ton calcul arrive à un équivalent de 1700 litres d'eau, quand mon approximation était plus basse à 1250 litres.
Quand j'ai posté, j'ai été pris d'un doute ... la peur d'avoir dit des ... Donc tout est bon ! Ouf !

Autre remarque : avec ce sable chaud et humide, ne crains-tu pas la prolifération de moissisures ? Je sais bien qu'en bord de mer, le sable ne pourrit pas, mais l'eau est salée et donc impropre à la végétation, et il y a un renouvellement à chaque marée, avec un rayonnement UV bactéricide.

[mbn du puy]

Bonjour MBN
Ton calcul arrive à un équivalent de 1700 litres d'eau, quand mon approximation était plus basse à 1250 litres.
Quand j'ai posté, j'ai été pris d'un doute ... la peur d'avoir dit des ... Donc tout est bon ! Ouf !

Autre remarque : avec ce sable chaud et humide, ne crains-tu pas la prolifération de moissisures ? Je sais bien qu'en bord de mer, le sable ne pourrit pas, mais l'eau est salée et donc impropre à la végétation, et il y a un renouvellement à chaque marée, avec un rayonnement UV bactéricide.

Oui l'ordre de grandeur est bon pour les litres ...

Pour être honnête les moisissures ça m'a pas effleuré.
Moisissures ? non, peut-être qq algues en surface.. Mais le plastique est refermé, l'activité bio demande de l'oxygène qui sera bientôt absent. Et en plus par dessus une toile opaque ... En tout cas en 6 mois alors qu'il n'y a que le plastique je vois rien.
A+ Michel

[MJB61]

bonsoir,

cela fait environ 5 ans que vous avez discuté sur le sujet. Qu'en est-il aujourd'hui dans la pratique, est-ce que votre système de "plancher chauffant pour serre" fonctionne.
- à quelle profondeur avez-vous placé vos PER ?
- quel est le pas des PER ( combien de cm.sépare chaque tube) ?
- quelle surface de panneau vous faut-il par m2 chauffé au printemps et en automne ?

Pour ma part, j'ai un plancher chauffant dans ma maison qui fonctionne avec un système mixte bois/solaire. Avec un poêle bouilleur et 9 panneaux solaires de 2 m2 - chacune des installations est reliée à une réserve tampon de 1 000L.
en hiver, j'ai avec le poêle bouilleur j'accumule largement assez de Kwh. pour chauffer la maison toute la journée simplement avec une flambée de 4 h. le soir.

Je me dis qu'en rajoutant une ligne vers ma petite serre et en chauffant une heure de plus (j'ai le bois gratuitement sur ma fermette) je pourrais chauffer un peu le sol de mes bacs et l'intérieur de la serre (pour au moins éviter le gel) qui n'a pratiquement pas eu lieu cette année.

En espérant vos réponses,
d'avance merci.