Chauffage serre par tampon thermique

[Obamot]

…voyons un peu…
…si l’on en croit ces photos, et que la PAC Poolex a bien remplacé le chauffage au bois, on aurait cette implantation:

Numérotation des remarques ad hoc, mais on a l’impression d’un travail d’architecte et non de technicien chauffagiste.

1) PAC Poolex

2) on distingue assez nettement que, si il est dit que les cuves sont isolées thermiquement, il ne fallait en tout cas pas les faire reposer sur du béton cellulaire — conducteur thermique et ceci ruine toute l’isolation thermique censée préserver des déperditions thermiques des cuves (en fait selon description des citernes d’eau agricoles) — ainsi que les tuyaux de raccords ã la PAC ET les raccords eux-mêmes ne semblent visiblement pas isolés thermiquement…

3) On distingue en effet un ventilateur, mais il n’est pas du tout placé assez haut dans la serre, et même si on voit du film à bulles d’isolation (ce qui est une bonne chose) le ventilateur devrait souffler de haut en bas pour profiter de la convection, là dans le cas d’un ventilateur qui souffle latéralement, son effet est conte-indiqué, la chaleur restera en haut de la serre et il faudra chauffer beaucoup, beaucoup plus pour avoir un effet de hausse en bas (qui sera immédiatement distribué thermodynamiquement vers le haut)

4) Ici nous avons la preuve que les tuyaux d’arrivée et de retour aux citernes ne sont pas isolés… Dommage!

Conclusions éventuelles
Les principes de la thermodynamique des fluides ici, c’est un peu pareil que “la chaîne du froid” des produits surgelés. Il faut veiller à éviter toute déperdition de chaleur de A à Z à toutes les étapes.

L’isolation thermique n’est pas un principe à appliquer localement à la légère, mais sur toute les tuyauteries de transmission des fluides ainsi qu’aux citernes. Principalement sur les tuyaux puisque c’est par là que circule le fluide, il n’y a plus guère de sous-sols d’immeubles (avec chauffage central) dont les tuyauteries alimentant les radiateurs ne sont pas isolés thermiquement avec des grosses gaines en mousse ou laine de verre)… Différencier aussi l’épaisseur de l’isolant des citernes n’est pas une très bonne idée car il se produit de la convection sur les parois latérales par rapport au sommet de la cuve, et évidement qu’il n’est absolument pas question que les cuves repose sur du béton cellulaire (conducteur thermique), mais plutôt sur des palettes en bois posées à même la terre végétale…

L’arrivée du fluide caloriporteur dans des tuyaux non isolés dans la serre est une autre aberration, il suffisait de voir le projet de chauffage par stockage inter-saisonnier de nos amis canadiens (Drake Landing Solar Community) pour le comprendre immédiatement.
Tous les systèmes doivent être hermétiques aux déperditions de chaleur, chaque maillon faible en terme d’isolation constitue des ponts thermiques qui relargueront dans la nature les précieuses calories ailleurs que souhaité…!

Et j’en viens à mon précédent schéma, solaire-thermique/chauffage-serre-par-tampon-thermique-t10226-170.html#p573904
pour éviter ces déperditions thermiques il fallait en effet mettre ces citernes directement DANS la serre, et la PAC à la plus courte distance perpendiculairement des citernes dehors.
Là oui, la combine aurait été BIEN PLUS intéressante. (À revoir les points faibles?)
Car la combinaison de tous ces circuits et maillons faibles, ne me dit rien qui vaille thermodynamiquement.
Vous qui parliez vouloir faire des économies, vous semblez chauffer énormément pour beaucoup de nœuds de déperditions.

[cortejuan]

Pour répondre à izentrop,

La pompe a été testée aujourd’hui, température autour de 3 à 5 degrés, gain de température dans les bacs 2, 3 degrés soit environ 5 kwh d’energie.
En fait, la bonne démarche est de faire fonctionner la PAC quand la temperature dépasse les10 degrés. Dans ces conditions en 24 heures on gagne plus de 10 degrés. Quand il fait froid, le rendement tombe, on peut la couper.
Ce qui est clair est que sans cette solution, j’aurais déjà consommé 9 kg de gaz, cette année, les bouteilles sont pleines et j’ai encore 15 kWh de stockage dans l’eau.

[cortejuan]

Mon cher obamot, tu enfonces des portes ouvertes! Tout ce que tu rappelles c’est bien connu et je partage tes analyses. Cela dit, dis-toi que j’ai un peu refléchi à la question (j’ai 40 ans de recherche au CNRS en electromagnetisme).


Pour répondre a une partie de tes remarques,
- sur le beton cellulaire, oui tu as raison, à cela près que je ne pouvais pas installer les deux cuves directement sur le sol pour risque d’enfoncement, d’installation de nuisibles bien au chaud. J’ai donc fait une dalle en béton dans lequel j’ai integré des plaque de beton cellulaires de 50 d’epaisseur. Il faut garder en tête que je suis une politique de recyclage donc j’utilise ce que j’ai sous la main en priorité donc les plaques de BC.
Sur les tuyaux dans l’espace des cuves. Ils ne sont volontairement non isolés parce-que ça ne ser à rien toute la zone etant isolée par les 8cm d’isolants. De plus, je mesure la température dans les bacs. J’avais au préalable installé un capteur thermique directement dans un bac. Le problème c’est qu’au bout de 3 ou 4 ans, il a perdu son efficacité et est tombé en panne m’obligeant à tout ouvrir l’ensemble. J’ai donc opté pour un capteur au sec, entre les deux cuves. J’ai donc une réponse rapide du chgt de temperature dans la serre.



Concernant la place de l’échangeur, tu as tord pour deux raisons, la première est qu’envoyer de l’air chaud en hauteur donc dans une zone quasi libre de plantes augmente considerablement l’effet de convexion sur les parties hautes de la serre et augmente l’echa ge thermique avec les parois. La deuxième raison est qu’il y a environ 2 a 3 degrés de difference de temp. entre le haut et la bas de la serre. Donc quand il faut 11 degrés à 1m’5 du sol, il fait 9 degrés au sol (j’ai de capteurs partout). Enfin, envoyer l’air chaud sous la table centrale avec tous les dispos qui vont l’intercepter, convertit une partie de cette chaleur de convection en chaleur rayonnante piégée par les parois.

Pour les tuyaux extérieurs, ils sont bien sûr isolés.

- concernant encore un échangeur en l’air, c’est fait. Il est relié à une cuve de 900 litres situés sous la serre et qui fonctionne (très bien) en thermo-siphon en hiver et en fonctionnement forcé en été.

- enfin, installer les deux cuves dans la serre c’est une excellente idée qu’aurait pu avoir Gaston Lagaffe, a condition de la vider de ses plantes

Merci en tout cas pour tes commentaires.

On m’a au cours de ma vie attribué de multiples fonctions, architecte c’est la première fois, je suis ravi

[Obamot]

Merci d'avoir répondu aux principales inquiétudes qui surgissaient du manque de mises-à-jour en photos (!)
Très heureux que tu estimes que dans l'ensemble j'avais bien cerné les points faibles.

Je m'y connais un peu en jardinage mais pas en plantes tropicales, l'idée des citernes dans la serre, c'était pour moins perdre en dissipation de chaleur, réduire la longueur des circuits donc réduire les pertes inhérentes (a potentiellement placer dans un antichambre?)

Pour le support de tes citernes, bravo pour le luxe, j'en ai eu une dans mon jardin posée sur une palette EU à même le sol sous un noisetier (sol sec) après dix ans, souvent pleine (récup des eaux de pluie d'un grand toit) la palette (en vrai bois, neuve et posée sur un film plastique d'épaisseur respectable) n'avait pas souffert (isolation thermique au sol à pas cher, qui peut être complétée / améliorée avec du polystyrène expansé à intercaler entre les lames et plots de bois)

Pour l’échangeur il ne s'agit pas d'envoyer l'air chaud "en haut" la convection naturelle faisant qu'il y va tout seul mais bon, problème résolu!

Pour l'isolation des tuyaux, ne pas omettre le canal de liaison souterrain(?)

Et mille excuses, je m'y perds dans mes torts qui deviennent torves quand on les tords

[Obamot]

J'ai encore commis une erreur ici en n'indiquant pas d'isolant thermique autour de la cuve ni du tuyau entre la PAC et la cuve:
solaire-thermique/chauffage-serre-par-tampon-thermique-t10226-170.html#p573904

C'est pas cher de donner des "conseils" c'est peut-être un détail (pas dans ton cas et pour cause de cuves à l'extérieur) et on pourrait dire que ce ne serait pas grave car ça "réchaufferait l'air" mais peut-être grosse dissipation et pas aux heures voulues?

[cortejuan]

Merci pour la réponse et désolé pour les fautes d'orthographe j'ai utilisé une tablette sans correcteur orthographique. Enfin, je n'ai pas trouvé où était l'éditeur de post s'il existe.

Pour les photos, idem, comme je n'ai pas de site personnel, je ne sais pas (ou je ne sais plus) comment intégrer une image.

Pour les réponses, c'est vrai que ma dalle sous les cuves aurait pu être mieux isolée en procédant comme pour un plancher chauffant : un radier puis des plaques de polystyrène extrudé en 8 cm puis une chape. Mais c'était un très gros boulot et comme pour pas mal de mes bricolages, je n'étais pas sûr que je n'allais pas tout enlever deux ans plus tard.

j'ajoute que le sol est naturellement relativement isolé, la terre conduit mal la chaleur, l'eau non mobile, idem. En plus, les cuves reposent sur un socle en plastique et ne sont pas en contact direct avec la dalle.

Concernant les bacs dans la serre, l'idée reste bonne mais implique d'enterrer les cuves. C'est un très gros boulot qui nécessite de créer un coffrage bétonné dans lequel on placera les cuves, le tout couvert d'un plancher. Le coffrage bétonné devra être vaste pour assurer un minimum d'accessibilité. C'est à mon avis valable pour une grande serre : avant installation un coup de pelleteuse et de maçonnerie et ça jouera.

C'est d'ailleurs ce que j'ai fait au centre de ma serre mais à petite échelle : sous la table centrale, j'ai creusé, posé des agglos, posé un liner et couvert de plaques de polystyrènes extrudé protégé par un plancher. J'y stocke environ 900 litres, utilisés aussi comme tampon thermique : la nuit, comme je l'ai dit, c'est par thermosiphon que la chaleur est restituée dans la serre (l'échangeur est en hauteur), le jour il fonctionne en parallèle avec les deux cuves extérieures en mode forcé se déclenchant suivant la température. Cette eau qui provient du toit est utilisée en été pour arroser via une pompe et un dispositif d'arrosage.

Pour les tuyaux enterrés, tu as raison, ils ne sont pas isolés c'est une négligence. Comme je l'ai monté dans la précipitation j'ai omis ce point. Mais je suis allé plusieurs fois en période de froid regarder si je voyais si la zone au dessus des tuyaux était visible (par fonte locale de la neige ou du givre) je n'ai rien détecté. J'ajoute que les tuyaux aller et retour sont eux-mêmes dans un tuyau PVC de 15 cm de diamètre.

Concernant les fuites au niveau de la PAC, c'est sans doute le point faible. Comme il fait froid, je coupe la pompe la nuit et je la couvre d'une couverture. J'ai noté qu'ainsi protégée, j'avais moins de perte nocturne.

je ne vois pas de solution à moins d'isoler l'intérieur avec risque de surchauffe si je m'y prends mal.

Sur un plan plus général l'idée de stocker la chaleur est une bien meilleure idée qu'utiliser des batteries (je l'ai peut-être déjà dit...) Car la plus grande efficacité de stockage est lorsque l'on stocke directement la chaleur, pas de perte de conversion toujours inévitable. Là, on prend de la chaleur et simplement on la stocke. C'est incontestablement plus écologique et plus économique, l'eau ne coûte rien (à ce volume). Elle n'est pas un élément dangereux ni pour l'environnement ni pour le manipulateur.

D'ailleurs cette idée de stockage de chaleur est actuellement testée par une startup qui récupère la chaleur dégagée par une usine (cimenterie ou autre, je ne sais plus) et la stocke dans des chambres isolées remplies de briques non jointives, l'air à 800 degrés s’engouffre dans la structure, en reprenant le principe des poêles alsaciens.
Quand l'entreprise ou la ville voisine a besoin de chaleur, elle est restituée. C'est simple, peu coûteux, non polluant et à fort rendement.

Désolé pour ce long baratin. Je suis un grand bavard

[Obamot]

Non non mais c'est très bien, j'apprécie beaucoup au contraire ! "La Culture technique" est une chose qui ne s'apprivoise pas du jour au lendemain. Je le vois tous les jours. Hier j'ai encore visité un appartement en réfection avec en cuisine un plan de travail en granit de 5cm d'épaisseur, wow stylé, durable et génial... (réservations pour les équipements électriques déjà découpées) mais je sens que je vais devoir me battre pour qu'ils mettent au moins un joint en THIOKOL voire une latte de bois pour éviter que ça touche le mur de façade et fasse un monstrueux pont thermique
La routine...

[cortejuan]

Après cette période de froid, quelques nouvelles :

- La nano PAC fonctionne sans problème jusqu'à 4 degrés (on est loin des -5 annoncés) En dessous de 4 degrés, elle dégivre très souvent donc son rendement s'effondre, autour de 1 à 2 degrés, elle se met en faute (trop froid) et redémarre sans problème.
- Donc à partir de 3 à quatre degrés, je l'ai stoppée, maintenant le circulateur en fonctionnement. Au bout d'une semaine ma réserve de chaleur a été épuisée et la température est descendue à 7 degrés (dans les bacs extérieurs). Tout ça était prévu. La pompe a été remplacée alors, par un chauffage au gaz (aïe à la note...) J'ai repris le fonctionnement hier avec une température extérieure de 4 degrés.

Voilà une capture d'image de l'évolution de la température depuis hier. Le point de départ est 7 degrés, aujourd'hui a cette heure on doit être à 16 degrés. Les marches d'escalier sont dues aux périodes de dégivrage. On notera que même autour de 5 degrés extérieurs, le dégivrage n'est pas très impactant. Le problème apparait plus bas quand le dégivrage ne peut éliminer l'ensemble de la couche de glace sur l'échangeur.
Le bloc scroll semble de bonne qualité et suffisamment efficace (Hitachi je crois donc grosse expérience).

Sur la capture on note la bonne progression du chauffage (lire "Bacexterne" et non "Bacinterne"). La courbe verte est la température dans la serre, la courbe bleue, la température dans le bac sous la serre , la courbe jaune, la température dans les bacs externes.

On note que la température du bac sous la serre (bac interne) ne varie pas beaucoup car l'échangeur thermique qui lui est affecté fonctionne en mode thermosiphon en hiver (mode chauffage) et en mode forcé en été (mode climatisation).

pac_090126.JPG (44.25 Kio) Consulté 31 fois

[izentrop]

Au bout d'une semaine ma réserve de chaleur a été épuisée

Avec une serre enterrée et une couverture en polycarbonate multicouches, ça devrait être moins gourmand en énergie

Un graphique avec des axes sans étiquettes, c'est comme une valise sans poignée

[cortejuan]

Une valise sans poignée c’est encore mieux que pas de valise du tout
Je vais corriger ça dans un petit moment...