|
|
le Matériau du 21ème siècle
|
|
 Puits canadien, Ventilation double flux, solaire passif, capteur solaire
Le puits canadien
Principe:
Le puits canadien est un système qui se sert de l'inertie thermique du sol pour égaliser les variations thermiques du climat: c'est l'utilisation, de manière passive, de l'énergie géothermique.
En effet, le principe est de faire passer, avant qu'il ne pénètre dans la maison, une partie de l'air neuf (pour le renouvellement) par des tuyaux enterrés dans le sol à une certaine profondeur (de l'ordre du mètre)
Les tuyaux doivent avoir un diamètre, une longueur et un écoulement de l'air bien étudiés pour favoriser le maximum d'échange thermique entre le sol et l'air. Les bénéfices d'une telle installation peuvent être doubles:
• En hiver, le sol est généralement plus chaud que la température extérieure. L'air froid est donc préchauffé par son passage dans les tuyaux.
• En été, le sol est à l'inverse souvent plus froid que la température extérieure, ainsi l'air neuf qui arrivera dans l'échangeur (avant d'être insufflé dans les pièces) sera plus froid que l'air extérieur.
Les résultats des calculs montrent qu'il est possible d'obtenir un gain de 1°C à 3°C par rapport à la température d'entrée en période de chauffe sans tenir compte des apports thermiques dus aux pertes de charge par le frottement de l'air sur les parois internes des tubes.
Conclusions:
La période de chauffe pour cette série de maisons est de 7,5 mois avec 2453 DJU (Degré-Jour-Unifié) pendant lesquels le renouvellement d'air pour l'hygiène et les apports en oxygène sont nécessaires.
Les déperditions par air de chaque pavillon représentent 32% des déperditions totales du pavillon (pour un simple flux dans un pavillon type 5).
Chaque degré d'écart qu'il est possible de gagner représente un gain de 56 Watts à l'heure, ce qui peut paraître infime au vu des déperditions d'un pavillon.
Toutefois, un degré d'écart gagné sur la ventilation pendant la période de chauffe représente 7249 kWh/an pour l'ensemble des 55 villas urbaines soit l'équivalent de la consommation de chauffage pour une année de chauffe d'un pavillon (T3)
La ventilation mécanique double flux
Principe:
L'air vicié est aspiré par une unité de ventilation hors des pièces telles que la cuisine, la salle de bain, les toilettes, et les locaux de service. Simultanément, de l'air frais est amené, par la même unité de ventilation, dans les autres pièces de séjour, comme le salon, les chambres à coucher, etc... Un échangeur de chaleur à haut rendement, monté dans l'unité de ventilation, est mis en oeuvre pour récupérer la chaleur latente véhiculée par l'air vicié chaud, qui chauffe l'air frais entrant.
Ce dispositif assure non seulement la récupération d'une chaleur qui, autrement, serait perdue, mais élève également le seuil de confort ambiant. L'air frais pénètre en effet dans les pièces à une température plus confortable que s'il était aspiré directement de l'extérieur.
L'étude ci-dessous permet de comparer le double flux avec le simple flux en essayant de quantifier la différence de consommation d'énergie des 2 systèmes.
Il a été pris en compte en compte la consommation d'énergie due au chauffage de l'air insufflé ainsi que l'alimentation du ou des ventilateurs. Pour ce qui est du débit volumique à insuffler dans chaque villa, nous avons pris 165 m3/h, qui est le débit des villas du groupe 1.
|
 |
Energie solaire par capteur pour le préchauffage de l'eau chaude
Sur l'ensemble des consommations de ces 55 villas, nous arrivons à un taux de couverture global de 58,38%, ceci avec l'apport de 80 capteurs, ce qui correspond à un gain d'énergie de 2572 kWh par villa.
Au final, l'ensemble des installations solaires pour le préchauffage de l'eau chaude sanitaire fera économiser, par an, 13,36 tonnes de gaz naturel et évitera de dégager 28,4 tonnes de gaz à effet de serre.
En outre, chaque locataire pourra économiser 90€ TTC chaque année sur sa facture
Solaire passif: Apport des jardins d'hiver
Pour chaque villa urbaine, un jardin d'hiver permet de créer un espace tampon entre la paroi de la villa et l'extérieur. Ce volume, qui « protège » la villa de la température extérieure, peut de plus bénéficier de l'apport solaire qui permettra de réchauffer l'intérieur du jardin d'hiver durant les mois d'hiver et ainsi diminuer les déperditions de la villa.
Le calcul ci-dessous permet de déterminer le gain d'énergie des 55 villas par rapport aux mêmes villas, mais sans jardin d'hiver.
C = S x k x T x b x 24 x 2453 /25000 avec:
C: consommation en kWh
S: surface en m2
k: coefficient de la paroi en W.K-1.m-2
T: Tbât - Text
b: taux de la pièce (= 1 pour l'extérieur, = 0,833 pour l'intérieur des jardins d'hiver)
C (sans jardin d'hiver) = (5,8 x 2,5) x 0,403 x 25 x 24 x 2453 / 25000 = 344 kWh
C (JH court) = [(3,5 x 2,5) x 0,391 x 0,833 + (2,3 x 2,5) x 0,403] x 24 x 2,453 = 304 kWh
C (JH long) = 5,8 x 2,5 x 0,391 x 0,833 x 24 x 2,453 = 278 kWh
Les jardins d'hiver longs sont les jardins d'hiver des villas 48 à 54. Les jardins d'hiver courts sont ceux des autres villas.
Au final, le gain d'énergie est de: 344 x 55 - [278 x 7 + 304 x 48] = 2382 kWh
|
|
 Vu l'état actuel de notre environnement, et pour faire face aux exigences de plus en plus accrues des pouvoirs politiques, des efforts sur la durabilité et la diminution de la consommation d'énergie doivent être entrepris par chacun.
Les villas urbaines durables vont dans ce sens. Si le gain procuré par le double flux et par les jardins d'hiver n'est pas exceptionnel, il permet tout de même d'économiser de l'énergie en quantité non négligeable
En effet, le gain de ces deux systèmes peut atteindre 1411 kWh par pavillon, ce qui représente une économie non négligeable.
De plus, le puits canadien peut apporter jusqu'à 3°C de gain sur l'air insufflé dans la villa S'il paraît relativement modeste à première vue, ce gain correspond tout de même à l'énergie qu'il faudrait fournir pour permettre de chauffer trois pavillons (de type 3) pendant une année.
Néanmoins, ces résultats doivent être nuancés par le fait que l'augmentation de température due au puits canadien diminuera le gain du double flux (car l'échange de chaleur sera moins important)
Enfin, le préchauffage de l'eau chaude sanitaire par l'énergie solaire permet une double économie D'une part, l'eau arrivant dans le ballon d'eau chaude sanitaire ne sera pas froide mais préchauffée, ainsi l'eau contenue dans le ballon ne sera pas refroidie par l'eau introduite.
D'autre part, l'eau sera préchauffée par une énergie abondante, gratuite est quasi non polluante. L'économie en terme de respect de l'environnement (réduction de l'émission de gaz à effet de serre) et en terme d'énergie, donc de coût - en est que plus significative.
En résumé, et pour tous les systèmes étudiés (solaire passif c'est-à-dire jardin d'hiver, puits canadien, eau chaude sanitaire solaire et double flux) permettant de diminuer la consommation d'énergie, les résultats sont les suivants:
• L'ensemble des 55 villas urbaines réalise une économie de 226 MWh soit 4115 kWh par villa.
• En terme de respect de l'environnement, cela représente 45 tonnes de gaz à effet de serre qui ne seront pas relâchés.
• En terme économique, chaque locataire pourra économiser 145€ TTC sur sa facture gaz.
Ces performances seront améliorées dès 2007, intégrer les énergies renouvelables: capteurs solaires eau chaude ou photovoltaïques, micro-éoliennes et, enfin, améliorer l'emploi des puits canadiens.
il est tout à fait possible d'obtenir, avec des constructions maçonnées, des performances énergétiques équivalentes à celles des constructions bois. Il suffit notamment d'augmenter le nombre ou l'épaisseur des couches d'isolant.
L'avantage du bois réside dans sa facilité de mise en oeuvre et ses qualités naturelles d'isolation: obtenir un excellent bilan thermique est plus simple, plus rapide et surtout plus économique.
De plus, à performances énergétiques égales, l'épaisseur des murs d'une maison bois est plus faible: pour une même surface nette, la surface habitable est donc plus importante.
|
|
 A l’origine du renouveau de l’utilisation du bois dans la couverture en France, par l’emploi prioritaire de bois de pays, ‘Toitures en bois de France’ a développé une nouvelle tuile en bois, calibrée et de qualité constante, grâce à une semi-industrialisation du procédé de production.
Les bois employés pour la fabrication des tuiles sont des essences classe 3 ou 4, c’est-à-dire imputrescibles et très résistantes (Mélèze, châtaignier scié ou fendu, douglas et cèdre de l’Atlas)
Posées dans les règles de l’art, elles offrent une longévité supérieure à la majorité des matériaux de couverture (quelque fois plusieurs siècles comme en témoignent les couvertures de châteaux ou d’églises ayant dépassés 300 ans)
Les tuiles sont isolantes sur le plan thermique et phonique, elles sont biologiques.
Les tuiles en cèdre de l’Atlas sont naturellement résistantes aux insectes et aux termites.
Elle sont légères et réduisent le poids sur les charpentes, résistantes aux effets du vent au-delà de 200km/h grâce à leurs quatre points d'encrage par tuile. De plus, elles permettent de marcher sur la toiture sans risque de casse.
Elle sont géobiologiquement saines en assurant la continuité des rayonnements telluriques et cosmiques.
Les tuiles sont de dimensions 600x120mm, coupe effilée, d’une épaisseur de 18 à 6mm. Elles sont livrées sur palette de 36 paquets, le paquet de 36 pièces permet 1 m² de couverture au pureau de 200 mm.
|
|
 |
Pour tous renseignements:
 |
|
|
le Matériau du 21ème siècle
|
|
|
|
