Consommation d'une résistance électrique d'appoint

[p_bricoleur]

Bonjour,

Pour aller vite, dans un 1er temps, ne compte que les isolants, la contribution du béton à l'isolation est négligeable.

Je n'ai pas vu d'informations sur les portes & fenêtres, or elles sont une source de pertes thermiques conséquente.

L'isolant "PUR" a un très bon lambda (moins de 0,023 W/m/K) selon le document.

Pour les pertes par le plafond, donnant sur des combles non chauffés, le calcul est un peu plus complexe, car il faut prendre en compte le delta T entre le local chauffé et les combles, et donc connaitre la température des combles.
Celle-ci se calcule en tenant compte de l'apport par le plafond et les pertes par le toit.

J'avais fait un tableau Ex-cel complet pour ma maison, en calculant toutes les surfaces et leur R équivalent et en faisant le bilan thermique pièce par pièce, mais bon surtout facile à utiliser par celui qui l'a fait...

Il faut tenir compte des R de convection (qui sont plus importants pour les planchers que pour les plafonds et murs).

Cordialement

[etdora]

Bonjour,

Alors, effectivement, pour commencer je ne compte que les isolants:

Murs exterieurs: 60mm de PUR, Lamda = 0,023
120m² => Déperditions = 120 * 0,023 / 0,06 = 45 W/K

Toiture: 90mm de PUR, Lamda = 0,023
100m² => Déperditions = 100 * 0,023 / 0,09 = 25 W/K

Portes/Fenêtre (20m²), nous n'avons effectivement pas d'info.
Chassis PVC, double vitrage et volets battants pleins => K=3 ??
=> Déperditions = 60 W/K !!!

Sol (pas de vide sanitaire ni cave): 10cm de polystyrène, Lamda = 0,04
70m² => Déperditions = 70 * 0,04 / 0,1 = 28 W/K (à réduire de x% s'il n'y a ni cave ni vide sanitaire?)

Le renouvellement d'air (voir http://perso.orange.fr/michel.hubin/sol ... lation.htm)
Déperditions = 0,34 * Taux de renouvellement horaire * Volume (250m³)
où Taux de renouvellement horaire = 1/2 dans une maison neuve ?
=> Déperditions = 45 W/K, autant que les murs ext. !?

Déperditions totales des isolants = +/- 200 W/K

Soit une conso estimée de : Déperditions (200 W/K) * nbr d'heure de chauffage par jour (12h?) * DJU Lille/Bruxelles (2900, peut-être un peu moins) / 1000
=> 7000 kWh/an pour le chauffage

Pour 140m² habitable => 50 kWh/m²/an et certainement moins, n'ayant pas tenu compte des éléments suivants:
- Bétons et briques
- Pas de cave ni vide sanitaire
- Volume tampon vide/non ventilé dans la pointe du toit (l'isolation étant réellement sous la totalité de la toiture)
- Tous les arrondis sont défavorables

Pas trop mal finalement, non ?

Je vais demander à l'architecte ce qu'il en pense.

Dans ce calcul on ne tient pas compte de la tampérature souhaitée à l'interieure ??


Bien à vous,
Etdora

[patrick07]

[quote="etdora"]Bonjour,
...

Soit une conso estimée de : Déperditions (200 W/K) * nbr d'heure de chauffage par jour (12h?) * DJU Lille/Bruxelles (2900, peut-être un peu moins) / 1000
=> 7000 kWh/an pour le chauffage

Pour 140m² habitable => 50 kWh/m²/an et certainement moins, n'ayant pas tenu compte des éléments suivants:
- Bétons et briques
- Pas de cave ni vide sanitaire
- Volume tampon vide/non ventilé dans la pointe du toit (l'isolation étant réellement sous la totalité de la toiture)
- Tous les arrondis sont défavorables

Pas trop mal finalement, non ?

Je vais demander à l'architecte ce qu'il en pense.

Dans ce calcul on ne tient pas compte de la tampérature souhaitée à l'interieure ??


Bien à vous,
Etdora[/quote]

Bonsoir Etdora,

Pour le calcul de la conso estimée il faut que tu multiplies par 24h (et non par 12), les DJU correspondent à la différence entre la température intérieure d'un local et la moyenne des températures minimales et maximales du jour considéré. Aucun rapport avec le nombre d'heures de chauffe mais bien avec le coefficient de déperdition.

Ton calcul tiens indirectement compte de la température intérieure par le biais, encore une fois, des DJU puisque celles-ci sont données pour une température intérieure fixe. Certaines tables ont une base à 18°C d'autres à 20°C, c'est généralement précisé. Pour Lille j'ai plutôt 2600 DJU en base 18°C.

[etdora]

Bonjour,

Merci Patrick07 pour la correction...

J'ai trouvé sur le site http://www-energie.arch.ucl.ac.be/CDRom ... sJours.htm ldes Degrés-Jours 15/15 normaux (DJ 15/15) pour les différents mois de la période de chauffe et pour la période de chauffe d'une ville près de chez nous: Chièvres = 2142 pour la periode de chauffe.

Est-ce que je peux utiliser ce chiffre pour DJU ?

Si oui, et en comptant 24h comme corrigé par Patrick 07 => conso 10.000kWh/an et 75 kWh/an/m²...

C'est moins bien, mais: la conso d'électricité sera réduite de +/- 25% par l'apport solaire => +/- 65€ d'élec par mois pour le chauffage, ça va encore.

Merci encore pour votre aide, nous sommes quasi décidés!

A bientôt pour le dimensionnement et les questions conernant l'installation!

Bien à vous,
Etdora

[patrick07]

Bonjour,

Je n'ai pas trouvé sur ton lien ce que sont les "Degrés-Jours 15/15 normaux".

Je pense que la référence doit être à 15°C intérieur, ça fait un peu frisquet sauf avec 2 couches de pull !!!

S'il te reste encore un peu de courage tu peux te pencher sur l'excellent site d'Hervé Silve: http://perso.orange.fr/herve.silve/bilan_th.htm

[etdora]

Bonjour à tous,

Merci patrick07 pour le lien. C'est complet, mais pas facile d'accès!

Cette semaine, je suis passé au Guichet de l'énergie de la région Wallonne et je suis revenu avec quelques infos intéressantes, j'ai donc rajouté dans mon calcul le rendement (90% pour l'accumulation vs 75% pour le chauffage central gaz) et j'ai réactualiser les prix des kWh de gaz (0,048€), d'élec (0,108€) et du bois (0,03€).

J'ai aussi trouvé un site qui explique bien comment calculer le niveau K de la maison: http://mrw.wallonie.be/energieplus/CDRo ... CoeffK.htm

Alors, après 1 semaine d'intenses calculs ( ), je vous livre mes résultats...

En 1ère approximation, je n'ai compté que les isolants.

Sol:
- 10cm de polystyrène (0,04 W/m.K)
=> ks(sol) = 1 / ( 0,34 x 0,1 / 0,04 ) = 0,35 W/m².K
- 72m² de sol sans cave ni vide sanitaire (déperditions réduites à 30%)
=> Déperditions(sol) = ks(sol) x 72 x 0,33 = 8,5 W/K

Portes&Fenêtres:
- ks(portes&fenêtres) je n'ai pas trouvé comment calculer ce ks... les seules infos que j'ai (cahier des charges) : chassis PVC à 1,6W/m².K, double vitrage "super polyglas kw 1,1" + volets battants pleins. Pour l'instant j'ai compté 2,5 W/m².K
- 20m²
=> Déperditions(portes&fenêtres) = ks(portes&fenêtres) x 20 = 50 W/K

Murs exterieurs:
- 6cm de mousse polyuréthanne (0,023W/m.K)
=> ks(murs) = 1 / ( 0,17 x 0,06 / 0,023 ) = 0,36 W/m².K
- 115m² de murs exterieurs
=> Déperditions(murs) = ks(murs) x 115 = 41,5 W/K

Toit:
- 9cm de mousse polyuréthanne (0,023W/m.K)
=> ks(toit) = 1 / ( 0,17 x 0,09 / 0,023 ) = 0,24 W/m².K
- 108,5m² de toiture (il y a en réalité un volume non chauffé au dessus des chambres, mais pour simplifier, je ne le compte pas)
=> Déperditions(toit) = ks(toit) x 108,5 = 26,5 W/m².K

Ponts thermiques je n'ai pas trouvé comment les compter... j'espère que c'est mineur dans l'ensemble


Suivant les explications du site http://mrw.wallonie.be/energieplus/CDRo ... CoeffK.htm, je ne compte pas les déperditions par renouvellement d'air dans le calcul du niveau K:

- Volume protégé / Surface d'échange = 300m³ / 300m² = 1 tout rond
=> K = 100 x ks moyen

où ks moyen = Déperditions(sol+portes&fenêtres+murs+toit+ponts thermiques) / Surface d'échange = 126,5 / 300 = 0,42 (où j'ai négligé les ponts thermiques...)

=> K = 42 (si les ponts thermiques agravent les déperditions de 15%, le niveau K passe à 52, le maximum autorisé par la loi belge étant 55).


A ce stade, j'ai 2 questions:
- Comment estimer les ponts thermiques ?
- Les déperditions par renouvellement d'air ne sont pas prises en compte dans le calcul du niveau K ?


Bon, le niveau K est une chose, mais les Déperditions totales, la Puissance à installer et la conso annuelle estimée m'intéressent plus !

J'ai donc estimé les Déperditions par renouvellement d'air:

D'après le site [url]http://mrw.wallonie.be/energieplus/CDRo ... CoeffK.htm
Déperditions(Renouvellement) = 0,34 x 0,5 x Volume protégé = 45 W/K

Soit un total de Déperditions = 171 W/K auxquels j'ajoute 30 W/K (maxi pour rester à K55 dans mon cas) pour les ponts thermiques => 201 W/K

La puissance à installer serait donc:

Pinstal = Total des Déperditions * (Tint - Text) * 1,1
où:
- la Text de référence est -10°C en Belgique (je ne sais plus où j'ai lu ça ? ça vous dit quelque chose ?)
- le coef multiplicateur de 1,1 correspond à un supplément de 10% (lu au même endroit que le Text de référence en Belgique = -10°C !)

=> Pinstal = 7 kWh

Energie utile = Total des Déperditions x 24h x DJU / 1000
où DJU = 2600 entre Bruxelles et Lille
=> Energie utile = 12650 kWh/an

J'y ajoute 2500 kWh pour la production d'eau chaude sanitaire (3 personnes plutôt économes)

=> Energie utile (Combi) = 15150 kWh/an

Chauffage central au Gaz (rendement 75%) => 20200 kWh/an de gaz consommés à 0,048€/kWh => 80€/mois

Ce sera ma référence (chaudière gaz actuellement comprise dans l'offre de prix de mon constructeur)

Notre idée est de mettre des panneaux solaires + un insert avec accumulation de chaleur dans le même ballon + résistances d'appoint électrique dans le(s) ballons

Sans soleil ni feu dans la cheminée:
Chauffage de l'eau dans les ballons par la résistance d'apoint électrique = chauffage central électrique à accumulation (rendement 90%) => 16800 kWh/an électriques consommés à 0,108 €/kWh => 150€/mois :evil:

Si on ne mettait que l'insert à accumulation hydraulique (rendement 80%) => 19000 kWh de bois consommés à 0,03€/kWh (50€ la stère qui produit 2000kWh) => 48€ / mois

Reste à savoir sur combien de solaire on peut compter:

J'ai trouvé l'énergie solaire captée entre Lille et Bruxelle avec des panneaux plein sud inclinés à 45°, et les températures moyennes mensuelles pour les 24h de la journée:
- janvier 1037 W/m² 3,6°C
- février 2229 W/m² 5,4°C
- mars 2723 W/m² 7,5°C
- avril 4061 W/m² 9,7°C
- mai 4597 W/m² 13,7°C
- juin 4491 W/m² 16,2°C
- juillet 4853 W/m² 18,1°C
- août 4429 W/m² 19°C
- sept 3460 W/m² 15,3°C
- octobre 2446 W/m² 11,6°C
- novembre 1500 W/m² 7,2°C
- décembre 796 W/m² 4,1°C

La Text moyenne de chaque mois me permet de déterminer la Puissance moyenne mensuelle à produire (j'ai compté un rendement de l'installation solaire de 90%).

Le rayonnement moyen mensuel plein sud incliné de 45° me permet de calculer l'énergie apportée par le soleil sur 17m² de panneaux (8 panneaux Solaire-Diffusion de 2,12m² chacun, type Wunder 2108)

=> 59% couverts par le solaire, de mi-sept à mi-mai et 100% de l'eau chaude en été...

:? :? :?

ça me paraît un peu beaucoup... ça dépendra, en réalité de l'autonomie de mon installation et de la dispertion de l'énergie solaire par rapport à la moyenne...

Il faudrait donc maintenant que j'évalue l'autonomie de mon installation.

Savez-vous comment faire

J'ai encore une fois été bien long! si vous m'avez lu attentivement jusqu'ici merci! si vous avez encore la lucidité pour 'critiquer' ma démonstration, merci d'avance

Bien à vous,
Etdora

[mimichris]

Je me mefie des moyennes car elles semblent toujours bonnes, chez moi, par exemple, dans le Sud de la France, ca fait plusieurs jours que le temps est couvert, meme a travers les nuages peu epais on capte un peu d'energie pour chauffer l'eau, mais pas suffisament pour rechauffer un ballon de 550 L a plus de 50°C, ca plafonne a 46°C, pourtant j'ai six capteurs a tubes sous vide, donc performants. Mais des que le Soleil reste la journee la temperature monte vite, mais les jours baissent et le Soleil aussi, je verrai ca apres avoir passe un Hiver, car c'est l'Hiver dont on a besoin d'eau bien chaude.

[p_bricoleur]

Bonjour,

Je ne me suis pas penché sur tes calculs en détails, mais dépasser 40% de couverture annuelle à Lille pour une maison au standard ne me semble pas réaliste.

Il est difficile de couvrir plus de 5% des besoins en décembre et janvier, et plus de 15% en novembre et février.
Ca plombe la moyenne.

Par contre, on est à 100% d'avril à septembre inclus, mais les besoins sont moins importants ces mois-là.

Cordialement

[etdora]

Bonjour,

Mon calcul de la moyenne mensuelle n'était pas juste, mais avec 17m² de panneaux, j'arrive quand même à 10-15% en décembre-janvier et 30-40% novembre-février => en 45% sur l'année.

Bon entre temps je me suis demandé si ce ne serait pas plus utile d'avoir un ballon de stockage en plus plutôt que beaucoup de m² de panneaux, sachant que l'on compte installer en complément un insert avec accumulation d'eau chaude dans un ballon.

Avec 12m² de panneaux solaire, j'arrive à un apport solaire de 30% pendant les 8 mois de chauffage, dont 7-8% en décembre-janvier et 15-20% en novembre-février, 50% en avril puis 100% pour l'eau chaude les 4 autres mois.

J'envisage 200L pour l'ECS + 2 x 500L pour le chauffage qui donneront de l'autonomie en eau chaude hors saison de chauffage.

Au fait, au passage, j'ai calculé la conso de cette fameuse résistance électrique dans le ballon, si elle avait été le seul appoint => 1,5 x plus cher sur l'année que la conso de gaz ! même après diminution de la conso grâce au solaire + recharge uniquement au tarif nuit... => l'insert est nécessaire dès le début. Lui nous coûtera 4 fois moins cher de bois sur l'année !

Merci encore pour votre aide,
Je vous soumets prochainement le plan du système,

A bientôt,
Etdora

[p_bricoleur]

Bonjour,

Mets 300 litres pour l'ECS.
Ca ne coute pas beaucoup plus cher, et assure une meilleure couverture ECS même en cas de jours sans soleil (ça arrive même l'été).

Je note que tu indiques que les stocks chauffage donneront de l'autonomie ECS hors saison de chauffage.
Cela suppose qu'il y ait un système de circulation de l'eau de chauffage stockée pour réchauffée l'ECS.

Cordialement

[etdora]

Bonjour,

Effectivement, je compte brancher le serpentin d'appoint sur le circuit de chauffage.

ça fait un échangeur en plus, mais ainsi, l'été j'évite la surchauffe et je suis autonome plusieurs jours.

Pas une bonne idée?

C'est vrai que l'hiver, la cheminée chauffe les ballons solaires et ces ballons réchauffent ensuite le ballon ECS... mais de toute façon il faudra que les ballons soient chauds tous les jours, et une cheminée ça chauffe! il me semble donc que ce défaut est moins négatif que le gain en autonomie de l'été...



Les 200L, c'est aussi une question de place : je pense mettre ce ballon dans la salle de bain, sous la mansarde...

Cordialement,
Etdora

[p_bricoleur]

Bonjour,

Tout peut être une bonne idée, si c'est réfléchi et bien fait.

Ne complique pas trop dès le départ, simplement.
Toutes les optimisations ne sont pas rentables.

Cordialement

[babar]

Salut!

Le rayonnement moyen mensuel plein sud incliné de 45° me permet de calculer l'énergie apportée par le soleil sur 17m² de panneaux (8 panneaux Solaire-Diffusion de 2,12m² chacun, type Wunder 2108)

=> 59% couverts par le solaire, de mi-sept à mi-mai et 100% de l'eau chaude en été...

Dans ton calcul de couverture solaire, il faut également prendre en compte le rendement de tes capteurs suivant son Delta T.
En été tu auras dans les 60/70 °k en mi-saison 40/50 et 30°k en hiver.

[etdora]

Bonjour,

[quote="babar"]Dans ton calcul de couverture solaire, il faut également prendre en compte le rendement de tes capteurs suivant son Delta T.
En été tu auras dans les 60/70 °k en mi-saison 40/50 et 30°k en hiver.[/quote]

C'est vrai, j'avais oublié! et donc, j'arrive à 7% de couverture en décembre/janvier, 50% en avril et 100% de mai à septembre.

Merci pour votre aide !

[referp=14356;quote="p_bricoleur"]
Tout peut être une bonne idée, si c'est réfléchi et bien fait.

Ne complique pas trop dès le départ, simplement.
Toutes les optimisations ne sont pas rentables.
[/quote]

Merci pour cette sage remarque! :D
Cela m'insite à revenir à 1 seul ballon combi... plus simple et aussi moins cher.

Et du coup, je me demande aussi si je vais mettre un insert à accumulation ou une chaudière gaz à condensation... (j'ouvre un autre post à ce sujet).

A+,
Encore merci pour votre aide dans ces calculs,
Etdora