Un chauf­fage d’ap­point grâce au pho­to­vol­taïque

La cha­leur dé­ga­gée par les mo­dules pho­to­vol­taïques en toi­ture est mise à pro­fit pour ap­por­ter un com­plé­ment de chauf­fage dans la mai­son.

Maison et Travaux - - Sommaire - Texte : Cé­dric Ro­gnon. Pho­tos : Guillaume At­ger.

Au pied du mas­sif de la Char­treuse, près de Gre­noble, cette mai­son an­cienne est chauf­fée à l’élec­tri­ci­té : plan­cher chauf­fant au rez-de-chaus­sée et ra­dia­teurs à l’étage. Pour ré­duire sa fac­ture, le pro­prié­taire choi­sit la pose de cap­teurs so­laires pho­to­vol­taïques en toi­ture. Il prend contact avec l’en­tre­prise Lu­men­sol qui met en oeuvre le sys­tème Ea­sy Roof Boost’R. Conçu et com­mer­cia­li­sé de­puis un an par IRFTS, spé­cia­liste fran­çais des sys­tèmes d’in­té­gra­tion pho­to­vol­taïques, ce pro­cé­dé as­tu­cieux est un com­plé­ment de l’ins­tal­la­tion so­laire pho­to­vol­taïque qui contri­bue au chauf­fage de la mai­son.

Deux mo­dules aé­ro­ther­miques

Orien­tée plein sud, avec une pente de 30°, la toi­ture se prête à l’ins­tal­la­tion de pan­neaux so­laires. Vingt-deux mo­dules pho­to­vol­taïques mo­no­cris­tal­lins à haut ren­de­ment sont mis en place en in­té­gra­tion de toi­ture, c’est-à-dire en sub­sti­tu­tion des tuiles pour as­su­rer l’étan­chéi­té de la cou­ver­ture. Au­tant de mo­dules de 300 Wc que la sur­face du toit le per­met ont été ins­tal­lés, soit une puis­sance to­tale de 6,6 kWc. À la dif­fé­rence d’un dis­po­si­tif tra­di­tion­nel, le champ so­laire pho­to­vol­taïque in­tègre deux mo­dules sup­plé­men­taires. Ces deux cap­teurs aé­ro­ther­miques servent au chauf­fage de la mai­son. Pla­cés en par­tie haute du champ so­laire, ils captent et concentrent le flux de cha­leur gé­né­ré en sous­face des mo­dules pho­to­vol­taïques. Leur concep­tion, avec une sur­face en­tiè­re­ment vi­trée et de mul­tiples ca­naux pour frei­ner le flux d’air, aug­mente la tem­pé­ra­ture de l’air avant qu’il soit in­suf­flé dans la mai­son. Par exemple, un air ex­té­rieur à une tem­pé­ra­ture de 11 °C, après avoir été échauf­fé à 17,8 °C au contact des mo­dules pho­to­vol­taïques, at­teint 48,8 °C en sor­tie du cap­teur aé­ro­ther­mique.

Cais­son d’in­suf­fla­tion dans les combles

Cet air chaud est in­suf­flé de­puis le cap­teur aé­ro­ther­mique vers la mai­son. À chaque cap­teur cor­res­pondent une gaine (dia­mètre 125 mm) et une bouche d’in­suf­fla­tion. L’ins­tal­la­tion as­so­cie deux cap­teurs aé­ro­ther­miques. Deux gaines sont donc re­liées au cais­son d’in­suf­fla­tion pla­cé dans les combles per­dus. L’air chaud est ache­mi­né jus­qu’aux deux bouches d’in­suf­fla­tion si­tuées à l’étage : l’une dans une salle de jeu, l’autre dans le cou­loir. Le chauf­fage aé­ro­ther­mique est pi­lo­té par un ther­mo­stat sans fil (Ho­ney­well), grâce à deux sondes de tem­pé­ra­ture : l’une en toi­ture, sous le cap­teur aé­ro­ther­mique, l’autre dans la mai­son. Les oc­cu­pants peuvent choi­sir la tem­pé­ra­ture de consigne et c’est le cais­son d’in­suf­fla­tion qui mo­dule la quan­ti­té d’air chaud. En été, l’in­suf­fla­tion d’air chaud est stop­pée pour évi­ter toute sur­chauffe dans la mai­son. Ce chauf­fage so­laire re­tarde la mise en route des ap­pa­reils de chauf­fage élec­trique et li­mite leur du­rée de fonc­tion­ne­ment. Autre in­té­rêt : op­ti­mi­ser le fonc­tion­ne­ment de l’ins­tal­la­tion so­laire pho­to­vol­taïque. En va­lo­ri­sant et di­mi­nuant la tem­pé­ra­ture sous les mo­dules (d’au­tant plus per­for­mants qu’ils sont froids), on ob­tient ain­si jus­qu’à 10 % de gain de pro­duc­tion élec­trique par rap­port à une ins­tal­la­tion standard.

Vente du sur­plus

Pour son ins­tal­la­tion pho­to­vol­taïque, le pro­prié­taire avait le choix : soit vendre toute l’élec­tri­ci­té pro­duite sur le ré­seau ; soit au­to­con­som­mer une par­tie de l’élec­tri­ci­té pro­duite et vendre le sur­plus ; en­fin, tout au­to­con­som­mer. Il a choi­si l’op­tion mé­diane : au­to­con­som­mer l’élec­tri­ci­té so­laire pro­duite et vendre le sur­plus sur le ré­seau à un ta­rif de 0,2354 eu­ro/kWh (ta­rif du 1er jan­vier au 31 mars 2017, ré­vi­sable tous les tri­mestres), ga­ran­ti pen­dant 20 ans. Il a pré­fé­ré cette op­tion à la re­vente to­tale, au­jourd’hui fi­nan­ciè­re­ment plus avan­ta­geuse. Si le prix de vente est ac­tuel­le­ment plus éle­vé que le prix d’achat de l’élec­tri­ci­té (0,157 eu­ro/kWh pour cette mai­son), le pro­prié­taire fait le pa­ri d’une in­ver­sion de cette ten­dance dans les pro­chaines an­nées. Il n’a pas non plus op­té pour l’au­to­con­som­ma­tion to­tale qui était, au mo­ment de l’ins­tal­la­tion, plus com­plexe à mettre en oeuvre. Des évo­lu­tions sont, de­puis, in­ter­ve­nues. Elles pren­dront ef­fet à par­tir du 1er oc­tobre pro­chain pour en­cou­ra­ger l’au­to­con­som­ma­tion, en­core très mar­gi­nale en France.

Gain fi­nan­cier

Le pro­prié­taire consomme au­jourd’hui en­vi­ron 15 000 kWh par an, tous usages élec­triques confon­dus. La pro­duc­tion pho­to­vol­taïque pré­vi­sion­nelle s’élève à 8 139 kW par an, soit en­vi­ron la con­som­ma­tion élec­trique de l’ha­bi­ta­tion sans la con­som­ma­tion du chauf­fage élec­trique. La si­mu­la­tion réa­li­sée par l’ins­tal­la­teur pré­voit que 20 % de l’élec­tri­ci­té pro­duite sont au­to­con­som­més, et que 80 % sont ven­dus. La vente du sur­plus de­vrait donc gé­né­rer un re­ve­nu an­nuel de 30 694 eu­ros, soit 1 535 eu­ros par mois. Outre ces re­ve­nus, la mise en place du chauf­fage aé­ro­ther­mique va ré­duire la fac­ture du chauf­fage élec­trique pour un coût de fonc­tion­ne­ment qua­si nul. Seule con­som­ma­tion élec­trique : le mo­teur du cais­son de ven­ti­la­tion dont la puis­sance de 70 W est mi­nime Mise en oeuvre : Lu­men­sol, en­tre­prise la­bel­li­sée Qua­liPV et RGE Qua­li­bat. Coût : 17 495 € TTC four­ni po­sé, dont 1 200 € de cré­dit d’im­pôt.

Con­trai­re­ment à d’autres sys­tèmes concur­rents, ce chauf­fage aé­ro­ther­mique n’in­tègre pas de ré­sis­tance élec­trique dans le cais­son d’in­suf­fla­tion pour at­teindre la tem­pé­ra­ture de consigne. C’est le mo­dule aé­ro­ther­mique en concen­trant la cha­leur qui la rem­place, sans alour­dir la fac­ture d’élec­tri­ci­té.

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