Les onduleurs photovoltaiques

Les onduleurs photovoltaiques

LES ONDULEURS PHOTOVOLTAIQUES

L’une des pièces principale d’une installation photovoltaïque est un onduleur.

Un onduleur est un appareil électronique permettant, par exemple, de générer un courant alternatif, à partir d’un courant continu.

Un onduleur hybride permet de fournir soit un courant alternatif soit un courant continu à partir d’une source de courant.

C’est particulièrement utile avec des panneaux solaires qui fournissent de l’électricité quand on n’en a pas toujours besoin et qu’il faut alors stocker dans des batteries par exemple.

Les ressources de l’énergie solaire

Les panneaux solaires, installés en rangs, sont reliés entre eux. Sous l’effet de la lumière du soleil, un matériau conducteur (silicium) contenu dans chaque cellule libère des électrons pour créer un courant électrique continu. Ce dernier est transformé en courant alternatif par l’onduleur, pour qu’il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à moyenne tension du réseau.

Et l’énergie solaire thermique ?

Lorsque l’on parle d’énergie solaire, il ne faut pas oublier le solaire thermique, qui transforme les rayons du soleil en chaleur et permet la production d’eau chaude. Les premiers chauffe-eaux solaires sont apparus dès le début du XXe siècle en Californie.

Il existe deux principales catégories de panneaux solaires :

  • Les panneaux photovoltaïques
  • Les panneaux thermiques.

Alors que le premier permet de produire de l’électricité à partir des rayons du soleil, le second est capable de produire de la chaleur. La principale utilisation du panneau solaire thermique est la production d’eau chaude sanitaire. Un chauffe-eau solaire combiné avec une chaudière à gaz ou mazout permet d’obtenir un confort thermique optimal. Le grand avantage de cette solution réside dans le fait que l’énergie solaire soit gratuite, illimitée et bien évidemment renouvelable. Dans le cadre de la transition énergétique, l’installation de ces panneaux solaires est donc une solution très intéressante, à la fois pour assurer l’indépendance énergétique des particuliers, mais aussi par les aides financières à disposition.

Panneaux solaires photovoltaïques ou les panneaux solaires thermiques sont deux installations bien différentes. La technologie photovoltaïque permet la production d’électricité grâce au rayonnement solaire et elle est beaucoup plus complexe. La technologie des panneaux solaires thermiques est, quant à elle, beaucoup plus simple puisqu’il s’agit simplement d’une récupération de chaleur.

Onduleur central ou micros-onduleurs

Un onduleur central fait que l’ensemble de vos panneaux produisant de l’énergie sont reliés sur un seul et même onduleur.

Il s’agit d’un branchement en série, donc attention, en cas de défaillance d’un panneaux, c’est malheureusement tous les panneaux qui ne produiront plus d’énergie.

Ce système est moins onéreux qu’une installation fonctionnant avec des micros-onduleurs.

Lors d’une installation avec micros-onduleurs, le coût est nettement plus élevé car on utilise un onduleur tous les un ou deux panneaux. 

Mais à la différence d’un onduleur central, les panneaux sont indépendants, si un panneau tombe en panne, les autres continuent de produire de l’énergie.

 

Les marques d’onduleur

Il existe différents d’onduleurs photovoltaïque dont l’espérance de vie varie d’une marque à l’autre.

Attention, un mauvais produit peut faire baisser le rendement de votre installation photovoltaïque. 

Qu’est-ce qu’un onduleur autonome ?

Description

Un onduleur pour site isolé à pour fonction principale de convertir une tension continue comme celle d’une batterie en tension alternative semblable à celle du réseau électrique.

En partant d’un parc batterie en 12V, 24V ou 48V on obtient une tension de sortie alternative sinusoïdale, 230Vac en monophasé et 400Vac en triphasé sous une fréquence de 50Hz, par exemple.

Fonctionnement

La création d’une sinusoïde à partir d’une tension continue s’obtient grâce à des impulsions de tension de largeur bien déterminée, cette technologie fait appel à la MLI (Modulation de Largeur d’Impulsion) ou PWM (Pulse width Modulation).

En pratique, l’onduleur est composé d’un ensemble de composants actifs (interrupteurs électroniques) et de composants passifs (transformateur).

L’onduleur doit tolérer un large plage de tension en entrée (-10% à +30%) à cause des variations de tension nominale de la batterie selon les différentes conditions de fonctionnement.

Utilisation

Puissance nominale

La puissance nominale d’un onduleur est en général exprimée en Volt/Ampère (VA), puissance apparente, ou en Watt (W). C’est la puissance que le convertisseur peut délivrer en régime constant à une température donnée (souvent 25°C).

Capacité de surcharge

Appelé plus communément « puissance crête/de pointe », cette fonction est la capacité de l’onduleur à supporter un courant d’appel plus élevé que son courant nominal sur une courte période. Elle est en moyenne deux fois supérieure à la puissance nominale.

Exemple : Un onduleur 800VA pourra supporter 1600VA pendant 5 secondes.

Le but est d’assurer le démarrage des charges ayant un courant d’appel élevé tel que les compresseurs de Frigo (jusqu’à 20 fois sa puissance nominale au démarrage) ou les moteurs de pompe.

Signal de sortie

La qualité de la sinusoïde est importante car elle influe directement sur l’alimentation des récepteurs sensibles comme les cartes électroniques et les alimentations de PC par exemple. Cette tension de sortie sinusoïdale est définie par le taux d’harmoniques, il doit être inférieur à 5%.

A savoir
On appelle un onduleur de ce type « pure sinus ».

Rendement

Comme tout les convertisseurs d’énergie, l’onduleur à un rendement exprimé en %, il est le rapport entre l’énergie absorbée et l’énergie restituée avec un facteur de puissance donné (Cos Phi).

Exemple : Un onduleur avec un rendement de 90% sur lequel est branché un récepteur de 100W aura besoin de 110W pour pouvoir l’alimenter.

Ce rendement est variable en fonction des modèles mais il dépend aussi :

– De la puissance nominale de l’onduleur
– De la tension DC en entrée
– De la technologie utilisée
– De la présence ou non d’un transformateur

Consommation

L’onduleur consomme de l’énergie qu’il y ai une charge de connecté ou qu’il soit en veille. Lorsqu’il est à vide, c’est à dire qu’aucun récepteur n’est alimenté, sa consommation varie entre 0.5 et 1% de sa puissance nominale en fonction des modèles. Soit environ ~10W pour un onduleur de 1000W, ce qui n’est pas négligeable sur site autonome.

Pour réduire cette consommation, il existe des modes « stand-by ». L’onduleur envoie des impulsions à intervalle régulier, toutes les 2 secondes par exemple, pour détecter la présence d’un consommateur. Lorsqu’une charge est branchée, démarrage d’un frigo par exemple, l’onduleur détecte le passage de courant au moment de l’impulsion de tension et se met en marche.

Protections

Les onduleurs intègrent de base plusieurs sécurités :

  • Protection contre la surcharge
  • Protection contre le court-circuit
  • Protection en température
  • Protection contre une tension trop élevée ou trop faible (paramétrable le plus souvent)

J

PROXIMITE

Basés aux Cullayes, nous justifions d’une proximité auprès de notre clientèle principalement concentrée dans les cantons de Vaud et Fribourg.

SPECIALITE

Les domaines du chauffage, de la climatisation, du sanitaire, du solaire, des brûleurs, des pompes à chaleurs, détartrage et chauffe-eau,  font partie de nos compétences.

Les accumulateurs

Les accumulateurs

LES ACCUMULATEURS D’ENERGIE

Le chauffe-eau et le réservoir tampon font partie des composants qui jouent un rôle importants pour l’obtention d’un système de chauffage qui procure une énergie propre et économique.
Les accumulateurs d’énergie et les accumulateurs combinés emmagasinent la chaleur et la restituent au système de chauffage en fonction des besoins.
L’accumulateur sert également à combler les coupures de courant et les pannes et à compenser les défaillances de chauffage en intégrant un système de chauffage d’urgence électrique.
Les accumulateurs combinés pour l’eau de chauffage et l’eau chaude sanitaire sont particulièrement pratiques, en ce sens qu’ils se combinent idéalement aux systèmes solaires et qu’ils sont conçus pour le chauffage d’appoint par chaudière à mazout, au gaz ou au bois ainsi que pour les pompes à chaleur.

Chauffe-eau sanitaire

Un accumulateur pour l’eau chaude sanitaire «chauffe-eau » ou «boiler», garantit un plus grand confort d’eau chaude en raison de la grande quantité d’eau immédiatement disponible.
En Suisse les chauffe-eau simple registre, donc avec un serpentin intégré, sont les systèmes d’accumulation typiques d’eau chaude sanitaire.
L’eau du chauffage passe à travers le serpentin qui chauffe l’eau sanitaire stockée.
En combinaison avec une pompe à chaleur, cette surface de registre doit être un peu plus grande en raison des températures de départ plus faibles comparativement avec un chauffage à gaz ou à mazout.
En combinaison avec une préparation d’eau chaude solaire, un deuxième serpentin est habituellement intégré dans l’accumulateur (double registre).
Le liquide solaire chauffé dans les capteurs passe normalement par le registre inférieur et l’eau de chauffage par le registre supérieur.
Il existe différente capacité de stockage d’eau chaude selon les besoins, généralement entre 120 et 2’000 litres.
L’excellente isolation réduit les pertes de chaleur au minimum.

Accumulateur tampon

Contrairement au chauffe-eau, l’accumulateur tampon ne contient pas d’eau sanitaire, mais de l’eau de chauffage.

Il sert à combiner différentes sources de chaleur, tels que le gaz et l’énergie solaire.

D’autre part la fonction de tampon ou de stockage intermédiaire aide à éviter la mise en marche et l’arrêt fréquent d’un générateur de chaleur, ce qui est particulièrement important pour les pompes à chaleur.

Grâce à l’installation d’une station d’eau chaude, il est possible de produire de l’eau chaude sanitaire à la demande en continu.

Comme c’est le cas pour les chauffe-eau, une bonne isolation est cruciale pour un accumulateur tampon.

La capacité de stockage d’un tel dispositif peut varier de 40 à 2’000 litres, la particularité individuelle de votre système de chauffage est ici déterminante.

Fonctionnement d’un module d’eau chaude sanitaire

Grâce au réglage de température breveté, le module d’eau chaude sanitaire garantit une eau chaude et pure en permanence dans la quantité nécessaire, sans délai d’attente et à une température constante.

Description du fonctionnement

Si on ouvre le robinet dans la maison, la valve à eau de la pompe de chargement est alors activée. Grâce à celle-ci, l’eau chaude du réservoir tampon est transportée vers l’échangeur de chaleur par lequel l’eau froide est chauffée à la température réglée au préalable.

Le rajout au niveau du circuit de mélange garantit alors une température de sortie constante de l’eau chaude. En parallèle, un contrôle assure que seule la quantité nécessaire d’eau chaude du réservoir tampon est prélevée et que le retour vers celui-ci est aussi froid que possible.

Une fois que les besoins en eau chaude sont couverts (le robinet est refermé), la pompe de chargement est à nouveau éteinte. L’eau chaude est ainsi mise à disposition en fonction des besoins et d’éventuelles pertes dues aux temps d’arrêts de l’accumulateur ou l’apparition de légionelles (bactéries) dans celui-ci sont ainsi impossibles.

 

MODULE D’EAU INSTANTANÉE

Un module d’eau instantanée peut être installé soit directement sur l’AccuWIN Solar, soit au mur  dans le cas de l’AccuWIN.

Il permet d’économiser de l’espace, puisqu’il n’est plus utile d’installer un chauffe-eau supplémentaire.

Le grand échangeur de chaleur du module d’eau instantanée lui permet d’atteindre une performance de soutirage de 30 litres à la minute pour fournir rapidement le volume d’eau chaude sanitaire dont vous avez besoin.

La température de l’eau souhaitée est elle-même réglable par une tête thermostatique montée sur le module d’eau instantanée.

Préparation d’une eau chaude sanitaire saine

Une grande importance est accordée à l’hygiène dans le cadre de la préparation de l’eau sanitaire. L’eau chaude est produite selon le principe de l’écoulement libre, ce qui permet de prévenir l’apparition des légionelles. Si vous désirez encore plus de confort, un kit pompe de circulation peut être associé au module d’eau instantanée. Ce circulateur est monté sur le module d’eau instantanée et garantit que de l’eau chaude coule dès que le robinet est ouvert.

Chauffe-eau thermodynamique

Pompe à chaleur intégrée

AquaWIN Air vous offre plusieurs possibilités pour produire votre eau chaude sanitaire : grâce à la pompe à chaleur intégrée, via votre chaudière ou en utilisant l’électricité provenant de votre propre installation photovoltaïque.

De l’eau chaude disponible à tout moment

Nous avons besoin d’eau chaude en toute saison ; le chauffe-eau thermodynamique AquaWIN Air vous garantit une production d’eau chaude sanitaire économique et fiable, même pendant l’été.

• Chauffe l’eau à l’aide de l’air ambiant ou extérieur
• Préserve votre chaudière
• Utilise également l’électricité produite par vos panneaux photovoltaïques
• Installation flexible grâce aux conduits d’air orientables à 360°
• Rafraîchit et déshumidifie les pièces
• Réduit la consommation d’électricité jusqu’à 75 %

Qu'est-ce qu'un chauffe-eau thermodynamique ?

Le chauffe-eau thermodynamique se compose d'un ballon d'eau chaude couplé à une pompe à chaleur aérothermique. La pompe à chaleur capte les calories présentes dans l'air afin de chauffer un liquide caloporteur. Ce fluide transfère ensuite la chaleur au ballon et produit ainsi l'eau chaude. Il s'agit d'un équipement ne comportant en principe qu'une unité intérieure, installé dans une pièce non chauffée. Certains modèles possèdent toutefois une unité extérieure, la pompe à chaleur se trouvant alors à l'extérieur et le ballon d'eau chaude à l'intérieur.

Contrairement à certains clichés, le système thermodynamique ne requiert pas une température ambiante élevée pour être efficace, il s’adapte à une large plage de température. Il peut fonctionner entre -5 à +35°C.

Le chauffe-eau thermodynamique nécessite de l'électricité pour faire fonctionner le compresseur. Toutefois, du fait de l'apport gratuit de l'air, la quantité d'électricité consommée est très inférieure à la quantité de chaleur restituée dans le réseau d'eau chaude. Dans des conditions normatives, (chauffe de 15 à 55°C, air à 15°C et 70%HR), son coefficient de performance est de l'ordre de 3,5 : pour 1 kWh consommé, il produit 3,5 kWh pour chauffer l’eau.

Le temps de chauffe est de l'ordre de 8 heures pour un volume de 270 litres d’eau, avec une température d’eau chaude allant jusqu’à 62°C.

Un produit de qualité pour une durée de vie optimale

En moyenne, un chauffe-eau thermodynamique dure entre 15 et 20 ans. Bien entendu, cela dépend du modèle choisi, et de sa qualité. Néanmoins, on comprend que c'est un matériel de moyen terme qui offre des perspectives d'économie et d'efficacité très intéressantes.

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Comment doit-on entretenir un chauffe-eau thermodynamique ?

Un conseil pour garder son chauffe-eau thermique le plus longtemps en bonne santé : l'entretien périodique

Le chauffe-eau thermodynamique ne nécessite pas un entretien extrêmement poussé, même s'il est important de veiller à ce qu'il soit toujours en bon état pour profiter d'un fonctionnement optimal au quotidien.

En effet, il est fortement recommandé de nettoyer l'évaporateur chaque année, afin d'enlever les poussières probablement accumulées.

Le chauffe-eau thermodynamique s'entretient comme un ballon d'eau chaude ordinaire, mais ne peut être pris en charge que par des professionnels qualifiés, habitués à travailler avec les pompes à chaleur (surtout en cas de panne). Généralement, de simples contrôles de routine sont préconisés  tous les deux ans

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Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Tout comme une pompe à chaleur, le chauffe-eau thermodynamique transforme l'énergie présente dans l'air ambiant pour chauffer un liquide calorifère, qui répartit ensuite sa chaleur dans tout votre ballon d'eau chaude. Grâce à lui, vous pouvez facilement réduire vos dépenses énergétiques, et donc faire de grandes économies.

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Les pannes classiques du chauffe-eau thermodynamique

La plupart des pannes rapportées sur ces modèles de chauffe-eau sont liées à un défaut d'entretien périodique de l'évaporateur. Lors de vos contrôles, si vous constatez une pression d'eau très faible dans le circuit ou un mauvais fonctionnement du ventilateur, vérifiez que l'évaporateur fonctionne, et qu'il n'est pas bouché ou congelé. Les grilles peuvent également s'obstruer au bout d'une certaine période, et demander un nettoyage plus ou moins régulier (selon les conditions de stockage de votre chauffe-eau). Enfin, il peut arriver que le ventilateur ou les sondes soient défaillants ; dans ces derniers cas, faites appel à un professionnel (installateur de chauffe-eau) pour qu'elles soient remplacées au plus vite.

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Les vannes thermostatiques

Les vannes thermostatiques

LES VANNES THERMOSTATIQUES

Les robinets thermostatiques sont destinés à équiper les radiateurs à eau de votre habitation, que ceux-ci soient alimentés par une chaudière au fioul, au gaz ou au bois ou par une pompe à chaleur. Ils sont composés d’un corps vanne, une pièce métallique qui relie le radiateur à la poignée du robinet thermostatique (volant) et d’une sonde appelée le « bulbe » qui est l’élément thermostatique.

C’est cette sonde qui capte la température de la pièce. Selon la température, la sonde thermosensible se dilate plus ou moins. En fonction de votre réglage, la dilatation de la sonde actionne un clapet qui coupe ou réduit l’arrivée d’eau chaude de votre radiateur, lorsque la température désirée dans la pièce est atteinte.

Vanne ou thermostat d’ambiance ?

Un thermostat d’ambiance vous permet de régler la température de votre maison, tandis que les vannes thermostatiques régulent la température d’une zone ou d’une pièce en particulier.

Que se passe-t-il, dès lors, si le thermostat est réglé sur 20 °C et les radiateurs à 18 °C ?

En réglant votre thermostat d’ambiance sur 20 °C, vous obtenez une température de 20 °C. Si vous réglez vos vannes thermostatiques à 18 °C, vous ne dépasserez pas cette température. Le problème, c’est ce que le thermostat demandera tout de même à la chaudière de fonctionner pour atteindre les 20 °C.

Attention, une fois que le séjour atteint la température souhaitée, le thermostat arrête de chauffer les autres pièces. cela sans tenir compte que la salle de bain ou le hall d’entrée mettent plus de temps à chauffer !

Inversement : alors qu’il est inutile de chauffer les chambres pendant la journée, le thermostat chauffe indifféremment toutes les pièces de la maison. Les vannes thermostatiques permettent donc de régler la température individuellement pour chaque pièce

Faut-il se passer d’un thermostat ?

Si vous placez vos vannes thermostatiques sur 22 °C et que vous laissez votre thermostat sur 20 °C, la pièce restera à 20 °C et les vannes n’auront pas d’utilité.

Or, nous avons vu que les vannes permettent de régler la température de chaque pièce et, ainsi, de garantir le confort de l’habitation.

Economies d’énergie

A l’heure des économies d’énergie, le thermostat d’ambiance a un rôle de régulateur. Il vous permet en effet de passer rapidement en chauffage de nuit. Une demi-heure avant votre réveil, le thermostat actionne le chauffage de jour.

Il en va de même lorsque vous n’êtes pas chez vous, et que votre maison n’a pas besoin d’être chauffée.

Vannes + thermostat = la combinaison gagnante

À la question « vaut-il mieux un thermostat d’ambiance ou des vannes thermostatiques ? », la réponse est sans hésiter : les deux !

Prenons l’exemple du chauffage dans la salle de bain. Quoi de plus désagréable qu’une salle de bain mal chauffée ? Vous grelottez en entrant et en sortant de la douche, et vous consommez plus d’eau chaude pour vous réchauffer.

Une vanne thermostatique s’impose donc pour chauffer votre salle de bain à 23 °C, tandis que votre séjour reste à 21 °C. En revanche, laisser votre salle de bain chauffer toute la nuit risque de vous coûter une fortune, sans compter le gaspillage d’énergie. Le thermostat d’ambiance se charge automatiquement de baisser votre chauffage de salle de bain la nuit.

Comment utiliser une vanne thermostatique

Une vanne thermostatique n’est pas un interrupteur que l’on actionne pour augmenter le chauffage quand on a froid ou le diminuer quand on a trop chaud !

C’est un programme de réglage automatique que l’on peut régler une fois pour toutes pour obtenir le confort désiré.

La vanne va travailler toute seule pour maintenir la consigne de température : en augmentant le débit d’eau chaude quand la température est inférieure à la consigne, et en l’arrêtant quand la température ambiante a atteint la température de réglage.

La consigne de température est réglée en fonction de la position de la vanne. Des repères sont indiqués sur celle-ci : *, 1, 2, 3, 4, 5. Ceux-ci correspondent à une température donnée. En général, la position 3 correspond à plus ou moins 20 °C, et la position * au maintien « hors gel ».

Il ne faut en principe jamais changer la position de la vanne une fois qu’elle est correctement réglée, sauf pour la placer sur la position hors gel lors d’absences prolongées en journée (au cours, en réunion, en congé ou en déplacement à l’étranger) et pour la fermer quand on ouvre la fenêtre (ne pas oublier de la remettre dans sa position après).

Enfin, fermer la vanne thermostatique pour la nuit ou le week-end ne sert à rien étant donné que la température du chauffage est automatiquement abaissée à 15 °C (ralenti de nuit) pour réaliser des économies d’énergie tout en facilitant la relance du chauffage au matin en semaine.

Fonctionnement d’une vanne thermostatique

Une vanne thermostatique est composée d’une sonde de température ou bulbe thermostatique comprenant un liquide, un gel ou un gaz qui se dilate ou se contracte en fonction de la température environnante.

Valeurs indicatives de réglage
Le tableau suivant donne des valeurs indicatives de réglage. Les températures peuvent varier en fonction de la qualité des radiateurs, de l’isolation de la pièce et du type de vanne.

Comme la plupart des robinets, la vanne s’ouvre en la tournant dans le sens contraire des aiguilles d’une montre.

1 : sonde de température ou bulbe thermostatique

2 : poignée de réglage pour la consigne

3 : tige de transmission

4 : ressort de rappel

5 : clapet de réglage du débit d’eau chaude

La position du clapet de réglage est déterminée par l’équilibre des forces entre la poche de gaz et le ressort de rappel : quand la température mesurée est inférieure au point de consigne (position de la vanne), le bulbe se contracte, entraînant l’ouverture du clapet de réglage et par-là l’augmentation du débit dans le radiateur. Quand la température est supérieure à la consigne, c’est l’inverse qui se produit (expansion du bulbe et fermeture du clapet).

Les erreurs d’utilisation les plus fréquentes

Ouvrir la vanne à fond (position 5) quand on arrive dans un local inoccupé où la consigne était placée sur  la position * (hors gel).

Le chauffage ne sera en effet pas relancé plus rapidement sur la position 5 que sur la 3, car dans les deux cas l’écart de température mesuré par le bulbe entre la consigne et la température environnante est important et le clapet de réglage est déjà ouvert en position maximale.

Le risque est alors d’oublier de diminuer la position de la vanne en quittant le local. Celle-ci n’oubliera pas par contre de demander de chauffer le local en permanence à 24 °C voire plus alors que plus personne n’est présent.

Augmenter la consigne sur la position 4 quand on a une sensation de froid.

S’il fait trop froid alors que la consigne est sur 3 (= environ 20 °C), la vanne est déjà ouverte en grand et le débit est maximal. Le problème est plutôt à chercher du côté de la régulation centrale (eau envoyée trop froide ou alimentation coupée).

Le risque dans ce cas est de surchauffer le local quand la régulation centrale sera corrigée.

Diminuer la position de la vanne sur 1 lorsqu’il fait trop chaud (soleil par ex.).

Comme la consigne de 20 °C de la position 3 est dépassée, le clapet de réglage est déjà fermé et le débit est arrêté.

L’inconvénient dans ce cas est que si la vanne est oubliée dans cette position basse, le local ne sera pas suffisamment chauffé lors de la relance matinale (le clapet se fermera trop tôt).

A quel endroit positionner les vannes thermostatiques ? 

Il faut que les vannes thermostatiques puisse mesurer la température la plus représentative de la température réelle du local. La tête de la vanne qui contient l’élément thermostatique, ne doit pas être échauffée par le corps de chauffe.

Listes des influences parasites à éviter:

– les coins de murs, 

– l’air chaud s’élevant des tuyauteries ou du radiateur,

– un radiateur épais,

– les tablettes ou caches décoratifs,  

– des tentures,etc…

Si les conditions adéquates ne sont pas réunies, il sera nécessaire d’utiliser des vannes thermostatiques avec bulbe à distance.

Ci-dessus est présenté le fonctionnement d’une vanne thermostatique de base dont le réglage de la consigne est laissé à l’entière responsabilité de l’occupant du local.

Les différents types de vannes

Les vannes peuvent présenter des fonctionnalités complémentaires.

On retrouve ainsi :

Modèle standard avec sonde thermostatique et réglage libre incorporés.

Modèle avec préréglage du débit pour équilibrer les différents radiateurs.

Modèle avec sonde thermostatique séparée (pouvant être placée à distance) et réglage libre incorporé.

Modèle institutionnel avec bague antivol (l’organe de fixation n’est pas accessible à l’occupant) et blocage de la plage de réglage.

Modèle standard avec sonde thermostatique séparée (pouvant être placée à distance) et réglage libre à distance.

Modèle institutionnel avec réglage bloqué et inaccessible pour l’occupant.

Modèle à horaire programmable : une résistance électrique sur pile et commandée par horloge trompe la vanne qui se referme en période d’inoccupation.

Qu'est-ce qu'un chauffe-eau thermodynamique ?

Le chauffe-eau thermodynamique se compose d'un ballon d'eau chaude couplé à une pompe à chaleur aérothermique. La pompe à chaleur capte les calories présentes dans l'air afin de chauffer un liquide caloporteur. Ce fluide transfère ensuite la chaleur au ballon et produit ainsi l'eau chaude. Il s'agit d'un équipement ne comportant en principe qu'une unité intérieure, installé dans une pièce non chauffée. Certains modèles possèdent toutefois une unité extérieure, la pompe à chaleur se trouvant alors à l'extérieur et le ballon d'eau chaude à l'intérieur.

Contrairement à certains clichés, le système thermodynamique ne requiert pas une température ambiante élevée pour être efficace, il s’adapte à une large plage de température. Il peut fonctionner entre -5 à +35°C.

Le chauffe-eau thermodynamique nécessite de l'électricité pour faire fonctionner le compresseur. Toutefois, du fait de l'apport gratuit de l'air, la quantité d'électricité consommée est très inférieure à la quantité de chaleur restituée dans le réseau d'eau chaude. Dans des conditions normatives, (chauffe de 15 à 55°C, air à 15°C et 70%HR), son coefficient de performance est de l'ordre de 3,5 : pour 1 kWh consommé, il produit 3,5 kWh pour chauffer l’eau.

Le temps de chauffe est de l'ordre de 8 heures pour un volume de 270 litres d’eau, avec une température d’eau chaude allant jusqu’à 62°C.

Un produit de qualité pour une durée de vie optimale

En moyenne, un chauffe-eau thermodynamique dure entre 15 et 20 ans. Bien entendu, cela dépend du modèle choisi, et de sa qualité. Néanmoins, on comprend que c'est un matériel de moyen terme qui offre des perspectives d'économie et d'efficacité très intéressantes.

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Comment doit-on entretenir un chauffe-eau thermodynamique ?

Un conseil pour garder son chauffe-eau thermique le plus longtemps en bonne santé : l'entretien périodique

Le chauffe-eau thermodynamique ne nécessite pas un entretien extrêmement poussé, même s'il est important de veiller à ce qu'il soit toujours en bon état pour profiter d'un fonctionnement optimal au quotidien.

En effet, il est fortement recommandé de nettoyer l'évaporateur chaque année, afin d'enlever les poussières probablement accumulées.

Le chauffe-eau thermodynamique s'entretient comme un ballon d'eau chaude ordinaire, mais ne peut être pris en charge que par des professionnels qualifiés, habitués à travailler avec les pompes à chaleur (surtout en cas de panne). Généralement, de simples contrôles de routine sont préconisés  tous les deux ans

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Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Tout comme une pompe à chaleur, le chauffe-eau thermodynamique transforme l'énergie présente dans l'air ambiant pour chauffer un liquide calorifère, qui répartit ensuite sa chaleur dans tout votre ballon d'eau chaude. Grâce à lui, vous pouvez facilement réduire vos dépenses énergétiques, et donc faire de grandes économies.

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Les pannes classiques du chauffe-eau thermodynamique

La plupart des pannes rapportées sur ces modèles de chauffe-eau sont liées à un défaut d'entretien périodique de l'évaporateur. Lors de vos contrôles, si vous constatez une pression d'eau très faible dans le circuit ou un mauvais fonctionnement du ventilateur, vérifiez que l'évaporateur fonctionne, et qu'il n'est pas bouché ou congelé. Les grilles peuvent également s'obstruer au bout d'une certaine période, et demander un nettoyage plus ou moins régulier (selon les conditions de stockage de votre chauffe-eau). Enfin, il peut arriver que le ventilateur ou les sondes soient défaillants ; dans ces derniers cas, faites appel à un professionnel (installateur de chauffe-eau) pour qu'elles soient remplacées au plus vite.

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L’histoire du chauffage

L’histoire du chauffage

L’histoire du chauffage à travers le temps

Le chauffage, son histoire et son incroyable évolution au fil du temps. En commençant par le bois avec la maîtrise du feu, en passant par la vapeur, le gaz, le pétrole, ou l’électricité pour arriver aux pompes à chaleur et aux panneaux thermiques ou photovoltaïques  …  partons en voyage à travers les temps !

Préhistoire – la domestication du feu !

Le chauffage démarre avec la domestication du feu. Les plus anciens témoignages remontent à 450 000 ans avant notre ère, sous le règne de l’Homo erectus. Plusieurs sites : en France (Plouhinec en Bretagne), en Chine, en Allemagne et Hongrie démontrent cette domestication. Un collectif de chercheurs israéliens évoque même des traces datant de -790 000 ans découvertes sur les rives du Jourdain.

Outre la protection contre les animaux sauvages et la cuisson des aliments, la maîtrise du feu sert surtout à se…chauffer !

Dans ces temps préhistoriques, il n’y avait que deux techniques pour faire du feu :

  • La percussion d’un silex contre du minerai de fer éjecte des étincelles sur un initiateur qui peut être un végétal ou un champignon.
  • La seconde technique consiste à frictionner deux morceaux de bois dont la sciure échauffée qui embrase des brindilles sèches.

Ce n’est pas tout de créer du feu, encore faut-il pouvoir l’entretenir !

C’est la fonction des combustibles qui à cette époque sont essentiellement le bois, les mousses et les autres végétaux secs. En Chine, la houille a depuis très longtemps joué ce rôle.

Antiquité et Moyen-age – de l’hypocauste à la cheminée

Les Romains améliorent une invention grecque datant du IVème siècle av. J.-C. : l’hypocauste. Ce système est tout simplement l’ancêtre du chauffage central. Il comporte un foyer produisant de la chaleur, généralement maintenu à l’extérieur des demeures et des thermes, comme à Olympie ou Syracuse. L’air chaud circule sous le sol, ce dernier étant surélevé de 40 à 50 centimètres par des pilettes en briques, (murs chauffants) donnant sur l’extérieur par des cheminées. Le bassin était surélevé par des piliers en brique, dont la hauteur variable – selon les contructions – (mais fixe) permettait de « réguler » la chaleur à atteindre dans le bassin (entre 30 cm et 60 cm).

Celui-ci pouvait également fonctionner sans bassin, à la manière d’un plancher chauffant classique (le premier chauffage par le sol !).

L’hypocauste est donc le premier plancher chauffant par circulation d’air : sain, économique et écologique

Ce principe de chauffe des bassins et des sols a ensuite perduré dans l’histoire, notamment pour les bassins chauffés des baptistères chrétiens. Il existe encore quelques réalisations actuelles d’hypocaustes sur la base de poêles de masse à bois, de capteurs solaires, etc. Les hypocaustes actuels ont un circuit d’air chaud séparé du circuit des fumées.

La circulation de chaleur produite par un puissant foyer (1) situé à l’extérieur de la maison s’effectue sous les sols portés par des pilettes (2) : petits piliers de briques carrées qui permettent de créer un vide de 40 à 60 cm de hauteur facilitant ainsi la circulation de l’air chaud sous toute la surface de la maison.

Les sols sont en fait des planchers suspendus appelés suspensura (3).

Les murs sont également aménagés avec des briques creuses, les tubuli (4) pour permettre à l’air chaud de circuler et aux fumées de s’évacuer par des canaux  au niveau de la toiture.

Les espaces renfermant les tubuli sont doublés à l’extérieur par des murs  (5),  en moellons ou en briques afin de garder la chaleur.

Ils sont tapissés, à l’intérieur, d’un simple galendage (6), perméable à la chaleur et recouvert de différents motifs ou tentures.

Le brasero

Autre élément pour se chauffer à l’Antiquité : le brasero. Il s’agit d’un récipient en métal posé sur trépieds à l’extérieur, contenant des braises ardentes.

Depuis que l’homme a maîtrisé le feu, il s’est réuni autour de petits foyers de plein air ou dans les grottes. Dans l’antiquité (grecs et romains) et jusqu’au moyen age, le brasero est très répandu pour se chauffer en extérieur.

Cet outil causa de nombreux incendies domestiques. Avec leur fumée gênante, ils furent peu à peu abandonnés à l’ère gallo-romaine. La cheminée devient désormais incontournable, se substituant à l’hypocauste, grâce à l’installation de conduits en tuiles, positionnés dans les murs.

La cheminée

Dans la conception des cheminées, le gigantisme domine dans les châteaux. Les plus pauvres se contentent de récupérer la chaleur naturelle des animaux. Dans une société très rurale, les logements sont donc bâtis au dessus de l’enclos à bestiaux. Des dérivés voient le jour à l’image des bouillottes, chaufferettes ou encore, des bassinoires.

La cheminée est la zone qui reçoit le matériau combustible, la flamme et le conduit d’évacuation. La cheminée (cavité en forme de demi-cône en brique surmonté d’un conduit en tuile) existe aussi bien pour cuisiner que pour chauffer la pièce à vivre. L’âtre deviendra ensuite un lieu social de rassemblement.

Au moyen âge, la cheminée peine à produire une chaleur constante et crée des appels d’air froids forts désagréables. La chaleur est uniquement localisée autour du foyer et l’évacuation des fumées très incomplète.

 

A partir du XIVème-XVème siècle la cheminée, qui est composée de 2 piliers latéraux sur lesquels reposent une pierre, devient un élément de décoration au même titre que les meubles. Elle peut alors se démonter pour se transporter et être remontée dans sa nouvelle demeure.

Elle est ensuite intégrée à l’architecture des maisons, notamment des populations les plus riches. L’âtre devient un lieu social de convivialité, car c’est l’endroit où tout le monde vient se réchauffer.

 

Cheminées et potagers

Dans les maisons rurales jurassiennes, fermes neuchâteloises entre autre, ces cheminées tenaient un rôle primordial dans l’organisation de l’habitation. Leur hotte, appelée « tué », était très grande et servait de fumoir pour la conservation des aliments, principalement la viande.

Le haut du tué possédait parfois un « clapet » qui pouvait être fermé de l’intérieur à l’aide d’une longue perche.

Dans l’âtre représenté ci-contre, on peut voir le foyer au centre, les 2 potences de chaque côté avec la crémaillère supportant le chaudron et derrière le foyer, une platine décorée qui conduisait la chaleur dans la pièce attenante que l’on appelait « la belle chambre ». A gauche de la platine, une porte en fer permettait d’alimenter en bois un poêle à catelles pour chauffer une deuxième pièce. Au fond à droite, le four à pain, maçonné, qui pouvait être alimenté par les braises provenant directement du foyer. Chapeautant le tout, le tué, noirci par la fumée et impressionnant par ses dimensions, couronne l’ensemble. ll ne manque plus que les saucissons, les jambons et les pièces de lard suspendus dans le tué !

L’âtre fut longtemps utilisé à la campagne, rapidement abandonné à la ville et remplacé par un potager, en pierre, dès le XVIIème, en fonte ou en métal dès le milieu du siècle suivant. Ces premiers potagers ne possédaient pas de tuyaux d’évacuation de fumée ; Ils étaient proche de la cheminée et étaient alimentés en combustible par les braisons et cendres de cette dernière. Ils  n’avaient pas de pieds et étaient posés sur des supports en pierre naturelle d’environ 50 cm de hauteur.

Les avantages du potager sur le foyer à feu ouvert sont multiples :

  • L’économie de combustible. La quantité de chaleur produite est directement utilisée pour la cuisson des aliments et les pertes de chaleur sont bien moindres.
  • Le confort de la « cuisinière » préparant les repas est supérieur. Elle peut dorénavant  travailler sur un plan à bonne hauteur et à l’abri des braises pouvant s’échapper de l’âtre.
  • La gestion de la chaleur est meilleure. Qu’ils soient en métal ou de pierre, les plans de cuisson étaient construits selon les mêmes principes que ceux existant sous l’empire romain.

L’âtre était dès lors toujours utilisé pour le chauffage de la cuisine durant la mauvaise saison, pour produire des braisons qui étaient introduits dans le potager ainsi que pour chauffer l’eau qui se trouvait dans un grand chaudron suspendu par la crémaillère à potence, au-dessus du foyer. L’eau chaude était indispensable pour les repas, les lessives, les bains ainsi que pour la préparation de la nourriture des animaux de la ferme. 

Par la suite, les cheminées sont peu à peu abandonnées surtout durant les périodes où le chauffage n’est pas nécessaire et remplacées par des potagers en métal, sur pieds, tels que nous les connaissons actuellement. Ces potagers de nouvelle génération étaient installés d’abord dans l’âtre, les fumées étant évacuées par le « tué » (ou manteau de cheminée) qui domine l’âtre.

En période hivernales ou à l’entre saison, ils étaient déplacés hors de l’âtre et c’est alors que sont apparus les tuyaux de fumées, envoyant cette dernière dans le tué. Dès lors, il n’était plus indispensable que les potagers soient à côté de l’âtre, les tuyaux conduisant la fumée où on le désirait. Les potagers commencèrent ainsi également à avoir aussi un rôle de chauffage de la pièce, le tuyau de fumée faisant office de récupérateur de chaleur.

Source: artisanat.ch

Les chaufferettes

Il existait également à cette époque tout un éventail de différents ustensiles destinés à lutter contre le froid : ces chaufferettes servaient à se réchauffer les mains, les pieds, à tempérer le lit avant de se coucher, et étaient de formes différentes selon les régions.

Leur conception était la même partout où elles étaient utilisées. Elles étaient garnies d’éléments non combustibles et réfractaires dans lesquels on mettait des braises incandescentes. Elles étaient ensuite transportés à main dans les endroits désirés.

Lors des fêtes religieuses, lorsqu’on prévoyait que la cérémonie serait longue, les dames emportaient avec elles un chauffe-pied qu’elles posaient au sol.

Par la suite, concernant le chauffage du lit par exemple, les chaufferettes ont été remplacées par les bouillottes d’eau chaude, encore en usage actuellement.

Les poêles

Cette époque voit enfin l’apparition du poêle de masse alsacien en faïence :

le Kachelofe.

La chaleur est fournie par le feu véhiculé par les briques réfractaires qui accumulent la chaleur pour la restituer dans la pièce.

Les poêles en céramique apparaissent plutôt performantes et peu gourmandes en bois, impulsant les premiers chauffages à inertie.

Au moyen âge toujours, dans certaines régions, les premiers poêles font leur apparition dès le XIIIème siècle déjà. Ils sont massifs, rectangulaires, souvent avec un chapeau arrondi, en briques de terre cuite perforées d’ouvertures destinées à la sortie de la chaleur que l’on pouvait obstruer à volonté par des étuis cylindriques parfois décorés de mascarons. Les briques pouvaient être peinturlurées de vernis rudimentaires.

Peu de temps après, (fin XIIIème, début XIVème, à nouveau selon les régions) apparaissent les premiers poêles en maçonnerie recouverts de carreaux (catelles).
Ceux-ci vont se répandre rapidement dans les régions suivantes: Suisse romande, Arc jurassien, Alsace, Bade-Wurtemberg, dès le XVIème siècle

Les poêles à catelles.

L’appellation de ces appareils de chauffage diffère d’une région à l’autre.
Si on les appelle « fourneaux à catelles » ou « poêles à catelles » dans les montagnes jurassiennes de Suisse romande, ils prennent le nom de « Kachelhofen » en Alsace (littéralement : poêle recouvert de carreaux), de « Grundhofen » dans le Bade-Wurtemberg…. Tous ces différents types de poêles sont rassemblés sous l’appellation «poêles de masse »
Il n’existe donc pas, à proprement dit, UN poêle de masse mais plusieurs types qui correspondent aux différentes phases d’évolution de cette technologie de chauffage.
L’architecture de ces appareils diffère également selon les régions.

En règle générale, il existe 3 types de poêles à catelles.

Le premier est une construction massive, fixe et adossé à un mur dont le foyer est alimenté en combustible depuis une autre pièce,  à travers une ouverture pratiquée dans le mur.
Très souvent le poêle est alimenté depuis la cuisine qui est faite de matières non combustibles ce qui réduit sensiblement les risques d’incendies.

Le second est un poêle « indépendant» mais construit sur place, alimenté directement en combustible depuis la pièce où il est installé

Le troisième appelé « Kunscht » ou « poêle à banquette » est adossée à un mur. Il est doté d’un siège sur lequel on peut s’asseoir ou même se coucher. Il est généralement construit dans la pièce attenante à la cuisine et se trouve juste derrière l’âtre. La fumée que dégage celui-ci est captée pour circuler à l’intérieur de la Kunscht avant de rejoindre le canal d’évacuation. Ce type de récupérateur de chaleur a été inventé au milieu du XVIème. L’inconvénient est que la pièce dans laquelle il se trouve n’est pas vraiment chauffée mais plutôt tempérée ; ce qui est parfait pour une chambre à coucher, par exemple.

Les poêles à catelles ont rapidement pris l’ascendant sur les cheminées car ils sont beaucoup moins gourmands en combustible et le rendement en chaleur produite est bien supérieur.

Les techniques de construction différaient également d’une région à l’autre. S’ils étaient tous faits en maçonnerie et recouverts de catelles, l’organisation intérieure était différente au niveau des matériaux utilisés. (briques réfractaires, terre cuite, mortier réfractaire argileux, etc…).

Certains chauffaient relativement rapidement mais ne gardaient pas la chaleur. D’autres mettaient beaucoup de temps à s’échauffer mais gardaient la chaleur durant plusieurs heures.

Certains étaient munis d’une niche appelée « cavettes » contournée par le circuit d’air chaud dans laquelle on pouvait mettre un plat à réchauffer, des pommes à cuire ou encore  le sac de noyaux de fruits avant de les glisser entre les draps des lits en guise de chaufferette. D’autres étaient accompagnés d’une tourelle ou d’une « cruche » sur laquelle on pouvait suspendre les habits pour les sécher.

Le poêle, foyer fermé relié à un conduit qui évacue la fumée, a commencé à remplacer la cheminée murale à partir du XVIIème siècle. Le combustible utilisé était le bois et le charbon. De nos jours on utilise encore le poêle et il se retrouve même dans les cheminées, en effet un insert n’est autre qu’un poêle adapté à la cheminée.

Renaissance et révolution industrielle

Charbon, fuel et radiateur

Au XVIIIème siècle, les premières machines à vapeur sont conçues grâce au système de chauffage. La Révolution industrielle utilise alors trois principaux combustibles pour faire fonctionner cette énergie : le bois, la tourbe et la houille. Leur carbonisation permet d’obtenir trois nouveaux types de combustible : le charbon de bois, le charbon de tourbe et la coke (charbon de houille). En 1857, la première raffinerie est créée en Roumanie, donnant naissance à l’industrie pétrolière. Cette raffinerie permettait d’alimenter le réseau d’éclairage de Bucarest comprenant mille lampes. Deux ans plus tard, à Wetz, en Allemagne, le premier puits de pétrole entre en fonctionnement. Le fioul est progressivement utilisé dans le chauffage.

En 1855, l’entrepreneur Franz San Galli Karlovich invente le radiateur en fonte pour chauffer l’eau. Il avait appris en Angleterre, deux ans auparavant, les techniques d’usinage de la fonte. Dans la seconde partie du XIXème siècle, les combustibles servant le plus au chauffage sont la houille, les briquettes de houille agglomérées, la coke, la tannée en motte, le bois sec ou ordinaire, le charbon de bois, le gaz de houille, et l’huile de pétrole.

Le chauffage central

Après la Seconde Guerre mondiale, les bâtiments sont loin d’être tous chauffés. Chaque pièce avait son chauffage dédié : cheminées à bois sans insert, ou poêles à charbon. A partir des années 1950, le système de chauffage central se démocratise, autour d’une production de chaleur émise par des chaudières au fioul, puis ensuite au gaz. Le niveau de confort progresse, car les radiateurs (émetteurs à eau chaude) commencent à pouvoir réguler la température.

Mais tout ceci ne permettait de chauffer qu’une voire deux pièces de la maison ; le chauffage central permet lui de mettre toutes les pièces d’une maison ou d’un immeuble à une même température. 

L’avantage est qu’on dispose, en plus du chauffage, de l’eau chaude pour la cuisine et les sanitaires. Les radiateur faits au départ en fonte, avec une forme d’accordéon posé sur des pieds, sont aujourd’hui aussi en acier ou aluminium et les formes proposées permettent de l’inclure dans n’importe quel décor.Les combustibles utilisés pour la chaudière sont généralement le mazout (dérivé du pétrole) ou le gaz naturel mais parfois aussi le charbon ou le bois. Le chauffage central peut être aussi électrique ; là il n’est plus nécessaire d’avoir de l’eau chaude, les radiateurs disposent d’un fil chauffant grâce à l’électricité.

Quelle que soit la technique utilisée, la chaleur est omniprésente dans la maison, elle peut être réglée au degré près,… quel confort…

 

Les premiers radiateurs en fonte

Le chauffage central initialement au fioul se développe après la seconde guerre mondiale. Le chauffage au gaz se développe dans les années 1960. L’essor du chauffage central va créer le marché des émetteurs de chaleur (à eau chaude) dans chaque pièce, depuis une production centralisée.

Les radiateurs en fonte, aussi divers qu’esthétiques… s’imposent. Le radiateur devient design…

Les radiateurs seront progressivement équipés de régulateurs (thermostats) pour régler la température dans chaque pièce.

 

Les premiers radiateurs électriques font également leur apparition.

Voici l’un des tout premiers radiateurs électriques (en laiton). Il date de 1912 et est fabriqué en Allemagne. Il est attribué au fabricant allemand werkstätten bernhard stadler paderborn. Actuellement exposé au Musée Wolfsonian-FIU Museum à Miami (Floride / USA).

Le chauffage électrique, autour des convecteurs électriques énergivores, se développe dans les années 1960. Les industriels perfectionnent leurs produits avec l’arrivée du chauffage électrique à inertie, le cœur de chauffe en fonte ou en céramique accumulant la chaleur, avant de la diffuser par rayonnement, de manière constante dans le temps.

Le premier choc pétrolier de 1973 augmente le prix du fioul, au profit de l’électricité qui se développe en parallèle grâce au nouveau parc nucléaire. De plus, le chauffage électrique commercialisé en 1971 s’avère plus moderne que le charbon, combustible alors encore beaucoup utilisé. On assiste à un retournement de tendance dans les années 1980, le prix du fioul et du gaz baissant, alors que les déperditions énergétiques des logements devenant problématiques pour les locataires qui paient cher leur chauffage au convecteur électrique.

Avec la montée en puissance d’une prise de conscience environnementale dans les années 1990, le chauffage se tourne vers des modes plus doux. C’est le cas des énergies gratuites et renouvelables répondant aux préceptes du développement durable : énergie solaire avec les panneaux photovoltaïques, énergie géothermique basée sur les sources de chaleur issues de la croûte terrestre, granulés à bois provenant du compactage des résidus de scierie, méthanisation, etc.

Les Chauffe-eau solaires

Les premiers chauffe-eau solaires (chauffage solaire thermique) apparaissent initialement vers 1910 aux USA.

Ils prennent leur essor au XXIème siècle avec l’avènement des énergies renouvelables du à la raréfaction des énergies fossiles et au réchauffement climatique.

Principe des panneaux thermiques :

Les panneaux solaires captent l’énergie du rayonnement solaire au travers d’un fluide caloriporteur.

L’excellente isolation thermique fournie par le vide dans lequel se trouve le fluide, permet de limiter au maximum les déperditions tout en profitant au maximum du rayonnement solaire.

Le fluide chauffe un réservoir d’eau chaude à l’aide d’un échangeur thermique.

L’évolution des systèmes de Chauffage ?

 

En 2012, au niveau mondial, la répartition des consommations énergétiques (pas seulement pour le chauffage) était la suivante :

PETROLE: 32% qui représente 35% des émissions de CO2

CHARBON: 29% qui représente 44% des émissions de CO2

GAZ: 21% qui représente 20% des émissions de CO2 + émissions de méthane

NUCLEAIRE: 12% de l’électricité mondiale.

ENERGIES RENOUVELABLES: (biomasse, hydraulique, éolienne, géothermie, solaire, …) : 15%

L’évolution de la répartition entre les différentes sources d’énergie influence directement les moyens de chauffage mis en oeuvre dans les habitations.

En survolant l’histoire du chauffage, est-il possible d’ imaginer les systèmes qui seront promus dans le futur ?
Le monde du chauffage vont connaître de grands bouleversements dans les années à venir.

Le chauffage de nos jours.

Aujourd’hui le pétrole est cher, la préservation de l’environnement grâce à la réduction des émissions de gaz polluants et le développement des énergies renouvelables font partie des priorités en Europe et dans le Monde.

Diverses sources d’énergies sont développées:

  • Le solaire avec l’installation de panneaux solaire
  • L’aérothermie et la géothermie avec l’installation de pompes à chaleur
  • La biomasse avec l’optimisation de l’utilisation du bois

Ces ressources naturelles, sont utilisées pour produire de l’énergie et faire fonctionner les appareils de chauffage. L’énergie solaire peut être stockée grâce a diverses technologies qui sont en constante amélioration.

On parle de nos jours de chauffage économique et d’habitation intelligente. Les nouvelles constructions sont conçues avec comme objectif de permettre des économies d’énergie et de réduire les pertes de chaleur.

Qu'est-ce qu'un chauffe-eau thermodynamique ?

Le chauffe-eau thermodynamique se compose d'un ballon d'eau chaude couplé à une pompe à chaleur aérothermique. La pompe à chaleur capte les calories présentes dans l'air afin de chauffer un liquide caloporteur. Ce fluide transfère ensuite la chaleur au ballon et produit ainsi l'eau chaude. Il s'agit d'un équipement ne comportant en principe qu'une unité intérieure, installé dans une pièce non chauffée. Certains modèles possèdent toutefois une unité extérieure, la pompe à chaleur se trouvant alors à l'extérieur et le ballon d'eau chaude à l'intérieur.

Contrairement à certains clichés, le système thermodynamique ne requiert pas une température ambiante élevée pour être efficace, il s’adapte à une large plage de température. Il peut fonctionner entre -5 à +35°C.

Le chauffe-eau thermodynamique nécessite de l'électricité pour faire fonctionner le compresseur. Toutefois, du fait de l'apport gratuit de l'air, la quantité d'électricité consommée est très inférieure à la quantité de chaleur restituée dans le réseau d'eau chaude. Dans des conditions normatives, (chauffe de 15 à 55°C, air à 15°C et 70%HR), son coefficient de performance est de l'ordre de 3,5 : pour 1 kWh consommé, il produit 3,5 kWh pour chauffer l’eau.

Le temps de chauffe est de l'ordre de 8 heures pour un volume de 270 litres d’eau, avec une température d’eau chaude allant jusqu’à 62°C.

Un produit de qualité pour une durée de vie optimale

En moyenne, un chauffe-eau thermodynamique dure entre 15 et 20 ans. Bien entendu, cela dépend du modèle choisi, et de sa qualité. Néanmoins, on comprend que c'est un matériel de moyen terme qui offre des perspectives d'économie et d'efficacité très intéressantes.

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Comment doit-on entretenir un chauffe-eau thermodynamique ?

Un conseil pour garder son chauffe-eau thermique le plus longtemps en bonne santé : l'entretien périodique

Le chauffe-eau thermodynamique ne nécessite pas un entretien extrêmement poussé, même s'il est important de veiller à ce qu'il soit toujours en bon état pour profiter d'un fonctionnement optimal au quotidien.

En effet, il est fortement recommandé de nettoyer l'évaporateur chaque année, afin d'enlever les poussières probablement accumulées.

Le chauffe-eau thermodynamique s'entretient comme un ballon d'eau chaude ordinaire, mais ne peut être pris en charge que par des professionnels qualifiés, habitués à travailler avec les pompes à chaleur (surtout en cas de panne). Généralement, de simples contrôles de routine sont préconisés  tous les deux ans

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Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Tout comme une pompe à chaleur, le chauffe-eau thermodynamique transforme l'énergie présente dans l'air ambiant pour chauffer un liquide calorifère, qui répartit ensuite sa chaleur dans tout votre ballon d'eau chaude. Grâce à lui, vous pouvez facilement réduire vos dépenses énergétiques, et donc faire de grandes économies.

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Les pannes classiques du chauffe-eau thermodynamique

La plupart des pannes rapportées sur ces modèles de chauffe-eau sont liées à un défaut d'entretien périodique de l'évaporateur. Lors de vos contrôles, si vous constatez une pression d'eau très faible dans le circuit ou un mauvais fonctionnement du ventilateur, vérifiez que l'évaporateur fonctionne, et qu'il n'est pas bouché ou congelé. Les grilles peuvent également s'obstruer au bout d'une certaine période, et demander un nettoyage plus ou moins régulier (selon les conditions de stockage de votre chauffe-eau). Enfin, il peut arriver que le ventilateur ou les sondes soient défaillants ; dans ces derniers cas, faites appel à un professionnel (installateur de chauffe-eau) pour qu'elles soient remplacées au plus vite.

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Basés aux Cullayes, nous justifions d’une proximité auprès de notre clientèle principalement concentrée dans les cantons de Vaud et Fribourg.

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Les pellets de bois

Les pellets de bois

LES PELLETS

Comment choisir ses pellets

Les pellets (ou granulés de bois) sont des combustibles issus de l’industrie du bois. Les “déchets” comme la sciure ou les copeaux sont récupérés puis compactés, ce qui leur donne une forme cylindrique. Plus un pellet est “sec” (faible taux d’humidité), meilleure sera sa combustion.

De nos jours, des chaudières à pellets tempèrent des maisons entières et des poêles sont souvent utilisés comme chauffage d’appoint.

Dans le premier cas, l’achat des granulés de bois se fait en vrac. C’est un camion qui livre les pellets dans un silo de stockage, comme pour le mazout. Les propriétaires de poêles, eux, peuvent se fournir dans des magasins spécialisés ou des grandes surfaces de bricolage, de jardinage ou alimentaire..

Visuellement, les différents granulés de bois disponibles sur le marché se ressemblent beaucoup : 6 mm de diamètre pour une longueur de 1 à 3 cm. Pourtant, cet aspect standardisé peut cacher différentes essences de bois, d’origines diverses et ayant un pouvoir calorifique plus ou moins important avec un impact environnemental variable selon leur pays de production.

Comment choisir des granulés de qualité ?

Pour choisir vos pellets, oubliez les “Qualité Premium” ou les “100% bois », seuls quelques certifications sont reconnues, elles sont souvent équivalentes.

La certification garantit que les pellets répondent à des spécifications de cette norme, mais également que la production est réalisée selon un processus contrôlé et validé par un organisme indépendant.

C’est pour cette raison que la plupart des notices techniques de chaudières ou de poêles exigent l’usage de pellets certifiés. En cas de litige sur une installation, la garantie constructeur peut ne pas fonctionner si le granulé utilisé n’est pas certifié.

Pourquoi une certification ?

Les granulés de bois ont un pouvoir calorifique supérieur à celui des bûches, à condition d’obéir à des normes précises : taille, densité, solidité, émission de poussières, degré d’humidité. Un granulé de mauvaise qualité brûle mal et augmente l’entretien de la chaudière ou du poêle.

L’utilisation de pellets certifiés apporte à l’utilisateur mais aussi à l’installateur et au fabricant d’appareils de chauffage une garantie sur leur qualité. Ces pellets de bois certifiés répondent à un cahier des charges très strict, en matière de qualité de la matière première, de caractéristiques physiques et chimiques, de pouvoir calorifique, etc.

Ce cahier des charges existe sous la forme d’une norme européenne : c’est la norme EN 14961-2. Cette norme est un document de référence qui définit les caractéristiques des pellets permettant de juger de leur qualité.

Selon l’Ordonnance sur la protection de l’air suisse, seuls les pellets qui répondent aux exigences de la norme internationale pour pellets SN EN ISO 17225-2 peuvent être mis en circulation en Suisse.

Plus exigeants encore, les labels DINplus ou ENplus A1 sont recommandés pour les achats de sacs et correspondent à la plupart des pellets vendus en vrac.

L’origine des pellets est déterminée par celle du bois, car ils sont la plupart du temps transformés sur place.  L’origine d’un pellet est donc  importante pour le calcul de son bilan carbone.

 

La certification des pellets de bois

DIN Plus

Norme allemande, la seule reconnue au niveau mondial et la plus courante. La certification DINplus veille à ce que les prescriptions pour la production et les valeurs-limites des pellets soient strictement respectées. En plus des paramètres classiques tels que la teneur en eau, en cendres et la valeur calorifique, elle examine également la teneur en soufre, en azote et en chlore. Des contrôles et des prélèvements d’échantillon inopinés sont effectués tant sur la matière première que sur le produit fini.

EN plus

La certification ENplus ne contrôle pas seulement la matière première mais également l’ensemble du processus, de la fabrication au stockage et au transport. Les installations et le processus de production sont examinés une fois par année par des contrôleurs indépendants.

NF Haute Performance

Norme équivalente, reconnue en France

Certificat d’origine bois suisse

Le certificat d’origine bois suisse confirme que le bois utilisé pour la fabrication des pellets provient de Suisse et est traité en Suisse.

Si une norme est indispensable à tout achat, tous les granulés DIN Plus ne se valent pas pour autant car certains fabricants sont encore plus exigeants. N’oubliez pas de lire les étiquettes des produits.

DIN plus

EN plus

NF

Bois CH

 » L’énergie est notre avenir, économisons-la ! « 

 » Le confort a de l’avenir  »   Daikin

« L’énergie solaire, une source inépuisable d’énergie »

Attention à ne pas confondre norme et certification !

La norme est publique, la certification privée.

Chaque professionnel peut respecter les préconisations de la norme et l’annoncer, mais seuls les « ayant droit» peuvent faire valoir la certification. La certification garantit le respect de la norme par un système d’audits et de contrôles internes et externes. C’est pourquoi l’affirmation « conforme à DINplus » sans numéro d’agrément n’a pas de validité.

Si le numéro de certification n’est pas indiqué sur le paquet alors vous n’avez peut être pas un granulé de qualité. Méfiez-vous des « répondant aux exigences de » ou « conforme aux exigences de »  cela n’existe pas. Soit le fabriquant ou le distributeur ont le certificat soit ils ne l’ont pas.

Des granulés de bois de qualité inférieure sont produits dans le monde, et certifiés EN plus A2 ou EN plus B .

Quelques critères à prendre en compte

L’aspect visuel

Tout d’abord, le sac doit être transparent pour que la qualité des granulés de bois puisse être observée. Un bon pellet doit mesurer 30 à 40 mm de longueur et environ 6 mm de diamètre. La sciure de bois est compactée et la lignine (composant naturellement brillant du bois) sert de liant. La surface pellet doit donc être lisse et brillante.

Le granulé de bois est directement issu du compactage des déchets de l’industrie du bois. Dans le magasin, lorsqu’on a le sac devant les yeux, il faut regarder au fond: moins il y a de sciure, meilleurs seront les granulés.

Le taux de fines : Les fines sont les particules de taille inférieure à 2 mm, résidus des opérations de transformation et de transport du bois.

Le taux de fines est une caractéristique importante des granulés, il peut avoir un impact négatif sur le rendement d’un poêle. Car les petites particules fines vont brûler plus rapidement que les granulés de bois,  lors de la combustion on obtiendra une intense flamme inutile (ne dégage pas de chaleur). Par ailleurs, Un taux de fines important dans le combustible va augmenter le taux de poussières émises dans les fumées. Ce qui va engendrer des dysfonctionnements (encrassage des tubes, difficultés de régulation,…)

La Norme DIN plus garanti un taux de fines inférieur ou égal à 1%, mais certain fabricant se démarquent avec des taux inférieurs.

Le taux de cendre

C’est évident, plus le taux de cendre est bas, meilleure sera la qualité du granulé de bois. La norme DIN Plus affiche un taux de cendre inférieur ou égal à 0,7%, mais certains fabricants vont encore plus loin. Pour vérifier cette donnée, il suffit de lire l’étiquette. Par conséquent  on déduit qu’un taux de cendre bas limite  au maximum la fréquence de décendrage des poêles  et ce n’est pas négligeable pour le confort d’utilisation des appareils de chauffage.

L’humidité

En toute logique, plus l’humidité est basse, mieux le combustible va bruler, meilleur sera son rendement et moins il va générer :

  • De déchets susceptibles d’encrasser les appareils de chauffage
  • de points de condensation (qui vont ronger prématurément certaines pièces relais de votre système de chauffage)

Le pouvoir calorifique

Le Pouvoir Calorifique, appelé aussi PCI est la capacité qu’aura le pellet à fournir de la chaleur et c’est bien ce qui nous intéresse le plus! Il faut toujours privilégier les pellets avec un PCI le plus élevé. A noter que le PCI des pellets DIN Plus peut varier entre 4900 et 5400 kWh/t. Cela signifie que les meilleurs seront 10% plus performants que les moins bons, pourtant certifiés DIN Plus aussi. Cela peut aussi expliquer une différence de coût, souvent liée aux essences. On privilégiera toujours l’utilisation de granulés 100% résineux. En effet, les granulés “feuillus” peuvent créer du mâchefer (croûte de cendre).

Test de qualité des pellets

Test du poids des pellets

Remplir deux récipients de taille égale avec des pellets et les poser sur une balance. Plus les pellets sont lourds, plus la densité du bois est haute. Plus le poids est élevé, plus les frais de stockage sont réduits.

Test de l’eau pour les pellets

Remplir deux passoires de taille égale avec des pellets et les tremper 1 à 2 minutes dans l’eau. Plus l’eau a été absorbée, plus les pellets contiennent de particules de bois. Une fois encore: plus les particules de bois sont nombreuses, plus vos frais de stockage sont réduits.

Comparaison de la brillance des pellets

Comparez les pellets. Plus leur surface est lisse et brillante, plus l’abrasion est faible et, en conséquence, plus leur utilisation est douce entre votre local de stockage et votre chauffage.

Test d’abrasion des pellets

Déposez les pellets dans une essoreuse à salade et faites faire manuellement 10 va-et-vient au panier (ne pas centrifuger). Moins les résidus dans l’essoreuse sont nombreux, moins les frais pour l’entretien de votre chauffage sont élevés.

Exigences pour chauffages à pellets

 

Chauffage central: respect des valeurs limites selon l’ordonnance sur la protection de l’air

Energie-bois Suisse entretient une liste des chauffages conformes à l’OPair.

Poêles pour local d’habitation: respect des exigences de la loi sur les produits de construction

La déclaration de performance du producteur ou importateur de l’appareil confirme la conformité avec les exigences de la Loi sur les produits de construction et avec les normes pour la mise en circulation.

Label de qualité pour chauffages au bois d’Energie-bois Suisse

Certains cantons n’accordent les aides financières que si la chaudière possède le label de qualité d’Energie-bois Suisse. Les appareils dotés de ce label respectent des directives rigoureuses qui vont plus loin que les exigences légales.

Directives de protection incendie

Stockage des pellets

Directive sur le stockage des granulés de bois chez le client final

La directive du SICC (en allemand uniquement) fournit des consignes pour le stockage correct et la ventilation du silo de pellets installé chez le client final.

Recommandations concernant le stockage des pellets de bois

S’adressant aux professionnels et clients finaux, le Guide de stockage publié par proPellets.ch résume les informations et recommandations pour l’entreposage des granulés de bois.

Qualité des pellets

Norme ancrée dans l’ordonnance sur la protection de l’air: SN EN ISO 17225-2

Selon l’Ordonnance sur la protection de l’air, seuls les pellets qui répondent aux exigences de la norme internationale pour pellets SN EN ISO 17225-2 peuvent être mis en circulation en Suisse.

Certification ENplus®

La certification ENplus® est un label facultatif. Pour l’obtenir, les producteurs et fournisseurs de pellets se soumettent à un contrôle et à une procédure de certification. Celle-ci va plus loin que la norme citée. Certaines valeurs limites sont plus strictes. En plus du producteur, on inspecte aussi la conformité du distributeur par rapport aux critères de qualité.

plus d’infos sur la qualité

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