Rénover sans se tromper

Prévu pour intégrer les maisons neuves d’ici 2012, et tous les logements à l’horizon 2020, le compteur intelligent Linky est aujourd’hui en phase d’essai. Cet article fournit quelques informations pour mieux comprendre son fonctionnement.

Qu’est-ce que « Linky » ?

Linky est un compteur innovant. Il présente des nouvelles fonctionnalités, qui permettent de le qualifier de compteur intelligent. En effet, à la différence des compteurs actuels, Linky peut exécuter des ordres et communiquer des données à distance. Par exemple, en cas de panne ou de modification de puissance, Linky ne nécessite plus l’intervention d’un technicien pour résoudre le problème : de simples commandes à distance suffisent. Il permet aussi de relever la consommation et la production d’électricité, de réduire les coupures accidentelles, même à distance. Par ailleurs, Linky favorise également la maîtrise des consommations.

Comment ça marche ?

En fait, contrairement au réseau actuel, où les compteurs sont reliés au poste de transformation par des lignes électriques, le compteur Linky est connecté à un concentrateur, qui est lui-même relié au centre de supervision d’ERDF. Grâce à ce système, toutes les interventions sont plus rapides, et ne nécessitent plus d’intervention physique, comme la mise en service, les changements de puissance, les relevés de compteurs, etc. Par ailleurs, Linky offre pas mal d’avantages pour les consommateurs finaux. Il fournit les informations exactes sur la consommation réelle, et permet de mieux la maîtriser. D’ailleurs, pour ceux qui produisent de l’électricité, ce compteur permet également de comptabiliser la production à chaque instant.

Où en est l’expérimentation ?

La phase d’expérimentation du compteur Linky a débuté en 2010, en Indre-et-Loire pour les zones rurales, et dans l’agglomération lyonnaise pour les zones urbaines. Selon les chiffres avancés par ERDF, 205 000 compteurs intelligents ont pu être installé dans ces zones, à la mi-décembre 2010. Du côté du gestionnaire du réseau, les responsables affirment que ces nouveaux compteurs fonctionnent bien, qu’il y a peu de réclamations, et peu d’incidents. Par contre les associations de consommateurs ne sont pas encore convaincues de son efficacité et de son aspect pratique. Elles dénoncent principalement les problèmes de lisibilité des consommations réelles (en raison du fait que les compteurs sont installés à l’extérieur des logements), et la comparabilité des tarifs, qui devient difficile avec les nombreuses possibilités de tarification et la multiplication des offres concurrentes. Elles soulèvent également la question du coût et du financement de ce nouveau compteur.

Face à ces différentes critiques, et afin que le compteur soit testé en période de froid, la phase d’expérimentation de Linky a été prolongé jusqu’au 31 mars 2011.

Par ailleurs, il est bon de noter qu’il existe d’autres solutions plus perfectionnées pour suivre en temps réel toutes les consommations de son habitation.

Les panneaux solaires photovoltaïques permettent de créer de l’électricité. Ils convertissent l’énergie solaire (la lumière) en électricité par l’intermédiaire d’un matériau semi-conducteur comme le silicium. L’élément de base est la cellule photovoltaïque. Un module photovoltaïque est composé de plusieurs cellules photovoltaïques reliées entre elles. La principale influence sur le rendement d’un panneau photovoltaïque est le type de cellules.

Quel type de cellules pour quelles performances ?

Toutes les cellules sont produites à base de silicium, mais les méthodes de fabrication leur donnent des productivités différentes. Les modules photovoltaïques fournissent une tension de 12 ou 24V en sortie.

• Les cellules en silicium monocristallin, sont conçues à partir d’un seul bloc de silicium fondu et de ce fait, d’une grande pureté. Elles offrent le meilleur rendement (entre 13% et 17%), mais sont les plus chères à la production, donc à la vente.
• Les cellules en silicium polycristallin, sont élaborées à partir d’un bloc de silicium cristallisé. Elles ont un rendement de 11 à 15 % et leur coût de production est moins élevé que les cellules monocristallins. Ce sont les cellules les plus répandues car elles sont en générale le meilleur rapport qualité/prix et des rendements importants.
• Les cellules en silicium amorphe, sont produites à partir d’un gaz de silicium projeté sur du verre ou du plastique souple. Elles ont un coût de production bien inférieur mais pour des rendements de l’ordre de 7 à 10%.
• Pour la production d’électricité, il faut aussi un accumulateur et un onduleur afin de transformer le courant continue en alternatif. Pour obtenir de meilleur rendement, les panneaux photovoltaïques doivent être orienté plein sud et avoir une inclinaison de 30 à 45°.

Quid de l’énergie « grise » ?

La fabrication du matériel photovoltaïque consomme des matières premières et de l’énergie, cette énergie est appelée énergie grise. Mais selon l’Observatoire des Energies Renouvelables Observ’Er, on peut estimer qu’en France une cellule solaire rembourse entre deux à cinq ans l’énergie qui a été nécessaire à sa fabrication (cadre, câble et supports compris). De plus, en fin de vie, soit après 30 à 35 ans d’utilisation pour les panneaux de bonne qualité, la plupart des composants (verre, aluminium, silicium, métal) peuvent être recyclés.

Quels sont les avantages financiers ?

Vous avez la possibilité de vendre totalement ou en partie le courant produit par votre installation photovoltaïque à EDF. Les tarifs de rachat de l’électricité sont très avantageux pour une installation intégrée à votre toiture.

L’investissement dans une installation de panneaux solaire photovoltaïque est le meilleur placement financier du moment mais l’apport financier reste tout de même important. Des aides et crédits d’impôts existent et couvrent une bonne partie de l’investissement.

Quelle surface de panneaux faut-il installer ?

En règle générale, on ne parle pas de surface à installer mais de puissance à installer (en kilowatt crête, kWc). Pour un particulier, on peut installer jusqu’à 3 kWcrête de puissance de panneaux.

Si l’on n’est pas limité par la surface disponible en toiture, on a donc intérêt à installer le maximum de panneaux pour atteindre la limite des 3kWc et ainsi augmenter les gains annuels au maximum.

Quelle marque choisir ?

Si l’on souhaite le meilleur placement financier, il faut donc regarder les moins chers qui produisent le plus. C’est le critère du prix/ Wcrête. Mais ce n’est pas le seul critère ! Car pour avoir un bon placement financier, il faut aussi que le matériel dure de nombreuses années sans tomber en panne, que les produits arrivent à temps etc…
Il y existe trois catégories de panneaux solaires photovoltaïques en termes de qualité :

• La meilleure qualité : les marques allemandes type Schott Solar. Ce sont les panneaux les plus chers et donc les moins rentables mais ils sont sensé durer plus longtemps.
• Les plus productifs au m² (meilleur Wc/m²) : la marque américaine SunPower fabrique des panneaux également chers mais qui produisent plus d’énergie au m² en général. Pour quelqu’un qui est limité en surface de toiture disponible, cela peut être intéressant d’installer ce type de matériel.
• Les moins chères (plus faible prix/Wc) : les marques chinoises comme Suntech. Elles correspondent donc au meilleur investissement à condition que les panneaux continuer de bien produire pendant 20 ans …

Vous avez un projet de rénovation énergétique ? Vous ne savez pas quoi entreprendre, comment ou dans quel ordre ? Contacter un bureau d’étude thermique spécialiste des particuliers qui vous saura vous conseiller de façon neutre et objective.

C’est sûr, le solaire est une énergie renouvelable ! La chaleur du soleil est en effet une énergie inépuisable et gratuite. Il y a deux techniques pour récupérer l’énergie solaire; le solaire thermique et le solaire photovoltaïque.

• Le solaire photovoltaïque produit de l’électricité à partir des rayons du soleil
• Le solaire thermique transforme le rayonnement solaire en chaleur (pour l’eau chaude sanitaire ou le chauffage domestique

L’énergie solaire photovoltaïque

Un panneau photovoltaïque produit de l’électricité grâce à des cellules (dites « photovoltaïques ») capables de capter les rayons du soleil pour en faire un courant électrique.

L’électricité ainsi produite peut être consommée immédiatement ou stockée dans des batteries (sites non raccordé au réseau électrique). Le surplus ou la totalité de l’énergie créée peut également être vendue à EDF à des prix très intéressants.

Les panneaux solaires photovoltaïques sont écologiques du fait qu’ils permettent de produire une électricité sans émission de gaz à effet de serre et localement donc sans perte en ligne. De plus, les matériaux utilisés pour produire un panneau photovoltaïque sont recyclables et ont maintenant une durée de vie d’environ 30 ans.
Un bureau d’études peut réaliser facilement une étude technico-économique pour estimer la production d’électricité que vous produiriez (et donc revendriez) en installant des panneaux photovoltaïques chez vous.

L’énergie solaire thermique

Le solaire thermique exploite aussi le rayonnement solaire mais d’une manière différente. Les panneaux solaires vont dans un premier temps capter le rayonnement puis le transformer en chaleur.Dans un deuxième temps, il va transférer cette chaleur par l’intermédiaire d’un fluide caloporteur (transportant l’énergie) circulant dans des tubes. La chaleur apportée par le fluide passe par un échangeur afin de chauffer l’eau et de la stocker dans un ballon par exemple.
L’énergie solaire thermique permet de produire de l’eau chaude sanitaire (CESI – Chauffe Eau Solaire Individuel) ou dans certains cas le chauffage de la maison (SSC – Système Solaire Combiné).
Il faut réaliser une étude technico-économique pour savoir si c’est intéressant dans votre cas (en fonction de votre habitation) d’installer des panneaux solaires thermiques.

Tout d’abord, pour bien s’y retrouver parmi tous les isolants disponibles sur le marché, il est important de connaître les critères/caractéristiques selon lesquels nous pouvons les comparer.

La principale caractéristique permettant de comparer les différents isolants thermiques est la conductivité thermique [lambda λ] d’un matériau. Elle traduit sa capacité à transmettre la chaleur par conduction (la chaleur se propage à l’intérieur du matériau). Plus le lambda est faible, plus le matériau est résistant au transfert par conduction. Il est exprimé en watts par mètre et par degré Celsius [W/m.°C].

Attention cependant, comme on le voit ci-dessous, ce n’est pas la seule caractéristique à prendre en compte dans le choix de son isolant ! Pour trouver la liste des caractéristiques permettant de comparer les différents isolants : Cliquez ici.

Il y a 4 grandes classes d’isolants que nous allons détailler ci-dessous:

• Les isolants d’origine minérale
• Les isolants d’origine végétale et animale
• Les isolants synthétiques
• Les isolants minces ou réfléchissants

Merci de noter que pour bien choisir votre isolant et pour bien déterminer la quantité d’isolation à installer chez vous, il est préférable de faire appel à des experts thermiciens indépendants qui sauront vous conseiller de façon neutre et objective.

Un isolant naturel est un produit isolant d’origine végétale, animale ou minérale qui, en plus de ses performances acoustiques et/ou thermiques, possède des caractéristiques environnementales spécifiques.

Isolants d’origines minérales

Les isolants en laines minérales sont des produits manufacturés, constitués à base de matières premières naturelles et abondantes, sable ou roche volcanique, ainsi que de verre recyclé appelé calcin. Ils ont un excellent comportement au feu et sont plus stables et résistants en panneaux rigides et semi rigides. La laine de verre et la laine de roche sont les isolants les plus utilisés en isolation.

Isolants d’origine végétale et animale

Les produits isolants d’origine végétale qui contiennent des fibres d’origine animale sont généralement traités contre la prolifération des insectes (mites, poux…).La laine est un bon isolant thermique, notamment du fait qu’elle emprisonne près de 80% d’air dans son propre poids. Elle absorbe facilement l’humidité (1 kg de laine contient environ 150 g d’eau). Ils utilisent généralement moins «d’énergie grise» qu’un isolant de synthèse ou minéral (3kWh/m3 pour la laine de bois contre 150 à 250 kWh/m3 pour la laine de verre).

Isolants synthétiques

Les produits d’isolation en plastiques alvéolaires sont d’origine organique. Ils regroupent plusieurs familles de produits isolants à cellules fermées. Ils ne sont pas traités contre les rongeurs, dégagent des émissions de particules nocives en cas d’incendie. Fortes consommations d’énergie grise.

Polystyrène extrudé:

• Facilement inflammable
• Perméabilité de l’air,
• Incompressible
• Isolant phonique,
• Grande résistance en compression.

Isolants minces

Les produits minces réfléchissants sont sujets à controverse. Certains fabricants annoncent des performances thermiques équivalentes à celles d’isolants traditionnels d’épaisseur élevée, qui seraient atteintes grâce à l’effet réfléchissant des couches superficielles, voire même parfois internes au produit mince. Il n’est pas un isolant à part entière, il a une résistance faible et est surtout utilisé comme réfléchissant (l’hiver la chaleur est renvoyée dans la maison et l’été elle est renvoyé à l’extérieur) et pare-vapeur. L’isolant mince ne remplace pas une isolation classique.

Tableau comparatif des isolants – www.senova.fr

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Il n’est vraiment pas simple de dimensionner une pompe à chaleur. C’est plus compliqué que pour un autre type de chaudière. Une chaudière gaz sur-dimensionnée ne sera pas problématique tandis qu’une pompe à chaleur sur-dimensionnée fonctionnera en cycles courts à l’inter-saison et s’abîmera très vite.
Évidemment, une PAC sous-dimensionnée est aussi problématique : les consommations électriques vont être importantes car les résistances d’appoint vont beaucoup fonctionner – voire devenir insuffisantes pour réussir à chauffer au plus fort de l’hiver.

Le paradoxe de la pompe à chaleur (PAC)

La particularité d’une pompe à chaleur est que la puissance qu’elle fournit à l’eau de chauffage diminue quand la température de l’air extérieur diminue.
Paradoxalement, la puissance nécessaire pour maintenir une maison en température augmente lorsque la température extérieure diminue.
Pour simplifier, voici un schéma grossier des besoins de puissance d’une maison et des puissances fournies par une pompe à chaleur en fonction de la température extérieure :

Comment dimensionner une pompe à chaleur ?

1.   Calculer les déperditions de la maison

La première chose à faire est de connaître les déperditions thermiques d’une maison. Sur le schéma ci-dessus, cela permet de connaître la courbe bleue. Les chauffagistes utilisent habituellement des valeurs par défaut et des coefficients de sécurité important de sorte que la puissance estimée par les installateurs est bien au dessus de la puissance réelle nécessaire.

2.   Identifier la température d’eau nécessaire

Le réseau de chauffage (Dimensions et nombre de radiateurs) est dimensionné pour fournir la puissance maximum avec une température d’eau chaude donnée. Habituellement, la température d’eau varie entre 50 et 80°C. Dans les nouvelles maisons, le réseau est plutôt dimensionné avec une température d’eau de 35°C.
Dans une maison dont le réseau de radiateurs a été dimensionné avec une eau à 65°C, il est impossible de faire passer de l’eau à 50°C car au cœur de l’hiver, la puissance émise par les radiateurs ne sera pas suffisante. Pour réduire la température d’eau, il faut au préalable ajouter de nouveaux radiateurs ou bien réduire les besoins de puissance en isolant la maison.
Ex : Une maison a besoin de 30kW lorsqu’il fait -7°C à l’extérieur. On place 30 radiateurs qui fournissent 1kW avec une eau à 65°C. Ainsi, au cœur de l’hiver, lorsqu’il fait -7°C à l’extérieur, si la chaudière fournie une eau à 65°C, cela suffira pour chauffer la maison.
Si la chaudière ne peut fournir qu’une eau à 55°C, les 30 radiateurs ne pourront fournir que 0,8 kW chacun et la maison ne sera plus chauffée par -7°C extérieur.
Pour dimensionner une chaudière classique, on installe la puissance maximum nécessaire à -7°C et on indique en sortie la température d’eau utilisée pour dimensionner le système de chauffage. Bien souvent, les pertes thermiques sont surestimées et la chaudière aussi mais cela impacte peu sur ses consommations et sa durée de vie.
Le dimensionnement est plus complexe pour une pompe à chaleur. En effet, la puissance délivrée par la pompe à chaleur dépend aussi de la température d’eau en sortie de la pompe à chaleur. Plus la température d’eau est élevée, moins la PAC fournit de puissance.

3.   La puissance d’une pompe à chaleur

La puissance indiquée par un fournisseur de pompe à chaleur est donnée pour une température extérieur de +7°C et une température d’eau de sortie de +35°C.
On comprendra donc aisément que cette seule valeur ne suffit par pour dimensionner une pompe à chaleur par -7°C extérieur et une température d’eau de sortie de pompe à chaleur de 55°C.
Il est nécessaire de connaître la courbe de puissance fournie par une pompe à chaleur à la température d’eau souhaitée pour toute la gamme de température extérieur de -15°C à +20°C.
Deux produits annonçant une même puissance 7°C/35°C ont très souvent des courbes de puissance très différentes.
Le COP (rendement de la pompe à chaleur : c’est le rapport entre la puissance transmise à la maison et la puissance électrique consommée au réseau, plus il est élevé, mieux c’est) aussi évolue en fonction de la température d’eau et de la température d’air extérieur. Pour évaluer les consommations d’une PAC, il est nécessaire de connaître les courbes de COP de la pompe à chaleur à la température d’eau souhaitée pour toute la gamme de température extérieure de -15°C à +20°C.

4.   Arbitrage entre cycle court et relève

Une fois les données fabricants indiquées ci-avant, on compare la puissance nécessaire à la maison et la puissance fournie par la pompe à chaleur degré par degré.
Grâce à un moteur de calcul, on peut calculer le COP moyen sur une année, la consommation en kWh de la PAC sur une année, la consommation en kWh de la relève sur une année, le nombre de cycles courts (ou dimensionner le ballon tampon permettant la réduction des cycles courts)…
Il est souvent nécessaire de comparer plusieurs pompes à chaleur avant d’en trouver une bien adaptée.

Remarque sur les « données fabricants » des PAC

Le COP donné sur les plaquettes commerciales des fabricants de pompes à chaleur sont conventionnellement le COP pour une température d’air extérieur à 7°C et d’eau à 35°C (le fameux A7/W35). Comme très peu de monde regarde le profil de COP complet (ce qu’il faudrait faire pour ne pas se tromper), certains fabricants sont des spécialistes pour optimiser le COP à A7/W35 alors qu’en fait le rendement global de leur pompe à chaleur est très mauvais…

Méfiance !

Mais si c’est si compliqué, comment font les installateurs ?

Les installateurs travaillent normalement avec une ou deux marques seulement. Sur ces deux marques, ils sont formés par les fabricants à l’utilisation de logiciels spécifiques qui leurs permet de connaître la pompe à chaleur de la gamme la plus adaptée en fonction de différentes entrées telles que la puissance de déperdition de l’enveloppe, le nombre de radiateurs de la maison et la température de sortie de chaudière.

Si on est pas sûr d’avoir la meilleure pompe à chaleur du marché, on est au moins sûr d’avoir la pompe à chaleur la plus adaptée dans la gamme vendue par l’installateur.

Toutefois, il faut savoir que beaucoup d’installateurs se trompent dans le dimensionnement des PAC… Nous sommes fréquemment missionnés par des assurances pour faire des expertises sur des installations inefficaces… Quel dommage !

Un installateur préfèrera toujours sur-dimensionner la PAC car il est plus sûr de ne pas avoir de problèmes par la suite : un maison froide au cœur de l’hiver impliquera toujours et automatiquement une mise en demeure de l’installateur alors qu’une pompe à chaleur tombant en panne après 3 ou 4 hivers à cause d’un fonctionnement en cycles courts ne l’impliquera pas forcément.

Conclusion sur le dimensionnement des PAC

En conclusion,

1. Il faut connaître la
   

   

   pompe à chaleur la plus adaptée du marché pour votre maison : faites pour cela appel à des spécialistes des technologies habitat durable et nouvelles énergies qui sauront vous conseiller de façon neutre et objective.

2. Il faut dimensionner correctement la pompe à chaleur pour pouvoir avoir une installation qui dure et qui permette de réaliser de vraies économies. Vous pouvez vous faire aider pour cela par un bureau d’études thermiques spécialiste des particuliers qui saura vous apporter son expertise neutre et objective.