Depozitarea termică (tampon) în pământ de pietricele?

Pe un alt subiect, dedeleco a returnat un link deja prezentat de minguinhirigue dar care trecuse puțin neobservată:

http://www.earthshelters.com/Ch_1.html

Această pagină prezintă un experiment în SUA din Montana de stocare a căldurii în pământ vara pentru reutilizare în casă iarna.
Personal, nu am înțeles niciodată cum poate funcționa acest sistem fără un ventilator. Vreo idee?

bonjour,

Timpul în care se mișcă căldura, numit front de căldură de la o parte la alta a peretelui, se numește schimbare de fază.
Acest perete poate fi un perete, încălzit pe o parte de soare și „răcit” pe de altă parte prin contactul cu aerul ambiant pe de altă parte.

Dacă aplicăm acest principiu pe un perete foarte gros ca solul, timpul pentru creșterea căldurii poate fi de câteva luni. Depinde de conductivitatea termică a materialului (pământ, cretă, rocă etc.).
Căldura se difuzează în toate direcțiile dacă nu există izolație într-un loc dat.
Ceea ce am învățat este că viteza frontului de căldură din pământ este de aproximativ 30 cm pe lună (nu mi se pare prea mult, dar hei, să luăm asta ca ipoteză)

Vara, dacă creez o zonă fierbinte în pământ, căldura se va difuza treptat la ritmul indicat mai sus, dar își va pierde încet temperatura.
Dacă difuzia este continuă, ultimul perete întâlnit (aici pământul) va fi „reîncălzit”.

Nu cunosc regula care permite determinarea temperaturii finale a peretelui (difuzie în principal prin radiații și convecție), dar putem presupune că este mai mare decât temperatura naturală a solului (de ordinul a 10 ° C)

A+

Nu am crezut niciodată în depozitarea „pietricelelor și a aerului fierbinte” din diverse motive, primul fiind energia stocată destul de scăzută, al doilea schimburi de căldură foarte proaste și al treilea riscurile pentru sănătate ...

Pe de altă parte, utilizarea rocilor sau a solului pentru stocarea energiei este o idee bună (oferită pentru a controla infiltrarea subterană a apei care ar răci tamponul) și prin utilizarea „conductelor de căldură” cu schimbarea fazei ca poate deveni foarte interesant ... din punct de vedere tehnologic pentru că din punct de vedere economic ... instalarea ar putea fi foarte scumpă!

Pentru ca un individ să nu fie profitabil ... să nu mai vorbim de faptul că trebuie făcut aproape neapărat în timpul fundațiilor.

În plus, este nevoie de 4 ori mai mult „tonaj de rocă solidă” pentru a obține capacitatea termică echivalentă a apei lichide: http://fr.wikipedia.org/wiki/Capacit%C3 ... e_massique

Substanță (fază solidă)
Capacitate termică masă J kg-1 K-1
Asfalt 920
Caramida 840
Beton 880
Granit 790
Gips 1090
Marmură 880
Nisip 835

Apa lichidă fiind la 4180 J kg-1 K-1

Chiar și în „volum” nu este chiar interesant să folosești roci în comparație cu apa ...

Pe scurt: cred că un tampon mare de apă cu un material de schimbare de fază (PCM) pentru a „dopa” și a crea un lagăr tampon T ° este mult mai interesant din punct de vedere economic din punct de vedere economic!

Pentru MCP, consultați următorul subiect: https://www.econologie.com/forums/stocker-de ... t7421.html

bonjour,
doar un lead, engleza mea este prea rea ​​pentru a înțelege linkul.
Aerul fierbinte crește (acesta este principiul balonului).
Deci, depozitată sub casă, căldura tinde să se ridice la pământ.
Acesta este motivul pentru care cu încălzirea convențională (calculatorul este diferit) este întotdeauna mai cald pe tavan.
Acesta este și motivul pentru care izolația acoperișului este atât de importantă.
@+

bonjour,
Iată un link care vorbește despre stocarea căldurii în pietricele:
www.forums.futura-sciences.com / habitat- ... galet.html
mulțumesc

De acord cu Christophe, trebuie să calculăm ordinele corecte de mărime a capacității termice și a constantelor termice în funcție de materiale.
Este necesar să se evite judecățile finale, având în vedere marea varietate de posibilități.
Dar un fapt este clar, subteran, cu o adâncime de peste câțiva metri (cantitate nelimitată de pământ la preț zero), căldura este stocată în mod natural pe parcursul mai multor ani (sondă canadiană / provensală eficientă, dând temperatura medie pe un an, 13 ° C). ca și în peșterile din Franța de obicei).
Deci, dacă vara încălzim acest pământ în plus, puternic (40 ° până la 80 ° C, de sus sau din interior, furnizat de un colector solar chiar și simplu) de-a lungul mai multor ani, vom crește această medie și vom avea 20 ° C iarna, vom transportul în Africa practic !!.
Pe de altă parte, căldura este simplă pentru punctele cheie, pentru fiecare material, există capacitatea de căldură, apoi conductivitatea termică al cărei raport conferă difuzivitatea termică cu un timp de penetrare sau difuzie a căldurii printr-un perete. pătrat al grosimii.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
și linkuri corespunzătoare.
Mai complicat și nu este necesar dacă doriți un ordin de mărime suficient de mare:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique
Această lege a pătratului este fundamentală și ușor de reținut
Deci, dacă înmulțim grosimea cu 10, înmulțim timpul de penetrare cu 100.
Acest lucru permite să aibă 6 luni (sau 180 de zile) înmulțind cu 10 grosimea care dă 1,8 zile de penetrare, cum ar fi 30cm de pământ sau stâncă (în funcție de compoziția și umiditatea sa) cu 1,8 ziua trece la 6 luni cu 3 metri de pământ sau stâncă !!
Evident, dacă subsolul este plin de apă care curge rapid (râu subteran), căldura nu va fi bine păstrată, dar acest lucru nu este obișnuit decât în ​​zonele de inundații. Așadar, prin injectarea unui produs de impermeabilizare (ciment, rășină etc.) putem opri această circulație rapidă a apei într-o zonă limitată subterană.

Dar pentru a stabili ideile, ce energie trebuie stocată

Energia soarelui este stocată vara, care cade pe acoperiș sau pe colectoarele solare termice care conduc căldura subterană (schimbătorul prin fluid convențional de transfer de căldură, (alcool de apă, etc.), spre pământ în adâncime, în timp ce se află în iarna încălzește interiorul casei!
Putem avea un bun conductor de căldură între acoperiș (sau o placă exterioară bine încălzită de soare) și pământ la adâncime. Un metal conductor bun, aluminiu, cupru, fier, dacă este necesar, chiar și beton solid, schimbător de căldură cu apă convectivă, poate conduce, de asemenea, această căldură și încălzi pământul în profunzime pentru a-l restabili iarna, dar este necesar să puteți întrerupe contactul bun în timpul iernii. termale de vară.
Principiul este simplu: încălziți pământul vara prin val de căldură (sau o piscină sau acumulator de căldură) bine izolat în adâncime, pentru a recupera această căldură iarna în direcția opusă.
Mijloacele pentru a realiza acest lucru sunt imense prin utilizarea unor conductori de căldură buni și izolatori cunoscuți și variază între suprafața fierbinte vara (acoperiș, placă, colector etc.) și depozitarea subterană profundă (3m și mai mult) sau orice alt mijloc. cu conditia sa fie bine izolat pentru a pastra caldura intre vara si iarna !!! (piscină izolată, rezervor cu reacție chimică sau fizică etc.).
Numărul mare de posibilități la diferite prețuri nu ar trebui să blocheze realizările, care atrag imaginația tuturor.
Provocarea este de a alege cea mai ieftină formă, chiar dacă nu este la randament maxim, prin creșterea dimensiunii.
Pământul de sub casă sau grădina în profunzime costă puțurile doar câțiva metri pentru a aduce căldura acolo. Colectorul solar rudimentar (placă neagră cu țevi schimbătoare de glicol de apă, chiar și fără sticlă) este unul dintre cele mai ieftine și eficiente pentru a fi încălzit puternic de soare vara (dar insuficient iarna unde căldura stocată vara îl înlocuiește).

looping scrie:

Ceea ce am învățat este că viteza frontului de căldură din pământ este de aproximativ 30 cm pe lună (nu mi se pare prea mult, dar hei, să luăm asta ca ipoteză)

Căldura nu are viteză într-un material staționar, deoarece difuzează (mișcări aleatorii de electroni și unde acustice, care merg în cantități aproape egale în direcții opuse) și, prin urmare, timpul necesar pentru a traversa un perete crește pe măsură ce pătratul grosimii, Deci, dacă un perete de pământ de 30 cm durează două zile pentru a transmite căldura (tipic câteva zile în funcție de umiditate și compoziție), o grosime de 10 ori mai mare de 3 metri va transmite această căldură (sau o va lăsa să piardă iarna) într-un timp 10x10 = 100 ori mai mult sau 100x2 = 200 zile sau 6 luni și 20 zile !!!
Dacă viteza ar exista constantă, ar dura 10x2 = 20 de zile, ceea ce este fals experimental și fals fals !! (nimic nu poate fi izolat termic, având în vedere viteza undelor acustice de câțiva km / s)
Viteza aparentă a căldurii scade deci pe măsură ce inversul grosimii și defazarea sau timpul de penetrare crește pe măsură ce pătratul acestei grosimi.
Acest fapt de bază este fundamental pentru înțelegerea efectelor termice.

Ce mi-am amintit este că viteza frontului de căldură în sol este de aproximativ 30 cm pe lună

Dacă pe 30cm de sol durează o lună să se încălzească pe cealaltă parte (sol special foarte uscat în realitate), o grosime de 3 metri (de 10 ori mai mult) va pune 10x10 = 100 ori sau 100 luni sau mai mult de 8 ani 4 luni !!!
si nu 10 luni !!! Diferența este fundamentală.
Este crucial să înțelegeți pe deplin acest fapt pe care îl puteți verifica cu mâna, încălzind cu o torță, pe o parte o placă subțire de 1mm sau 10mm, cu mâna pe cealaltă parte care simte timpul necesar pentru a arde și scoate mâna !! Dacă o secundă la 1mmm, cu 10 ori mai mult mergem la 100s sau 1min 40s cu 10mm (luând ceea ce vrei, lemn sau placă de fier).
În cele din urmă rapid2540:

Aerul fierbinte crește (acesta este principiul balonului).
Deci, depozitată sub casă, căldura tinde să se ridice la pământ.
Acesta este motivul pentru care cu încălzirea convențională (calculatorul este diferit) este întotdeauna mai cald pe tavan.

amestecă convecția în gazul de aer în creștere, deoarece mai ușor dacă este fierbinte cu ceea ce nu are nimic de-a face, difuzia căldurii într-un material dur rigid, cum ar fi podeaua sau peretele, unde chiar dacă este puțin mai ușoară atunci când este fierbinte, poate ' Nu te mișca ca un balon cu aer cald liber !!
Într-un material rigid, căldura se difuzează luând un timp ca pătratul grosimii să fie de 100 de ori mai mare de 10 ori mai gros !!
Convecția în aer sau apă, cu mișcare la viteză crescândă cu diferența de temperatură este mult mai rapidă decât difuzivitatea și, prin urmare, distruge puternic izolația termică.
Pentru aer, o grosime mai mare de 1cm duce la convecție și elimină izolarea bună a acesteia, care necesită izolarea cu pori mai mici de 1cm umpluți cu aer sau geamuri duble sau triple distanțiate la mai puțin de 1cm !!
Clarific acest lucru pentru că sunt îngrozit să văd vânzătorii direcți de izolație termică făcând greșeli care arată ignoranța acestor baze fizice fundamentale.

Bonsoir,

Mulțumesc Dedelco pentru aceste precizări

Dacă pe 30cm de sol durează o lună să se încălzească pe cealaltă parte (sol special foarte uscat în realitate), o grosime de 3 metri (de 10 ori mai mult) va pune 10x10 = 100 ori sau 100 luni sau mai mult de 8 ani 4 luni !!!

Valoarea pe care am ales-o trebuie să fie o medie foarte simplă stabilită prin împărțirea grosimii pământului la timpul necesar pentru creșterea căldurii.
Este adevărat că, cu o lege pătrată a grosimii, se poate înșela rapid câteva luni, vezi ani !!!

Această soluție de stocare, mă gândesc la asta din ce în ce mai serios.
Deoarece nu pot demola podeaua casei mele (gresie pe placă de beton), m-am gândit să forez găuri orizontale din pivniță, care reprezintă doar o mică parte sub suprafața podelei de la parter.
Pământul din zona mea este cretă și am putea așeza destul de ușor acolo un schimbător de descărcare de circuit solar pentru vară.
Gata cu problema supraîncălzirii datorită supra-dimensionării și a pardoselii naturale încălzite pentru iarnă.

A+

Pe site-ul excelent fiabitat.com, care este o adevărată mină de informații, am găsit informații suplimentare pe această pagină:

http://www.fiabitat.com/construction-ma ... me.php#5b4

Potrivit acestora, principiul depozitării în vara subterană prin convecție naturală este după cum urmează: într-o conductă, al cărei capăt este conectat la casă (sursă fierbinte) și care intră subteran (sursă rece) pentru a se deschide mai jos la aer liber, aerul este aspirat spre pământ și îl încălzește. Fenomenul este inversat iarna, aerul din casă este mai rece decât pământul.

Exemplul este prezentat cu 2 zone de stocare pentru o performanță mai bună, dar ar trebui să funcționeze cu una singură.