Je vous propose de partager ici quelques étapes de cette phase « virtuelle ». D’abord pour les personnes qui m’ont demandé de les tenir au courant du projet, et je les en remercie ; ensuite parce que j’ai apprécié la démarche de certains mettant en ligne l’évolution pas à pas de leur création, c’est souvent passionnant et très instructif ; je vais donc essayer de faire de même en mettant l’essentiel sur cet article.

Les images des précédents articles montrent des esquisses de chassis et de carrosserie, qui ont permis de fixer les principales dimensions et de visualiser l’allure globale. Reste donc à dessiner quelque chose qui fonctionnera une fois réalisé.

La partie la plus compliquée de l’engin, c’est son train avant. Par chance, elle existe déjà toute faite : http://veleon.de/index_eng.html Du coup, ce sera la plus simple à faire, « juste » un chèque, pas si élevé vu la complexité de l’objet. Le « vélo » a été commandé via le magasin Cyclable / On Avance à Montpellier, car Thomas, un vendeur qui non seulement écoute (ce qui n’est déjà pas si commun) mais en plus écoute les farfelus de ma trempe, m’avait mis sur la voie de ce triporteur. Après réception de l’engin, (5 juillet) et quelques tours de roue , c’est la prise de mesures pour dessiner en 3 d ce train avant providentiel. Intégré au dessin existant , voici le résultat : intégration parfaite, peut être un peu plus large que ce que je souhaitais mais finalement cela aura ses avantages : un peu plus de stabilité à basse vitesse, inclinaison bloquée. On devine les premières esquisses du chassis.

Pour la partie arrière, c’est un cadre de vtt d’occasion qui est choisi : après une intense exploration du « bon coin » où, pour chaque cadre à la vente, il faut étudier les possibilités d’adaptation au futur châssis. là aussi, mesures, dessin 3d schématique mais précis et intégration au dessin existant : Comme prévu, ça s’intègre plutôt mal. la garde au sol n’est même pas suffisante pour le débattement de la suspension. l’avantage de ce cadre était dans ses possibilités de modifications pour l’adapter au besoin et à la place disponible, mais je ne savais pas exactement comment j’allais m’en sortir. En raccourcissant le bras supérieur, en ajoutant une biellette longuement calculée, le tout rentre dans le petit espace qui était réservé à l’origine, avec une belle garde au sol . J’avoue avoir pris beaucoup de plaisir à cette étape, tout en réalisant que pour prendre du plaisir à ça je dois être victime d’une anomalie génétique plutôt rare ! il faut de tout pour (re)faire un monde… En position comprimée, tout rentre encore. Mais le gros avantage de cette biellette, c’est qu’elle procure un amortissement progressif : 2 fois plus souple en début de course qu’en fin. Ceci devrait permettre de s’auto-adapter à une charge qui sera très variable sur cette roue arrière. Plus on charge, plus ça s’écrase, plus c’est ferme. Encore merci la 3d, on vérifie que rien ne touche : Ceci étant défini, on dessine un châssis autour de ces éléments tout en veillant à ne pas perturber le confort des personnages : La partie centrale sera une poutre en composites, d’abord parce que je sais faire, c’est la principale raison ; mais aussi parce que cela offre une grande liberté de réalisation au niveau des formes, de grandes possibilités de modifications ultérieures, et, on ne sait jamais, des possibilités de réparation ! Le même châssis en perspective : Ensuite vient l’étape carrosserie. je ne maîtrise pas assez cet impressionnant logiciel pour les formes libres, et en plus l’exercice « création d’une carrosserie » est extrêmement délicat, surtout pour trouver une forme qui plaît au plus grand nombre. Donc je me contente d’une forme simple, ce qui a par ailleurs l’avantage de limiter les risques de tomber dans le mauvais goût, ou dans les clichés typés pour une mode.

Ceci dit, il semblerait à ce stade que la partie « toit et pare brise » et la partie arrière des flancs latéraux soit acceptable. Pour la partie avant les avis sont plus mitigés… et j’envisage de le retravailler, mais plutôt sous forme d’une maquette sculptée.

Tous vos commentaires sur le sujet seront bienvenus !

Mais par dessus tout, c’est la fonction qui doit dicter la forme. Et mon souhait principal, la fonction ultime, c’est de pouvoir, à volonté et rapidement, passer d’un mode « bienvenue à la brise » qui manque cruellement sur les voitures, à « protégé des intempéries » qui manque encore plus cruellement sur les deux roues.

Pour cela, la partie supérieure est prévue pour que le pare brise coulisse sur les rails latéraux : (en jaune pour mieux le voir, il est escamoté sur l’image) des vitres latérales escamotables sont prévues, mais non représentées car cela m’est trop compliqué à dessiner. déjà cela devrait bien ventiler, mais, vu de face voici ce que ça donne : à part le visage qui devrait recevoir un peu d’air, le corps risque d’avoir un peu chaud en été pour pédaler. Démonter la bulle ? Si je la laisse au garage elle ne me protégera pas si j’ai besoin.

c’est là qu’intervient une belle astuce de Guillaume, qui a bricolé un volet sur sa moto : http://www.youtube.com/watch?v=yf7e…

ce qui m’a inspiré de scinder en deux la bulle, pour pouvoir orienter la partie supérieure :

Comme promis, voici les précurseurs qui ont inspiré ce projet de véhicule. Et comme son dessin a évolué depuis le premier article, j’ajoute quelques images supplémentaires.

A tout seigneur tout honneur, La vue de cet engin a été le déclencheur de ce projet qui couvait en moi. http://prototrike.infos.st/ L’intégration du panneau solaire avec une courbure élégante, le pare brise qui peut se remettre à plat et se caser sous le panneau solaire, la possibilité de partir d’une base de vélo couché et de l’électrifier… bien des éléments clefs de ma réalisation sont ici. Mon dessin a évolué, finalement je vais préférer faire un pare brise bombé coulissant et éviter de « pomper » intégralement cette architecture de toit… mais merci pour l’impulsion de départ !

Un scooter 3 roues, arrêté au feu rouge… le pilote les deux pieds sur les repose pieds ! Cette image, banale aujourd’hui, a été un autre déclic, en me suggérant : plus besoin de poser le pied à terre ? voici la solution pour mettre une carrosserie intégrale ! Et ainsi réunir sur le même véhicule les avantages de la moto et de la voiture devient possible. En plus, ce scooter a montré qu’une roue avant supplémentaire était un gain appréciable de sécurité.

Le Monotracer : cet engin suisse, sur base de moto, est commercialisé pour 80000 euros en version électrique. Certes cher, mais explicable par le fait que c’est un engin très sophistiqué et de toute petite série. Et puis cela m’évite d’hésiter à l’acheter. Il démontre haut la main le potentiel de ce type de véhicule, à la fois sobre et (ultra) rapide. Pour mon projet, il démontre qu’un véhicule inclinable peut être entièrement caréné et garder un équilibre géré tout simplement par le conducteur, comme une moto, et ce malgré une prise au vent latéral conséquente. La stabilisation à basse vitesse se fait par deux petites roues latérales qui sortent comme un train d’atterrissage, ce qui le rend délicat à utiliser en ville.

Je crains qu’un des drames de ces véhicules innovants s’appelle marketing : il décide que nous avons besoin soit de véhicules taillés pour la ville, ultra compacts et avec peu de place intérieure, soit taillés pour la route, comme celui-ci. La polyvalence semble ne pas exister, alors qu’elle est, il me semble, le gros atout de ce genre d’engin, qui peut exceller partout !

Quant aux grands constructeurs, qui nous promettent inlassablement la « 2cv moderne » il est en fait bien possible qu’ils n’aient pas envie de se tirer une balle dans le pied avec des véhicules « ultra low cost » moins rentables et surtout faciles à réparer. Alors, las d’attendre ce véhicule, je me lance donc dans l’aventure passionnante de la réalisation de quelque chose qui y ressemble.

J’ai mis les images des principaux inspirateurs, Mais il y en a tant d’autres ! si le sujet vous intéresse je vous propose quelques liens pour une visite fascinante au pays de la créativité sur 2,3 ou 4 roues :

http://www.scooter-station.com/Spec…

http://tiltingvehicles.blogspot.fr/…

Sans oublier le plus proche cousin de l’ULP : le vélomobile. C’est l’engin éthique par excellence, taillé pour l’optimisation énergétique. Dans ma démarche je souhaite quelque peu l’embourgeoiser. Mais c’est (comme toujours) pour la bonne cause : juste pour m’en servir plus souvent !

https://www.google.fr/search?q=velo…

article initialement publié le 15/05/2014 sur : http://www.terraeco.net/projet-U-L-P,55014.html

 

De « vélo cargo presto »…

…à « bla bla bike » en quelques clics clacs !

ou « cheveux au vent » (mais prêt à sortir le pare-brise à la première averse, car il est logé, à plat, sous le panneau solaire)

…ou encore « grand air »

U.L.P. ? Ultra Léger Pendulaire bien sûr !

Ce serait un véhicule terrestre dans l’esprit de l’ULM aérien. Un véhicule qui garderait la fonction essentielle, à savoir le transport, mais en version minimaliste ; devenant du coup sobre, abordable, et généreux en sensations.

Depuis longtemps je pense, comme beaucoup, que la voiture est inadaptée à la majorité des usages que l’on en a. De plus elle est exagérément lourde, et c’est un euphémisme.

La moto, c’est bien plus attirant, parfois (très) rapide, efficace en ville… mais ingrat : peu de places pour les bagages, pas de protection contre la pluie, le froid, les gamelles… Et en plus, une moto consomme presque autant qu’une voiture. Comme si on ne se souciait plus de l’efficacité énergétique du moteur quand le véhicule s’allège.

Dans mes rêves, je voudrais une moto carrossée mais pouvant s’ouvrir à l’air, avec un coffre à bagages ou la place pour une personne supplémentaire. Et qui consomme (très) peu.

Et je ne vois rien de tout ça, excepté quelques prototypes ou rares engins commercialisés hors de prix.

Sommes nous si peu nombreux à souhaiter ça pour qu’aucun constructeur ne le propose ? Possible. Mais franchement, j’en doute.

L’idée de me le fabriquer m’a maintes fois traversé l’esprit, puis fût aussitôt abandonnée : faire et homologuer un engin qui roule à 130 km/h n’est pas dans mes compétences.

J’étais donc résigné à remettre ce chantier à une autre vie, quand j’ai croisé quelques réalisations sur base de vélo « tricycle couché », à motorisation électrique. Elles me sont apparues nettement plus sympathiques et, en plus, accessibles à mes compétences de bricoleur. Et surtout, c’est un cadre légal dans lequel je peux faire un engin « à ma sauce » qui peut rouler sur la voie publique, et qui fait un (grand) pas vers ce que je souhaite question transports.

Les illustrations sont les esquisses de ce projet, qui devrait bien m’occuper dans les mois à venir.

Dans un premier temps, cet article présente les bases des choix principaux, puis viendra le tour de mes nombreux inspirateurs, que je remercie d’ores et déjà.

Pourquoi ultra léger ?

Pour l’énergie consommée ! Le poids est l’une des premières causes de consommation énergétique. Essayez de pousser votre 4×4 pour vérifier (Enfin… faites gaffe si c’est en côte). Donc moins de matériaux = moins d’énergie pour la fabrication, moins de consommation à l’usage. Mais pas seulement : un engin plus léger, c’est un engin plus vif, qui accélère mieux (à puissance égale…), et qui freine mieux. Cerise sur le gâteau, c’est en toute logique un engin plus abordable à l’achat.

Et pas forcément moins solide : un vélo de 20 kg est capable d’encaisser sans broncher un saut de plusieurs mètres de haut. Essayez cela avec votre voiture 5 étoiles : elle s’aplatira comme une tomate mûre. Eh oui, le poids est à un moment contre-productif, la matière est une charge qui demande de la matière supplémentaire pour la porter… une spirale infernale. D’ailleurs, aucun des grands dinosaures n’a survécu !

Les cyclistes étant, allez savoir pourquoi, très soucieux du poids, c’est dans la catégorie vélos que l’on trouve des engins conçus d’une façon intransigeante sur ce critère. Et ainsi, il existe des tricycles couchés qui se prêtent à merveille pour faire la base du prototype.

Bon, question sécurité, ce n’est pas une voiture, surtout qu’en cas de « confrontation » l’ultra léger ne fait pas le poids… mais au passage, n’est-ce pas un brin cynique d’améliorer la sécurité en renforçant à outrance les voitures ? Ce renforcement passe par un surpoids qui rend la sécurité des uns dangereuse pour les autres. Franchement, s’il n’y avait que des véhicules ultra légers en circulation, n’y aurait il pas moins d’estropiés de la route ?

Et par rapport aux transports en commun ?

Le transport en commun joue la carte « on met plus de monde dans le même véhicule » comme argument d’efficacité énergétique : prenons donc le critère du poids déplacé par personne transportée pour comparer.

Une voiture pèse en moyenne 1250 kilos, pour une capacité de 5 personnes. Ce poids sera donc entre 250 kilos (pour une voiture pleine) à 1250 kilos (cas le plus fréquent, avec seulement le conducteur à bord).

Une rame de tram ? Elle pèse 40 tonnes, avec une capacité de 300 personnes, dont 70 assises. A plein, cela fait 133 kilos par personne. Mieux que la voiture, mais à ce poids-là, on a trois chances sur quatre d’être… debout. Quand tous les sièges du tram sont occupés, c’est de l’ordre d’une voiture avec deux personnes à bord. Et en dessous de 30 personnes par rame, cela fait plus lourd par personne que la voiture individuelle.

Le bus, c’est du même ordre : 13 tonnes pour une capacité de 100 personnes. Comme un tram, un bus peut être plus sobre qu’une voiture, mais aussi bien pire, selon son taux de remplissage.

C’est donc le taux de remplissage moyen qui fait la différence, et vu la difficulté de trouver des chiffres là-dessus, je crains que ne ce soit pas bon signe. Mais bref, de toutes façons, ces engins sont grosso modo aussi empâtés les uns que les autres.

Un véhicule ultra léger, à 50 kilos avec carrosserie et moteur, serait deux fois et demi plus léger, par personne, qu’un bus bondé… tout en étant à demi-capacité ! Ou encore, dit autrement, l’ultra léger serait entre 2,5 et… 50 fois « plus léger par personne transportée » que le bus, selon s’il y a une seule personne dans l’un et le plein dans l’autre et vice versa. Sans compter qu’un ultra léger ne demande pas de voie dédiée, diminue la charge donc l’usure et l’entretien des routes.

Y’a du potentiel, non ?

Pourquoi pendulaire ?

S’incliner dans les virages : pour le plaisir bien sûr !

L’enjeu est de taille : se sevrer de la voiture. On perd du confort ouaté, il faut retrouver de la griserie ! Pas question de faire rimer décence énergétique et austérité ! « Ils veulent nous priver de tout ces écolos ? », entend-on dire. Faisons mentir l’adage !

Mais c’est aussi une propriété fondamentale, car elle permet d’avoir un engin étroit qui tolère la vitesse dans les virages. La stabilité ne repose plus sur la largeur de la base.

Et l’étroitesse a deux précieux intérêts :

 D’abord, dès que la vitesse augmente, c’est la résistance à l’air qui devient la composante prépondérante de la consommation énergétique d’un véhicule. Pour aller (un peu) vite en consommant peu, il faut un véhicule profilé mais aussi qui déplace peu d’air : large avantage au véhicule étroit question surface frontale. Pour cette raison, les 2 occupants sont « en ligne », et non « de front » comme sur une voiture.
 Ensuite l’étroitesse est un atout précieux dans la circulation urbaine, ou pour le stationnement.

Par contre, si l’on veut une carrosserie, il faut rester plutôt bas, à cause de la sensibilité au vent latéral qui rendrait l’engin difficile à conduire par grand vent. Ça tombe bien, plus bas, c’est aussi moins de surface frontale donc moins de résistance à l’air.

Pour finir, à partir du moment où l’inclinaison peut se verrouiller facilement, comme sur les scooters à 3 roues, on peut aussi rouler à très basse vitesse, faire marche arrière, s’arrêter sans avoir à poser le pied à terre, donc avoir un plancher sous les pieds, voire avoir une carrosserie intégrale… comme une voiture.

Voilà pour les choix de base. Mais plein d’autres questions restent, on continue les réponses !

Pourquoi tout suspendu ?

Pour le confort ! La question pourrait paraître saugrenue pour une voiture, mais pourtant on se la pose encore pour les vélos, catégorie à laquelle devrait appartenir mon engin. Alors la réponse est, encore une fois : plus léger oui, austère non ! Surtout qu’alléger en se privant de suspension n’est pas réellement un juste choix : les chocs encaissés par la suspension sont des sollicitations en moins dans le corps des passagers, mais aussi sur le châssis, qui du coup est plus solide ! Eh oui, mettre une suspension, c’est une façon indirecte de renforcer, en rendant plus endurants des châssis légers.

Pourquoi électrique ?

Là, le choix n’est pas sans ambiguïté, et vaste débat, sur lequel, pardonnez-moi, je vais m’étendre un peu. Contrairement aux apparences, et à ce que nous rabâchent les vendeurs de voitures électriques, l’électricité reste un carburant très polluant. Elle est difficile à produire, à transporter, à stocker. Déperditions et pollutions à tous les étages. Mais pour mon cas, la question ne se pose pas : je souhaite que cet engin soit légal. Il ce sera donc, a priori, un vélo électrique. C’est une formidable opportunité d’avoir un cadre légal qui tolère que l’on réalise son propre véhicule. Et puis, c’est tellement agréable et silencieux l’électricité ! Et question pollution, j’ai deux alibis :
 D’abord la consommation d’un tel engin devrait être de l’ordre de 10 à 20 fois moins que celle d’une voiture. (Mon calcul : les vélomobiles actuels (vélos couchés carénés) consomment environ 1 kwh pour 100 km. Ce kWh, qui n’est pas tombé d’un ciel tout vert, a demandé 3.3 kWh pour sa fabrication, soit l’équivalent de 0,3 litre d’essence. En comparaison, une voiture, c’est 6,5 l/100 (moyenne française), donc 21 6667 fois les 0,3 l du vélomobile)
 Ensuite, avec un panneau photovoltaïque sur le toit, l’électricité est produite de façon « locale mobile » et à peu près renouvelable… à condition de se garer au soleil. Le panneau solaire prévu (0,6 m²) est capable de produire 100kWh par an (source précieuse) soit entre 5 000 et 10 000 km selon la consommation de l’engin. S’il y a suffisamment de batteries, bien gérées, pour ne pas gaspiller cette production, on se rapproche d’un engin énergétiquement autonome, non ? Avec en plus plein d’autonomie quand on veut aller loin, non pas grâce au panneau photovoltaïque, mais grâce aux batteries largement dimensionnées. Qui seront parfois rechargées sur le réseau…

Pourquoi le (la) passager(e) ne pédale pas ?

Parce que l’usage à deux est occasionnel. Rallonger un vélo allongé est une opération relativement simple, offrir ( ?) au passager la possibilité de pédaler est nettement plus compliqué et alourdit encore l’engin au quotidien. D’autre part, cela pose un autre problème cornélien : soit la deuxième personne pédale allongée et l’engin est très long, soit elle pédale debout, et auquel cas la prise au vent vient plomber une bonne partie de l’efficacité énergétique de l’ensemble, et complique l’architecture du toit solaire ajustable. Du coup, hop, pas de pédales pour elle et la voilà carrément dispensée d’efforts. Et, luxe suprême, plus haute que le conducteur pour que les balades à deux restent un plaisir partagé. Disons donc que ce sera un vélo (R)allongé.

1- présentation

(article initialement publié le 16/04/2014)

 

Le soleil n’a pas le même trajet en hiver et en été, et par chance dans une exposition sud les hauteurs très différentes selon les saisons permettent de jouer sur l’inclinaison d’un capteur pour adapter la production à son besoin. Ainsi pour des capteurs dédiés à l’eau chaude sanitaire et orientés au sud, une inclinaison voisine de 60/70°doit permettre d’avoir de l’eau chaude à peu prés régulièrement toute l’année, selon la région bien sûr.

Mais cette méthode a deux inconvénients : d’une part l’intégration n’est pas toujours évidente, ou plutôt c’est un bon moyen pour mettre les capteurs en évidence, d’autre part avec ce procédé on sur-dimensionne l’installation pour avoir une production suffisante en hiver, et on la sous-emploie en été. Le surcoût d’une installation capable d’assurer 100% des besoins est donc important.

Malgré tout on exploite peu cette possibilité d’ajuster l’inclinaison des capteurs : pour des raisons d’intégration comme de facilité de pose, dans la grande majorité des cas les panneaux solaires sont posés selon l’inclinaison de la toiture qui les supporte. Ainsi paradoxalement ils sont pleinement efficaces les mois d’été, alors que le soleil est abondant, mais perdent de l’efficacité en hiver, en même temps que le soleil devient plus rare. Bref, la couverture des besoins hivernaux est largement insuffisante, et l’appoint reste indispensable.

L’ option que je propose est de rajouter des miroirs sur des tubes sous vide qui permettraient de démultiplier à moindre coût l’efficacité hivernale. Ces miroirs deviendraient moins efficaces en été, voire capables d’assurer un certain ombrage. Et le tout sans aucun dispositif mobile qui sous entendrait compliqué et risque de panne : simplement grâce à une forme judicieusement choisie. Les miroirs fixes sont déjà communément employés, mais avec une disposition et un objectif très différents.

Ainsi un résultat comparable à un capteur classique correctement incliné peut être obtenu, sans multiplier ce qui coûte cher dans un capteur, à savoir le nombre de tubes sous vide, puisqu’à chacun correspond connexions, support, système de transmission de chaleur à l’intérieur. Le principal surcoût est celui du miroir.

Et ce résultat s’obtient aussi en s’intégrant à n’importe quelle inclinaison de toiture, y compris un toit terrasse. Il suffit, à la pose, d’orienter correctement les miroirs, en les faisant pivoter autour de leur tube.

Pour que cette recette fonctionne, il faut :

Des tubes sous vide à double paroi, avec un absorbeur tubulaire ; les tubes sous vide avec une ailette à l’intérieur, souvent appelés (improprement) supraconducteurs, n’optimiseraient pas le résultat.

Des tubes sensiblement horizontaux ; s’il y a une pente c’est celle qui est nécessaire au bon fonctionnement d’un caloduc. S’il y a caloduc, ce qui n’est pas indispensable.

Une orientation sud du capteur, donc l’axe des tubes est orienté sensiblement est/ouest.

Enfin et surtout sur chaque tube un miroir réflecteur de forme « extrudée » le long du tube, dont la forme permet une réflexion du rayonnement solaire sur « son » tube correspondant. Et le miroir peut pivoter selon un axe coaxial avec l’axe du tube correspondant, en sorte de pouvoir régler, à la pose, l’inclinaison du miroir en fonction de la pente du capteur.

L’efficacité de la réflexion est variable selon les hauteurs saisonnières du soleil ; bien sûr, le réflecteur sera conçu pour être plus efficace en hiver qu’en été.

L’espacement entre les tubes, munis de leur réflecteur correspondant, doit être suffisant pour minimiser l’ombre portée d’un réflecteur sur le suivant ; ainsi, pour être adaptable à un toit terrasse, avec une pose à plat, les tubes doivent être très espacés.

2- fonctionnement

(article initialement publié le 24/04/2013)

Le soleil bas d’hiver est capté par le miroir et réfléchi sur le tube. ce rayonnement renvoyé par le miroir s’ajoute à celui que le tube reçoit directement. A cette hauteur, qui correspond au plus bas de l’hiver à midi, le tube est 2,3 fois plus efficace que s’il était sans miroir. (ce coefficient tient compte d’une restitution de 75% des rayons par le miroir) Au printemps et à l’automne, vers les équinoxes, le miroir renvoie toujours le soleil sur le tube, mais il a perdu de l’efficacité par rapport aux rayons bas de l’hiver. Ici, le tube est 1,9 fois plus efficace que s’il était sans miroir. En été, ce miroir ne renvoie plus le soleil sur le tube qui ne reçoit que le rayonnement direct. Il est bien sûr possible de jouer sur la forme des miroirs pour modifier le ratio hiver / été.

3- la circulation du fluide à l’intérieur des tubes

(article initialement publié le 07/05/2013)

Les tubes sous vide recourent habituellement à un système de transmission de la chaleur vers le collecteur, U pipe ou caloduc pour les intimes. Le caloduc se prête mal à une disposition proche de horizontale que requiert cette architecture ; le U pipe pourrait convenir. Mais les deux sont un peu complexes et font appel à des matériaux nobles à forte énergie grise, alu et surtout cuivre. Pour réduire l’emploi de ces matériaux, j’envisage de faire passer directement le fluide caloporteur dans les tubes, avec un dispositif de chicanes simple et léger : La cloison sépare l’intérieur du tube en deux parties, mais ne va pas jusqu’au fond du tube : ainsi le fluide caloporteur est obligé de circuler dans tout le tube, en étant qui plus est directement en contact avec la paroi chaude du tube. La chaleur est transmise au fluide sans intermédiaire, contrairement aux autres systèmes de transmission de chaleur ; le rendement est en théorie meilleur, avec moins de matière et une réalisation bien plus simple. La largeur de cette cloison est donc au moins égale à la largeur du tube intérieur, avec au moins une pliure ou courbure afin d’apporter un peu d’élasticité pour plaquer à la paroi du tube sous vide tout en pouvant absorber les dilatations sans pression excessive sur cette paroi. Cette conformation en s ou z semble la meilleure, avec deux courbures ou pliures de sens opposés qui séparent le tube en deux parties égales. La matière de cette cloison peut être inox, cuivre, laiton… ; une très faible épaisseur est suffisante, les pressions sont quasiment égales des deux côtés de la cloison. Et une étanchéité parfaite n’est pas nécessaire.

Par contre l’étanchéité entre le tube et le collecteur doit être parfaite, avec un joint qui reste souple, résistant à la déchirure et aux très hautes températures : en effet un tube sous vide sans liquide à l’intérieur grimpe à déjà à 200°, sans miroir… alors avec miroir, même en hiver, il faut prévoir bien plus chaud. Un casse tête pour lequel j’ai aussi une recette, facile à réaliser et ultra fiable.

Circuit du fluide caloporteur entre capteur et cumulus :

Le problème généré par le passage du fluide caloporteur directement dans le tube sous vide en verre est que toute pression est à bannir. Problème ? pas du tout, bien au contraire : la solution apporte un cortège de simplifications par rapport à la plupart des systèmes existants : un circuit ouvert, autovidangeable, où l’eau du cumulus circule directement dans le capteur. Il n’y a pas besoin d’antigel, les tubes en position horizontale se vident complètement chaque soir. Économie d’antigel : de l’argent et de la pollution en moins. Mais aussi : une économie de vase d’expansion et absence de risque de surpression en cas de surchauffe. Autre avantage de taille, l’eau chaude sanitaire est contenue dans un serpentin immergé dans le cumulus : le cumulus n’est donc soumis à aucune autre pression que celle générée par le poids de l’eau contenue à l’intérieur, ce qui est déjà pas mal mais pourtant un grand soulagement pour son enveloppe, puisque les cumulus sont habituellement soit soumis à la pression du circuit capteurs, soit, pire, à la pression du réseau d’eau. Ceci ouvre la porte à des cumulus nettement plus économiques, j’essaierai de dédier un prochain article à ce sujet. Et aussi à bien d’autres, d’ailleurs.

 

une douche qui se préchauffe toute seule

Avez vous réalisé que, quand vous prenez votre douche, vous jetez de l’eau chaude (et sale) et qu’en même temps vous faites rentrer de l’eau froide (et propre) ? Et qu’il suffirait de se servir de l’une pour réchauffer l’autre ? et même que, si on le fait bien, on devrait en théorie ne plus avoir à chauffer grand chose ? Ce constat me hante depuis des années et heureusement qu’une douche relaxe sinon chacune de celles que j’ai prises aurait été un supplice. Je vous épargnerai toutes les solutions testées pour limiter cette hémorragie de calories ; certaines, manquant d’intégration esthétique, ayant failli engendrer le divorce. Parce que sous une théorie très simple, les embûches sont nombreuses. Il faut que ce soit discret (impératif n°1), économique (donc simple et sans matériaux chers) et non seulement il faut pouvoir le nettoyer, mais en plus ce doit être une opération facile. Parce que, mine de rien, dans une douche y’en a qui descend. Quand on dit eaux grises, je confirme : c’est bien gris. Et chevelu en prime. Voici donc une solution qui me semble présentable, d’autant plus qu’on ne la voit pas : elle est placée, chez moi, dans le vide sanitaire.

La conduite d’eau froide passe simplement, en spirale, à l’intérieur du tube d’évacuation de l’eau sale, dont le diamètre a été agrandi pour l’occasion. Des bouchons spéciaux jointent les tuyaux aux extrémités. Pour avoir un meilleur échange de calories, la conduite d’eau froide est en tube inox annelé, matériau qui a plusieurs propriétés intéressantes : D’abord, il est facile à courber ; pour faire une spirale artisanalement c’est appréciable. Ensuite, comme son nom l’indique, il est annelé : le relief crée des turbulences qui brassent l’eau dedans comme dehors et favorisent l’échange de calories. Comme son nom l’indique toujours, il est inoxydable… mais pas complètement : bannir les nettoyeurs chimiques qui peuvent l’oxyder et le rendre poreux. De toutes façons, les nettoyeurs chimiques, non seulement vous n’en voulez pas plus que moi, mais en plus ça fonctionne très mal, surtout là dedans. Et il est quand même bon conducteur : 6 fois moins conducteur que le cuivre, mais 3 fois moins épais. Une bonne économie de matière par rapport au cuivre et, en termes d’énergie grise, environ 2 à 3 fois moins. (http://www.bbl.admin.ch/kbob, énergie grise, données des écobilans)

Cet agencement, avec la spirale intérieure, a la propriété de donner des résultats corrects en position horizontale, ce qui est appréciable en rez-de-chaussée ! Parce qu’il faut dire qu’il est déjà commercialisé un système ayant la fonction de récupérer cette chaleur : le power pipe. (http://www.solenove-energie.fr/2_te…) Cet astucieux et efficace dispositif a néanmoins l’inconvénient de n’être efficace qu’en position verticale, il faut donc au moins un étage sous la douche et peu d’habitats individuels peuvent se permettre de l’adopter. Ensuite sa réalisation tout en cuivre est à la fois un surcoût et gourmande en énergie grise, ce qui est dommage même si cette énergie grise est bien compensée à l’usage… des eaux grises.

Question résultats, voici ce que j’ai mesuré :

Ceci est la température de l’eau « propre », avant et après le passage dans le serpentin. Ensuite, une partie de cette eau va dans le chauffe eau, est réchauffée puis va à la douchette, l’autre va directement à la douchette pour être mélangée à l’eau chaude, ajustant la température idéale. Ainsi, que ce soit via l’eau chaude ou via l’eau froide, tous les degrés en plus acquis dans le dispositif se retrouvent à la douchette et sont autant de degrés en moins fournis par le chauffe-eau ou le cumulus. Donc en faisant le rapport entre la température de l’eau à la sortie de la douchette, la température initiale de l’eau du réseau et les degrés gagnés dans l’appareil, on a exactement le % d’économie réalisé. Je n’ai pas pu mesurer simultanément la température à la douchette, elle est aux alentours de 40° et mon corps est truffé de capteurs qui veillent à me la faire garder la plus constante possible. D’ailleurs un mitigeur thermostatique le fait très bien à ma place.

Pour en revenir à cette courbe, on constate que l’appareil met environ 2 minutes à monter en température (l’axe du bas n’est pas gradué en minutes), puis la température de sortie se stabilise à 27°, pour une entrée à 14° : rapporté aux 40° de la douchette, cela fait une économie de 50%. Au global, compte tenu de la phase de montée en température, sur une douche de 5 minutes l’économie est de 33%.

Bref, cet appareil, c’est comme les soldes : plus on consomme, plus on économise ! Plus sérieusement, quand on est plusieurs et que l’on prend les douches les uns à la suite des autres, l’efficacité est meilleure. Et ceci ce passe d’ailleurs souvent, naturellement.

Economiser un (bon) tiers de sa consommation énergétique lors d’une douche, avec un appareil aussi simple, me paraît un résultat honorable, surtout rapporté à l’investissement modeste. Avec un chauffe eau solaire, le % d’économie est bien plus cher.

Et cet appareil n’empêche pas un chauffe eau solaire, il en est même très complémentaire, puisqu’il permet de le sous-dimensionner, donc de faire des économies dessus.

Pour finir avec les résultats, il paraît logique qu’en position verticale l’efficacité soit bien meilleure, mais ce n’est pas encore testé.

Et, même en position horizontale, je dois tester d’autres agencements.

L’autre problème épineux étant le nettoyage, voici comment je l’ai résolu :

ceci est l’extrémité du dispositif coté douche. Le tube gris qui sort du plafond vient du bac à douche, les trois tubes inox annelés se regroupent dans un collecteur (oui, je sais, il fuit un peu…) qui amène l’eau préchauffée dans le tube isolé (orienté vers le bas). Le tube pvc avec un bouchon communique avec le tube d’égout et, une fois le bouchon enlevé, il est possible d’introduire un « débouche canalisation » d’un nettoyeur haute pression. Cet accessoire balaye le cœur de la spirale, et la nettoie parfaitement.

Si ce nettoyage doit passer par l’achat d’un nettoyeur haute pression, la rentabilité de l’appareil est plombée. Mais d’abord, un nettoyeur, cela peut être emprunté, ou partagé : pour un bref usage deux fois par an, pas forcément besoin de le posséder. Ensuite, le dépôt qui se fait est épais mais pas très tenace, et je pense qu’un jet d’eau branché sur le réseau, avec un embout adapté, suffirait.

Article initialement publié le 18/03/2014 sur le blog terra eco :

http://www.terraeco.net/une-maison-chauffee-par-la-chaleur,54285.html

Trop chers, moches et pas assez efficaces : ce sont des images associées aux capteurs solaires. Je partage ce constat, même s’il m’attriste, même si je trouve dommage de réduire l’utilisation du soleil à un simple calcul économique. Mais ne pouvant me résigner, j’ai endossé ma cape de Zorro et, armé de ma perceuse, cherché à corriger cette cruelle injustice. Ou plutôt, ayant quelques idées sur le sujet, j’ai cherché a les mettre en application. J’espère qu’à travers cette énième version de façade solaire il sortira quelques astuces efficaces, inédites, et qui pourront inspirer d’autres forcenés de ma trempe ; et, accessoirement, que je pourrai me chauffer gratis. Voici les grandes lignes de cette réalisation, avec dans un premier temps les choix principaux, ensuite le principe de fonctionnement.

Les choix destinés à rendre la réalisation plus économique :

D’abord, évidemment, faire un système pour capter le moins cher possible !
simplifier au maximum : pas de double vitrage, le moins possible de tuyaux ; le choix d’un capteur à air est apparu évident dans cet esprit. De même, pas de vitrage qui s’ouvre pour pouvoir nettoyer : si besoin, une méthode de nettoyage simple et originale est prévue.
utiliser des matériaux de récupération, le matériau le plus écologique étant celui qu‘on ne produit pas ! par chance, pour le verre, le matériau le plus gourmand en énergie grise du projet, il existe un filon : ce sont les fenêtres réformées suite à leur remplacement pour rénovation thermique. Du coup le matériau le plus cher devient abondant et gratuit ! l’ossature de ces fenêtres de réforme a aussi fourni des tasseaux de bois exotique d’une excellente qualité.
se servir du même matériau pour plusieurs fonctions : par exemple le crépi sert d’absorbeur

solaire, il chauffe naturellement et fortement derrière les vitres et transmet cette chaleur à l’air qui est facile à faire circuler dans des conduits. Ensuite l’isolant qui entre dans la composition du capteur fait aussi partie intégrante de l’isolation du bâti : ainsi aussi bien dans le cas d’une rénovation thermique que dans le cas d’une construction neuve, le simple choix de matériaux appropriés dispense de l’achat de matériaux supplémentaires pour le capteur.

Ensuite, compliquer le dispositif ! c’est paradoxal mais s’il est possible de le rendre suffisamment confortable pour qu’il n’y ait pas besoin d’un autre système de chauffage, cela représente en soi une très grosse économie, tant à l’investissement qu’à l’usage. Par contre on ne peut plus se contenter des systèmes de captage les plus simples, comme le (génial) mur Trombe avec un trou en haut et un trou en bas du mur. D’où le choix de mettre des pompes et des tuyaux, pour pouvoir réguler, pour avoir de la chaleur stockée, pour compenser les inégalités Nord/Sud. Une fois n’est pas coutume : en matière de température des pièces, c’est le nord qui est désavantagé. D’ailleurs, je précise à ceux qui trouvent que cet objectif est ambitieux que, justement, j’habite dans le sud…

La recherche esthétique :
Elle porte essentiellement sur la couleur, avec un choix qui n’est pas obligatoirement l’austère noir. Une couleur simplement sombre donne des résultats moins bons, mais encore très corrects en termes de captage. Dans notre cas l’ocre rouge a été adopté : c’est à la mode donc ça ne choquera personne, et en plus tous les usagers de la maison l’apprécient. Cela aurait pu aussi être chocolat (on l’apprécie aussi), ou gris…
Ensuite le fait de recouvrir l’intégralité de la façade donne une meilleure intégration que des capteurs placés çà et là entre les fenêtres. A noter que, s’il est plus facile d’intégrer des panneaux solaires en toiture, sur des toits à faible pente ils donnent le maximum de leur efficacité en été ! en a t-on vraiment besoin à cette période ?

Description du projet :

C’est donc une façade solaire thermique à air. Comme tout capteur solaire à air, il y a dans un caisson : un isolant, un matériau absorbeur et un vitrage, ce dernier étant légèrement espacé de l’absorbeur, de façon à laisser circuler l’air chaud généré.

Quelques schémas plutôt qu’un long discours :

Mais que fait-on de cet air chaud ?

Comme on peut voir sur la photo, la maison respecte les principes de base de l’architecture bioclimatique : des grandes fenêtres au sud qui, les jours de soleil, fournissent un chauffage aussi efficace qu’agréable. Point n’est besoin de rajouter de chaleur ces jours là. Si on veut pouvoir se dispenser d’un autre système de chauffage, il faut en mettre de côté pour les jours sans soleil : cette chaleur est donc conduite à l’intérieur d’une masse de matière qui va la garder et la diffuser progressivement. En l’occurrence pour ce projet, cette masse est fournie providentiellement par le béton du plancher chauffant existant. Le béton comportant beaucoup d’énergie grise, on peut, dans le cadre d’une construction neuve, utiliser de la terre ou de la pierre, avec une circulation directe de l’air à l’intérieur de la masse. C’est alors beaucoup plus simple : plus de pompe, ni d’échangeur, ni de risque de fuite d’eau. Dans le cas de notre plancher chauffant on doit convertir l’air chaud en eau chaude, grâce à un échangeur récupéré sur un climatiseur réformé.

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• les leçons après 2 ans de service
• premiers résultats
• l’album photo de la réalisation
• le pourquoi du comment

Façade solaire épisode 2, album photo et secrets

article initialement publié le 12/04/2014 sur le blog terra eco :

http://www.terraeco.net/facade-solaire-episode-2-album,54640.html

1er février 2013, la façade d’origine. Les stores bannes qui protégeaient les baies vitrées en été sont déjà enlevés.

12 février, arrondis enlevés, pour simplifier la pose des vitrages.

18 février, pose de la première plaque d’isolant : laine de bois hydrofuge de 35 mm d’épaisseur. Normalement, elle ne doit jamais recevoir d’eau, protégée par les vitres. Mais en fait, le choix de l’hydrofuge a été béni plusieurs fois lors du chantier : elle n’a pas bronché malgré les averses ! Au bas, une lame de contreplaqué de 20mm assure une assise de pose bien droite. Ensuite elle permettra un passage de l’air un peu plus large pour une meilleure répartition de la ventilation sur la largeur de la façade.

avril , pose de l’isolant. Yves et Olivier, les bénévoles providentiels : un soutien matériel et moral fantastique ! un immense merci à eux.

Fin avril, l’isolant est en place. La fenêtre centrale de l’étage a été réduite, après moult hésitations et négociations : la chambre qui li correspondait avait en effet tendance à être trop chaude après les journées ensoleillées d’hiver !

juin, après un net ralentissement du chantier (dur de fabriquer un chauffage en été !), préparation des tuyaux de ventilation qui vont traverser les combles. Les tubes pour vmc en alu sont branchés sur le haut de la façade : ils sont aplatis pour faire l’épaisseur de l’installation et élargis pour garder une section équivalente au tube de 150mm d’origine.

Du ruban alu spécial cheminée enrobe « l’entonnoir ». le tube reste flexible, il faudra ensuite le courber à 90°. Avec le recul : cette solution est un mauvais choix !

passage des tuyaux dans les combles, « immergés » dans l’isolant existant (40 cm de laine de verre, je sais c’est pas le plus bio, mais c’est un débat sur lequel j’ai encore un point de vue atypique) les tuyaux sont quand même enroulés préalablement d’isolant réflectif.

eh oui, le toit est blanc… pourquoi ? la réponse est prévue dans un futur article de ce même blog. « le blog du farfelu » aurait peut être été un titre plus approprié…

la boite de connexion, dans les combles, regroupe les 3 tuyaux du haut de la façade pour repartir dans un seul tuyau vers l’échangeur dans le garage.

dans la foulée, l’enduit : deux couches de « décofond » (un enduit à base de chaux) teinté dans la masse, la première étant armée d’une couche de trame en fibre de lin. Le tout appliqué à la spatule, pour une modeste épaisseur totale de 2 à 3 mm. à l’œuvre Léa, qui s’autoproclame ma fille préférée (et aussi la seule, entre ses deux frères) et Olivier.

Quant à la finition, ce sont les mains délicates de Cathy qui nous ont donné la méthode pour effacer les coups de spatule : en effleurant l’enduit frais avec une éponge humide bien essorée.

dur, la maitrise de la couleur en dosant soi même les pigments ! avec un peu plus d’expérience et de rigueur la deuxième couche a été plus constante, mais l’astuce a été de faire coïncider raccords d’enduits et tasseaux de fixation des vitres. Ni vu ni connu !

Sans économiser son énergie, Yves creuse un passage pour l’arrivée d’air frais, qui passe par le vide sanitaire.

la base des étapes suivantes : les fenêtres de réforme entreposées chez un installateur de menuiseries de rénovation. la rencontre avec cet installateur, qui donnait ces fenêtres plutôt que choisir entre les transporter et payer pour leur recyclage et les transporter à la décharge sans rien payer, a été un des déclencheurs du projet. Ces vitres, une fois démontées et nettoyées, sont comme neuves. Ce filon a permis une très grosse économie d’énergie grise sur le poste qui aurait dû être le plus gourmand ; par contre, question énergie humaine de préparation des matériaux, c’est plutôt l’inverse… si cette solution où « tout est à faire » est à réserver à quelques forcenés de ma trempe, j’espère que donner un débouché à ces fenêtres pourra un jour faire naître un job de récupérateurs de vitrages, comme il y a des ferrailleurs ou des casses auto !

ensuite, pose des tasseaux. Ce sont des barres de section simplement rectangulaire taillés dans les encadrements de bois exotique des fenêtres de récup.

1, percement en biais pour ne pas éclater la maçonnerie, en bord de fenêtre.

2, pose de cales pour compenser les irrégularités du mur.

3, vérification que le tasseau est bien droit.

4, jointoiement au silicone entre enduit et tasseau. le silicone est censé résister à la chaleur, il est aussi censé être A+ question émissions de solvants : vu l’odeur en fonctionnement, il semble qu’il y ait du travail à faire dans le choix de ces colles.

une petite astuce qui fait gagner beaucoup de temps et de précision dans le travail : pré assembler les tasseaux en atelier !

raccordement des tuyaux sur le haut de la façade. très très long à réaliser ainsi ! une « boite à raccorder » aurait été beaucoup plus simple et serait même réalisable industriellement.

le thermostat destiné à couper les pompes de circulation si l’air n’est pas assez chaud. C’est un thermostat de four, il en existe des similaires récupérables sur des convecteurs. attention, il faut qu’il puisse marcher « à l’envers » c’est à dire couper quand c’est trop froid : sur un four il coupe quand c’est trop chaud.

positionnement des capteurs de température en haut de la façade.

décembre, pose des premières vitres.

le dispositif pour monter les vitres hautes et lourdes.

les « positionneurs » bien pratiques pour caler la vitre, surtout quand on est en hauteur ! il y a aussi des cales (2 mm) pour écarter la vitre du tasseau, pour que la colle puisse se glisser dessous et laisser un peu d’élasticité au collage. Vu les écarts de température qu’il devrait y avoir, mieux vaut être prévoyant.

« le taquet pivotant » permet de poser la vitre et de la maintenir aussitôt, en faisant tourner d’un quart de tour ce petit bout de bois. Ainsi, d’une main on stabilise les vitres les plus lourdes.

8 janvier 2014, Léa pose la dernière vitre.

le cordon de silicone assure collage et étanchéité.

Entre les vitres superposées, un intervalle horizontal de 3 mm est prévu. Avec un pistolet applicateur de silicone électrique, sur batterie, une découpe un peu spéciale de l’embout, et un bon tour de main, les derniers joints horizontaux ont été rapides à faire et très propres.

oups ! propres… à condition de ne pas toucher le mastic frais ! dans ce cas, les mini spatules en élastomère permettent de récupérer bien des situations critiques.

phase finale, assemblage de l’échangeur qui va transformer l’air chaud en eau chaude qui va circuler dans le plancher chauffant. cet échangeur circulaire est récupéré sur un climatiseur réformé. Cela peut paraitre compliqué comme dispositif (et ça l’est…) mais finalement la « moindre » clim, la « moindre » chaudière fait appel à des dispositifs bien plus complexes ! la différence est qu’il « n’y a qu’a » aller dans le magasin et les acheter. Un jour peut être, on achètera un échangeur pour façade solaire ?

l’échangeur est fermé dans une boite, elle même mise dans une autre boite…

« l’usine à gaz » finale, connectée à l’air de la façade par le tuyau vmc alu de 150mm, et au plancher chauffant par les tuyaux verts (tuyaux d’arrosage… qui sont souples donc faciles à connecter, et la boite peut être déplacée facilement) on distingue la pompe de circulation d’eau, Laing ecocirc vario, 12 volts. pour l’instant c’est connecté au réseau 230 v, mais il est prévu de le connecter à des panneaux solaires. s’il y a un dispositif qui peut fonctionner au photovoltaïque, c’est bien celui ci, non ? il ne fonctionne que quand il y a du soleil !

4 février, pile un an après le début des travaux, après une phase où mon chauffage personnel a été assuré par les sueurs froides causées par une prise d’air qui plombait les résultats, le tout fonctionne correctement, automatiquement, et… généreusement.

Une année de chantier, qui a occupé une grande partie de mon temps libre : de quoi dégoûter beaucoup d’éventuels amateurs de se lancer dans une telle aventure. Mais est-ce si long parce que c’est si compliqué ? imaginez que vous devez vous fabriquer vos fenêtres de a à z, parce que personne n’est capable de le faire à votre place : cela risque d’être encore bien plus long et délicat !

Ce qui parait simple dans nos objets ne l’est que parce qu’ils sont industrialisés.

Presque tout ce dispositif peut être préfabriqué sur mesure en atelier, la pose peut être aussi rapide que pour des menuiseries, et s’il est intégré à une construction neuve, bien des opérations seraient grandement facilitées, comme par exemple le passage des conduits d’air.

Et se chauffer au soleil, sans brûler quoi que ce soit, n’a pas de raison d’être une solution plus chère que les autres.

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Façade solaire épisode 3 : premiers résultats

article initialement publié le 12/05/2014 sur le blog :

http://www.terraeco.net/Facade-solaire-episode-3-premiers,54982.html

Marche ou marche pas ? après un tel boulot, ce serait la moindre des choses d’avoir un peu de chaleur produite ! L’hiver a été riche en enseignements, mais objectivement, il faut reconnaître que j’étais pas assez équipé pour avoir des chiffres suffisamment…. objectifs. Et comme la façade n’a pu être mise que service début février, la période froide qui a suivi a été trop courte pour affiner les mesures. J’espère être opérationnel pour l’hiver prochain.

Déjà, voici les premières mesures de mon thermomètre enregistreur :

Ici, la sonde est placée dans l’intervalle entre vitres et crépi, en partie haute de la façade. L’air est donc à sa température maximum dans la boucle, mais circule : c’est la température en fonctionnement. Sans la ventilation, l’air est immobile et devient encore un peu plus chaud, jusqu’à 85° environ. La difficulté pour avoir de belles courbes représentatives du potentiel a été d’avoir des jours sans nuages : ici la matinée a été très claire mais l’après midi s’est voilé. Et la chute a été plus abrupte.

Donc la montée en température est progressive, et culmine vers 70° quand le soleil est bien en face de la façade. Une telle température me semble un bon résultat, mais pour connaître ce qui nous intéresse, à savoir la quantité d’énergie qui sort de cette boîte, il manque encore le débit d’air et la température d’entrée.

Quelques essais de ventilation ont étrangement montré que l’air n’est pas moins chaud quand on ventile fort. Du coup, c’est la vitesse de ventilation maxi qui a été retenue, et il y a espoir d’extraire encore un peu plus de chaleur avec un débit d’air plus important.

La puissance électrique du système est de 81w, 64w pour la ventilation d’air et 17w pour la pompe du circuit d’eau. Et la consommation totale en fin d’hiver a été de 13 kWh, en un peu plus d‘un mois de service.

ceci est la température de l’air à l’autre bout des tuyaux, après avoir traversé la toiture et avant la conversion en eau chaude. Il y a 2 courbes toujours pour la raison qu’il n’est pas évident, en plein hiver, d’avoir un jour complètement sans nuages.

La première courbe retrouve l’allure de la courbe précédente, excepté le creux au sommet dû à quelques nuages, mais semble t-il, avec quelques degrés en moins dus aux déperditions dans les tuyaux.

La deuxième est incomplète, commence vers midi (il faut penser à mettre le thermomètre en place quand il fait bien beau…) mais confirme ce maxi de température vers 62°, soit environ 10° perdus dans le transport. J’espère pouvoir mesurer plus précisément cet écart.

Quant à l’eau qui sort de l’échangeur en direction du plancher chauffant, je n’ai pas fait de « prise pour la sonde » qui me permette de mesurer précisément sa température, et d’enregistrer les mesures. Les quelques mesures que j’ai faites par contact me donnait des maxi de l’ordre de 30°.

Un peu plus touffu comme courbe ! j’avais deux thermomètres enregistreurs qui espionnaient : un dans mon séjour, l’autre à l’extérieur. Voici donc le bilan des températures hivernales, un parallèle entre dedans et dehors.

Pour dehors, on retrouve bien cet hiver exceptionnellement doux, sans le moindre gel dans cette période mesurée.

Pour l’intérieur, il faut une petite explication. C’est une maison qui est habituée à réagir au soleil, bien avant sa façade solaire : elle a des grandes baies vitrées au sud. La courbe bleue, c’est un « electrosoleillogramme » : un jour de soleil, et on a un pic de température ; un jour sans soleil, la courbe se maintient péniblement, voire descend.

Sur l’allure générale, il y a bien une tendance à la remontée des températures intérieures à la mise en service de la façade, alors que les températures extérieures avant et après cette mise en service n’ont pas de tendance marquée.

Il faut dire, en faveur de la façade, que le thermomètre était dans le séjour, pièce qui n’est pas chauffée directement par la façade. Mais par contre il faut reconnaître que le mois de février a aussi été nettement plus ensoleillé, comme le montre la fréquence des « pics » de la courbe bleue. Donc, même sans cette façade, les températures seraient remontées… mais de combien ?

Bon, alors là, j’ai un peu honte, la photo d’un thermomètre… y’a plus scientifique comme preuve ! Mais celui là, il donne un résultat sympathique : 23.5°, dans la salle de bains, un 23 février ! Cette pièce était toujours plus froide que les autres, parce que située au nord. Il y a eu quelques jours de soleil qui se sont enchaînés, la température est bien montée dans la maison, et cette pièce se retrouve plus chaude que les autres : c’était bien ce que j’espérais, rendre les pièces au nord plus confortables et les utiliser pour donner un peu plus d’inertie à la maison. Pour pondérer ce résultat, cette pièce est traversée par les tuyaux d’arrivée d’eau chaude qui viennent de l’échangeur, donc elle est un peu favorisée par rapport aux autres. Et cela rejoint une autre observation sur la courbe précédente, à savoir qu’à la mise en service de la façade, ce sont surtout les températures minima de la maison qui ont eu une nette amélioration : merci l’inertie.

Donc, les baies vitrées fournissant déjà un chauffage bien efficace, cette façade apporte simplement un plus de confort dans la maison, un rééquilibrage entre pièces au nord et pièces au sud. Mais il faut reconnaître qu’elle est surtout conçue, pour l’instant, pour apporter l’essentiel de sa chaleur dans l’atelier ; pour avoir bien plus de chaleur dans l’habitation, il aurait suffi de disposer différemment les tuyaux.

Et bien m’a pris d’envoyer l’air dans le garage : au moins une des colles utilisées, du silicone censé résister à 100° et être classé A+ question émissions, dispense une odeur particulièrement désagréable, qui semble s’atténuer très lentement avec le temps. Je dois faire les recherches pour retrouver la coupable. Dans les silicones, il en existe que l’on utilise pour faire des moules alimentaires qui vont au four : il devrait être possible de trouver quelque chose de sain. Mais ce mauvais point doit demander des recherches, voire la fixation des vitrages doit être repensée, sans colles.

our finir, une belle leçon de cet hiver expérimental sans chauffage, à travers une petite analyse de la période « difficile » : quelques jours de janvier sans soleil, la façade n’étant pas encore opérationnelle (et de toutes façons sans soleil direct elle n’aurait rien apporté). Les températures (extérieures…) étaient relativement clémentes, mais ceci est une constante de notre climat méditerranéen, où les jours nuageux sont doux.

La température intérieure reste, en moyenne, 6.5° au dessus de la température extérieure. Et ne descend pas sous les 15°. Sans aucun autre chauffage qu’un soleil caché par les nuages. La façade ne déclenche pas s’il n’y a pas un rayon de soleil. Mais les baies vitrées, elles, apportent de la chaleur même sans soleil ! Il faut savoir que j’ai construit cette maison il y a 20 ans, l’isolation peut être bien améliorée en particulier celle des vitrages qui n’ont pas de traitement thermique. Par contre elle a des ombrages complètement escamotables qui laissent rentrer tout le rayonnement diffus.

Ce qui laisse supposer qu’avec des standards d’isolation actuels ET des grandes fenêtres bien orientées, ET AUCUN OMBRAGE d’hiver, pour profiter de tout le rayonnement diffus, la température mini doit pouvoir facilement gagner 2° supplémentaires, donc ne quasiment pas descendre sous les 17°. Et une meilleure isolation rimant avec meilleur confort à température égale, le chauffage traditionnel doit pouvoir devenir complètement facultatif sous nos climats méridionaux avec une maison simplement bien conçue.

J’insiste juste (lourdement) sur les ombrages complètement escamotables : les casquettes fixes,

même si elles ne sont pas inutilement surdimensionnées pour « l’ennemi d’été », sont simplement un gâchis, autant pour le confort lumineux d’hiver que pour la facture de chauffage.

Décevant, ce résultat de façade ? Je viens en effet d’émettre l’idée que l’on peut s’en passer. Pour ma part, mener ce projet était de l’ordre de l’expérimentation et de la recherche d’un confort solaire sans aucun chauffage traditionnel : je dois reconnaitre que sur ce dernier point je commence à me sentir à l’abri de la précarité énergétique. En même temps je m’aperçois qu’il y a encore d’autres pistes, toujours plus simples, mais à essayer aussi. Et j’ai la chance d’avoir des grandes fenêtres au sud et d’habiter dans une région ensoleillée. Mais il y a d’autres régions où le soleil est moins généreux, il faut des outils pour le capter au maximum quand il est là. Et il n’est pas toujours possible d’ouvrir autant que l’on veut des fenêtres au sud, surtout en rénovation où ce dispositif semble pouvoir apporter une excellente solution.

Ce qui fonctionne :

Incontestablement ça apporte de la chaleur, le surplus est difficile à mesurer. Mes thermomètres sont tous tombés en panne et je n’ai pas persévéré dans les mesures…

L’ossature de support des vitres est en bois, c’est fondamental de le garder : des ossatures métalliques seraient conductrices de la chaleur, et cela crée des différences de température qui peuvent fendre les vitrages, et cela imposerait du verre trempé. Je l’ai appris de l’expérience d’un métallier qui a eu le problème. Au moins avec le bois ça fonctionne.

Aucun problème l’été, même pas besoin de ventiler la façade.

Ce qu’il faut améliorer :

le choix que j’ai fait, d’intercaler un dispositif pour chauffer l’eau du plancher chauffant, complique beaucoup et génère des déperditions sensibles. Utiliser l’air chaud directement serait bien plus efficace mais n’est pas adapté à mon besoin : avec de grandes baies vitrées au sud, les jours de soleil j’ai bien assez chaud.

Les vitres sont collées avec du joint silicone, ce qui est bien pratique mais, avec l’élévation de température ces colles ont une odeur très désagréable. Bien que cette odeur s’atténue avec le temps, après trois ans elle persiste encore. Ce n’est pas un problème pour moi, l’air chaud tourne en circuit fermé. Par contre il n’est pas actuellement possible de se chauffer directement avec cet air chaud. J’ai imaginé des solutions pour atténuer voire supprimer cet inconvénient.

Le bilan :

Ce mur a eu pour moi un gros avantage : j’ai décidé d’arrêter mon chauffage définitivement.

Et surprise, les jours nuageux la température ne baisse pas rapidement. Les baies vitrées, pourtant agées de plus de 20 ans, deux fois moins isolantes que les vitrages actuels, continuent d’apporter de la chaleur même sans soleil.

Pour mon cas, comme pour la plupart des autres, renforcer l’isolation (et s’orienter au sud avec de grandes fenêtres, avec des ombrages complètement escamotables en hiver !) est une solution bien plus agréable, économique, et efficace. Et cela doit fonctionner sous tous les climats : le zéro chauffage est facile à obtenir au sud, demande plus d’isolation pour des climats plus rudes, et en tous cas l’appoint de chauffage peut être réduit à une valeur anecdotique.

Ce genre de réalisation est intéressante pour les rénovations où il n’est pas possible d’ouvrir des fenêtres au sud, ou en complément pour les régions froides.

Article initialement publié le 15/08/2014

Oui, c’est avant tout une astuce de fainéant… et j’assume ! Ceci dit, je l’aime aussi parce qu’elle n’économise pas que l’énergie de l’usager : elle épargne dans bien des cas la mise en route du fer à repasser, et dans les autres réduit sensiblement son temps de fonctionnement.

Et, puisque nous sommes dans la quête de l’autonomie énergétique, cette qualité est d’autant plus intéressante qu’un fer à repasser a une consommation intense et que cela augmente le besoin en batteries d’une installation autonome.

Elle peut aussi économiser l’essorage du linge, parce que non seulement le vêtement n’est pas froissé par l’essorage, mais en plus il ressort mouillé, ce qui est indispensable dans la recette. Mais comme il est rare que l’on s’habille qu’en t shirt, l’essorage est quand même à faire pour le reste du linge. C’est vrai que remouiller complique un peu, soit on le fait dehors avec le jet d’eau, soit au dessus de la douche ou du bain et il faut avoir aussi aménagé un support adapté. L’économie de travail, ça se mérite : c’est même un art de vivre… qui prend du temps ! (et de la place dans ce cas précis) Le fait de devoir remouiller limite aussi l’usage de ce « cintre » à la saison d’été, parce que en hiver ce serait un peu trop long à sécher. Ce qui n’est pas gênant : c’est surtout en été que l’on a besoin de repasser ses t shirts.

Bon, si vous êtes quand même toujours partants, voici la description de l’outil : Un crochet et un tube plastique : ici c’est un tube d’arrosage goutte à goutte, semi rigide. Ce tube est vendu en rouleau, sorti de son rouleau sa courbure est un peu trop prononcée, si on le laisse déroulé au soleil quelques jours, il ressort avec une courbure impeccable. Ce tube peut aussi être fait avec du tuyau d’arrosage souple, dans ce cas il faut le rigidifier avec un fil de fer, qui peut être récupéré sur un cintre métallique. Avec cette option, on peut, luxe suprême, ajuster la courbure du cintre au vêtement. La pièce clef, le crochet. Un fil de fer tordu avec une pince. Le crochet du haut, c’est pour s’accrocher à son support. Forme libre, excepté qu’il est à 90° du crochet du bas. Le crochet du bas, il doit pincer le tube, il a donc une forme en U avec les deux brins parallèles suffisamment rapprochés pour que le tube ne glisse pas quand il est entre eux. Sur le haut du U, un brin s’écarte pour que le tube puisse rentrer.

Ici c’est du fil de tension de clôture, plutôt gros 2,7mm pour être précis. Un fil de cintre métallique doit aussi pouvoir faire l’affaire.

Test avant/après, avec un t shirt qui a séché sur un étendage classique après un essorage machine : on glisse le tube par les manches, on insère le crochet, et on asperge d’eau : La version manches longues existe aussi : Plus encombrant, mais ici c’est télescopique : 2 bouts de tube diamètre 16 dans un tube « manches courtes » en diamètre 20.

Pour les vêtements féminins, les découpes sont souvent plus compliquées et le résultat n’est pas toujours à la hauteur.

Mais des fois, le défroissage à l’eau fonctionne sur un cintre classique.

Avant :

Après : Bon repassage estival plein de fraîcheur !