Maison solaire expérimentale de Tortezais
(siège de SOLAIRE 2000)

plan de situation


Chauffage d'appoint : moins de 2 stères de bois par an (50€)

Tri et recyclage des déchets ménagers : moins de 500 grammes par mois et par personne sont non recyclés

  • Locaux d'habitation
    · Surface habitable (sur deux niveaux) : 149 m².
    · Surface au sol : 96 m².
    · Volume habitable : 380 m³.
    · GV : 230W/°C ; BV : 113 W/°C.
    GV = déperditions du bâtiment
    BV = déperditions - apports solaire passifs
    Apports solaire passifs = le soleil qui chauffe les locaux en traversant les vitrages.

  • Aspect bioclimatique
    · Surfaces claires :
      - Ouest et est : 4,5 m².
      - Sud : 12,4 m².
      - Nord : néant.
    · Apports passifs : environ 40% des déperditions.
    · Occultation des surfaces vitrées par volets roulants (motorisés pour les 11 m² du séjour).
    · Masse des murs dans le volume habitable : 30 tonnes (parpaings).
    · Isolation des murs par l'extérieur (parement en clins douglas ou enduit) : 100 mm de laine de verre.
    · Isolation des plafonds : 200 à 300 mm laine de verre.

  • Chauffage solaire actif (grâce aux capteurs solaires)
    · Réalisé entre 1987 et 1991.
    · Système de chauffage solaire actif en base, de type Plancher Solaire Direct (PSD).
    · Production du système solaire actif (environ 40% des déperditions) soit 7000 kWh/an en moyenne
      (chauffage + eau chaude).
    · Autoréalisation de 3 thermostats différentiels avec réglages des écarts à l'enclenchement et au déclenchement.
    · Régulation : priorité plancher + thermostat d'ambiance.
    · Mesure : 2 compteurs de chaleur.
    · Synoptique de contrôle et de mesure de l'installation de chauffage.
    · Ballon d'eau chaude solaire à un seul échangeur situé dans le volume chauffé : 200 litres.
    · Chauffe-eau électriques de 1500 W, en appoint pour cuisine et salle de bains : 15 et 30 litres (installés pour faciliter
      les mesures, leur remplacement par un appoint gaz serait souhaitable).
    · Consommation d'électricité (chauffe-eau 450kWh/an et régulation+circulateurs 150kWh/an) : 600 kWh/an.

  • Chauffage d'appoint
    · Appoint par poêle à bois situé en position centrale (environ 20% des déperditions), avec une consommation
      de moins de deux stères par an.

  • Bilan du chauffage
    · Apport actif : 40 %
    · Apports passifs : 40 %
    · Appoint bois : 20 %
    · En fin d'après midi des 7 à 10 jours ensoleillés du mois de décembre (mois le moins ensoleillé, moyenne
      établie sur 9 années) il fait environ 22°C dans ma maison, lorsqu'il fait entre 0 et -5°C dehors).

  • Mesure des apports solaires : des logiciels de calcul peu performants
    · L'installation de deux compteurs de chaleur m'a permis, à partir de 1991, de réaliser des statistiques de
       production solaire.
    · Au cours du mois le plus défavorable (décembre) la productivité moyenne corrigée du climat est d'environ
      550 kWh.
    · Cette valeur est très voisine de celle que l'on obtient à l'aide de calculs manuels, et elle est très supérieure à
      celles que l'on obtient à partir de logiciels couramment utilisés.
  • Toiture capteur
    · Surface noire non sélective en aluminium Roll-bond des Forges de Crans : 25,56 m².
    · Profilés en acier galvanisé, joint tubulaire en Néoprène, couvre joint en aluminium brut.
    · Vitrage : 5 mm non trempé .
    · Inclinaison : 67° / horizontale ou 230%.
    · Orientation : 0° sud.
    · B : 0,7 ; K : 6 W/m².°C. (B = le rendement du capteur ou facteur optique, K = les déperditions du capteur)
    · Altitude du site : 265 mètres .
    · Toiture solaire auto construite.
    · Les composants ont été sélectionnés en fonction de leurs performances, et ceux soumis à des contraintes
      particulières ont été soumis à des essais de température et de pression.

  • Planchers chauffants      photo d'un plancher chauffant
    · Surface : 80 m² en trois planchers chauffants.
    · Isolation sous dalle : 5 cm de polystyrène expansé ou directement sur terre plein.
    · Masse des dalles (épaisseur 10 cm) : 14 tonnes.
    · Longueur totale des boucles de chauffage (écartement de 15cm, tubes en PEBD 15x20mm) : 600 mètres.
      PEBD = Poly Ethylène Basse Densité = tuyau noir rigide d'aduction d'eau
    · Volume de liquide antigel caloporteur : 260 litres.

  • Expérimentations
    · Vitrage peu émissif à gaz possédant un coefficient de déperdition surfacique K de 1,3 W/m².°C (les double
       vitrages courants ont un K de 3,4 W/m².°C).
      Résultat : ce produit ne pose aucun problème.
    · Film réfléchissant en verrière (pour éviter les surchauffes).
      Résultat : réellement très efficace pour éviter les surchauffes d'été, mais résiste très mal aux ultraviolets et est
      à remplacer au bout de 4 à 5 ans.
    · Pompe à chaleur eau/eau sur toiture (compresseur de 2 ch. / COP de 4).
      COP = COefficient de Performances = rendement de la pompe à chaleur; un COP de 2 signifie que l'on a
       produit 2 fois plus d'énergie que celle consommée. Les COP moyens vont de 1,5 à 5.
      Résultat : essais très concluants, mais le surcoût d'une telle installation serait actuellement difficile à amortir.
    · Tubes de chauffage par le sol en PEBD 15x20mm.
      PEBD = Poly Ethylène Basse Densité = tuyau noir rigide d'aduction d'eau
      Résultat : bien que ces tubes soient interdits pour la réalisation de planchers chauffants à basse température
      (par ce qu'ils ne sont pas assez chers!) ils ne présentent, après plus de 15 ans de service, aucun indice de vieillissement.
      Ils ont en fait une durée de vie estimée de 50 ans à 50°C.
    · Radiateur de chauffage central installé dans le bureau permettant de vérifier la pertinence du chauffage solaire
      avec des radiateurs.
      Résultat : la rapidité de chauffage apportée par ce radiateur, contraste fortement avec l'inertie du chauffage par le sol.
    · Stockage de la chaleur dans deux blocs de béton de 1,5m3 situés sous le plancher du bureau..
      Résultat : l'abaissement de température est si rapide que ce stockage est pratiquement inutilisable.
      Pour un petit stockage même à une température de 40°C, les déperditions sont hélas trop importantes.
    · Trois planchers chauffants : directement sur terre plein sans isolation, sur terre plain et sur cave avec
      50mm de polystyrène expansé.
      Résultat : Les températures de surface des trois planchers chauffants diffèrent de moins d'un degré.
    · Lampes fluo basse consommation équipant la quasi-totalité des points lumineux depuis 15 ans.
      Résultat : la longue durée de vie est indépendante du prix d'achat, et les allumages fréquents ne sont pas pénalisants.
    · Lave-linge :
         - raccordé sur le ballon d'eau chaude sanitaire avec triple alimentation : eau froide, direct ballon
           et température variable de 40°C à 60°C.
         - modifié par l'ajout d'une électrovanne supplémentaire pour permettre une alimentation automatique
           en eau chaude.
      Résultat : l'alimentation en eau chaude en direct du ballon d'eau chaude solaire (parfois à plus de 90°C)
      n'a causé aucun vieillissement  prématuré ni aucune panne.
      Après 11 ans de service, il a lâché en septembre 2003, à cause d'un percement de la cuve qui était en tôle.
      Il a été remplacé par un lave-linhe Ariston à deux entrées, mais qui pose problème.
    · Isolation dynamique du pignon est (non raccordée).
    · Puits canadien (non raccordé).

  • Station automatique de Météo France
    ·
    Installation en 1991 sur le site d'une station automatique de Météo France (l'une des 17 stations automatiques de
      l'Allier), enregistrant ensoleillement, températures et précipitations. Les données météorologiques sont stockées
      en permanence puis envoyées journellement par ligne téléphonique vers Vichy-Charmeil puis Lyon et Toulouse.
    · L'alimentation en électricité des parties mesure et transmission automatique des données s'effectue à partir d'un
      panneau photovoltaïque intégré en toiture et d'un accumulateur 12 volts.

    Nota : l'exploitation des relevés de l'ensoleillement, corrélés à ceux du compteur de chaleur des apports solaires
    permet de déterminer les performances de l'installation de chauffage solaire corrigées du climat.

  • Divers

  • · Prise de courant solaire 12 volts permettant d'alimenter des appareils portatifs équipés d'accumulateurs (lampe,
      radio).
    · Installation électrique avec délestage permettant l'abonnement EDF minimum de seulement de 15 ampères
      (3kVA), dénommé par EDF "Petites fournitures", mais c'est tout à fait suffisant.
    · Consommation d'électricité : 2100 kWh/an (il y a encore des matériels énergivoraces très anciens à remplacer!).
      S'ajoutent 200 kWh/an pour la mise hors gel du pluviomètre et la ventilation du pyranomètre (mesure de
      l'ensoleillement) de la station météo.
    · Habitation entièrement auto construite de 1982 à 1992 (chauffage solaire actif réalisé en 1988).