Voici la description de mon chauffage et particulièrement de ma nouvelle PAC DAIKIN Altherma HT 16 !
La maison en 1997
- Date de construction : 1970 (avant la première crise du pétrole)
- Superficie : 146 m2
- Lieu : Bouches du Rhône
- Orientée sud, plein pied, sur vide sanitaire
- Murs en briques creuses (2 rangées de 15 cm) + 1 à 2 cm plâtre
- Dalle béton au plafond mais combles perdus
- Nombreuses portes fenêtres en simple vitrage (6) sur terrasse
- Une cheminée ouverte
L’ancien chauffage
- Chaudière acier Zaegel-Held type BCI 2 au fuel (25kW, incluant ECS) datant de 92 ou 93
- 11 radiateurs : séjour (3), cuisine (1), couloir (1), chambres (4), salle de bain (1), salle de douche (1)
- Régulation en tout ou rien à partir d’un thermostat mécanique dans le séjour
Les (nombreux) travaux depuis 1997:
- Installation d'un thermostat programmable simple dans une chambre loin de la cheminée…
- Installation de robinets thermostatiques sur les radiateurs des pièces les plus chaudes
- Déroulage de laine de verre 20 cm sur 75% des combles (le reste servant de grenier)
- Réfection en PER du circuit de distribution radiateurs, l'ancien en acier faisant l'objet de plus en plus de fuites
- Remplacement des ouvrants par double vitrage (en plusieurs phases)
- Isolation intérieure d’une chambre au nord avec plaques 5cm laine de roche + BA13
- Installation d’un insert dans la cheminée existante
- Installation d’un système de récupération d’air chaud de l'insert et soufflage vers les chambres
- Isolation intérieure séjour côté sud avec plaques 5cm laine de roche + BA13
- Isolation extérieure séjour côté nord (isolant Styrodur 8cm dans le garage)
- Isolation intérieure couloir longeant la terrasse sud et desservant les chambres avec plaques 5cm laine de roche + BA13
- Remplacement de certains radiateurs par des modèles classiques mais surdimensionnés
- Réfection de la terrasse nord et suppression d'un pont thermique sur une dizaine de mètres entre celle-ci et la maison
- Création d’une véranda côté sud et de son plancher chauffant (17 m2)
Je n'ai pas de mesure fiable de consommation de fuel année après année, mais le confort de la maison a progressé à chaque étape comme le prix du fuel. J'ai vu comme tout le monde les factures grimper et la dernière pour un remplissage de cuve de 2500 l pour la consommation de l'année m'a décidé à changer de système de chauffage et à poursuivre les travaux d'isolation.
Les travaux de 2012
- L’isolation des combles par 30 cm de Comblissimo en vrac
- La pompe à chaleur DAIKIN Altherma HT 16 kW
Le couplage des 2 types de travaux conduisant à une prime de 1000€.
Les travaux en cours non encore finis
- Isolation par l’extérieur des murs nord et ouest
Je ne m’étends pas sur l’installation de la pompe à chaleur, les photos valant mieux qu’un long discours. A noter cependant :
- que j’ai préféré garder l’ancienne chaudière "au cas où". Un jeu de vannes manuelles permet d’isoler la pompe à chaleur et de repartir de la chaudière vers les radiateurs.
- un ballon tampon de 50 litres alimentant 2 circuits secondaires à des températures différentes (radiateurs et plancher chauffant)
- l'installation a duré 2 jours et demi, par une équipe qui m'a paru très professionnelle et ayant mis beaucoup de soin aux "travaux liés au gaz"
Le groupe extérieur
Le groupe intérieur et le ballon de mélange bleu
Ancienne chaudière
Je me suis lancé également dans un système de mesure de l’énergie consommée par la PAC afin d’optimiser son réglage et d'avoir des relevés de consommation fiables (voir plus bas).
Voici en quelques mots la démarche suivie pour le réglage de la PAC:
- lecture attentive sur www.chaleurterre.com des posts relatifs aux PAC de la même famille. Je suis donc sensibilisé à la nécessité d'éviter les cycles courts. Je décide également d'installer de quoi suivre la consommation électrique de la PAC et des circulateurs ainsi que les températures associées, seul moyen à mon sens de s'assurer du bon réglage et comportement de la PAC.
- à l'installation de la PAC, les réglages de base sont tels qu'il est peu vraisemblable que des cycles courts se produisent. En revanche, chaleur assurée dans la maison et satisfaction du client (jusqu'à ce qu'il reçoive sa facture EDF)…
- je passe un peu de temps à régler la loi d'eau et arrive très vite à la conclusion qu'il est impossible d'éviter les cycles courts compte tenu des températures courantes (autour de 10°C).
- à l'aide de mon dispositif de mesure et enregistrement des consommations, je recherche la température minimale de loi d'eau conduisant à un fonctionnement stable. Cette température est de 38°C pour une plage de température externe allant de 10 à 15°C.
- je dévalide le régime de nuit, au moins pour ce début de saison, car faire descendre la consigne de quelques degrés pour la nuit et passer en deçà de la barre fatidique des 38°C engendre une instabilité de la PAC et des cycles courts.
- je découvre en comparant le relevé des consommations entre le mode loi d 'eau et le mode "température fixe" une plus grande instabilité de la PAC par température douce en mode loi d'eau. Depuis ce constat, je ne fonctionne qu'en mode "température fixe".
- je lance une série de mesures pour évaluer la consommation pendant des phases de fonctionnement type.
1) fonctionnement stabilisé à 38°C
Au cours de cette mesure, la PAC est en fonctionnement 38-33-8 (Tsortie-Tentrée-Text) sans loi d'eau. Compte tenu des températures externes rencontrées (autour de 10°C), la PAC fonctionne en régime continu et minimal, entrecoupé de ce que j'imagine être un OR (Oil Recovery) car il fait trop doux pour un dégivrage. La consommation moyenne horaire sur plus de 6 heures de fonctionnement s'établit autour de 1,15 kWh (incluant cet OR). Le maximum enregistré est de 1,35 kWh par température nocturne descendant jusqu'à 4°C avec 2 OR dans la nuit.
2) démarrage à froid
La phase consiste à faire passer la température d'eau de sortie de 17°C à 40°C. La durée approximative de cette phase est d'1 heure avant d'atteindre un fonctionnement stabilisé. La consommation maximale moyenne sur cette heure est d'environ 3 kWh. Dans l'heure suivante, la consommation moyenne horaire se stabilise à 1,5 kWh pour une température d'eau de sortie de 40°C. A noter que la mesure est faite alors que la PAC est en loi d'eau et la régulation parait plus "chahutée" qu'en T fixe. L'arrêt complet de la PAC n'est "rentable" que s'il dure au moins 2 ou 3 heures. Dans le cas contraire, il vaut mieux laisser la PAC tourner.
3) passage de 38°C à 40°C
Cette phase pourrait correspondre au besoin d'un peu plus de confort le matin avant le lever. Le fonctionnement stabilisé s'obtient assez vite mais conduit très souvent la PAC à passer en mode dégivrage compte tenu de la baisse de température au niveau du groupe extérieur. Puissance moyenne sur 2 heures légèrement supérieure à 1,5 kW.
4) dégivrage ou OR
Je ne suis pas sûr de l'objectif de ce que j'ai mesuré là (dégivrage ou OR) compte tenu des températures extérieures rencontrées. L'objet de cette mesure était d'évaluer l'impact d'un cycle de dégivrage/OR lors d'un fonctionnement en continu de la PAC. Le dégivrage/OR commence par un arrêt de la PAC suivi d'une phase d'"inversion" consistant à prélever de l'énergie du ballon mélangeur pour l'envoyer vers le groupe extérieur. Puis, la PAC se remet en route et compense la perte d'énergie du ballon mélangeur. Le dégivrage lui-même (injection de "chaud" dans le groupe extérieur) dure environ 4 mn pour une "perturbation" totale de 30 mn (jusqu'au retour de la PAC à des conditions stabilisées). Dans les conditions de mesure 38-33-8, ce dégivrage/OR "coûte" environ (2.0 kW – 1.2 kW) * 0.5h = 0,4 kWh, c'est-à-dire l'équivalent de 20mn de chauffage stabilisé.
- à partir du résultat de ces mesures, je décide de programmer le fonctionnement de la PAC pour ce mois de Novembre 2012 selon 2 profils:
1) un premier profil "Semaine" correspondant aux étapes suivantes:
- passage de la température de sortie eau de 38 à 40°C à partir de 5:00,
- coupure de la PAC de 7:00 à 17:00 (si personne à la maison),
- démarrage de la PAC en mode T fixe à 38°C à partir de 17:00 et jusqu'au lendemain matin.
Un enregistrement permet de voir l'évolution de la température interne au cours d'un tel cycle. Celui-ci a été effectué avec des températures diurnes de 15°C et nocturnes allant de 8 à 4°C. Les variations sont tout à fait acceptables et on voit clairement l'apport solaire de la véranda autour de midi. La température intérieure de 20-21°C est soutenue pendant la nuit, augmente légèrement au matin, décroit assez rapidement ensuite suite à l'arrêt de la PAC, se relève autour de midi en raison de l'apport solaire, re-décroit jusqu'à la relève de 17:00. Au bilan, un cycle neutre montrant une bonne adéquation entre l'apport et la consommation.
La consommation estimée à partir des mesures sur les différentes phases donne environ 22 kWh, correspond au relevé journalier observé au sous-compteur.
2) un deuxième profil "Week-end" à température de sortie eau fixe 38°C
La température interne reste très stable avec une poussée autour de midi en raison de l'apport solaire de la véranda (si l'ensoleillement est au rendez-vous, ce qui est assez courant car on est dans le midi tout de même…).
La consommation maximale estimée sur cette journée type est légèrement supérieure à 30 kWh.
Le système de mesure
- Il est basé sur un sous-compteur délivrant 400 impulsions par kWh consommé par la PAC et les circulateurs.
- la mesure de la période est effectuée par un Arduino qui la transmet à un PC toutes les 30s.
- la mesure et sa moyenne sont affichées à l'aide d'un logiciel traceur développé sous Processing. Au-delà de l'affichage en temps réel des mesures, celles-ci sont enregistrées dans un format permettant une exploitation ultérieure par Excel.
Les courbes présentées plus haut proviennent de cette exploitation Excel.
- la mesure des températures se fait pour le moment à l'aide d'un enregistreur USB, fort pratique de par son autonomie et de sa capacité à être installé partout mais dont la synchronisation avec d'autres données comme la consommation se révèle laborieuse.
- je suis donc en train de raccorder à l'Arduino une chaine de capteur OneWire (DS18B20) afin de faciliter l'analyse des données.
En attendant les compléments qui viendront au fur et à mesure de la saison, voici pour conclure les points positifs et négatifs de mon expérience PAC qui ne fait que commencer.
Ce que je referai ou les points positifs
- tous les travaux d'isolation qui sont un pre-requisit pour gagner en confort avec notamment arrêt des courants d'air, suppression des parois froides, meilleure inertie, autonomie en chauffage grâce à l'insert et au système de distribution d'air chaud,
- le chauffage basse température continu, même en radiateur "conventionnel», qui procure un confort inégalé en comparaison avec le fonctionnement en "tout ou rien" de la chaudière,
- le choix d'économiser le boitier de commande déporté,
- le premier bilan de consommation qui parait très prometteur,
- la bonne qualité de l'installation et un très bon niveau d'échange avec l'installateur face aux questions posées,
- le dispositif de mesure "maison" dont j'imagine de nombreuses possibilités (enregistrement de paramètres suite à évènements, surveillance automatique et alerte en cas d'anomalie…),
- et bien sur toutes les infos apportées par Chaleur Terre que je remercie « chaleureusement » au passage !
Les questions que je me pose encore ou les regrets:
- ne pas avoir installé des planchers chauffants quand j'ai refait le carrelage des chambres (erreur de jeunesse…),
- une petite impression de surdimensionnement de la PAC mais nous ne sommes pas encore rentrés dans l'hiver. Elle est néanmoins effacée par le bilan très prometteur de la consommation et l'écart raisonnable de prix entre les différentes puissances de PAC,
- des réglages à la mise en route par l'installateur ne correspondant pas aux spécificités de l'installation mais répondant à des consignes "usine". Je n'ai, en tout cas, jamais entendu parler d'un installateur qui prendrait la peine, suite à la mise en route d'une installation, de faire un suivi de consommation et/ou de température pour trouver le réglage optimum pour son client…
- un déclenchement des dégivrages/OR pas bien compris compte tenu des températures extérieures rencontrées. J’ai trouvé peu de documentation sur les OR. La PAC fait-elle bien la même chose pour ces 2 besoins différents ?
A suivre donc au fur et à mesure du déroulement de cette première saison de chauffe !
