Chauffage : Atlantic plaide la cause de l’effet Joule

FOCUS

Le groupe Atlantic a réalisé dans ces laboratoires de R&D quelques simulations au sujet de La part relative de l’eau chaude sanitaire dans la consommation énergétique ainsi que de la ventilation. Voici les résultats :

1.- La part de l’eau chaude sanitaire dans la consommation des ménages
On estime qu’en France, en moyenne, une personne consomme par jour, 50 litres d’eau chaude sanitaire (ECS) à 40°C ; cette consommation croit de 1% par an depuis 20 ans. Pour produire cette eau chaude à partir d’une eau froide à 10°C, on doit apporter, pour un foyer de 4 personnes et par jour : 6,978 Wh/jour (50 l x 4 personnes x 30°K x 1,163)
Ceci ne tient compte ni des pertes liées à la génération de chaleur, de distribution, ou de stockage, on suppose donc que le réseau est parfaitement isolé.

Le besoin énergétique annuel pour ce foyer est donc de 2,547 kWh/an.
Pour un logement moyen de 90 m² (Shon), rapporté au m², le besoin est de 28,3 kWh/m².an. Etant donné l’ensoleillement en France, on peut réduire au mieux cette consommation en moyenne de 50%. Dans un logement moyen, la consommation minimale est donc de : 28,3 - 50% = 14,2 kWh/m².an, en énergie finale
Soit, avec de l’énergie électrique rapportée en énergie primaire avec un coefficient de 2,58, à une consommation de 36,5 kWh ep /m².an.

N.B : Ce besoin ne tient pas compte :
• des pertes dans le réseau et de stockage
• des consommations des auxiliaires d’un chauffe-eau solaire, pompe électrique notamment,
• des augmentations futures de consommation d’ECS, le calcul ayant été réalisé sur la base des consommations actuelles.

2.- Quel impact la ventilation a-t-elle sur la consommation énergétique ?
Depuis la mise en place des premières Réglementations Thermiques, c’est principalement par la ventilation mécanique centralisée (VMC) que l’aération des logements est réalisée. Plus du 1/3 du parc de logements français en est aujourd’hui équipé.
La quantité d’air renouvelée est variable selon les techniques employées. Depuis la RT 2000 pour les logements électriques, et depuis la RT 2005, pour tous types de logements (électriques et énergies fossiles), la variation du débit en fonction de l’hygrométrie du logement (dite « simple flux Hygro B ») est la technique la plus utilisée.
Son débit moyen pour un logement de 70 m² Shab, représentant un volume de 180 m3, est de 60 m3/h environ. L’air du logement est donc renouvelé 8 fois par 24 heures (même en cas d’absence des occupants) !
En période de chauffe, il est donc nécessaire de réchauffer cet air neuf pour maintenir une température de confort. Pour calculer l’énergie nécessaire, on mesure les écarts par pas horaire, entre température intérieure et température extérieure. Ces écarts sont exprimés sous forme de degrés heures unifiés (DHU) par zones climatiques.
L’énergie nécessaire pour chauffer cet air correspond au : débit (quantité) d'air de ventilation moyen extrait multiplié par la capacité thermique de l'air (0,34 Wh/ m3K) multipliée par les DHU (de 30 000 à 71 000 Kh selon le département).
Soit, pour une petite maison de 70 m² Shab ou 90 m² Shon à Orléans, équipée d’une VMC Simple Flux Hygro B :
1, 250 kWh/an de déperdition liée à la ventilation (60 m3/h x 0,34 Wh x 61.000 Kh, exprimée en énergie finale)
Il convient d’ajouter l’énergie des moteurs de ventilation, soit 250 kW/h/an en moyenne, soit une consommation totale liée à la ventilation de 1,500 kWh/an environ ou 17 kWh/m².an, en énergie finale.
Soit, avec de l’énergie électrique rapportée en énergie primaire avec un coefficient de 2,58, à une consommation de 44 kWh ep /m²/an.
Un moteur de ventilateur hygro B à Basse Consommation permet de ramener cette consommation à 38.5 kWh ep /m²/an.
Le renforcement des exigences en matière de qualité de l’air intérieur entraînera probablement à la hausse les exigences de débits minimum d’extraction, et donc les déperditions liées.

Conclusion :
La ventilation Double Flux à haut rendement et moteurs basse consommation, permet de réduire les déperditions de plus de 90%, correspondant à une consommation totale, y compris celle des ventilateurs, de 22 kWh ep/m².an. Les logiciels de calcul thermiques officiels ne prenant pas en compte cette technologie innovante à la hauteur de sa performance, il ne s’agit là que d’une estimation « constructeur ».

NB : en logement collectif, les déperditions et consommations rapportées au m² Shon sont très proches de celles de la maison individuelle (45 kWh ep /m².an en simple flux Hygro B et 22,6 kWh ep /m².an en double flux haut rendement)