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 chauffe eau solaire en terre-paille

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mecakizi
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MessageSujet: chauffe eau solaire en terre-paille   chauffe eau solaire en terre-paille EmptyDim 24 Juin 2007 - 23:54

Et si écologie rimait avec économie


Les Chauffe-Eau Solaires sont malheureusement encore chers, et bien en fait pas forcément...
Voir le site: http://basile.chez-alice.fr/capteur.htm

Je vais lancer pour ma part une construction encore plus écologique et économique en remplaçant la laine de verre par de la paille, et la dalle béton par de la terre (bilan écolo-économique très correct)

Quelques calculs pour démontrer l'intérêt du système:

Quelques données:
-Capacité thermique de l'eau Ceau 1164Wh/m^3.K
-Capacité thermique de la terre Cterre 750Wh/m^3.K
-3,6 m² de capteur (8cm de terre, 0.288m^3, soit la capacité thermique du capteur 216Wh/K)


Le capteur emmagasine une énergie/Kelvin de 216Wh/K

Le capteur permet donc de stocker l'équivalent de 216/1164=>185L d'eau.

Le serpentin d'une centaine de mètres à l'intérieur de la dalle possède une capacité de 20L,

Si on prend l'hypothèse d'une douche utilisant 20L d'eau chaude, combien de temps faut t-il à mon capteur pour réchauffer 20L supplémentaires, à quelle heure la prochaine douche?

La surface de contact terre-tuyau PER est de 5m², le λper=0,16W/m.K

Le flux thermique (avec T1-T2=50°) Θ=λS(T1-T2)/e=16000W (ça commence à faire une belle puissance)

20L à chauffer de +50°C correspond à une énergie de 465Wh, soit un temps de chauffe de
Temps=465Wh/16000W=0,0291h=1min45s

Conclusion:

En dessous d'un débit de 10L/min on peut considérer que l'eau est à sa température maxi jusqu'à épuisement des colories du capteur,

Avantages:
-Prix modique (~200€), rentabilisé dès la deuxième année
-Se branche sur n'importe quelle installation (pas besoin de ballon échangeur)
-Pas de circulateur, pas de contrainte de thermo-siphon
-Cela augmente l'autonomie d'eau chaude disponible +185L (3.6m²), intéressant quand la famille débarque
-etc...

Inconvénients:
-Risque de gel si mal isolé
-Poids du capteur-stockeur important (200kg/m²)

J'espère avoir été suffisamment clair... des questions?
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Phil19
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Phil19

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MessageSujet: Re: chauffe eau solaire en terre-paille   chauffe eau solaire en terre-paille EmptyLun 25 Juin 2007 - 10:16

Bonjour

Mise à part quelques erreurs de calcul et une vitesse de chauffe moindre, le principe est intéressant, car il permet simplement de rentabilisé un peu l'energie qui nous est distribuée gratuitement...
Cela implique aussi un changement d'habitude en nous obligeant à nous adapter au lieu de consommer selon nos désirs et envies...Un pas vers un vivre mieux.

Perso, je mettrai du liège plutôt que de la paille...

@+
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mecakizi
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MessageSujet: Re: chauffe eau solaire en terre-paille   chauffe eau solaire en terre-paille EmptyLun 25 Juin 2007 - 13:46

Bonjour,

Peux tu me dire ou sont les erreurs? je suis en train de faire un modèle sous matlab pour étudier les différents paramètres en fonction de différents mode de consommation.

Je ne comprends pas pourquoi il faudrait changer ses habitudes, à partir du moments ou le volume d'eau dans le ballon reste en chauffe en heures creuses. Le système permet une préchauffe.

Pourquoi préfère tu le liège?

Merci d'avance
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Phil19
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Phil19

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MessageSujet: Re: chauffe eau solaire en terre-paille   chauffe eau solaire en terre-paille EmptyLun 25 Juin 2007 - 15:34

Bonjour Mécakizi

Citation :
Peux tu me dire ou sont les erreurs?
Si ton capteur a une capacité de 20L d'eau pour 100ml, c'est que c'est du PER 16/20.
La surface en contact avec la terre est donc de 6,3m².
Le U du PER (λ=0.16) est de 40W/m².K donc pour 50°C (entrée à 10°C sortie à 60°C) il faut un flux de 12,6kW...si le le delta T était constant ce qui n'est pas le cas...il se réduit au fur et à mesure que l'eau se réchauffe !!!
pour chauffer 20L d'eau de 50°C (je trouve que c'est trop) il faut : 1160Wh.
Les 20L seraient chauffés en un peu moins de 6mn si le flux thermique était constant ce qui n'est pas le cas !!!
D'apres calsol, ça va être dur de récupérer 12,6kW vu le rendement du système ... mais tout ce qui est pris est autant d'énergie économisée pour notre planète :-)

Citation :
je suis en train de faire un modèle sous matlab pour étudier les différents paramètres en fonction de différents mode de consommation.
Je ne connais pas, mais si t'as de bon retour, je suis sûr que tu en feras profiter tout le monde.

Citation :
Pourquoi préfère tu le liège?
Je prendrai du liège car il est incompressible (2T/m²) comparé à la paille. La terre compactée c'est 1,7-2T/m3.

Citation :
Je ne comprends pas pourquoi il faudrait changer ses habitudes
Parce qu'avec ce montage il faut privilégier la douche le soir quand la masse est chaude...Et j'irai même plus loin avec ce montage, je réduirai le volume du cumulus pour diminuer ces pertes.


@+
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mecakizi
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MessageSujet: Re: chauffe eau solaire en terre-paille   chauffe eau solaire en terre-paille EmptyLun 25 Juin 2007 - 16:30

Merci phil19

Tes corrections sont importante, je n'arrive pas à retrouver comment je suis tomber sur 465Wh... j'ai effectivement pris la surface intérieure du PER et pris 1mm d'épaisseur au lieu de 2mm

Je vais utilisé matlab pour prendre en compte le delta T qui diminue et les déperditions due au capteur.

Je suis en train de voir quel quantité d'énergie le capteur-stockeur perd pendant la nuit, quel température doit on prendre en compte dans le cas de surchauffe ...

@+
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