Păstrați căldura; fost la l; iarna Cédric Ringenbach

Încălzirea reprezintă mai mult de jumătate din cheltuielile de energie ale locuinței. Așadar, de ce să nu încercați să vă încălziți numai cu energie gratuită, cea a soarelui, și asta pe tot parcursul anului. Dar, din moment ce soarele se încălzește vara, în timp ce noi încălzim numai iarna, ar trebui să păstrăm calorii timp de 6 luni.

Următorul articol constituie subiectul unui proiect de final de studiu care va fi încredințat studenților de la mari școli în 2008/09 și care are ca scop validarea sau invalidarea dispozitivului care ar putea permite această amânare a consumului de energie.

Studenții și directorii de studii care doresc mă pot contacta dacă doresc să urmeze acest subiect și să aibă o urmărire de la mine.

Introducere

Putem stoca căldura vara pentru a o consuma iarna și invers pentru frig? Acest subiect este împărțit în două:

A) depozitare de vară pentru iarnă
B) Corolar: depozitare pe parcursul a trei săptămâni

Fiecare disciplină poate fi alocată unui alt student.

Exercițiile 1 și 6 pot fi realizate în comun de către cei doi elevi.
Exercițiile 2, 3 și 4 constituie tema A.
Exercițiul 5 constituie tema B

Funcționarea dispozitivului

Ideea este de a utiliza un rezervor îngropat, izolat termic de sol și care conține pietre (capacitate calorică mare) și apă (sau orice alt lichid de transfer termic) ca capacitate termică. O pompă circulă apă în rezervor. Se presupune că apa iese la temperatura medie a rezervorului. În casă este montat un sistem de încălzire la temperatură scăzută. Între lichidul de transfer de căldură al rezervorului de calorii și lichidul de încălzire prin pardoseală, este plasat un schimbător de căldură care are funcția de a regla cantitatea de căldură furnizată prin ajustarea vitezelor de curgere a celor două fluide pentru:

a) țineți cont de necesarul de calorii (Când este foarte frig, cele două fluide trec mai repede pentru a transmite cât mai multe calorii posibil)
b) țineți cont de temperatura rezervei de calorii (Toate celelalte lucruri fiind egale, când apa din rezervă este foarte fierbinte, circulă încet și când este mai rece, circulă mai repede). Acest lucru atenuează parțial utilizarea slabă a caloriilor din rezervă la temperatură scăzută.

De asemenea, casa este echipată cu panouri de încălzire, iar vara, panourile de încălzire încălzesc rezerva de căldură. Iarna, căldura din depozit este folosită pentru a încălzi casa. La sfârșitul iernii, temperatura rezervei este lăsată să scadă în continuare pentru a acumula un stoc „rece”.

Scenariu tipic

Casă de 100m² cu un teren de 500m².
Performanța energetică a casei: 200 kWh/m².an.
Pierderile de căldură: trebuie definite pentru a fi în concordanță cu performanța energetică
Clima: regiunea Parisului.

Exerciții

Această listă de exerciții este deschisă. Elevul va avea timpul liber să sugereze alte scenarii de studiat, să aprofundeze punctele care i se par cele mai importante și să le lase pe cele pe care le consideră mai puțin urgente.

Exercitiul 1

Efectuați o căutare bibliografică pentru a afla dacă au fost deja efectuate studii în această direcție.
Efectuați un studiu de piață cu principalele pietre de construcție disponibile în Franța, regiunea de producție, prețul, densitatea, capacitatea lor termică.
Studiați alte materiale care au o capacitate calorică ridicată și care ar putea fi disponibile la un preț redus, posibil printr-un circuit de recuperare (turnuri telefonice, echipamente de construcții).
Obțineți curba de temperatură corectată zi de zi pentru un anumit an pentru regiunea Parisului.
Identificați o pompă de apă adecvată pentru utilizarea acestui dispozitiv și cunoașteți debitul său maxim și consumul de energie în raport cu debitul (dacă este necesar: modelați sau simplificați această curbă). Care este prețul acestei pompe ?
Care este forma cea mai potrivită atât în ceea ce privește eficiența (suprafața redusă de pierdere/volum), cât și ușurința de proiectare (uităm, prin urmare, sfera!)
Care trebuie să fie izolarea unui astfel de dispozitiv pentru a pierde mai puțin de 20% din energia stocată? (recomandă o izolație rezistentă la solicitări mecanice pentru bază și o altă izolație pentru pereți)