Table 3 – Groupe 1

Table N°3-Groupe N°1-Article 5 Réduire la consommation d’un chauffage-programmation du chauffage sur une journée

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Pour assurer un confort thermique optimal, sans gaspillage inutile, il est intéressant de mettre en place pour notre installation de chauffage, un système de régulation et de programmation de chauffage.

  • Régulation:

La régulation permet de maintenir la température ambiante à une valeur choisie (la température de consigne) et ceci, en prenant en compte les apports gratuits de chaleur (soleil, appareil de cuisson etc…). On évite les surchauffes inutiles.

Pour une régulation dont la température de consigne est à 19°C alors:

⇒Si la température mesurée est inferieure à 19°C alors on allume le chauffage.

⇒Si la température mesurée est supérieure à 19°C alors on éteint le chauffage.

La plage de température dans laquelle on se sent bien, sans avoir ni chaud, ni froid, est étroite. Procurer cette sensation en permanence exige le maintient de la température ambiante sans variations brutales. La première qualité d’une régulation est de garantir cette stabilité du confort thermique.

  • Programmation :

La programmation complète la régulation. Quand les besoins ou l’occupation / absence du logement changent, elles permet de faire varier la température de consigne du régulateur (température basse et température de confort) :

⇒En fonction des moments de la journée (jour / nuit, présence / absence),

⇒En fonction des jours de la semaine (jours travaillés / week-end).

Ce programme est établi à l’avance. Il peut être modifiable à tout moment, notamment pour les périodes de vacances ou d’absence de longue durée.

  • Un système de régulation et de programmation réduit fortement la consommation d’énergie. Les sources de production d’énergie sont donc moins sollicitées, ce qui est bénéfique pour la planète.

Pour un chauffage électrique de puissance 5kw :

⊗ Sans régulation ni programmation, la consommation journalière est de 120 kWh.

⊗ Avec régulation seule à 19°C, la consommation est réduite à 44 kWh (-63%)

⊗ Avec régulation et programmation, réduction de la consommation à 31 kWh (-74%)

Avec cette dernière configuration, la consommation électrique est réduite de -74% (environ divisée par quatre), ce qui sur une année est une sérieuse source d’économie d’énergie.

  • Schéma de principe d’une régulation avec programmation :

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Table N°3 – Groupe N°1 – Article 4 – Quels sont les systèmes de chauffage utilisant des énergies renouvelables ?

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Actuellement nous sommes à la recherche pour aussi bien un bâtiment domestique que collectif, d’un système de chauffage efficace permettant de réduire les consommations d’énergie. On utilise des énergies renouvelables s’inscrivant dans le développement durable.

Une énergie renouvelable est une source d’énergie dont le gisement se reconstitue en permanence à un rythme au moins égal à celui de la consommation. Attention : renouvelable ne veut pas forcément dire non-polluant !

Le développement durable est un concept prenant en compte l’écologie, l’économie et le social. Ce développement doit répondre aux besoins du présent sans compromettre ni épuiser les ressources pour les générations futures. C’est aussi limiter le réchauffement climatique de la planète.

Exemple d’installations de chauffage s’inscrivant dans le développement durable :

1- Chauffage à apport solaire: ce chauffage permet de capter l’énergie du soleil avec des panneaux solaires thermiques et de fournir ainsi de la chaleur au bâtiment en passant par un échangeur (ballon d’eau chaude, etc…).

2- Pompe à chaleur : ce système permet de récupérer les calories de l’environnement extérieur (air, eau, sol) et par principe de compression et de détente d’un gaz, on récupère de la chaleur pour le bâtiment (principe de fonctionnement frigorifique).

3- Géothermie : permet de récupérer des calories dans le sous-sol et de les transformer en chaleur pour l’habitation.

4- Biomasse : utilisation d’une chaudière alimentée par des végétaux (ex: bois), et permet d’obtenir de la chaleur.

Pour l’installation d’un chauffage, nous devons prendre compte :

Les coûts d’installation :

  • Les composants : (chaudière, pompe à chaleur, panneaux solaires, radiateurs… )
  • Coût de main d’œuvre lié à l’installation
  • Leur aptitude au recyclage ( écotaxe )

Les coûts de consommation et d’utilisation :

  • L’énergie utilisée (électricité, bois…)
  • La maintenance (abonnement, SAV, forfait, garantie) 
  • Les fonctions supplémentaires (mise en service à distance).

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Table n°3 – Groupe n°1 – Article 3 – Améliorer le confort acoustique – isolation phonique / les matériaux

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Le confort acoustique

Le confort acoustique est subjectif. Le seuil de confort en acoustique est propre à chacun de nous. Cependant nous pouvons diminuer la perception des bruits en isolant avec les bons matériaux les parois de la maison. Souvent on effectue une isolation thermique fournissant un bon confort acoustique.

Sources de bruits

Il existe 2 Types de sources possible générant des bruits dans l’habitat : Les bruits d’impacts, les bruits aériens. Les bruits d’impacts se propagent par vibrations dans les matériaux ( bruit de pas à l’étage, etc… ) tandis que les bruits aériens se propagent dans l’air ( trafic routier, avions, tondeuse, etc… ).

Solutions pour réduire les bruits d’impact

Les bruits d’impact, comme ceux des pas, d’un objet qui tombe ou de meubles que l’on déplace, peuvent constituer une nuisance importante dans les bâtiments résidentiels.

La solution la plus économique et la plus simple de mise en œuvre est la pose d’un revêtement de sol qui peut faire gagner de 15 dB (A) a 30 dB (A). Dans l’exemple ci-contre une sous-couche acoustique mince sous un parquet ( cette solution n’empêche pas la transmission des vibrations par les murs).

La solution par excellence en construction neuve consiste à couler une chappe de mortier sur un matériau isolant lui même poser sur le plancher support. Ainsi désolidarisé le sol flottant atténue la transmission des vibrations sonores. Les performances de ces ouvrages sont comprises entre 20 dB (A) et 30 dB (A).

Si l’isolation du plancher à l’étage du dessus n’est pas possible, il reste une dernière alternative, l’isolation du plafond. ce type de réalisation est constitué d’une ossature métallique fixée au plafond, sur laquelle sont visées des plaques de plâtre. Un matelas de matériau isolant vient garnir la cavité située entre le plafond et les plaques de plâtre.

Solutions pour réduire les bruits aériens

L’isolation phonique peut se faire au niveau des murs, des fenêtres et des combles.

L’isolation phonique des murs et des cloisons peut se faire par la pose de panneaux sandwich prêts à l’emploi en utilisant une ossature métallique et des plaques de plâtre. L’isolation peut être renforcée par une lame d’air entre les profilés et la paroi existante.

Pour l’isolation phonique des fenêtres, le bon état de la menuiserie est essentiel. Des châssis disjoints laissent des interstices (ponts phoniques) par lesquels s’infiltrent les bruits aériens. La pose de ces joints peut-être dans ce cas, une solution. Quant au double vitrage classique ( 4-6-4 ou 4-12-4), il apporte une isolation plus thermique qu’acoustique. Cependant le double vitrage asymétrique (type 10-6-4) et plus efficace : isolant d’environ 35 dB. Le vitrage à isolation renforcée (VIR) est encore plus performant : 40 dB.

Pour l’isolation des combles il existe trois principaux matériaux d’isolation phonique qui sont les plus utilisés : la laine de verre, la laine de roche, la mousse en polyuréthane. Il existe bien évidemment d’autres isolant thermiques très appréciés mais un peu plus coûteux : la mousse acoustique, le liège, la ouate de cellulose.

 

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Table n°3 – Groupe n°1 – Article n°2 – Améliorer le confort thermique / Isolation thermique / Les Matériaux

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1 – Dans une maison individuelle non isolée, les parts des déperditions de chaleur sont :

◊ Pour le toit : 25% à 30%

◊ Pour les murs : 20% à 25%

◊ Pour l’air renouvelé et fuites : 20% à 25%

◊ Pour les fenêtres : 10% à 15%

◊ Pour les planchers bas : 7% à 10%

◊ Pour les ponts thermiques : 5% à 10%

 

 

 

 

 

2.On peut détecter une mauvaise isolation du toit en hiver par temps de neige; la neige fondra plus vite sur un toit dépourvu d’isolation la chaleur pouvant s’échapper.

3.Pour améliorer le confort thermique plusieurs types de matériaux existent :

◊Isolant minéral ( laine de verre, laine de roche, etc…)

◊Isolant naturels :

        • isolant végétal ( liège, fibres de lin, ouate de cellulose, chanvre, fibres de bois, paille, toiture végétalisée, etc…)
        • isolant animal ( laine de mouton, plumes de canard, etc…)

◊Isolant synthétique ( polystyrène expansé, polyuréthane, etc…)

◊Les isolants nouvelles génération ( briques monomur, béton cellulaire, panneaux isolants sous vide PIV, etc..)

◊Isolant mince (aussi appelés « isolants réflecteurs » ou « multicouches »( sont un assemblage de plusieurs couches d’aluminium ou de film plastique aluminé et différentes couches de natures diverses ( mousse souple, polyéthylènes à bulles, feutre d’origine animale, végétale ou de synthèse )

4. Pour améliorer l’isolation thermique d’un matériau on augmente son épaisseur. Pour plus d’efficacité, toutes les parois doivent être isolées. Pour une habitation, on isole les murs extérieurs, les planchers sur vide sanitaire et le plafond sous les combles.

5.La performance thermique d’un matériau isolant s’appelle la résistance thermique R. Plus R est grand et plus le matériau est isolant. R dépend de 2 paramètres : La conductivité thermique λ ( lambda) propre à chaque matériau et en fonction de son épaisseur e.

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Table N°3 – Groupe N°1 – Article 1 – Confort thermique – Transfert d’énergie

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Le Confort thermique

Se régule en jouant sur des paramètres essentiels comme la température, les mouvements d’air et l’humidité. 

  • La température : En général 20°c en hiver et 26°c en été sont des températures ambiantes d’air idéales associées à une appréciation de confort.
  • La vitesse de l’air : La gêne des mouvements d’air frais sur la peau nous procure une sensation de baisse de température.
  • L’humidité : L’air contient de la vapeur d’eau. Elle peut augmenter la sensation de froid ou de chaud, suivant la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air. Un taux d’humidité de 50% est un bon équilibre.

Notre corps échange en permanence de la chaleur suivant 3 mécanismes :

  • Par conduction : Il s’agit d’échanges thermiques qui ont lieu quand le corps est en contact avec une surface.
  • Par convection : Il s’agit d’échanges de chaleur liés au mouvement de l’air autour du corps.
  • Par rayonnement : Il s’agit des échanges de rayonnements infrarouges peuvent être froids ou chauds.

Le Transfert d’énergie

La chaleur se transmet d’un corps chaud vers un corps froid tant que leur température est différente. La chaleur traverse les parois et passe d’un milieu chaud à un milieu froid. Pour obtenir une température ambiante confortable, l’appareil de chauffage doit compenser les pertes de chaleur.

Le transfert de chaleur augmente si la différence de température entre le corps chaud et le corps froid augmente.

Ceci implique pour le cas n°2, une utilisation importante du chauffage pour compenser les pertes de chaleur et réussir à maintenir la température de la maison à 20°C. La consommation et la facture d’énergie deviennent plus élevées pour se chauffer quand il fait froid.

Cependant une bonne isolation thermique réduit les échanges de chaleur vers l’extérieur, ce qui augmente le confort thermique et par conséquent limite le montant de la facture d’énergie.

 

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