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Articles

Affichage des articles du décembre, 2020

Synthèse

 A travers ce blog j'ai essayé d'expliquer ma démarche étape par étape pour travailler sur les dépenses énergétiques de mon habitation. C'est un projet que j'ai démarré en 2013 et qui arrive à un certain aboutissement début 2021. J'ai essayé de présenter de façon factuelle les gains, avantages, coûts de chacune des étapes. Le chemin n'a pas été unique j'ai ainsi quitté le chauffage électrique pour le chauffage gaz puis je suis revenu plus tard avec une pompe à chaleur électrique. Da ma démarche je n'ai pas quantifié les aspects liés à l'isolation, c'est une démarche également très importante et complémentaire. Mon approche est de comparer ici différentes solutions pour un besoin constant en travaillant sur les consommations d'énergies. Au fur et à mesure du chantier de mon habitation j'ai prêté attention à améliorer ce qui pouvait l'être en isolation mais cela reste assez marginal car la maison avait initialement une isolation correct...

Remerciements

Jean-Luc Q. et toute l’équipe des techniciens de Massip pour l’installation de la chaudière gaz solaire au pas de course en attendant l’arrivée d’un Bébé dans la maison ! Mathieu C. pour la plomberie du montage de l’échangeur piscine. Eric T. pour m’avoir aidé à faire des tranchées partout dans mon jardin avec sa mini-pelle. Guillaume A. et Lucas B. pour 2 missions de sauvetage avec le poste à souder pour rattraper 2 casses de tuyauterie. Sebastien T. de Domotelec pour les conseils de montage de la pompe à chaleur. Gregory et José de HelloENERGIE pour les conseils et le support technique de la partie photovoltaïque. Merci à l’équipe d’Oscaro Power qui m’a apporté également quelques précieux conseils sur les démarches administratives du photovoltaïque bien que je n’ai pas commandé mon matériel chez eux. Daniel D. et Lucile D. d’EDF ENR pour leurs conseils sur le raccordement. Guillaume G., Raphaël T. pour leur aide sur l’acquisition du capteur de débit de gaz I2C qui nou...

Domotique

 Pour monitorer mon installation, j'ai monté un serveur Jeedom [ lien ] sur un Rasberry. Il existe d'autres solutions comme Open Energy Monitor [ lien ], Openhab [ lien ] ou Domoticz [ lien ]. J'ai retenu Jeedom car c'est une solution qui offre différentes interfaces sous forme de plugins additionnels pour lesquels j'ai trouvé comment répondre à mon besoin. Parallèlement à mon besoin de monitoring des consommations énergétiques, j'ai intégré des périphériques domotiques wifi pour des commandes de lumières, volets, prises, etc. Jeedom permet de regrouper plusieurs familles de produits dans une seule interface grâces à ses plugins d'interface. Pour le monitoring des équipements, j'ai développé un script python qui sert de moniteur pour collecter différentes informations et qui les renvoie sur Jeedom en utilisant le protocole MQTT [ lien ] :  Les données collectées proviennent de : La chaudière gaz avec un bus CAN. J'ai utilisé le travail d'un group...

100% d’énergies renouvelable

 Pour atteindre finalement 100% d'énergie renouvelable, j'ai choisi un fournisseur  d'électricité et de gaz vert, je me suis orienté vers Ilek [ lien ]. Les tarifs quasi identiques aux prix des tarifs réglementés. Les émissions liées au biogaz et à l’électricité verte sont données aux valeurs suivantes [ lien ] : 14g de CO2 par kWh consommé pour le biogaz, 13g de CO2 par kWh pour l’électricité hydraulique. J'ai estimés les pertes liée à la production de l’électricité hydraulique. Le rendement hydroélectrique que j'ai retenu est de 75%, valeur plutôt basse [ lien ]. En tenant compte d'une perte du réseau de 12%, le rendement de l'hydroélectricité du réseau est de 66%, soit un coefficient de conversion sur énergie primaire de 1,52. Les impacts sur les indicateurs de l'installation sont : Figure :  Diagramme Sankey avec un couplage PAC/chaudière/PV/Fournisseur énergie verte Table :  Evolution de l'énergie primaire consommée, du taux d'ENR, d'éne...

Les panneaux photovoltaïques

Remplacer le gaz par une pompe à chaleur électrique pour le chauffage rentre dans une logique d’électrification, le couplage avec un système photovoltaïque pour la production d'électricité est donc l'étape suivante logique. Le besoin annuel d’électricité est de 6230 kWh. J'ai retenu d'installer 14 panneaux de 300W, soit une puissance de 4200 Wc. Il existe différents outils de dimensionnement pour connaitre la production totale d'une installation. Engie propose un outil basé sur Google Maps [ lien ] qui permet d'évaluer le potentiel d'une installation en tenant compte des ombrages, par contre toutes les villes ne sont pas encore couvertes.  Pour aller plus dans le détail du dimensionnement, j'ai utilisé le logiciel Calsol de l'Ines : La simulation donne une production totale annuelle de 5920 kWh. Bien entendu il y a une variabilité annuelle entre la production et le besoin. Il n'est pas possible de couvrir le besoin électrique pour le chauffage pe...

Une nouvelle étape : la pompe à chaleur

 En suivant les objectifs de dé-carboner nos usages de l'énergie, la question du chauffage au gaz se pose. L'objectif actuel affiché par les pouvoirs public est d'ailleurs de sortir du chauffage au gaz [ lien ]. En 2019, je me suis donc intéressé aux nouveaux produits qui existent en pompe à chaleur électrique. La pompe à chaleur air/eau Yutaki M a retenu mon attention [ lien ] : C'est une pompe à chaleur monobloc : pas d'intervention sur la partie frigorifique entre l'unité intérieure et l'unité extérieure. Le risque de fuite de réfrigérant est donc limité, les opérations de maintenance plus fiable et l'installation est beaucoup plus simple. Il n'y a qu'une liaison hydraulique : l'intégration dans l'installation existante est plus simple. Une haute efficacité saisonnière : jusqu'à 188% en basse température. Le couplage hydraulique se fait de la façon suivante : La pompe à chaleur sur le retour du circuit de chauffage afin de préchauf...

Optimisation solaire thermique : réglages

 Je me suis rendu compte à l'usage que le système thermique semblait ne pas fonctionner de manière optimale. Il est en effet important que le système soit correctement réglé à l'installation. Le système solaire thermique intègre 4 sondes de température : T k  : la température des panneaux, T s  : la température du ballon de stockage T r  : la température de départ du circuit solaire, T v  : la température de retour du circuit solaire. Il y a également une mesure du débit d'eau à l'emplacement de la sonde de température de retour  T v . Le principe de la régulation consiste à activer les pompe quand  T k  >  T s  +  ΔT on Le paramètre  ΔT on  permet de déterminer l'écart à partir que quand le système démarre. S'il est trop petit le système va faire des cycles courts et les panneaux n'ont pas le temps de chauffer assez pour récupérer de la chaleur. Si la valeur est trop grande, le risque est de dépasser la valeur de sécur...

Optimisation solaire thermique : couplage solaire/bois

 Suite à un weekend de vacances dans les Corbières chez Eric, j'ai eu de nouvelles idées pour améliorer mon système de chauffage. Il m'a montré un système de bouilleur pour chauffer de l'eau avec une cheminée, le montage était d'une conception artisanale avec un simple tube de cuivre enroulé autour du tube de la cheminée. En cherchant un peu j'ai trouvé qu'il existait des tubes de cheminée qui intègrent un serpentin en titane directement : J'ai trouvé cet échangeur sur ebay [ lien ]. Dans nos travaux d'aménagement nous devions justement refaire la cheminée et il se trouve que le ballon solaire est juste de l'autre coté du mur derrière l'insert... La cheminée avant... L'idée Le dessin La pose du bouilleur Le couplage hydraulique se fait sur le départ du circuit solaire : Une vanne trois voies est pilotée par une sonde de température dans la hôte de la cheminée. Au lieu de circuler dans les panneaux solaires, l'eau circule dans le bouilleur...

Solaire thermique : coût et rentabilité

 Quel est le coût lié au solaire thermique? En 2013, le crédit d'impôts est encore de 50%, depuis il a été réduit à 30%. Une première approche consiste à comptabiliser simplement l'économie réalisée sur la consommation de gaz. En prenant 3000 kWh à 4,97 c€, cela représente une économie de 149€/an soit un temps de retour sur investissement d'un peu plus de 26 ans. Ce chiffre n'est pas très bon mais il ne prend pas tout en compte. Tout d'abord dans un calcul de rentabilité doit intégrer l'augmentation du prix de l'énergie. En tenant compte d'une augmentation annuelle de 3%, le prix moyen de l'énergie sur 20 ans est de 21,8 c€/kWh pour l'électricité et 6,97 c€/kWh pour le gaz. Ensuite, on peut la comparer l'économie réalisée par rapport à une consommation électrique ou de gaz et on peut tenir compte de la production liée au chauffage/ECS ou d'y ajouter la piscine. De plus, il faut tenir compte d'une plue value sur la valeur immobilière d...

Optimisation Solaire thermique : chauffage piscine

  Ce qui semble évident avec un système solaire thermique à l'usage c'est que son taux d'utilisation est relativement faible. Pendant l'été la ressource est très importante mais le besoin est faible. En ayant une piscine, l'idée d'utiliser le système pour chauffer la piscine semble intéressante. J'ai de nouveau utilisé le simulateur Polysun pour évaluer le potentiel de chauffage : La simulation estime à 8500 kWh la production solaire pour le chauffage de la piscine. Pour la suite, j'ai plafonné l'estimation de la piscine à 3800 kWh afin de limiter de poids de cet usage dans les comparaisons des solutions L'analyse montre que la période de baignade est soit plus longue en considérant une température minimale de 20°C soit la température moyenne est augmentée de 3,3°C sur la période de mai à octobre. C'est donc pertinent, mais la piscine devra être couverte pour que cela fonctionne, sinon le chauffage ne fait qu'augmenter les amplitudes jour...