Le Chauffe-Eau Solaire modulable de
Helga et Philippe Girard
La Brillane 04
phil.girard3 chez wanadoo.fr

La maison

Agriculteurs bios dans les Alpes de Haute Provence nous avons construit en 2007/2008 une maison comprenant notre habitation, un gîte rural accessible aux handicapés (label tourisme et handicap) et des locaux professionnels. Nous avons voulu qu’elle soit en accord avec nos convictions écologistes et notre pratique quotidienne d’agriculteurs, c'est-à-dire bioclimatique, passive (moins de 20kwh/m²/an), en matériaux écologiques à énergie grise minimale et les plus sains possibles, etc, etc.… Le truc de fondus, quoi !
Au final nous avons bâti avec tous les problèmes que cela peut poser une maison de 250m² à ossature bois et isolation paille (murs et toits). La paille a été produite sur place en botte carrée de 80 cm. Le bois (sapin douglas) vient du Tarn, acheté sur pied, il a été coupé (à la bonne lune !), débardé et scié et non traité par des copains bucherons-scieurs indépendants.
De conception bioclimatique la maison a de grandes baies vitrées (double vitrage, argon et faible émissivité) au sud, des surfaces tampons (pièces froides) et de faibles ouvertures au nord, une protection solaire d’été par des persiennes et des débords de toitures (casquettes). Un puits canadien couplé à une vmc double-flux assure la ventilation sans perte calorique. Des murs de refends intérieurs (agglos montés à l’envers et remplis de terre extraite du terrassement) et une dalle lourde sur hérisson permettent une inertie suffisante. Après un an d’utilisation le résultat est là, la maison est agréable, elle « fonctionne », il n’y fait pas trop chaud l’été (24°c intérieur, 36°c extérieur) mais surtout elle se chauffe presque toute seule l’hiver. En décembre 2009 nous eu un matin au lever du jour -9°c dehors et 17.8c dedans après 5 jours de gros froids sans chauffage. Dès que le soleil brille un peu, ce qui est fréquent même en hiver chez nous, il fait bon dans la maison et les jours gris un petit poêle à bois d’une puissance nominale de 6 kW fait le complément avec une consommation minimaliste estimée à 500kg de « chutes » du bois de charpente pour l’hiver 2008/2009.
Le tout est terminé par des enduits extérieurs terre/chaux, et même un intérieur dans le gîte, réalisés par une super équipe de maçons, et des peintures « naturelles », « écologiques », plus ou moins performantes, plutôt moins que plus d’ailleurs, notamment pour la marque Auro que je vous déconseille.

Projet ECS

Dès le départ il nous était évident de limiter au maximum nos consommations énergétiques et même de produire plus d’électricité que nous n’en consommons comme nous le faisons depuis 4 ans sur notre ferme. Pour cela des panneaux solaires photovoltaïques et thermiques devaient être posés sur le toit mais le charpentier couvreur au dernier moment s’y refusa pour des raisons techniques alors qu’il avait participé à l’élaboration du projet depuis le permis de construire, les panneaux PV seront donc installés un peu plus loin sur un hangar en construction et les thermiques au sol à côté de la maison.
L’objectif était de produire la (presque) totalité de notre eau chaude sanitaire, l’électricité venant en complément les jours sans soleil et uniquement les jours sans soleil et non le contraire le solaire venant en complément de l’électricité comme dans les pubs EDF. Nous avons commencé par rencontrer des plombiers-chauffagistes-bricolos qui vous parlent prioritairement du crédit d’impôt avant de vous parler techniques. Aucun n’a pu répondre à nos questions : comment avoir de l’eau chaude en hiver, comment être sûr que ce n’est pas l’électricité qui chauffe le ballon, comment ne pas avoir de surchauffe en été, quelle est l’inclinaison optimale,… Nous commencions à désespérer quand nous avons, ô bonheur ! rencontré par des amis communs Pierre Amet, l’excellentissime fondateur de l'Association Apper que nous ne remercierons jamais assez, bien qu’il ne s’invite que trop rarement à venir casser la croûte avec nous alors qu’il bosse à 15 minutes de là. Nous avons donc conçu l’installation avec lui.
Nous avons opté pour quatre panneaux GM Tinox 2510 (1.988m x 1.218) et deux ballons de 300 litres et une régulation basic.
Les panneaux sont installés sur un châssis autoconstruit et réglable, j’avais un peu des doutes sur une position à l’année à 70° et j’ai préféré me laisser la possibilité de réajuster l’inclinaison en cours de saison (début de printemps et fin d’automne). Il s'avère après une année de retour que c’était peut-être superflu.
Nous avons fait le choix de 2 ballons  de 300 L plutôt que d’un à 600 L pour plusieurs raisons. Nous sommes souvent 2 dans la maison, mais par contre avec le gîte nous voulions une capacité de 8 personnes donc nous cherchions une installation assez souple pour pouvoir par exemple en hiver ne remplir qu’un ballon mais à une température suffisante et plus rapidement. Les deux ballons ont donc été installé en parallèle avec des vannes permettant d’en découpler un. Je ne suis pas sûr que c’était bien utile puisque sur une année j’ai du me servir du système une ou deux fois. De toutes façons le rendement des panneaux, notamment en hiver est plus important si on a une grosse quantité d’eau à chauffer que si on veut faire de l’eau très chaude, (en décembre janvier, février il est difficile de monter à plus de 50°) donc autant utiliser les 2 ballons. L’installation est complétée par un cumulus électrique de 50 L en série après les ballons qui peut être shunté. Il est réglé pour produire de l’eau à 40° pour permettre une douche sans ajout d’eau froide. Je ne le démarre que quand l’eau des ballons descend au dessous de 37, il suffit donc facilement pour rattraper les quelques degrés manquants.
J’ai un petit regret, les ballons ne sont pas très bien isolés, ils ont une déperdition que j’estime de 5 ou 6 degrés par 24h et il faudrait peut-être avant l’installation essayer de les sur isoler.
 
En bref ça fonctionne bien, nous avons même été en juillet une douzaine de personnes pendant quelques jours sans recours à l’électricité, avec l’impression que plus on tire d’eau chaude plus il y en a. Il n’y a pas de surchauffe (maximum 80°), de l’eau chaude toute l’année sans soucis mais avec une petite gestion nécessaire.
Nous avons également branché les 2 laves vaisselles et les 2 laves linges (maison et gîte) sur l’eau chaude solaire. Les lave vaisselles en direct, un lave linge après un mitigeur de salle de bain, l’autre étant neuf et conçu pour cela.

Petite histoire : j’ai fait la première partie de l’installation (pose des ballons, des panneaux, une partie de la tuyauterie) puis pour les finitions (raccordement ballons/réseau eau chaude/eau froide) j’ai fait appel à un plombier professionnel proche de la retraite qui n’avait jamais rien fait avec du solaire et qui n’y croyait pas vraiment. Il m’a répété plusieurs fois qu’un ballon électrique de 50 L n’était pas suffisant, il a commencé en mon absence par le brancher en entrée de circuit pour chauffer l’eau froide entrant dans les ballons. Finalement il a fait ce que je voulais, le client est roi, mais quand je l’ai rappelé quelques jours plus tard pour venir installer un mitigeur en sortie de ballons car l’eau partant dans le réseau sanitaire était à 80 ° (on était en octobre et la maison était encore vide), il était assez surpris, c’est ce jour là qu’il a commencé à y croire.
2ème petite histoire (moins drôle) : quand j’ai installé les panneaux, je les ai posé sur les châssis, reliés entre eux avec les raccords inter panneaux sans les fixer aux châssis et caler avec quelques palettes pour attendre le lendemain. Manque de chance, pendant la nuit, quelques rafales de mistral ont fait basculer les panneaux  et une des vitres s’est brisée. C’est du verre sécurit donc cela fait beaucoup de petits morceaux, un seau de 5L pour une vitre de 2.5m². Heureusement les vitres sont fixées sur les panneaux par des baguettes clipsées facilement démontables et l’importateur a pu me fournir un verre de remplacement.

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