Le solaire à la portée de tous

Bonjour,
Nous sommes en train de rénover une maison de ville pour laquelle nous avons pas mal d’ambitions sur la partie énergétique. Comme nous avons du mal à trouver du conseil auprès des pro pour dimensionner tout cela, nous nous tournons vers ce forum (dans lequel nous avons déjà largement pioché pour avancer !).

Contexte :
Avignon. Petite maison de ville R+1 des années 50 en béton banché (20 cm d’épaisseur) de 60m² d’emprise au sol, orientée nord-sud avec des maisons mitoyennes à l’est et à l’ouest. Historiquement le rez-de-chaussée, inondable, était dédié à des pièces de services (garage / buanderie) et les pièces de vie étaient à l’étage. A l’achat, la maison est équipée d’un système de chauffage central avec radiateurs en fonte et petite chaudière au gaz du début des années 2000. Isolation sommaire : 4cm de polystyrène en ITI à l’étage côté nord. Isolation des combles perdus par 10-15 cm de laine de verre. Simple vitrage sur la plupart des huisseries.

Projet global :
Rénovation complète de la toiture avec isolation par le dessus en panneaux coffrés composés de 30 cm de laine de bois. Aménagement des combles.
Installation d’huisseries double vitrage partout.
Rénovation complète de l’aménagement intérieur avec redistribution des espaces :
- RDC : garage traversant rue-jardin, 2 chambres, 1 salle de bain.
- 1er étage : grande pièce de vie salon-salle à manger-cuisine de 35m² coté sud avec une partie en « double hauteur » ; 1 chambre, 1 salle de bain, WC côté nord
- 2éme étage : moitié mezzanine-bureau donnant sur le salon, moitié chambre.

Description du système souhaité :
Stockage, échange et distribution via un ballon combiné doté de plusieurs échangeurs.
Production de chaleur avec : 
- des panneaux solaires installés sur le toit, plein sud (toiture à 30°, à voir si on peut incliner un peu plus nos panneaux pour maximiser le rayonnement hivernal tout en évitant la prise au vent car le mistral souffle fort chez nous!)
- une cuisinière bouilleur installée au premier étage, utilisée en période hivernale
- une éventuelle résistance électrique complémentaire dans le ballon
Consommation de chaleur avec : 
- Eau chaude sanitaire (production instantanée via un échangeur inox), besoin énergétique eau chaude sanitaire pour 4 personnes estimé à 9 kWh par jour.
- Plancher chauffant au 1er étage installé sur une dalle béton sans isolant en dessous (pour que ça rayonne en dessous dans les pièces du RDC, et avec au dessus une chape sèche en fermacell-sol et des tommettes)
- Réutilisation de radiateurs en fonte au RDC (+ éventuellement dans la chambre et SDB du 1er étage, pièces côté nord)

Quelque calculs :
- Déperditions max = G x V x DT = 1,5 x 320 x (20 - (-5)) = 12 kW
- Besoins annuels de chauffage à 18°C = 24 x G x V x DJUavignon = 24 x 1,5 x 320 x 1658 = 19 000 kWh (saison de chauffe du 01/10 au 30/04)
- Besoins annuels de chauffage à 20°C = 23 000 kWh, soit un besoin journalier moyen de 127 kWh sur la période de chauffe.
En détaillant par espace, on estime à 9 000 kWh le besoin pour chauffer le RDC + chambre et sanitaires du 1er étage à 18°C avec le réseau de chauffage.

Questions :
- pertinence du projet «solaire combiné » ?
- plancher chauffant du 1er étage utile ou superflu, notamment dans le salon qui sera équipé du fourneau-bouilleur ? Intérêt de conserver des radiateurs en fonte dans les pièces (chambre + SDB) situées au nord ?
- 2ème étage : on ne prévoit rien. Avec la chaleur qui monte, on se dit que ça devrait suffire ?
- dimensionnement du ballon
- dimensionnement de la surface de panneaux
- dimensionnement de la puissance de la cuisinière bouilleur

On continue d’avancer dans nos calculs. Mais avec ces premiers éléments, que pensez-vous de ce projet ? Tous vos avis, commentaires sont les bienvenus pour nous aider à avancer.
Merci d’avance !
Etienne et Julia

je commencerai par me poser la question : est il bien raisonnable de consommer encore 23 000 kwh pour chauffer 120m2 après une rénovation qui semble lourde
?

moi je penche plutot pour une erreur de calcul,

pourquoi un G à 1,5 avec pareille isolation, surtout si elle est entièrement refait ?

Bonjour,
Avec des mur en béton K = 2 W:/m2/°C
Il est urgent d'isoler avant tout , meme les murs , par l'extérieur si possible.
Les ponts thermique doivent ètre énormes.

Etienne et Julia a écrit : ↑

dim. juin 26, 2022 17:03 pm

Rénovation complète de la toiture avec isolation par le dessus en panneaux coffrés composés de 30 cm de laine de bois.

Désolé, mais "isolation par le dessus" de ? quoi ?

J'imagine que vous voulez dire, par dessus du SOL, pour faire une toiture chaude par rapport à la toiture froide que vous auriez actuellement...
Dans ce cas, vaut mieux dire, ''sous les rampants''.

Si par contre vous voulez dire, "par dessus la charpente", alors vous visez une toiture à l'envers (= ITE, isolation thermique par l'extérieur") , et la laine de bois n'est pas appropriée à une telle application (essentiellement à cause de sa faible résistance à l'humidité...) ; vaut mieux opter donc pour de la mousse PU, le PSX, voire les panneaux de fibre de bois HD etc.

Par ailleurs, pour l'isolation des combles perdus, il faut viser au moins 35 cm de laine de bois pour atteindre la résistance thermique minimale de R = 7 m². K/W. Il faudra plutôt viser une résistance thermique de 8 ou 9 pour un surcoût modéré et des performances thermiques accrues et plus durables.

Bien à vous,

YWB

Merci pour vos premiers commentaires ! ça va nous aider à améliorer le projet :)
Pour répondre, dans l'ordre :
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visionmasterpro a écrit : ↑

dim. juin 26, 2022 18:35 pm

est il bien raisonnable de consommer encore 23 000 kwh pour chauffer 120m2 après une rénovation qui semble lourde

Besoins de 23 000 kWh pour chauffer à 20°C (on peut aussi se contenter de chauffer moins aussi). On n'a pas vraiment de référence, donc on ne se représente pas ce que cela fait. Nous faisons les calculs en suivant l'excellent livre "Installer un chauffage ou un chauffe-eau solaire (éditions Eyrolles)".

vile-coyote a écrit : ↑

dim. juin 26, 2022 19:34 pm

pourquoi un G à 1,5

On a pris G=1,5 car dans ce même livre, il est indiqué G=1,6 pour une maison des années 50-70 en ciment sans isolation et G=1,4 pour une maison des années 80-90 avec doublage des mûrs par 4cm de polystyrène. Comme notre maison correspond au premier cas, avec un bout de mur nord isolé par 4cm de polystyrène + 2 murs mitoyens, on a pris un intermédiaire entre 1,4 et 1,6... Mais, en effet, cela ne prend pas en compte qu'on va grandement améliorer l'isolation de la toiture ! Vu vos réactions, on peut vraisemblablement être moins pessimiste qu'on ne l'a été, et descendre encore un peu cette valeur de G pour nos calculs. Vous diriez quoi ? 1 ? 1,2 ? On est preneur de toute info qui nous permettrait de prendre une valeur de G la plus réaliste possible.

- Concernant l'isolation, on n'a pas envie de se priver de la grosse inertie que représente ces mûrs en béton, surtout pour l'été. Du coup on n'a pas prévu d'isolation intérieure. On s'est posé la question d'une isolation par l'extérieur, mais comme il y a 2 murs mitoyens (est et ouest), que le mur nord est déjà "isolé" par 4 petits cm de polystyrène, et que le mur sud capte le soleil l'hiver... , et n'arrivant pas à trouver d'info sur les déperditions que cela représente (par rapport au reste des déperditions : toits, huisseries, etc.), on n'a pas franchi le cap.

-

ventura a écrit : ↑

dim. juin 26, 2022 20:27 pm

Avec des mur en béton K = 2 W:/m2/°C

Désolé de notre novicitude, mais on n'a pas compris cette formule. Qu'est-ce que "K" ? les déperditions ? Cela peut nous aider à voir ce qu'on perd par les mûrs ? le °C un delta entre les 2 côtés de la paroi ?

- Pour l'isolation de la toiture, nous avons en effet prévu une isolation au dessus de la charpente, dans des caissons remplis de 30cm de laine de bois. Tout cela est protégé par par un écran sous toiture et les tuiles bien-sûr. On a voulu de la laine de bois pour l'excellent déphasage de ce matériau. L'objectif est autant de se protéger de la chaleur l'été que du froid l'hiver.

On continue d'avancer dans notre dimensionnement, on mettra un post avec les avancées. N'hésitez pas à faire des retours sur les autres aspects du projet (choix et combinaison des modes de chauffage, choix et combinaison des sources d'énergie, etc.).
Au plaisir de vous lire !

en gros sur une rénovation lourde (c'est votre cas) d'excellente qualité on doit pouvoir passer sous les 100 kwh / m2 . an. et même moins.

c'est typique des novices, on part sur un empilement de mesures plus ou moins justifiables, sans aucune données sur le projet dans sa globalité.
ou sont les gains par rapport à l'existant ? nécessité d'isoler / aux voisins ou gain faible ? 30 cm en toiture c'est suffisant ? et le confort d'été il est bien maitrisé ? pas plus de 28°C même avec 2 °C de plus ? et la canicule elle est intégrée au projet ? et le traitement de l'étanchéité du bâtiment : on laisse telle quelle ou on corrige systématiquement ?...

et pour faire bien au final on ajoute des panneaux et un fourneau...

un bon projet c'est l'opposé ; on investi au maximum dans la remise en état du bâtiment et si possible en une seule fois et dans sa globalité.

il existe de nombreux sites, par exemple ici https://www.enertech.fr/ (une partie n'est plus d'actualité mais globalement les retours d'expériences restent d'une grande utilité même si c'est des dizaines d'heures de lecture )

Etienne et Julia a écrit : ↑

lun. juin 27, 2022 19:06 pm

vile-coyote a écrit : ↑

dim. juin 26, 2022 19:34 pm

pourquoi un G à 1,5

On a pris G=1,5 car dans ce même livre, il est indiqué G=1,6 pour une maison des années 50-70 en ciment sans isolation et G=1,4 pour une maison des années 80-90 avec doublage des mûrs par 4cm

c'est bien ce que j'avais peur d'avoir compris,
vous ne touchez pas à l'isolation des murs périphériques...
c'est une énorme erreur, certes ce serait un peu de surface habitable perdue, mais ce sont des déperditions en plus.

sans aller jusqu'a 140mm, mettre 75 ou 100mm est déja moins pire.
et surtout plus équilibré, avec des doubles vitrages et 30-40cm dans le plafond.

m'enfin ce n'est que mon avis

même avec 4cm le G doit avoisiner les 1,2