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PAC géothermique zone froide

  • Forum Plomberie - Chauffage
  • Auteur du sujet Auteur du sujet vanbreda23
  • Date de début Date de début
  • #1
Bonjour,

La situation concerne le principe de chauffage pas PAC eau / eau

Pour être direct (je passe l’histoire du comment et du pourquoi avec l’entreprise) le résultat je me retrouve ainsi avec une PAC de 50 Kw mis en service Ok avec une sortie eau à 55C° Ok (avec une météo top) après vient les problèmes avec les températures négative…

La PAC est raccordée à +/- 800m de tuyau PE 1’ horizontal qui arrive dans un bac de visite avec équilibreur de passage. L’eau d’arrivé « glycol » arrive entre 10 et 13 c° à l’entrée de la PAC et ressorte entre 4 à 6 c° mais quand l’eau rentre ici elle tombe dans les 8c° à 5 elle ressort ente 5 c° et négatif… et le rendement s’écroule… et au final la PAC rentre en mode sécurité.

Le problème non prévu dans l’étude de départ quand au choix de la PAC la consommation de 9,5 m3 heurs de la pompe ! Ici la zone de captation à 0.5 m3 de capacité si bien que par temps froid la PAC en ¼ à ½ h s’arrêta en mode sécurité parce que la température entrée / sortie sature trop vite.

Vue avec l’usine le problème serait dans la capacité d’échange en lien avec la vitesse d’eau

De la pompe dans le circuit.

Le problème d’un circuit à 4.5 bar avec une pompe de 9.5 m3 ne permet pas un échange des capteurs sans avoir le temps à cette vitesse de faire leur job. Si j’attends un temps X la pompe fonctionne pour Y minutes, mais naturellement si l’eau intérieure est à 20c° le temps de passe à 21c° 22 23… la PAC est en sécurité donc finalement on ne chauffe pas la maison.

Mes recherche ou échange avec l’usine conduit sur la question de source alternative « un puits vertical » impossible en région wallonne (problème Région wallonne permis d’environnement 36 blabla bref en Wallonie les bâtons dans les roues et l’are de tout réglementé avec des idées de faire de loi et des taxe sur tout et n’importe quoi… et principalement sur l’écologie une bonne affaire)

Donc bloqué avec cette question de puits l’idée serai alors un bac tampon pour la zone froide une citerne béton de X000 lite (3000 à 5000 L par exemple) une pompe qui versé en boucle ainsi dans un circuit ferme je stocke les calories terre.

Si en théorie l’idée semble bonne je n’ai aucune idée si en pratique après utilisation des X000 litre je ne serai pas plus handicapé par le principe si je prends 5000 L la PAC vas prendre les calories et donc les X000 litre tombe en température naturellement alors dans l’histoire les 0.5 m3 sera-t-il ok pour recharger X000 litre et à quel vitesse.

Alors si vous avez une expérience à partage sur la question de dimensionnement de la zone froide idéale et/ou de cette histoire de vitesse de circulation d’eau cela serais peut être utile à cette question de nouveau mode de chauffage

20211219_151627.jpg
 
  • #2
C'est quoi la surface au sol de la zone de captage ?

Ma pac est pas encore en service mais j'ai 7x100m de tuyaux sur 340m2 (du 3/4'') pour une pac de 11kw

Donc ici 800m en 4 circuits donc 4x200m, ca ne nous dit pas la surface de captage et une PAC de 50kW c'est énorme. Pour les 11kw, j'aurais pu placer selon les documents en ma possession 4 boucles de 100m en 1" mais toujours sur 340m2.

Pour 50kw, vous devriez avoir 1200m2 de capteur. Est-ce la cas ?

On ne voit qu'on seul caboflex. L'arriver et le départ sont dans le même tube ?

Je vois 2 problèmes. Le circuit est en glycol car il doit justement pouvoir fonctionner avec de l'eau à température négative. La PAC ne devrait pas se mettre en sécurité.

Le sol n'est pas supposé geler à 1m de profondeur non plus. Ca ressemble à un mauvais dimensionnement de la zone de captage.

Avez-vous diminué débit de la pompe car 9m3 semble quand même beaucoup (après pour 50kW....)
 
  • #3
9m3 pour 50kw en delta 5
c est ca en gros….
Mais
Pour 50kwh de source soit 150-300kw rendu public la maison
 
  • #4
Pres un captage horizontal ca donne 10-20w/mL selon le sol si ma memoire ne me trahi pas
Donc ici avec 800mL
on a 8kw-16kw sur le captage ou la source froide
Soit rendu une fourchette 24-48kw a 48-96kw rendu en source chaude selon le cop de la bete (coo 3 a 6)

le debit necessaire serait alors 4-8m3
 
  • #5
Merci kenny, Effectivement bonne mémoire dans les 8 a 16 kw.;)

Le problème est plus sur les 5000 litres en tampon cela permet d’avoir 5000 litres de réserve pour la PAC mais après quel valeur (w) pour 5000 litres d’eau dans une cuve enterré !

Si la zone froide a une valeur théorique je ne trouve pas directement la valeur possible pour l’idée cela varie j’imagine avec divers point comme température à une donné de temps X et autre la masse de 5000 litre et le contact avec la paroi béton qui interviendra comme +/- etc

Après le calcul de la recharge sera possible, je pense o_O
 
  • #6
Merci kenny,
C'est quoi la surface au sol de la zone de captage ?

Ma pac est pas encore en service mais j'ai 7x100m de tuyaux sur 340m2 (du 3/4'') pour une pac de 11kw

Donc ici 800m en 4 circuits donc 4x200m, ca ne nous dit pas la surface de captage et une PAC de 50kW c'est énorme. Pour les 11kw, j'aurais pu placer selon les documents en ma possession 4 boucles de 100m en 1" mais toujours sur 340m2.

Pour 50kw, vous devriez avoir 1200m2 de capteur. Est-ce la cas ?

On ne voit qu'on seul caboflex. L'arriver et le départ sont dans le même tube ?

Je vois 2 problèmes. Le circuit est en glycol car il doit justement pouvoir fonctionner avec de l'eau à température négative. La PAC ne devrait pas se mettre en sécurité.

Le sol n'est pas supposé geler à 1m de profondeur non plus. Ca ressemble à un mauvais dimensionnement de la zone de captage.

Avez-vous diminué débit de la pompe car 9m3 semble quand même beaucoup (après pour 50kW....)

Bonjour francois12, il y a 12 circuits sur une zone de 50 m sur 10 en 2 couches la 1er avec sonde de 7 m et le reste en boucle pour 600 m. La PAC est composée de 2 compresseurs de 25 KW avec régulation CC cela permet une variation de puissance de 15% à 200%. C’est une PAC réversible avec régulation…

La VMC double flux pas encore en service interdira dans la PAC après le tube de 63 PE rentre dans le bâtiment via un double tube d’échange la sortie de la VMC renvoie l’aire dans un tube de 200 dans lequel le 63 PE circulent le tube de 200 termine dans le bac de visite voilà dans les grandes lignes.

Ah oui la VMC fonctionnera via un puis canadien.
 
  • #7
Pres un captage horizontal ca donne 10-20w/mL selon le sol si ma memoire ne me trahi pas
Donc ici avec 800mL
on a 8kw-16kw sur le captage ou la source froide
Soit rendu une fourchette 24-48kw a 48-96kw rendu en source chaude selon le cop de la bete (coo 3 a 6)

le debit necessaire serait alors 4-8m3

Y a un souci dans les calculs là non ?

Imaginons 20W/ml sur 800m cela donne en effet 16 kW. Prenons que le compresseur consomme 4 kW. Le restitué est de 20 kW. Le COP est de 20/4 soit 5.

Pour restituer 50 kW avec un cop de 5, il faut aller chercher 40 kW à la source.
Il faudrait presque 2km de sonde en horizontal pour aller chercher ces 40 kW.

Le fait d'ajouter un tampon sur le froid n'améliorera les choses qu'à certaines conditions qui ne sont probablement pas rencontrées.
 
  • #8
5m3 te donneras une valeur si tu descend de 5degres l eau une charge unique de 25kw source

quand a son renouvellement par conduction ca doit se calculer mais difficile a dire
Juste qu il faudrait ton développé de ta cuve
Pour extrapoler depuis le tube pe du sol:
Le tube de 25 a une surface de 0,08m2 au mL pour donc 10-20W
Tu auras alors la valeur d echange de la paroi …
 
  • #9
Y a un souci dans les calculs là non ?

Imaginons 20W/ml sur 800m cela donne en effet 16 kW. Prenons que le compresseur consomme 4 kW. Le restitué est de 20 kW. Le COP est de 20/4 soit 5.

Pour restituer 50 kW avec un cop de 5, il faut aller chercher 40 kW à la source.
Il faudrait presque 2km de sonde en horizontal pour aller chercher ces 40 kW.

Le fait d'ajouter un tampon sur le froid n'améliorera les choses qu'à certaines conditions qui ne sont probablement pas rencontrées.

oui j ai fait trop de chose en meme temps
 
  • #10
Merci kenny,


Bonjour francois12, il y a 12 circuits sur une zone de 50 m sur 10 en 2 couches la 1er avec sonde de 7 m et le reste en boucle pour 600 m. La PAC est composée de 2 compresseurs de 25 KW avec régulation CC cela permet une variation de puissance de 15% à 200%. C’est une PAC réversible avec régulation…

La VMC double flux pas encore en service interdira dans la PAC après le tube de 63 PE rentre dans le bâtiment via un double tube d’échange la sortie de la VMC renvoie l’aire dans un tube de 200 dans lequel le 63 PE circulent le tube de 200 termine dans le bac de visite voilà dans les grandes lignes.

Ah oui la VMC fonctionnera via un puis canadien.

Est-ce qu'il n'y a pas un problème d'équilibrage entre tes 2 types de réseau de captation ? Car une boucle de 600 doit créer énormément de pertes de charges comparé aux réseau de sondes de 7m. Ceci pourrait expliquer que tu n'arrive pas régénérer ta souce chaude



Tu as de plus 500 m2. La puissance capable de fournir le sol est entre 15 et 30 W/m2 -> Tu pourrais aller chercher entre 7500 et 15000W. Le fait qu'il y ai 2 couches, j'ai du mal a dire si cela permet d'aller chercher plus plus mais imaginons que oui (50% de plus) -> entre 10 000 et 22500W maximum. Si la PAC extrait 40kw à un moment, l'eau ne fait que refroidir et donc la PAC se met en sécurité quand l'eau de vient trop froide

Que dit l'étude de dimensionnement ? Est-ce possible de limiter la puissance de la PAC à 50% ?
 
  • #11
oui j ai fait trop de chose en meme temps

Après recherche dans des documents techniques il semble que pour 5000 litres la valeur est de 58,33 kW dans une cuve à – 3 m

Donc si on ajoute le volume de 16Kw cela donne en théorie 74kW sauf que les 16 sont là également pour ajouter un % à la perte de la cuve

En recherche de source je trouve la captation sur la citerne d’eau de pluie ici 10000 litre si je tape une boucle de captation dans la citerne exemple 50 m cela vas apporter encore une valeur. Mais également plus complexe à calculé vue renouvellement quand il tombe une averse 10 m3 donne 116 kW de plus après question de l’échangeur
 
  • #12
"Est-ce qu'il n'y a pas un problème d'équilibrage entre tes 2 types de réseau de captation ? Car une boucle de 600 doit créer énormément de pertes de charges comparé aux réseau de sondes de 7m. Ceci pourrait expliquer que tu n'arrive pas régénérer ta souce chaude"

Oui et non j'ai des vannes d'équilibrage mais 1 boucles ne donne pas plus de 2 litres minutes et une autre 0 quand les autre ouverte après impossible de savoir si les 2 boucle correspond au aiguille de captation géothermique ou pas
 
  • #13
Perso au vu de la surface d une cuve de 5000L
Je trouve un echange de 4kw en plus du stock de 5kw
Donc tu aurais un pool de 25+16 kw au debut puis 20kw constant ….. mais pas les 58 que tu annonce pour la cuve
Pas avec le régime d eau de la pac
 
Dernière édition:
  • #14
Bien je trouve également ici que 15m3 https://www.bricozone.com/construire/topic-145125.php "disons que la cuve est une réserve finie : pour une chute de température de 10° (on doit approcher des conditions de gel en hiver, comme le souligne à juste titre lunik), on a à peu près 175 kWh dans une cuve de 15 m3."

Il parle de cela également mais j'ai aucune idée de la valeur de 5000 l si oui ou non 58 Kw
 
  • #15
1kw par degres par m3
15m3
5 degres d ecart car pas plus sur la source
75kw a extraire
 
  • #16
Alors Si 1kW par ° donc généralement eau à 10 c° donc 10 kw par m3 x 5 m3 50 kW cela revient +/- au 58 kW trouvez dans la doc

Si on prend les +/- 16 kW pour la zone froide donc une grand partie ( voir 100%) reste dans la recharge de 5000 L on table plus ici sur 50 Kw alors.

"Encore un point la PAC à 2x25kw mais avec régulation CC donc 50 Kw en condition de grosse demande mais possible que la PAC fonctionne à 50% également"

Reste le point que ici on parle de 9.5 m3/h
Captureaab.JPG


Pour augmenter cela je tape un serpentin type tube multicouche de 200 m baigne dans l' eau de pluie tempérée de 10000 L . Ce qui vas me donnée un plus au système pour les conditions sous 10 c° et lors d'une météo supérieur à 10 j'utilise un échangeur de 70 KW

Une sonde commande une vanne 3 directions

20211226_115228.jpg
Captur0078e.JPG
 
  • #17
L eau ne restera pas a 10 degres longtemps
Meme
A
3m dans le sol
 
  • #18
Pas certain je trouve l'idée d'un tube de 200 m dans la citerne d'eau de pluie de 10 m3 soit 3 kW ( 15w valeur médiane x 200 m ) comme échangeur dans un stock de 10 m3 soit 10c° 100 kW qui implique que les 100 apportent un plus au reste du système.


Les 50 kW des 5000L en direct + les 16 kW des 800m et enfin ici 3kW 69kW si je ne me trompe pas dans l'idée de mixité de source froide.


Cela ne permettrait pas d'assurer ainsi le cycle en période hiver ?
 
  • #19
Pas certain je trouve l'idée d'un tube de 200 m dans la citerne d'eau de pluie de 10 m3 soit 3 kW ( 15w valeur médiane x 200 m ) comme échangeur dans un stock de 10 m3 soit 10c° 100 kW qui implique que les 100 apportent un plus au reste du système.


Les 50 kW des 5000L en direct + les 16 kW des 800m et enfin ici 3kW 69kW si je ne me trompe pas dans l'idée de mixité de source froide.


Cela ne permettrait pas d'assurer ainsi le cycle en période hiver ?

en gros c est le système de ice storage à la Viessmann revisité
 
  • #20
Pas certain je trouve l'idée d'un tube de 200 m dans la citerne d'eau de pluie de 10 m3 soit 3 kW ( 15w valeur médiane x 200 m ) comme échangeur dans un stock de 10 m3 soit 10c° 100 kW qui implique que les 100 apportent un plus au reste du système.


Les 50 kW des 5000L en direct + les 16 kW des 800m et enfin ici 3kW 69kW si je ne me trompe pas dans l'idée de mixité de source froide.


Cela ne permettrait pas d'assurer ainsi le cycle en période hiver ?

Il existe également la solution type TripleSolar où l on combine du solaire photovoltaïque dont l arrière des modules est composé d un radiateur où circule un liquide glycolé alimentant une pac géothermique.

https://triplesolar.eu/en/

La partie pv est en fait un module photovoltaïque Bissol.
 

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