Table 5 – Groupe 2

Table n°5 Groupe n°2 Article 5 Réduire la consommation d’un chauffage – Programmation du chauffage sur une journée

par

Pour assurer un confort thermique optimal, sans gaspillage inutile, il est intéressant de mettre en
place pour notre installation de chauffage, un système de régulation et de programmation du
chauffage.

• Régulation :
La régulation permet de maintenir la température ambiante à une valeur choisie (la
température de consigne) et ceci, en prenant en compte les apports gratuits de chaleur (soleil,
appareils de cuisson, etc.). On évite les surchauffes inutiles.
Pour une régulation dont la température de consigne est à 19°C alors :

  • Si la température mesurée est inférieure à 19°C alors on allume le chauffage.
  • Si la température mesurée est supérieure à 19°C alors on éteint le chauffage.

La plage de température dans laquelle on se sent bien, sans avoir ni chaud, ni froid, est étroite.
Procurer cette sensation en permanence exige le maintien de la température ambiante sans
variations brutales. La première qualité d’une régulation est de garantir cette stabilité du confort
thermique.

• Programmation :
La programmation complète la régulation. Quand les besoins ou l’occupation / absence du
logement changent, elle permet de faire varier la température de consigne du régulateur
(température basse et température de confort) :
En fonction des moments de la journée (jour/nuit, présence/absence),
En fonction des jours de la semaine (jours travaillés/week-end).
Ce programme est établi à l’avance. Il peut être modifiable à tout moment, notamment pour les
périodes de vacances ou d’absence de longue durée.

  • Un système de régulation et de programmation réduit fortement la consommation
d’énergie. Les sources de production d’énergie sont donc moins sollicitées, ce qui est bénéfique
pour la planète.
Pour un chauffage électrique de puissance 5kw :

  • sans régulation ni programmation, la consommation journalière est de 120 kWh.
  • avec régulation seule à 19°C, la consommation est réduite à 44 kWh (-63%),
  • avec régulation et programmation, réduction de la consommation à 31 kWh (-74%).Avec cette dernière configuration, la consommation électrique est réduite de -74% (environ divisée par quatre), ce qui sur une année est une sérieuse source d’économie d’énergie.

• Schéma de principe d’une régulation avec programmation :

Table n°5 Groupe n°2 Article4 Quels sont les systèmes de chauffage utilisant des énergies renouvelables ?

par
  • Actuellement nous sommes à la recherche pour aussi bien un bâtiment domestique que collectif, d’un système
    de chauffage efficace permettant de réduire les consommations d’énergie. On utilise des énergies
    renouvelables s’inscrivant dans le développement durable.

Une énergie renouvelable est une source d’énergie dont le gisement se
reconstitue en permanence à un rythme au moins égal à
celui de la consommation.
Attention : Renouvelable ne veut pas forcément dire non-polluant !

Le développement durable est un concept prenant en compte
l’écologie, l’économie et le social. Ce développement doit
répondre aux besoins du présent sans compromettre, ni
épuiser les ressources pour les générations futures. C’est
aussi limiter le réchauffement climatique de la planète. Exemple d’installations de chauffage s’inscrivant dans le développement durable :

 

1- Chauffage à apport solaire : Ce chauffage
permet de capter l’énergie du soleil avec des panneaux solaires thermiques et de fournir ainsi de la
chaleur au bâtiment en passant par un échangeur(ballon d’eau chaude, etc.…).

2- Pompe à chaleur : Ce système permet de
récupérer les calories de l’environnement extérieur
(air, eau, sol) et par principe de compression et de
détente d’un gaz, on récupère de la chaleur pour le
bâtiment (principe de fonctionnement frigorifique).

3- Géothermie: Permet de récupérer des calories
dans le sous-sol et de les transformer en chaleur pour
l’habitation.

4- Biomasse : Utilisation d’une chaudière alimentée
par des végétaux (ex : bois), et permet d’obtenir de la
chaleur.
Pour l’installation d’un chauffage, nous devons prendre en compte :
Les coûts d’installation :
– les composants (chaudière, pompe à chaleur,
panneaux solaires, radiateurs…),
Les coûts de consommation et d’utilisation :
– l’énergie utilisée (électricité, bois ….),
– la maintenance (abonnement, SAV, forfait, garantie),
– coût de main d’œuvre lié à l’installation,
– leur aptitude au recyclage (éco taxe).
– les fonctions supplémentaires (mise en service à
distance)

Table n°5 Groupe n°2 Article 3 Améliorer le confort acoustique Isolation Phonique/Les matériaux

par

LE CONFORT ACOUSTIQUE:

Le confort acoustique est subjectif. Le seuil de confort acoustique est propre à chacun de nous. Cependant nous pouvons diminuer la perception des bruits en isolant avec les bons matériaux les parois de la maison. Souvent on effectue une isolation thermique fournissant un bon confort acoustique.

SOURCE DE BRUITS:

Il existe deux types de sources possibles générant des bruits dans l’habitat: les bruits d’impacts, et les bruits aériens. Les bruits d’impacts se propagent par vibrations dans les matériaux (bruits de pas à l’étage, etc.) tandis que les bruits aériens se propagent dans l’air (trafic routier, avion, tondeuse, etc.).

SOLUTIONS POUR REDUIRE LES BRUITS D’IMPACT:

Les bruits d’impact, comme ceux des pas, d’un objet qui tombe ou de meubles que l’on déplace, peuvent constituer une nuisance importante dans les bâtiments résidentiels. La solution la plus économique et la plus simple de mise en œuvre est la pose d’un revêtement de sol qui peut faire

La solution la plus économique et la plus simple de mise en œuvre est la pose d’un revêtement de sol qui peut faire gagner de 15 dB(A) à 30 dB(A). Dans l’exemple ci-contre une sous-couche acoustique mince sous un parquet (peut être du carrelage collé). Cette solution n’empêche pas la transmission des vibrations par les murs.

Si l’isolation du plancher à l’étage du dessus n’est pas possible, il reste une dernière alternative, l’isolation du plafond. Ce type de réalisation est constitué d’une ossature métallique fixée au plafond, sur laquelle sont vissées des plaques de plâtre. Un matelas de matériau isolant vient garnir la cavité située entre le plafond et les plaques de plâtre.

SOLUTIONS POUR REDUIRE LES BRUITS AERIENS:

L’isolation phonique peut se faire au niveau des murs, des fenêtres et des combles.

L’isolation phonique des murs et cloisons peut se faire par la pose de panneaux sandwich prêts à l’emploi en utilisant une ossature métallique et des plaques de plâtre. L’isolation peut

être renforcée par une lame d’air entre les profilés et la paroi existante.

Pour l’isolation phonique des fenêtres, le bon état de la menuiserie est essentiel. Des châssis disjoints laissent des interstices (ponts phoniques) par lesquels s’infiltrent les bruits aériens. La pose de joints peut être, dans ce cas, une solution.

Quant au double vitrage classique (4-6-4 ou 4-12-4), il apporte une isolation plus thermique qu’acoustique. Cependant le double vitrage asymétrique (type 10-6-4) est plus efficace : isolement d’environ 35 dB. Le vitrage à isolation renforcée (VIR) est encore plus performant : 40 dB.

Pour l’isolation des combles il existe trois principaux matériaux d’isolation phonique qui sont les plus utilisés : la laine de verre, la laine de roche, la mousse en polyuréthane. Il existe bien évidemment d’autres isolants thermiques très appréciés mais un peu plus coûteux : la mousse acoustique, le liège, la ouate de cellulose.

 

 

 

 

 

 

 

Table n°5 Groupe n°2 Améliorer le confort thermique/Isolation thermique/Les matériaux

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1-Dans une maison individuelle non isolée, les parts des déperditions de chaleur sont:

a-pour le toit: 25% à 30%

b-pour les murs :20% à 25%

c-pour l’air renouvelé et fuites: 20% à 25%

d-pour les fenêtres: 10% à 15%

e-pour les planchers bas: 7% à 10

f-pour les ponts thermiques: 5% à 10%

 

2-Une mauvaise isolation du toit (ou des combles) peut-être détectable en hiver par temps de neige. La neige accumulée sur les toits, fondra plus vite, dès qu’une habitation présentera un défaut d’isolation au niveau de sa toiture. Voir exemple de la photo ci-contre.

3-Pour améliorer le confort thermique d’une habitation, nous utilisons des isolants thermiques qui permettent de réduire la quantité de chaleur transmise avec l’extérieur.

Plusieurs types de matériaux isolants existent:

  • isolant minéral (laine de verre, laine de roche etc…)
  • isolants naturels (ex: liège, fibre de lin, ouate de cellulose, chanvre, fibre de bois, paille, toiture végétalisée, etc…)
  • les isolants synthétiques (polystyrène expansé, polyuréthane, etc…)
  • les isolants nouvelles générations (brique monomur, béton cellulaire, panneaux isolants sous vide PIV, etc…)
  • les isolants minces appelés aussi « isolants réflecteurs », « multicouches ». Ils sont assemblés d’une ou plusieurs couches d’aluminium ou film plastique aluminé , l’isolant mince comprend différentes couches de natures diverses : mousse souple, polyéthylènes à bulles, feutre d’origine animale, végétal ou de synthèse. Ce sont des isolants de faible épaisseur.

4-On améliore l’isolation thermique d’un matériau en augmentant son épaisseur. Pour une efficacité optimale, toutes les parois doivent être isolées. Pour une habitation, on isole les murs extérieurs, le plancher sur vide sanitaire et le plafond sous les combles (toiture).

5-La performance thermique d’un matériau isolant s’appelle la résistance thermique R. Plus R est grand et plus le matériau est isolant. R dépend de deux paramètres : en fonction de la conductivité thermique µ (lambda) propre à chaque matériau et en fonction de son épaisseur e.

Thermographies infrarouges : 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photo traditionnelle                                                                                                                                                                                        Image infrarouge

 

Sur l’image infrarouge, plus la zone va vers la couleur jaune/blanc, plus les déperditions de chaleur sont importantes. Dans ce cas, le haut du toit ainsi que les planchers bas sont des zones de fortes déperditions de chaleur (certainement un défaut d’isolation).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photo traditionnelle                                                                                                                                Image infrarouge avec caméra FLIR Agema 550

 

 

Maison en ITI :

Isolation Thermique par l’Intérieur

(apparition de ponts thermiques)

 

 

 

Maison en ITE :

Isolation Thermique par l’Extérieur

(disparition des ponts thermiques)

 

 

Photos traditionnelles                                       Images infrarouges

table n°5 groupe n°2 Article1 Confort Thermique – Transfert d’énergie

par

Confort thermique:

  • L’appréciation du confort thermique dépend des personnes. Cependant en jouant sur des paramètres essentiels comme la température, les mouvements d’air et d’humidité, un équilibre satisfaisant peut-être trouvé:
  1. La température: En générale, 20°C en hiver et 26°C en été sont des températures ambiantes d’air idéales associées à une appréciation de confort.
  2. La vitesse de l’air: La gêne des mouvements d’air frais sur la peau sur la peau nous procure une sensation de baisse de température.
  3. L’humidité: L’air contient de la vapeur d’eau. Elle peut augmenter la sensation de froid ou de chaud, suivant la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air. Un taux d’humidité de 50% est un bon équilibre.

      En permanence, notre corps échange de la chaleur avec son environnement immédiat suivant trois mécanisme distincts:

    • Par conduction: il s’agit d’échanges thermiques qui ont lieu quand le corps est en contact avec une surface (matière solide).

  • Par convection: il s’agit d’échange de chaleur liés au mouvement de l’air autour du corps.
  • Par rayonnement: il s’agit des échanges de rayonnements infrarouges qui peuvent être froids ou chaud.

Transfert d’énergie: La chaleur se transmet d’un corps chaud vers un corps froid tant que leur température est différentchaleur traverse les parois et passe d’un milieu chaud à un milieu froid. Pour obtenir une température                                                                                                          ambiante confortable, l’appareil de chauffage doit compenser les pertes de chaleur.)

Le transfert de chaleur augmente si la différence de température entre le corps chaud et le corps froid augmente.

Ceci implique pour le cas n°2, une utilisation importante de chauffage pour compenser les pertes de chaleur et réussir à maintenir la température de la maison à 20°C. La consommation et la fracture d’énergie deviennent plus élevées pour se réchauffer lorsqu’il fait froid.

Cependant une bonne isolation thermique réduit les échanges de chaleur vers l’extérieur, ce qui augmente le confort thermique et par conséquent limite le montant de la facture d’énergie.

 

Evolution du confort thermique: Préhistoire (le feu), Antiquité (cheminée), Moyen-âge (poêle central), Epoque contemporaine (chauffage électrique), de nos jours (chauffage performant                                                                               avec une bonne isolation). L’objectif de nos jours et à venir est de réduire la consommation énergétique.