Chauffage et VMC double flux

La question du chauffage est cruciale dans les régions tempérées.

Elle doit se faire suivant une vision globale, tenant compte des énergies disponibles (biomasse, gaz, fuel, électricité du réseau, électricité photo voltaïque, pompe à chaleur, géothermie, solaire thermique, etc...), de leur pérennité ainsi que de leurs aspects pratiques, mais aussi de la nature de la maison, de l'isolation choisie, de l'aspect économique, et bien évidement de considérations environnementales.

Dans l'exemple ci dessous, le solaire sous tous ses aspects ainsi que la pompe à chaleur (PAC) ont été écartés, car le bâtiment est situé en zone historique protégée et le PLU ne permet pas les panneaux solaires. Les nuisances sonores d'une PAC (AIR AIR) n'étaient pas non plus compatibles avec cet environnement (à ce sujet, je suis d'ailleurs très réservé quant aux PAC AIR AIR pour leur niveau sonore insupportable, quel que soit l'endroit où elles sont installées).

Par ailleurs, pour ce bâtiment ancien, l'objectif était de se rapprocher au maximum des critères des BBC (Bâtiments Basse Consommation) et d'éviter de faire passer des conduites d'eau dans toute la maison (typique du chauffage central) à l'exception bien sur des pièces d'eau et de la cuisine. En effet, en cas de fuite (il y en aura tôt ou tard...) l'eau ne fait pas bon ménage avec les bâtiments en bois.

Pas de chauffage central donc.

Le système présenté ci dessous combine donc une VMC double flux et une gestion de la température exclusivement aéraulique.

L'ensemble se combine en été avec la climatisation par aspersion présentée sur une autre page de ce site et que vous pouvez retrouver en cliquant ici.

 

Le chauffage quant à lui est basé sur deux points de chauffe dans la maison (RdC et 1er Grenier) qui peuvent être manuels ou entièrement automatisés, à base de biomasse, de gaz, de fioul, etc... Ce choix permet d'ailleurs une flexibilité que le chauffage central ne permet pas (sauf exception) car il sera facile de changer de système si la ressource devait venir à manquer, et d'autre part, il est tout à fait possible d'utiliser un combustible au RdC et un autre au 1er Grenier.

Ce choix est conditionné par ma préférence pour des points de chauffe plutôt que d'une chaudière cachée quelque par dans la maison, car mon expérience des périodes d'hiver en zone tempérée m'ont montré combien il est impossible de se réchauffer devant un radiateur après une promenade de quelques heures par -20°C, alors qu'un classique poêle en faïence (encore plus un modèle tel que celui visible au Musée Alsacien à Strasbourg et qui comporte un siège intégré à la construction) permettra de profiter d'une chaleur qui viendra soulager jusqu'aux os.

VMW Complete.jpg

Ce système est conçu dans l'idée de gérer le renouvellement de l'air intérieur (évacuation de l’humidité produite par les habitants et leurs activités) avec le moins de perte de calories possible, de distribuer l'air chaud produit en hiver, mais aussi d'éviter le réchauffement excessif en période d'été (by pass), voire de récupérer du froid sous la toiture (Climatisation par Aspersion) et de le redistribuer harmonieusement dans l'ensemble du bâtiment.

Le principe de base est un système à double flux, néanmoins il s'agit ici d'une combinaison un peu alternative qui passe par 3 échangeurs distincts, placés en série et qui ont chacun une fonction dédiée.

VMC 1: Récupération du chaud ambiant (voire refroidissement de l'air ambiant en récupérant l'air froid sous les toitures).

VMC 2: Récupération de la chaleur produite en cuisine, spécifiquement au dessus de la plaque de cuisson.

VMC 3: Récupération de l'air chaud qui s'accumule au dessus des points de chauffe.

La gestion des flux passe par la ventilation de/des VMCs (intérieur légèrement en surpression), les bouches conduisant dans les pièces étant régulées par des vannes 1/4 - 1/1 équipées de servo moteurs, et pour les extractions (pièces humides et zones au dessus des points de chauffe) par des ventilateurs hygroréglables (qui peuvent être forcés à la demande) et thermoréglables.

Automatisme

La question du type de commande et de l'automatisation adaptée a fait l'objet d'une longue réflexion...

Mon expérience, ou plutôt mes nombreuses mauvaises expériences en matière d’informatique et de domotique m'ont définitivement convaincu d'exclure ces techniques 'modernes'. Cela fera rire certains, mais auront ils encore envie de rire lorsque dans 5 ou 10 ans, tout ce qu'ils se seront évertués à installer sera devenu obsolète car impossible à réparer par manque de pièces de rechange, ou que le dépanneur sera incapable de dépanner quoi que ce soit car évidement formé sur les techniques 'modernes' du moment?

En effet, je suis prêt à parier que les systèmes domotiques actuels seront remplacés par de nouveaux standards dans les années à venir, au rythme d'une remise en question complète tous les 5 ans environ. Quid de ce qu'il adviendra de vos systèmes achetés à prix d'or? A la poubelle et remplacé à prix d'or par le nouveau standard, qui finira à la poubelle 10 ans plus tard pour les mêmes raisons?

Par ailleurs, la tendance actuelle est au sans fil, technique qui permet de réaliser de bien belle choses, sauf que toute la maison sera traversée par des trains d'informations véhiculés par une porteuse en 2.45Ghz, dont j'explique dans la rubrique 'Géobiologie' combien nous sommes affectés par ces techniques. Exit donc la domotique aux standards actuels de mon domicile.

En résumé donc, l'automatisme choisi est une commande câblée classique avec interrupteurs et relais. Point.

J'en dors tranquille, car même lorsque je ne serai plus là (cela arrivera tôt ou tard), n'importe quel électricien/électrotechnicien pourra comprendre un schéma et remplacer un relais, et tout rentrera dans l’ordre.

Pas de système d'exploitation et de mises à jour à considérer, aucune carte d'interface, pas de doute sur la transmission radio, etc... Juste à lire un plan, sonder des câbles, et remplacer tel ou tel composant qui se trouvera assurément sans problème dans le commerce.

 

La seule contrainte liée au système, en prévision de l'arrivée d'amis par exemple, sera de monter 'physiquement' à l'étage pour changer la consigne de température sur le boitier de commande situé juste au dessus de l’interrupteur d'éclairage de la chambre d'amis. Personnellement je peux vivre avec!

Ci dessous, le schéma de câblage pour une pièce autour d'un boitier de régulation et du servo-moteur (bistable) de la bouche d'injection.

L'alimentation des servo-moteurs est en 12V DC sur batterie. En cas de panne de courant sur le général, toutes les vannes passent en 1/4.

Le ventilateur de secours de la VMC est sur onduleur (pas de risque de rupture de flux).

Module de Commande VMC.JPG

Vue en 3D

En premier, l'ensemble du système intégré dans la structure de la maison (pas une seule poutre malmenée).

En second, l'ensemble du système visible en totalité.

En bas, un détail du principe des 3 échangeurs en série.

Ce système dispose de 3 entrée d'air frais:

  • Une tempérée à l'arrière du bâtiment

  • Une chaude sous le toit coté Sud

  • Une froide sous le toit coté Nord (lors de l'utilisation de l'aspersion)

VMC Double Flux avec couverture.JPG
VMC Double Flux sans couverture.JPG
VMC Double FLux detail 3 echangeurs.JPG

Vue de la vanne avec son actionneur bistable

La vanne est conçue autour d'un actionneur de verrouillage centralisé automobile (facile à approvisionner si besoin), peu onéreux et qui fonctionne suivant deux positions (25% de passage, 100% de passage), alimentée en 12VDC, l'alimentation comporte une batterie de secours, La course est suffisante pour déplacer le levier sur 45° et assurer les deux positions souhaitées. La vanne est  équipée de deux manchettes en caoutchouc permettant de la prélever pour sa maintenance ou celle du réseau.

Cette solution simple permet de couvrir le besoin (température en dessous de la consigne en hiver => passage de la vanne à 100%), et par ailleurs, en cas de manque d'énergie, le système passe automatiquement sur 25% de passage sur toutes les vannes assurant l'aération de toutes les pièces.

Vanne_VMC_Vue_de_Coté.JPG
Vanne VMC Vue de Face 25.JPG
Vanne VMC Vue de Face 100.JPG