GEMINI : plus d'espace pour l'équipement technique

La maison GEMINI est en réalité une maison d'un étage et demi, comprenant un étage d'habitation et un demi-étage technique, avec des tiroirs faisant office de cave.

Quelle technologie prend le moins de place dans une maison ? L'électricité qui sort de la prise. Des panneaux infrarouges fixés au mur, d'une épaisseur de quelques millimètres seulement, un chauffe-eau instantané de 22 kW pour l'eau chaude, et le tour est joué. Le gaz prend alors un peu plus de place. Mais tout cela reste ultra-bon marché. On trouve un tel chauffe-eau instantané au propane sur Alibaba pour environ 50 €.

La production d'énergie et un rendement élevé nécessitent de l'espace

60 modules de 2 378 mm x 1 134 mm représentent déjà 160 m². Avec une épaisseur de 30 mm, cela fait près de 5 m³ d'équipement technique. À cela s'ajoutent des batteries de 160 kWh et les onduleurs. Tout cela nécessite également beaucoup d’espace. Non seulement les batteries, mais aussi les mesures de protection contre l’incendie obligatoires à partir de 100 kWh. Il suffit d'envelopper le local technique avec des panneaux de laine minérale en acier de 100 mm d'épaisseur pour résoudre le problème. Comment éviter alors un conflit d'objectifs entre « plus d'espace de vie » et « suffisamment de place pour les équipements techniques » ? C'est très simple : il suffit de regrouper tout le matériel technique dans un local de 1,4 m de haut situé sous le niveau de l'habitation. Personne ne veut d'un espace de vie de 1,4 m de haut, donc le problème est réglé. Comment en est-on arrivé là ? À cause de la limite de hauteur de 4 m dans la circulation routière. La maison GEMINI devait en effet être transportée en 6 parties jusqu'à son lieu d'installation, et il fallait repousser les limites du possible. On a donc le salon de 2,5 m de haut, le toit au-dessus, le plancher en dessous et la remorque de 550 mm de haut. Que faire avec ce qui reste de la hauteur maximale de 4 m ? C'est à partir de ces réflexions qu'ont été conçus l'accumulateur de chaleur à basse température situé sous la maison et le système de tiroirs remplaçant la cave. Bien sûr, avec une hauteur de 4 m, il n'est pas possible d'aménager deux étages, mais un étage et un espace très généreux pour les installations techniques. Les accumulateurs de chaleur à basse température de 40 m³ contribuent également à améliorer l'efficacité : ils ne prélèvent la chaleur de l'air que pendant les heures les plus chaudes de la journée ; en cas de vague de froid, les 40 m³ d'eau, dont la température passe de 20 °C à 5 °C, fournissent une réserve de chaleur de 696 kWh.

Écart de température entre l'heure la plus chaude et l'heure la plus froide de la journée, de 2005 à 2020, à Salzbourg. De gauche à droite : de janvier à décembre. De haut en bas : écart de 25° à 0°.

Production d'eau chaude sanitaire

Il y a le chauffe-eau. L'eau du robinet y est acheminée et chauffée. On peut se doucher jusqu'à ce que le chauffe-eau soit vide. Tout le contenu du chauffe-eau doit être régulièrement chauffé à plus de 60 °C pour éliminer les légionelles. À des températures aussi élevées, le coefficient de performance d'une pompe à chaleur diminue considérablement. L'autre méthode consiste à utiliser une station d'eau fraîche. Elle se compose d'un réservoir d'eau chaude et d'un échangeur de chaleur à plaques. Dès qu'un robinet d'eau chaude est ouvert, l'eau du robinet s'écoule d'un côté de l'échangeur de chaleur à plaques, tandis que de l'autre côté s'écoule l'eau du réservoir, acheminée par une pompe. Les systèmes classiques utilisent généralement une température de 50 °C dans le réservoir. Dans la maison GEMINI, cette température est fixée à 42 °C. Un échangeur de chaleur à plaques aux dimensions généreuses, qui chauffe l'eau du robinet à 41 °C, et un grand réservoir doté d'une isolation thermique efficace. Que diriez-vous d’un réservoir d’eau de 1 m³ recouvert de 20 cm de mousse PIR ? Cela ne représente que 2,75 m³. Impossible à caser dans une maison conventionnelle.

	GEMINI 1 000 l	Premium 500 l
Contenance en litres	1 000	500
température de l'eau	42°	50°
Perte thermique à environ 20 °C en W	33	80
Perte de chaleur annuelle en kWh	289	701
Coefficient de performance de la pompe à chaleur	3,4	2,9
Consommation d'électricité annuelle en kWh	85	242

Ce ne sont là que les pertes en mode veille, juste pour maintenir l'eau chaude dans le ballon. La différence équivaut à environ 1 000 km parcourus en voiture par an. Cela ne coûte pas plus cher que le ballon de 500 l doté d'une isolation thermique « Premium ». Cela prend simplement beaucoup plus de place.

Record mondial en matière de production d'eau chaude

J'ai déjà eu une visioconférence à ce sujet avec une équipe du Livre Guinness des records : record du monde d'efficacité en matière de production d'eau chaude. L'astuce : en hiver, l'eau du robinet ne peut atteindre que 5 °C. Elle est d'abord chauffée à 15 °C par un échangeur de chaleur à plaques à partir du réservoir de stockage à basse température. L'échangeur de chaleur à plaques suivant prélève de l'eau à 27 °C dans le réservoir tampon destiné au chauffage. Le troisième échangeur à plaques récupère la chaleur du ballon d’eau chaude à 42 °C. Ainsi, la majeure partie du chauffage s’effectue avec des rendements nettement supérieurs à ceux obtenus à 42 °C.

Réduction du nombre de cycles de la pompe à chaleur

Autrefois, les pompes à chaleur ne pouvaient qu'être mises en marche ou arrêtées. Aujourd'hui, la quasi-totalité des pompes à chaleur courantes sont équipées d'un onduleur. Celui-ci permet de réguler la vitesse de rotation du compresseur. Mais si une pompe à chaleur de 5,6 kW a une puissance minimale de 1,7 kW, cela peut encore être bien trop. Cette pompe à chaleur remplit différentes fonctions : le chauffage, la climatisation, la production d'eau chaude et éventuellement le chauffage d'une petite piscine. Dans une maison bien isolée, même 1,7 kW est excessif, même à -10 °C. Dans ce cas, il faut revenir à un fonctionnement par cycles : réglage de l’onduleur au minimum, mais avec des mises en marche et arrêts réguliers. À quelle fréquence ? On considère qu'une fréquence inférieure à 10 fois par jour est optimale. Plus de 50 démarrages par jour sont considérés comme un gaspillage. Si la pompe à chaleur délivre au minimum 1,7 kW et que la charge de chauffage est de 0,5 kW, cela représente 1,2 kW en trop. Avec un réservoir tampon généreusement dimensionné, cela suffit pour 8 heures, ce qui ne représenterait plus que 3 cycles par jour. Tout est possible, ce n'est qu'une question d'espace.

Système de ventilation avec récupération de chaleur

Dans les bâtiments anciens, le système de ventilation individuelle par pièce reste pratiquement la seule solution : percer un trou de 150 mm dans le mur à l'aide d'une scie cloche un peu plus grande, puis y installer le système de ventilation. Pour un système de ventilation centralisé, il faut des conduits de ventilation. Celles-ci doivent avoir un diamètre de 200 mm, ce qui facilite considérablement l'entretien et garantit un niveau sonore et une consommation d'électricité très faibles. Qui peut installer aussi facilement un conduit de 200 mm dans le plafond ? Sur une année, la différence entre 13 W et 30 W avec des conduits de 130 mm représente tout de même 150 kWh. L’avantage par rapport à la ventilation individuelle : l’air entre dans le salon et la chambre à coucher et est évacué dans la salle de bains, les toilettes et la cuisine. C’est ce qu’on appelle les pièces d’arrivée d’air et d’évacuation d’air. Voici ma vidéo sur le système de ventilation.

La maison GEMINI est en réalité

La maison GEMINI est en réalité une maison d’un étage et demi, comprenant un étage dédié à l’habitation et un demi-étage technique, avec des tiroirs servant de cave. S'il s'agissait de deux étages, la discussion sur chaque mètre carré dédié aux installations techniques s'engagerait immédiatement : ne vaudrait-il pas mieux utiliser ce mètre carré pour l'espace de vie plutôt que pour les installations techniques ?

EWG - Énergie, chauffage, garage

Que faire lors de la rénovation d'une maison ancienne lorsqu'il n'y a tout simplement pas assez de place pour accueillir tous les nouveaux équipements techniques ? Je connais une maison en bois datant de l'an 2000 où le chauffage au gaz est installé dans un débarras de 2 m². C'est pour résoudre ce problème qu'a été conçu l'EWG (Energie Wärme Garage). Mais là aussi, les contraintes sont considérables. Seulement 3 batteries de 15 kWh au lieu de 11. Pas de place pour un réservoir tampon. À la place du réservoir de chaleur à basse température, un réseau de forages de 3 à 9 m de profondeur sous le garage.

Maisons miniatures

Il y a quelques jours, on m'a signalé un projet de « tiny house » : 28 m² destinés aux travailleurs saisonniers du secteur de la restauration. C'est une très bonne idée ; autrefois, on logeait les travailleurs saisonniers dans les combles et les caves. Un peu selon le principe que celui qui travaille toute la journée n'a pas le droit d'exiger un certain confort dans son logement. Il s'effondre dans son lit, épuisé, et est réveillé avant le début de son service. Certains ne peuvent s'empêcher de résoudre n'importe quelle énigme ; moi, je ne peux m'empêcher de résoudre n'importe quelle énigme énergétique. Une pompe à chaleur : où l'installer et, surtout, où en trouver une adaptée à une charge thermique très faible ? Je me suis très vite tourné vers les PCM (matériaux à changement de phase) pour éviter le fonctionnement intermittent constant d'une pompe à chaleur surdimensionnée. Cela coûte cher, mais quand on manque de place, on ne peut que compenser ce manque par davantage d'argent. Mes recherches sur Alibaba pour trouver des accumulateurs de chaleur PCM prêts à l'emploi n'ont rien donné. En revanche, j’ai reçu peu après sur mon portable une publicité d’une entreprise suisse. Elle propose des accumulateurs PCM prêts à l’emploi. Je n’ai pas encore reçu de liste de prix, mais je suppose qu’ils seront plus élevés que sur Alibaba.

Recherche de projets de rénovation de logements

Cela fait déjà 4 projets. Ils sont assez dispersés géographiquement : Burgenland, l'Elbe, Brême, la Suisse. Je serais ravi de recevoir d'autres propositions de projets.

Les composants électroniques du chauffage mural : bloc d'alimentation, régulateur PWM pour les ventilateurs et un micro-ordinateur équipé du Wi-Fi et du Zigbee pour la commande.

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Qui sommes-nous ? Nos actionnaires. J'invite tous les anciens actionnaires, ainsi que les nouveaux – qui, je l'espère, seront bientôt nombreux –, à nous envoyer des contributions de ce type.

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