Electricité et solution tout air : le retour ?

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Nous nous dirigeons indubitablement, du moins dans le neuf, vers un habitat basse consommation (ou basse énergie), nécessitant moins de 50 kWh/m2 pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.

Dans cet habitat, très bien isolé thermiquement, avec 25 cm d’isolant sur les murs, avec un double ou triple vitrage isolant, la consommation de chauffage ne représente que 2 à 3 kW, voire moins si l’on récupère les calories sur la ventilation mécanique contrôlée (VMC). Est-ce alors nécessaire de prévoir un système de chauffage par pièce, type radiant ou plancher chauffant ?

Récupérer la chaleur de la ventilation

Source : Minergie

La maison dans son « cocon thermique » ne demande quasiment plus de chauffage. Seuls deux postes subsistent : la production d’eau chaude sanitaire, propice à l’utilisation des énergies renouvelables comme le solaire, et la ventilation, nécessaire pour introduire l’air neuf indispensable à une bonne hygiène et à la sauvegarde du bâti.
Si, de plus, le système de VMC double flux équipé de récupérateurs introduit un air ne nécessitant que quelques centaines de watts pour chauffer chaque pièce, alors le chauffage utile à notre maison basse consommation pourra s’intégrer dans un concept « tout air » lié à la ventilation.

Les conditions pour une maison basse énergie

Enveloppe étanche à l’air
et munie d’une excellente
isolation thermique
Aération douce
et automatique
Production de chaleur
adaptée et efficace
Isolation renforcée VMC double flux avec récupérateur Système de pompe à chaleur, géothermie, etc

Source : Minergie

Déperditions de chaleur réduites et dispositif d’aération : une garantie de confort et d’économies d’énergie

Côté aération, le principe de la VMC consiste à prévoir des entrées d’air neuf et frais dans les pièces principales dites sèches (séjour, chambre) et d’évacuer l’air vicié par les pièces humides ou techniques (cuisine, salle de bains, WC). La prise d’air neuf dans les pièces à vivre se fait généralement au niveau des menuiseries à l’aide de bouches auto réglables.

L’air circule ensuite vers les pièces techniques grâce à des passages d’air sous les portes (1 à 1,5 cm). L’extraction de l’air vicié s'effectue grâce à des bouches situées sur les murs ou au plafond, raccordées par des conduits à un extracteur, qui peut être installé dans les combles de l’habitation. Sur la toiture, un dispositif en forme de chapeau rejette cet air vicié vers l’extérieur. La VMC doit fonctionner en permanence 24h sur 24. Il existe différents types de VMC : la VMC simple flux , la VMC simple flux hygroréglable et la VMC double flux. Avec ce dernier système, la chaleur de l’air expulsé peut aussi être récupérée puis redistribuées dans le logement. On parle donc de VMC double flux à récupérateur d’énergie. Celle-ci présente deux flux bien distincts : un système d’arrivée d’air neuf (filtré et préchauffé) et un deuxième circuit d’extraction d’air vicié vers l’extérieur Ce système est couramment utilisé quand on ne peut disposer d’entrée d’air neuf dans les menuiseries : zones urbaines, rénovation, etc.
Alors qu'en simple flux, l ’air vicié et l’air neuf sont entraînés par un seul ventilateur, la VMC double flux en comprend deux. Entre les deux flux d’air, un échangeur de chaleur, assure la récupération de 60 à 70 % des déperditions dues au renouvellement d’air, soit une économie de chauffage d’environ 15 % par rapport à un simple flux classique et environ 8 % par rapport à un simple flux hygrorégulé.

Ce système minimise les déperditions énergétiques par récupération des calories et économise l'énergie liée au chauffage. Il a également l'avantage d'assurer une protection acoustique vis-à-vis des bruits extérieurs.

Le double flux thermodynamique

Un système qui s'apparente au double flux récupération statique, mais la présence de l'échangeur thermodynamique lui permet de dépasser le seul dispositif de renouvellement d'air pour s'approcher davantage d'un générateur performant de chaleur par l'optimisation de la récupération des calories de l'air extrait, qui assure de surcroît le rafraîchissement l'été. Le fonctionnement, d'une part, repose le plus souvent sur un ventilateur associé à une colonne d'extraction d'air vicié et un autre destiné à amener l'air neuf. D'autre part, l'échangeur thermodynamique va permettre de préchauffer et rafraîchir l'air desservi dans le séjour et les chambres.

Principe du double flux thermodynamique

Ce système permet d'apporter une température de complément en hiver et un rafraîchissement en été. Une qualité d'air optimale par une qualité de filtration accrue, la déshumidification de l'air en phase de rafraîchissement et d'importantes économies d'énergie grâce à la récupération de chaleur.
En résidentiel, il estparticulièrement adapté au zones de montagne et, plus généralement, pour les zones à climat froid.

Et l’eau chaude sanitaire ?

Une innovation : le chauffe-eau thermodynamique sur air extrait, pour les habitations d’une surface habitable supérieure à 160 m2. En effet, une VMC rejette chaque jour une quantité d’énergie non utilisée. Avec ce système, les calories sont captées et accumulées dans un ballon d’eau chaude. Le système est donc constitué d’une VMC , d’un ballon de 300 litres et d’un générateur thermodynamique. Ce chauffe-eau fonctionne sur le principe d’une pompe à chaleur air extrait/eau. Au lieu de rejeter la chaleur à l’extérieur, le chauffe-eau capte cette énergie et la transfère à l’eau chaude sanitaire contenue dans le ballon par l’intermédiaire de deux échangeurs en inox. Le contrôle de la température de l’eau chaude est assuré par un thermostat, et une résistance électrique de 2 400 W peut prendre le relais pour une mise en température élevée afin d’éviter la prolifération de bactéries telles que la légionelle ou en secours.
L’installation aéraulique se fait au moyen de gaines de 125 mm de diamètre, isolées thermiquement de manière à supprimer les risques de condensation et limiter les pertes de chaleur. Les bouches d’aération seront à débit fixe, de type autoréglables. Prévoir un raccordement vers l’égout de manière à éliminer les eaux de condensation. Le coefficient de performance (COP) peut atteindre 4,7 avec un COP moyen de 3,5*.

Oui à l’électrique

Toutes ces solutions démontrent une chose simple : le chauffage électrique est mort, vive le chauffage électrique ! Mais pas n’importe quel chauffage électrique. Longtemps enfant chéri des candidats au chauffage électrique, le convecteur vit aujourd’hui ses dernières heures. Rappelons qu’un convecteur électrique fonctionne par mouvement d'air. L'air froid est aspiré par l’appareil en partie basse, au contact de la résistance électrique contenue à l'intérieur du radiateur l’air froid se réchauffe, une fois chauffé, l’air s'élève dans la pièce en provoquant un mouvement circulaire.
Les convecteurs présentent une consommation d’électricité élevée, un mouvement d’air qui brasse la poussière et un dessèchement de l’air, compromettant un confort de chauffe agréable. Autant d’inconvénients que les solutions tout air, alliés à l’électricité, feront vite oublier.

*Source : Choisir une énergie renouvelable adaptée à sa maison, Brigitte Vu, Editions Eyrolles, 2007.



PUITS CANADIEN ET VERANDA

En couplant une VMC à un puits canadien, les performances du système augmentent encore. En effet, la mise en température de l'air neuf représentant environ 25 % de la consommation du système principal de chauffage, ce poste peut être réduit de 50 % avec un puits canadien, ou même de 80 % avec un puits canadien couplé à une VMC double flux.
Autre solution, si l’on dispose d’une véranda, il est possible d’effectuer les entrées d’air au niveau de la véranda ainsi qu’entre la véranda et la maison. L’air extérieur sera préchauffé par la véranda.


EN RESUME

La maison basse énergie est la maison du futur. Grâce à une isolation renforcée et à la récupération de la chaleur sur la ventilation, ses besoins en chauffage sont minimes. Et les économies maximales.




Novembre 2007

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