Solaire thermique: capteurs solaires CESI, chauffage, ECS, fours et cuiseurs solairesMur solaire avec masse thermique d'inertie?

L'energie solaire thermique dans tous ses états: chauffage solaire, eau chaude sanitaire, choix d'un capteur solaire, concentration solaire, fours et cuiseurs solaires, stockage d'énergie solaire par tampon thermique, piscine solaire, climatisation et froid solaire..
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phil53
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Message non lupar phil53 » 23/04/12, 12:03

Voilà les références promises:
Le guide de la maison solaire
par Edward Mazira
édition Parenthèses
24e se trouve sur Priceminister ou Amazone pour un peu moins

Pas trop de ton avis Lietseu
Ce qui était déjà utilisable dans les années 70 est resté au stade d'expériences.
Aujourd'hui tous les logements neufs devraient intégrer ce principe alors qu'on en est encore au même stade qu'il y a + de 40ans.
Donc quelques anciens avaient compris mais pas tous, 1 sur un milion.
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FALCON_12
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Message non lupar FALCON_12 » 07/05/12, 11:35

Voilà les références promises:
Le guide de la maison solaire
par Edward Mazira
édition Parenthèses
24e se trouve sur Priceminister ou Amazone pour un peu moins




Merci Phil ! :P
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dedeleco
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Message non lupar dedeleco » 07/05/12, 14:44

FALCON_12 a écrit :

Oui Mr Perrier en avait prévu un, son petit montage à AOP est un comparateur à hystérésis qui commande le ventilateur. Mais j'ai vu qu'on pouvait aussi utiliser la simple convection. Là aussi je ne sais pas très bien ce qui est important. La convection simple est pratique : pas de ventilateur, pas de circuit électronique : moins de pannes potentielles. Moins de soucis et de boulot ...

Sans ventilateur il aura moins d'échanges thermiques, à mon avis. Donc il faudrait surement dimensionner différemment le capteur : lui donner une surface d'échange plus grande. Mais grande comment ? Je ne suis pas thermicien. Je sais faire des calculs thermiques pour dimensionner des radiateurs pour composants électriques, mais ça semble différent. Enfin bon, je réfléchis.


Cela se calcule, en ordre de grandeur assez facilement, d'abord la chaleur stockée dans un mur ( faible entre 3 à 10KWh/m3 grossièrement suivant les variations de T, environ 1 kilo de bois brulé, souvent moins )
Ensuite le déphasage qui est réellement la diffusion de la chaleur, très complexe si on veut précis, mais simple en ordre de grandeur, avec la diffusion avec pénétration sur une profondeur, comme la racine carrée du temps passé à diffuser, donc ralenti vite, typiquement D<=1mm2/s souvent :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
avec toutes les valeurs nécessaires .
Pour béton ou la terre, argile, aussi simple et moins chère, et plus écologique, on stocke sur cette épaisseur croissant comme la racine carrée du temps, soit 1mm en 1s, 10mm en 100s=1min40s ,
100mm en 10000s soit 2h,77
1m en 1million de secondes, soit 11jours22h.
si D=0,1mm2/s (humus, bois etc..) alors la profondeur est diminuée par le facteur rax(0,1)=0,316, donc max de variations, un facteur 3 en dessous.

Avec le cours, surtout pour un domaine illimité en série de Fourier :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique
on obtient surtout le facteur pi divisant le temps t=T pour des oscillations périodiques de période T donnant une profondeur de pénétration
comme delta=rac(D.T/pi) dans delta=rac(2.D/0mega) avec la pulsation Omega=2.pi/T
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique

pour une journée de 24h=86400s et D=1mm2/s, (argile terre compacet), cela donne une pénétration exponentielle des oscillations entre jour et nuit de
delta=rac(1.86400/3,14)=165mm=0,165m=16,5cm

Donc si on désire stocker bien les variations de T, le soleil de jour pour la nuit, il est inutile de prendre une épaisseur supérieure à cette valeur ( à corriger de la vraie valeur de D pour le matériau choisi, un facteur 3 entre marbre ou granit et bois ).

Enfin la chaleur stockée est celle sur le volume dans cette profondeur de pénétration, soit avec une chaleur spécifique de 1KJ/dm3°K=1MegaJoule/m3°K, (environ celle de l'argile, variable suivant son origine et deux fois plus pour le béton voir la table :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
) on obtient avec 0,165m et 36°C de variation, entre jour et nuit (beaucoup) 10KWh/m3 et pour 0,165m de profondeur 1,65KWh/m2, très peu 1/3 de bois brulé dans un poêle.
La valeur 36°C est excessive (prise à cause de 3600s/h pour simplifier), et est plutôt moitié, ce qui fait que un tel mur stocke peu par m2 entre soleil de jour et nuit, et n'a d'utilité que dans une maison très très isolée, demandant très très peu de chaleur.

On peut augmenter la chaleur de jour par convection ou circulation d'air ou d'eau sur une bien plus grande surface de stockage de environ moins de 16cm d'épaisseur.

Mais le volume doit être élevé typiquement plus de la dizaine de tonnes, 10 fois plus que pour un poêle de masse qui donne une variation de T 10 fois plus élevée que ce soleil passif.

Enfin la même méthode est utilisable pour stocker entre saisons, la chaleur d'été pour l'hiver, sous terre gratuite, à plus de 3 à 6m de profondeur, comme fonctionnel depuis 2007, à
www.dlsc.ca
qui permet de chauffer 52 maisons totalement en hiver à 20°C, (mais pas totalement l'eau chaude sanitaire, car on veut trop chaud en hiver pour se laver, 60°C)
et discuté sur :
https://www.econologie.com/forums/chaleur-d- ... 10828.html
https://www.econologie.com/forums/stockage-d ... 10173.html
https://www.econologie.com/forums/stockage-i ... 11366.html

Le volume de stockage intersaison, en terre se mesure en 500m3 à des milliers de m3 par maison, suivant l'isolation thermique de cette maison, mais la terre gratuite, permet cela par forages tous les 2m environ, sur un volume de forme quasi sphérique, pour diminuer les pertes par diffusion en surface.
Le capteur d'été peut être très peu cher de grande surface, simple tuyau de 16mm de polyéthylène, un peu isolé en dessous, et sous film plastique.

Enfin tout le CO2 et le nucléaire peut être remplacé par cette solution solaire géothermique à faible profondeur, en le mettant au point avec un coût de recherches très inférieur au prix en plus de mise au point de l'EPR, pour un chauffage, gratuit à perpétuité, sans CO2, sans pollution radioactive, ni catastrophe nucléaire, vidant toute une région pour des siècles !!
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