Cette "dissertation" (version 7) commence à devenir lourde et mal structurée ... encore du travail!

L'idée de cette dissertation m'est venue en découvrant un très bon article dans le journal "La Liberté" (Fribourg - Suisse), le 8 mai 2017, à propos de l'entreprise Pronoó. Cette dernière a créé des boîtiers EcoGateway permettant de réduire la consommation d'énergie de chauffage grâce à la météo.
Comme indiqué dans l'article, le nombre de boîtiers vendus reste limité à des bâtiments conséquents et l'entreprise aimerait développer d'autres modèles d'affaire, en particulier pour les maisons individuelles.
Moi-même je recherche un "système" plus ou moins équivalent ... bon marché évidemment ... voir des idées.

Je vais essayer de partager mes réflexions et mes expériences qui correspondent aussi à la situation en Suisse et dans le canton de Fribourg.
Aucunes données ou analyses ne sont associées ici à des énergies productrices de CO2 comme le mazout ou le gaz, mais c'est sans doute applicable (inertie du bâtiment et journées ensoleillées).

Idéalement, avant de commencer une telle analyse ou d'y considérer les prévisions météorologiques, ce serait bien d'appliquer d'abord quelques règles traditionnelles que j'ai essayé de décrire ici.

J'ai passé beaucoup de temps à analyser la consommation de mon chauffage, afin de pouvoir le régler correctement.
En connectant des senseurs de température à l'entrée et à la sortie de mon chauffage, sur un Beaglebone Black, j'ai pu régler correctement les horloges de ce dernier afin d'optimiser les coûts.
Ces derniers mois, j'ai essayé de jouer avec la météo pour diminuer les effets d'inertie et d'avoir tout à coup des températures trop hautes dues à de longues journées ensoleillées.
J'imagine que ce sont des algorithmes similaires à ceux intégrés à EcoGateway.
J'ai fait de très bonnes expériences, mais, malheureusement, uniquement avec des réglages manuels.

Suivant les sources d'énergie, il y a toute une série d'aspects comme par exemple, la diminution des tarifs de rétribution du courant électrique des panneaux photovoltaïques (avec impact sur l'investissement).

A consulter aussi: Groupe E Connect - L'efficience énergétique - Consommation maîtrisée et optimisée !

 

Principes de base

Il est tout à fait possible, uniquement en vérifiant sa consommation électrique, d'obtenir un bénéfice écologique.
Tous mes calculs et réflexions sont basés sur les moyens de "jouer" avec les différents tarifs, heures de la journée, jours de soleil ou encore de la météo.
Plus la facture sera basse, mieux sera l'impact écologique ... en principe.

Je possède moi-même un double tarif et j'espère que c'est le cas pour la plupart des locataires et des propriétaires.

Si on a la chance de posséder une installation solaire photovoltaïque (PV), on aura un troisième compteur qui nous indiquera le courant injecté que nous comparerons avec la valeur indiquée sur l'onduleur. 
Nous pourrons donc connaître la partie utilisée de la production PV et améliorer le réglage de nos appareils.

Si l'on ne chauffe son eau que la nuit, il n'y a qu'une seule alternative pour diminuer sa facture (écologique aussi): baisser sa consommation, sa douche, pas de bains, diminuer la température de l'eau, voir dimensionner correctement le chauffe-eau.
On peut aussi investir massivement dans l'isolation, mais en considérant le retour sur investissement: les rénovations sont très coûteuses.

Détails et difficultés

Je considère ici le cas d'une maison individuelle. Une pompe à chaleur (PAC) géothermique (chauffage et chauffe-eau) avec un chauffage au sol basse température ainsi que des panneaux photovoltaïques (PV) sont évidemment des luxes écologiques, mais les remarques générales sont applicables pour tout autre système. Les équipements mentionnés doivent être utilisés à des périodes adéquates. 

  • Machines à laver (linge ou vaisselle)
    Utiliser le tarif de nuit (heures creuses) donc avant 7:00 et après 19:00 (Suisse, canton de Fribourg).
    Pendant la journée si ensoleillée et si PV disponible.
  • Sèches-linge ou déshumidificateur
    Je pense à éviter et sans doute inutile si le bâtiment est correctement construit. 
    Par temps froid et sec en hiver, on profitera de faire une machine à laver.
    Si c'est vraiment trop humide (disons en dessus de 50% et beaucoup moins en hiver) il faudrait prendre des mesures: mauvais pour la santé et augmentations des frais de chauffage.
    Il y a certainement d'autres appareils inutiles. 
  • Horloge du chauffe-eau
    Uniquement la nuit avec PAC.
    Problèmes: PAC stoppée en été: comment utiliser les PV les jours ensoleillés.
    Le système devrait être intelligent pour chauffer l'eau s'il y a suffisamment de soleil et qui correspond à un gain par rapport au tarif de nuit
  • Cuisine et autres
    Pas vraiment le choix. On ne va pas manger son rôti à 22:30.
    Par contre on fera un bon choix écologique, malgré le prix: privilégier les ampoules LED.
    On éteindra les lumières, appareils, TV ou ordinateurs inutilement allumés.
    Utiliser un micro-onde pour réchauffer des plats, au lieu d'allumer le four!
    Privilégier le bouilloire à une casserole.
    Les courants de fuite peuvent aussi être analysés (appareils en veille) mais c'est difficile avec les frigos et autres congélateurs.
    Rien n'empêche de diminuer le "froid" du frigo, voir de le remplacer pour un modèle plus récent. 
  • Pompe de filtration de piscine
    Calcul juste des périodes de filtrations seulement le jour si on a des PV et un peu le soir après 21:00 sans gêner les voisins.
    Je n'ai pas encore réussi à créer un système embarqué avec senseurs pour diminuer la filtration les jours sans trop de soleil.

Je garde le plus difficile et le plus important pour la fin, le chauffage (sans doute encore à compléter):

  • Choisir correctement les périodes de chauffage.
  • Suivant les tarifs de jour, de nuit et de rétribution, il faudra modifier les heures dans la journée en favorisant le jour ou la nuit.
    Problèmes: ne pas trop chauffer la nuit malgré l'inertie (mais régler par pièce).
  • Depuis la diminution du tarif de rétribution, je favorise une période de l'après-midi où il y a le plus de soleil.
    Problème: pas de système pour modifier les périodes par journées sans ou peu de soleil.
  • Impossibilité de diminuer le chauffage lors de journées (une ou plusieurs) de grand soleil (beaucoup de fenêtres) voir avant des périodes de beau.
    Je connais plus ou moins l'inertie de ma maison, mais aucun moyen automatisé. Ma PAC n'a aucun accès Internet ou de serveur Web.
    Ces dernières semaines d'hiver 2017, j'ai tout fait en manuel, pas facile. Le "bénéfice" (coût et énergie) pour avril 2017 a été vraiment super (disons 30%) et nous n'avons rarement eu 2 ou 3 degrés de trop dans le salon dans la journée.
    Le réglage actuel nous permet de vivre dans les pièces principales vers les 21.x degrés ... important pour des retraités.
  • Impossibilité de stocker de l'énergie:
    Je n'ai pas à disposition de réservoir supplémentaire associé au circuit du chauffage par le sol pour stocker de l'énergie.
    Cela permettrait d'utiliser un peu mieux le tarif de nuit et les journées ensoleillées (PV) en périodes hivernales.
  • Difficultés de régler le chauffage au sol par pièce.
  • Pour ceux qui possède une PAC avec des radiateurs électriques, cela se complique pour l'analyse. Les températures sont plus hautes et le rendement des PAC plus faible (donc consommation électrique).

Besoins ou autres réflexions:

  • Cela semble être la clé voir la solution: un système intelligent pour le chauffage et le chauffe-eau, en particulier pour mieux utiliser l'énergie solaire sans la redistribuer (à cause des tarifs de rétribution qui tente à diminuer) et éviter une "surchauffe" inutile (souvent dû à l'inertie de la maison) par de belles journées.
    Ce dernier point est d'ailleurs applicable avec n'importe quel type de chauffage et sans PV.
  • Conseils:
    - faire de jolis graphes Excel. Moi-même, je note mon compteur électrique tous les 15 jours.
    - attention aux vacances et modifier le réglage à un minimum, surtout en plein hiver.
  • Acheter une prise électrique avec compteur de consommation kWh. Cela permet de se faire une idée de la consommation d'appareil, comme par exemple le(s) congélateur(s), voir d'en faire le remplacement.
  • Lors de rénovations, voir de l'acquisition d'appareils de contrôle ou de mesures (par exemple la thermographie), le problème de l'investissement et des coûts est souvent en sérieux frein.
  • Toujours se rappeler: un litre d'essence ou de mazout, c'est environ 10kWh! A vos calculatrices!
    Pour ceux qui possèdent un chauffage à mazout, il suffit de prendre ce chiffre et de le multiplier par les litres de consommation, pour se rendre compte, comme tous les autres type de chauffage, que cette partie énergétique reste la plus importante d'un ménage.
    Pour les voitures, on pourra s'amuser à faire le même calcul. C'est aussi de la consommation d'énergie domestique.  
  • Bien fermer les volets et les rideaux en hiver dès la fin de la journée. Ne pas oublier d'ouvrir les volets un peu mieux dès que le soleil revient.
  • Il y a beaucoup de recommandations pour ne pas dépasser 20 degrés dans les séjours. Peut-on travailler (productivement) sur son ordi ou regarder la TV sans couverture? Les retraités à la maison ont besoin de plus de confort. 

Objets connectés

On parle beaucoup d'objets connectés sans trop savoir ce qu'ils sont effectivement et à quoi ils seraient utiles dans le domaine du chauffage.
Ils permettraient par exemple de connaître une température, une consommation et avec un relais pour enclencher ou stopper une ressource.
Voici donc une petite liste qui reste un rêve pour moi:

  • Obtenir les valeurs du compteur électrique (bas, haut tarif et réinjecté)
  • Obtenir les valeurs de kWh utilisé pour le chauffage, le chauffe-eau et le reste de la maison
  • Obtenir la valeur de production (kWh) et instantanée (kW) des PV 
  • Obtenir la valeur de température de chaque pièce et accès à des vannes individuelles pour régler la température du chauffage par le sol 
  • Obtenir la température actuelle du chauffe-eau et pouvoir le mettre en route (par exemple en cas de haute production PV) indépendamment de l'horloge de réglage interne ou des heures fixées par le réseau.
    Comme le réinjecté est passé en dessous du tarif de nuit, cela devient intéressant
  • Obtenir les températures de l'eau du chauffage par le sol à la sortie du chauffage et possibilité d'enclencher ou de déclencher ce dernier.
    Donc moyen de stopper en cas de surchauffe (soleil) ou de le redémarrer lors production PV et indépendamment de l'horloge de réglage interne ou du blocage du réseau aux heures de pointe.
    Mêmes aspects pour des réglages utilisant les prévisions météorologiques.
  • Obtenir la valeur de la température extérieure reliée à la sonde connectée au chauffage.

Recommandations générales et autres notes

  • Bien suivre sa consommation, principalement celle du chauffage.
  • Remplacer un chauffage (ou pour une nouvelle maison): penser d'abord à une PAC géothermique (c'est très vite amorti). 
  • Gros doutes personnelles avec les panneaux thermiques et les PAC air/eau (principalement lors de gros froids et de peu de soleil, là où la consommation est la plus haute)
  • Bien se renseigner (ne pas oublier Internet), écouter et calculer (retour sur investissement). Quelques exemples:
    - On vous propose des triples vitrages pour des fenêtres bien exposées au soleil en hiver (aïe ... perte d'énergie)
    - Vous êtes bien équipés en panneaux solaires et on vous propose des batteries (aïe aïe aïe ... amortissement et utilisations correctes).
  • A chaque situation, une réflexion, comme: je pars en vacances pour quelques semaines ... réduire drastiquement ou couper le chauffage et l'eau chaude (faire des essais)).
    Remettre le chauffe-eau au retour: on pourra se doucher 3 heures après!