Chauffage, isolation, ventilation, VMC, refroidissement...Stockage et déphasage géo thermique dans les sols

Le chauffage, l'isolation, la ventilation, les VMC, le refroidissement...bref le confort thermique. Isolation, bois énergie, pompe à chaleur mais aussi électricité, gaz ou mazout, VMC...Aide au choix et à la réalisation, solution de problèmes, optimisations, conseils et astuces...
Obamot
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Re: Stockage de la chaleur dans le sol

Message non lupar Obamot » 10/02/11, 12:57

Christophe a écrit :Superbe intervention (bien que je ne vois pas trop le rapport avec l'isolation...) d'Obamot

Le rapport c'est que si on souhaite partir sur le stockage dans le sol, il va falloir de facto adapter l'isolation et adapter la conception des bâtiments à construire ...et voir comment transformer sans trop de frais le parc existant. (Je sens qu'il va malgré tout falloir splitter dans un nouveau sujet: «Stockage de la chaleur dans le sol», initié par Dedelco?)

Comme l'ont souligné les chercheurs de l'EPFZ, il s'agira de capter/emprisonner le maximum d'énergie par la structure même de la construction... pour s'en resservir ensuite... plus tard!
Dans ce contexte, les vieilles maisons en pierre, apparement mal foutues, peuvent se révéler précieuses pour capter l'énergie en été (reste à développer les stratégies idoines => percer les murs pour y noyer des sondes de captage? Isolartion perméable à l'entrée de la chaleur, mais la maintenant prisonnière ...Le défi s'annonce passionnant...)

Nouvelle approche qui réunit nombre de débats fétiches en un seul. Donc plus de crêpage de chignon, les filles: :mrgreen:

1) on règle enfin la question épineuse du strockage d'énergie en zone périméditérrannéenne nord...
2) on peut enfin stocker/réutiliser l'énergie sur de longues périodes en stockant l'énergie dans le sol un peu comme dans une pile!
3) on peut se servir du même mécanisme pour conditionner/abaisser la temérature en été...
4) on n'est plus dépendant des aléas de la météo saisonnière.
5) on n'est plus dépendant des lourds amortissement d'une PAC qui devient obsolète ...ou alors elle devient beaucoup plus petite (genre pas plus grosse qu'un frigo, qui devient alors aisément facile à reconvertir...).
6) on règle la question de l'approvisionnement et du transport de l'énergie. Le stockage des déchets nucléaires... pas besoin de faire un dessin...
7) on peut diversifier sa stratégie d'investissement beaucoup plus facilement, en cumulant les différentes sources: stockage dans le sol par accumulation et captage du solaire thermique pendant la belle saison + utilisation directe de la chaleur pour l'injecter dans le circuit d'eau chaude + réduction de la taille des installations (un tout petit poële à pellets ou une petite PAC suffisent comme appoint).
8} l'installation s'amortit d'elle-même par l'économie de fioul et/ou d'électricité.
9) on réduit la dépendance énergétique vis-à-vis du pétrole et/ou du nucléaire...
10) on contribue à réduire cet odieux chantage que sont les guerres du pétrole et autre minerai atomique.
11) on solutionne au moins l'un des éléments du pillage des matières premières!
12) on résoud la question de stockage du mazout dans une cuve, avec le risque potentiel de pollution de la nappe phréatique en cas de fuite, et on évite ainsi le coût de celle-ci ainsi que celui de l'enceinte de confinement qui est ainsi déductible du montant de l'investissement, pour les constructions conventionnelles...
13) on peut profiter d'une «ceinture de forage» tout autour de la construction, pour excaver/assainir jusqu'aux semelles de fondation et revoir l'isolation des murs sous-sol, qui sont souvent le parent pauvre de l'isolation, dans les constructions anciennes... Examen, pose de drains, bitumage des murs, pose d'une protection Delta MS etc...
14) comme l'a suggéré le très inventif Dedelco, on peut créer une barrière de rétention de chaleur, en faisant de petits forages (jusqu'à atteindre la couche arglieuse pour les zones les plus favorables, elle n'est jamais très loin...) en injectant du lait de ciment dans le sol, afin de contenir la chaleur stockée dès lors sous la forme d'une «cloche», directement au-dessous de la construction... Ce qui fait que d'éventuelles remontées de température arriveraient directement sous la structure de l'immeuble... rien ne serait perdu! Son idée de robot est décidément une idée ...à creuser! ;)
15) on crée des emplois locaux, ce qui réduit le chômage et les capitaux restent au pays!
etc

Et rendons à Dedelco ce qui ne revient pas à César, puisque Dédé est l'un des tout premiers à avoir insisté sur ce type de chauffage/stockage... 8)
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Message non lupar dedeleco » 10/02/11, 16:45

Magnifique analyse de Obamot des conséquences pratiques de cette révolution supprimant le chauffage et tout son CO2, initiée par la réalisation fonctionnelle de http://www.dlsc.ca/borehole.htm et basée sur la physique de la diffusion de la chaleur comme la racine carrée du temps, se ralentissant avec le temps et allant de moins en moins loin avec le temps.
Mais l'épaisseur des murs des maisons anciennes sur 50cm à 1m parfois, ne permet pas de stocker de l'été pour l'hiver.
Il faut plus de 3m et plus suivant la nature des murs, le double pour le granit !!
Il faut garder en tête la diffusivité thermique des différents amtériaux, entre 0,1mm2/s (humus léger) à 1,1mm2/s (granit) avec typique 0,3 à 0,5 .
http://de.wikipedia.org/wiki/Temperatur ... %A4higkeit
10000s soit 2,7h donne 100 fois plus soit 30mm typique (pouvant atteindre 110mm avec le granit), 1millions de secondes soit 11,5 jours donne 1000fois plus soit 30cm (à 1,1m) et 100millions de secondes soit 115 jours donne 10000 fois plus soit 3m (à 11m si granit et 1m si minimum de diffusivité comme certains bois ou terres légères spéciales) qui correspond à presque 4 mois soit d'été à hiver.
Cette longueur est la longueur de décroissance exponentielle pour une oscillation sinusoïdale de T avec le temps, longueur égale à la racine carrée de (la constante de diffusion D multipliée par la période divisée par Pi=3,14) .
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
Donc l'épaisseur doit être le double pour que tout reste dedans.
Ainsi, une maison avec des murs et toits de 2,5m d'épais en paille chargée de terre humus, gardera sa chaleur d'été pour l'hiver, auto-régulée spontanément (sauf fuites d'air). La terre ralentit la diffusion thermique avec la paille de faible conductivité thermique. ce type de milieu composite ralentit la diffusion thermique à environ 0,1mm2/s minimum possible.

Le captage doit donc être assisté par des capteurs solaires thermiques simples qui chauffent à 60°C et plus en plein soleil et associé à un stockage sous terre en profondeur à plus de 3m.
sauf maisons sous terre avec 3m de terre tout autour (terre chargée de paille par exemple.)

J'ai l'impression que cette physique de base n'est pas toujours bien assimilée.
Les murs épais anciens ne stockent que une dizaine de jours en général, ce qui n'est pas mal contre un coup de froid d'une semaine.

Au lieu de se compliquer, si le prix des forages diminue suffisamment, il est plus simple d'augmenter le volume de stockage pour chauffer des maisons loin de l'optimum d'isolation, avec 60m2 de capteurs thermiques solaires en été.

Enfin, vu le HS, il serait bon de mettre tout cela dans un post sur comment chauffer en hiver avec la chaleur d'été sans plus jamais dégager de CO2 .
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Message non lupar dedeleco » 10/02/11, 20:31

Le vrai titre accrocheur et clair est :
comment chauffer en hiver avec la chaleur solaire d'été sans plus jamais dégager de CO2, ni de pollution, ni de déchets nucléaires !!.
Le déphasage est intersaisons.
voir :
http://en.wikipedia.org/wiki/Seasonal_thermal_storage
http://www.icax.co.uk/alternative_energy.html
http://www.icax.co.uk/articles.html
On peut aussi dégeler ainsi les routes gratis.

Regardez et admirez les conditions à tout moment plus froid qu'en France :
http://dlsc.ca/data/DLSC48.swf
http://www.dlsc.ca/how.htm
Promenez vous dans la streetview
http://maps.google.fr/maps?cid=353006692630095794
Actuellement max 0°C le jour et min -8°C !!
Les réserves de chaleur ne sont pas épuisées approchant la fin d'hiver !
Un peu de soleil à midi rarement.
A 1064m d'altitude pas loin de Calgary, à la latitude de la Belgique, au beau milieu de l'est Canada, très continental, bien plus froid qu'en France avec des maisons dépensant en KWh environ le tiers de ce que dépense une maison typique Française mal isolée de il y a 30 à 40ans en région parisienne !!
15m2 de capteurs solaires par maison sur le garage.
2,8 forages à 33m par maison équivalent à un puits foré à 91m !!

Ce n'est pas très énorme par maison pour ne plus avoir de dépense de chauffage fossile avec CO2 et sa pollution, ceci à perpétuité !! !!

En forant 3 fois plus (300m) et 3 fois plus en capteurs solaires (45m2) on n'a même pas besoin d'isoler bien mieux de façon énorme sa vieille maison !!
En tout cas l'optimum est à déterminer !
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Message non lupar cortejuan » 10/02/11, 20:54

Bonsoir,

les suisses sont souvent en avance sur nous... J'ai tenté il y a 5 ans de contacter des entreprises capables de me fournir au moins un devis pour un double forage à moins de 100 mètres. Une entreprise suisse récemment installée à Besançon n'a jamais donné suite, une autre était très intéressée jusqu'à ce qu'elle comprenne que je n'étais pas un promoteur mais un simple particulier...

J'ai donc, par mes fonctions de l'époque, amené ma région a lancer une étude géothermique et j'ai tenté de convaincre que c'était une solution énergétique quasi inépuisable. Depuis, je ne suis pas certain que le dossier ait bien évolué.

J'ai donc opté pour un renouvellement de ma pompe à chaleur. Tout ça pour dire que les barrières et tabous en tout genre sont encore bien présents et ce n'est pas demain la veille que le problème sera vraiment abordé en particulier par la nécessité de fabriquer des foreuses spécifiques à ce genre d'opération

Ah j'oubliais, mes bons amis géologues sont plutôt réticents évoquant (à juste titre) le risque avéré de pollution du sous-sol et des nappes phréatiques, si la compétence des foreurs n'est pas à la hauteur de l'enjeu.

Cordialement
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Message non lupar dedeleco » 10/02/11, 21:45

Oui, mais lorsque on compare à la complexité du nucléaire avec son épée de Damoclès d'un Tchernobyl au dessus de notre tête, qui se produira tôt ou tard en France, vu que les hommes ne peuvent être infaillibles à perpétuité, on trouve cela un peu fort qu'il soit plus difficile de faire des trous à 13 à 15m de profondeur pour un chauffage perpétuel que de faire des centrales nucléaires qui ne durent que 40 ans au mieux et font pleins de déchets pour des siècles voire des millénaires !!!!
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Message non lupar Obamot » 10/02/11, 21:46

Tu as raison Cortejuan, tout le problème se situe dans «la garantie du résultat» pour une technologie balbutiante dans nos régions...

Si le résultat n'est pas à la hauteur pour une collectivité locale, ce n'est pas très grave... Le maire fera voter une rallonge ... et l'on creusera un peu plus profondément... Pour une entreprise idem, le tout sera amortit sur un an à peine en plus... alors que pour le budget pour un particulier c'est une autre chanson... cela pourrait être dramatique pour lui, puiqu'il est déjà étranglé par la banque...

Car question profondeur, il faut se garder d'un trop grand optimisme sur ce qu'on va trouver comme conditions en sous-sol et quelle sera la profondeur requise pour atteindre l'objectif de température visé...

Sans compter que beaucoup de novateurs en tant que particuliers, sont encore trop souvent jugés comme étant farfelus...
Bref, ajoutons le fait que les moyens techniques spécialisés manquent... Et on a le tableau actuel avec tous les points déjà évoqués précédemment!
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Message non lupar dedeleco » 10/02/11, 23:33

C'est pour cela qu'il faut que les éconologues enthousiastes fassent les mises aux point au lieu de dépenser de belles sommes dans des chaudières et puits canadiens fort chers et un peu insuffisants, en ayant conscience que c'est possible, que le problème est d'explorer le vrai puits canadien qui est celui qui stocke la chaleur de l'été pour l'hiver à perpétuité.

Il faut mettre au point un forage de faible diamètre pas cher, en bidouillant un perforateur, ou une tarrière, avec caméra, microprocesseur contrôlant le robot perforateur , évacuation des déblais simple.
C'est un travail d'essais de bidouilles pour simplifier et rendre pas cher et léger en évitant les contraintes industrielles lourdes qui multiplient le prix et la complexité.
En terrain léger pas dur, une tarrière est extrêmement simple, à bricoler ou à louer.
En terrain dur il faut un robot basé sur un perforateur léger et mettre au point l'évacuation et la manipulation en robot du perforateur en restant simple.
Il existe des systèmes industriels efficaces plus lourds et chers en investissement.

Une taupe arrive à faire de belles galeries et donc il faut faire un robot taupe !!
On a tout le matériel à assembler : perforateur, caméra pour voir, moteurs pour commander les mouvements des différents éléments et pattes.
Et une taupe automatisée peut prendre tout son temps à creuser !!
C'est un joli travail de vrai bidouille original, imaginatif et enthousiaste au lieu de bidouiller un bruleur de fioul classique qui fait plein de CO2 !!
et plein de brevets à la fin pour un marché immense après !!
et supprimer tout le pétrole et le gaz et bois de chauffage et son CO2 et sa pollution !!
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Message non lupar Obamot » 11/02/11, 08:21

Oui, pour celui qui veut se lancer dans du R&D, il y a de quoi creuser...

Le perforateur «adapté» est une bonne idée pour de la roche, mais dans de l'argile humide il faut avancer par «carrotage» amha. Dans du granit, j'ai des doutes qu'un perforateur soit suffisant!

Donc oui, il y a tout un domaine à prospecter, un gros potentiel, sans exclure le recours aux techniques conventionnelles et l'expertise de ceux qui les pratiquent ...(de bonne foi ça va sans dire!) tel que s'inspirer du rideau de palplanches dans les sols argileux et les différents type de forages pour les sols durs. :mrgreen:

Il ne faut pas non plus négliger une «reconversion industrielle» de ce secteur du forage... là il y a beaucoup de débouchés pour ceux qui vont racheter des installations pour cause de zone ayant déjà atteint le peak oil... Et eux ont l'expérience de tout ce qui peut arriver au quotidien...
Evidemment que contrairement au pétrole, le profit n'est pas immédiat ni sur de gros volumes, c'est le talon d'achile dans le contexte économique actuel... On en revient toujours au même point!

Donc oui à des options alternatives, mais pas n'importe lesquelles et en sachant si possible ce qu'il y a en-dessous, pour évaluer si dans un terrain donné c'est faisable....
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Message non lupar antoinet111 » 11/02/11, 19:48

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Je vote pour l'écriture de post concret et de sens pratique.
A bas les beaux parleurs et les brasseurs d'air !
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Message non lupar Christophe » 11/02/11, 21:00

On a un sujet sur le stockage par galets : https://www.econologie.com/forums/stockage-t ... t9567.html

Désolé mais j'y ai jamais cru.

Ne pas compter dessus pour faire du stockage saisonnier !!
L'inertie est de quelques jours dans le meilleur des cas...
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