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Maison à énergie positive : l'énergie abordable

Maison à énergie positive : l'énergie abordable

Guides de la maison à énergie positive

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La maison à énergie positive expliquée

Sommaire

Introduction à l'énergie positive

Une maison à énergie positive est une maison qui produit plus d'énergie qu'elle n'est consomme.

C n'est pas pas forcément une maison BBC, passive...

Bien sur, il faut isoler mais le concept de maison à énergie positive est surtout un ensemble de moyens de chauffage et rafraîchissement astucieux pour

  • Baisser la consommation du chauffage rafraîchissement de la maison pour une isolation donnée
  • Produire de l'énergie par exemple solaire thermique et photovoltaïque ou éolien etc .. pour compenser la consommation

Pour quelle maison l'énergie positive?

Consommation d'énergie de la maison

Le conecpt de maison à énergie posutive peut être accessible aux maisons ayant une consommation d'énergie pour le chauffage et le rafraîchissement inférieure à environ 70 kwh / m² / an, cela doit correspondre aux normes RT2005 soit bien plus que les normes actuelles RT2012 qui soint à environ 30 kwh / m² / an.

Pas besoin d'être RT2012 pour avoir une maison à énergie positive

Comment faire pour calculer sa consommation d'énergie :

  • Chauffage électrique : Prendre la facture annuelle de votre fournisseur, retirer 3 000 kwh pour la consommation du ménage hors chauffage et diviser par le nombre de m²
  • Chauffage pompe à chaleur air / eau : Prendre la consommation électrique de la maison, retirer 3 000 kwh et multiplier par 3. (on cherche ici à retrouver la consommation de la maison et non pas le rendement de la pompe)
  • Chauffage gaz: La facture de fournisseur est en kwh. Il suffit de diviser le nombre de kwh de la facture par le nombre de m² à chauffer
  • Chauffage fioul : 1 litre de fioul génère 10 kwh de chaleur, Prende la consommation de fioul en litres, la multiplier par 10 t diviser par le nombre de m².

Quel type de maison

Notre offre s'appuie sur une géothermie très compacte booster par le solaire pour augmenter les rendements de la géothermie et produire l'énergie nécessaire. La compacité fait que l'offre est accessible à beaucoup de maisons. Pour cela il faut:

  • Taille du terrain minimum hors emprise maison : nombre de m² maison * consommation par m² par an * 0,041. Si vous avez une maison de 120m² et une consommation de 60 kwh/m²/an , il faudra au moins 120  x 60 * 0,041 = 295 m². Si vous faites construire une maison RT2012 de 150 m² : 150 * 35 * 0,041 = 215 m²
  • La toiture: il faudra de préférence une toiture orientée Sud Est ou Sud ou Sud Ouest. Le nombre de panneaux solaires (voir plus loin) est alors de : nombre de m² à chauffer x consommation par m² par an * 0,0012. Et pour la surface en panneaux :m² de panneaux x 1,7. En reprenant les exemples précédents: 120 m² * 60 kwh/m²/an * 0,0012 = 8,6 panneaux soit 9 x /1,7 = 15,4 m². Pour l'exemple RT2012: 150 x 35 *0,0012 = 6,3 panneaux soit 7 * 1,7 = 11,9 m² soit l'équivalent de la surface du'une chambre en toiture
Avec une maison de 120m², vous pouvez passer en maison à énergie positive avec 300m² de terrain et 15 m² de toiture

La maison à énergie positive expliquée

Le chauffage et le rafraîchissement d'une maison à énergie positive repose sur

  • Une géothermie compacte et sans demandes de travaux, rapide et simple à mettre en oeuvre
  • La pompe à chaleur Eau / Eeau pour récuprérer les calories de la terre
  • Un plancher chauffant Caleosol faible inertie très basse température pour rénovation et construcion
  • ET des panneaux solaires hybrides produisant eau chaude et électricité. Ces panneaux permettent de
    1/ Booster le rendement de la PAC pour tendre vers un rendement de 7 au lieu de 4 en augmentant la température de soutirage de la géothermie
    2/ Recharger la géothermie en calories l'été pour assurer un renouvellement complet
    3/ Produire l'électricité pour la PAC et plus

La géothermie compacte pour maison à énergie positive

Loin des forages coûteux ou des systèmes de surface, la géothermie compacte permet des travaux très simples.La photo si dessous représente 7 corbeilles géothermiques permettant de chauffer et rafraîchir 80m² d'une maison RT2012 avec un rendement au moins X2 supérieur à une PAC air/eau.

Panier géothermique pour maison à énergie positive
Panier géothermique pour maison à énergie positive

La corbeille géothermique compacte pour maison à énergie positive

Une corbeille géothermique peut délivrer environ 1 kw de puissance (entre 0,7et 1,4 sur le type de sol) soit assez pour chauffer 10 à 15 m² ou rafraîchir 33 m² de surface habitable.

Une maison RT2012 de 100m² va nécessiter 7 à 9 paniers 1 kw écartés de 4m branchés sur une pompe à chaleur 7 kw soit une une surface de terrain de 16m² x nombre de paniers

Installation des corbeilles géothermiques

Installation de corbeilles géothermiques pour maison à énergie positive
Installation de corbeilles géothermiques pour maison à énergie positive

Chaque panier mesure 2,5 m de haut par 1,2 m de diamètre. Le haut de chaque panier doit se trouver à une profondeur de 1,4 m de la surface

Tranchée pour installer les corbeilles géothermiques
Tranchée pour installer les corbeilles géothermiques

Une simple tranchée permet de positionner une corbeille tous les 4 mètres.

Panneaux solaires hybrides à énergie positive

5 panneaux solaires hybrides à énergie positive sont suffisants pour une maison RT2012 de 100 m²

Les panneaux solaires hybrides à énergie positive ont un rôle crucial pour le dispositif permettent de

  • Faire passer le rendement (COP) de la pompe à chaleur de 4 à plus de 6 soit t 50% de consommation électrique en moins et plus que 2 fois moins que pour une PAC air/eau. 
  • Produire toute l'énergie électrique nécessaire pour faire fonctionner la pompe à chaleur

Ces 2 points permettent d'avoir une maison avec énergie positive. Les panneaux solaires vont:

  • Stocker en terre toute la quantité d'énergie en été que vous aurez extraite en hivers
  • Produire plus d'énergie électrique que la PAC et les pompes assossiées pourront en consommer

Dans le détail, ces panneaux vont

  • Remplacer les paniers quand la température des panneaux est supérieure à la température de la terre (en général à 10° l'hivers)
  • Augmenter la température (recharge) de la terre l'été
  • Chauffer l'ECS l'été
  • Chauffer la piscine l'été
  • Participer au rafraîchissement la nuit

Pour ce faire, la surface qui récupère la chaleur est au contact de l'air contrairement aux panneaux solaires thermiques qui sont très isolés pour augmenter la température quand il y a du soleil. Avec un absorbeur au contact de l'air, le but est de récupérer des calories même la nuit dès lors que la température est supérieure à la température des paniers. Par exemple:

  • Température de nuit : 10°c , température de paniers: 8°c = utilisation des panneaux
  • Température des panneaux : 15°, Température de paniers : 8°c, absence de chauffage: stockage de l'énergie dans les paniers.

Il faudra compter sur environ 1,5 panneaux par panier. Chaque panneau pourra produire environ 2 000 kwh d'énergie thermique utilisée directement ou stockée dans les paniers et 350 kwh d'électricité

panneau solaire hybride pour maison à énergie positive
panneau solaire hybride pour maison à énergie positive

Tout sur le panneau solaire hybride

Exemples d'impact des panneaux solaires sur la consommation d'énergie

Le rendement d'une PAC géothermique passe de 4 à presque 7 permettant de réduire drastiquement la consommation d'énergie de la PAC. 

Rendement d'une PAC pour maison à énergie positive source : simulation sur PolySun 10
Rendement d'une PAC pour maison à énergie positive source : simulation sur PolySun 10

Le rechargement en énergie de la source géothermique est complet sur un cycle de 1 an permettant de conserver le rendement de l'installation constant sur de nombreuses années . 

Cycle de charge décharge solaire / géothermie sur 1 an. Source : simulation PolySun 10
Cycle de charge décharge solaire / géothermie sur 1 an. Source : simulation PolySun 10

Pourquoi des panneaux hybrides à énergie positive

Le fait d'utiliser les panneaux solaires en très basse température (<30°) permettant de

  • Augmenter drastiquement le rendement thermique. Plus la température est basse plus le rendement en bon. Il faut préférer faire fonctionner les panneaux a basse température à un niveau qui maximise le rendement de la PAC Eau/Eau qui n'aime pas non plus les trop fortes températures en entrée.
  • Refroidir les panneaux photovoltaïques qui n'aiment pas non plus les fortes températures. Le rendement est bien meilleur quand les panneaux sont refroidis.
Rendement thermique au maximum
Rendement thermique au maximum

Le plancher chauffant pour maison à énergie positive

Pour une maison à énergie positive, le plancher chauffant sera :

  • sans inertie et donc sans chape ou une chape très réduite pour permettre de ne chauffer que quand on veut et ainsi réduire la consommation journalière et surtout permettre au système géothermique / solaire de se régénérer tous les jours. 
  • Très basse température pour permettre un rendement optimal de la pompe à chaleur
  • Très rafraîchissant pour bénéficier du geocolling gratuit
Très basse température, très faible inertie, rafraîchissant : les 3 clés pour un plancher à énergie positive réussi.

Les planchers Caleosol sont les planchers chauffants les plus adaptés du marché pour passer en énergie positive.

Les 3 familles de planchers par Caleosol

Le Caleosol Tradi

Le Caleosol Tradi à partir de 2 cm : une gamme étendue d'isolants (fibre de bois, XPS, TMS) et d'épaisseurs qui permet aussi de passer partout. Les parquets contrecollés en 14 mm peuvent se poser dessus sans chape pour réduire l'inerte et surtout réduire la résistance thermique du système de l'ordre de 50%. C'est extrêmement important dès lors que l'on utilise une pompe à chaleur. Calesol a développé un guide sur la pose de parquet optimisée et la liste des parquets avec le type de pose.

Pose de parquet direct sur plancher chauffant
Pose de parquet direct sur plancher chauffant

Le Caleosol Gypse

Le Caleosol Gypse 18mm idèal pour coller des carrelages et parquets sut sol déjà isolé et surtout sur de l'OSB (cas des maisons ossature bois)

Pose de plancher chauffant Caleosol Gypse sur sol OSB
Pose de plancher chauffant Caleosol Gypse sur sol OSB

Le Caleosol Classique

Le Caleosol Classique , en 13, 17, 25, 30 ou 50mm d'épaisseur, le Caleosol Classique est surtout utilisé en rénovation pour coller du carrelage directement en faible réservation. Sans chape, c'est le produit qui possède le moins d'inertie et permet de d'avoir des rendements exceptionnels à basse température avec du carrelage collé dessus..

Plancher chauffant Caleosol Classique rafraîchissant
Plancher chauffant Caleosol Classique

Installation type de chauffage pour maison à énergie positive

Une installation de chauffage pour maison à énergie positive est très simple. Il faut

  • Les paniers géothermiques (en bas à gauche de la photo)
  • Des panneaux solaires hybrides qui réchauffent l'eau de la géothermie dès que la température des panneaux est supérieure à la température de la terre
  • Une pompe à chaleur eau-eau avec une puissance de 70w / m² habitable pour les maisons RT2012
  • Le plancher chauffant Caleosol
Installation type pour maison à énergie positive
Installation type pour maison à énergie positive

Une installation de chauffage pour maison à énergie positive est très simple. Il faut

  • Les paniers géothermiques (en bas à gauche de la photo)
  • Des panneaux solaires hybrides qui réchauffent l'eau de la géothermie dès que la température des panneaux est supérieure à la température de la terre et qui permettent de produire plus d'énergie qu'en consomme la maison
  • Une pompe à chaleur eau-eau avec une puissance de 70w / m² habitable pour les maisons RT2012
  • Un ballon tampon
  • Le plancher chauffant Caleosol

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