Systèmes de chauffage économes en énergie : comment et sur quoi économiser ?

Le chauffage des bâtiments industriels et des maisons coûte assez cher. Les systèmes de chauffage économes en énergie permettent de réduire les dépenses de factures, grâce auxquels vous pouvez économiser des sommes importantes sans renoncer au confort intérieur.

Nous vous proposons de découvrir quelles sont les options pour améliorer l'efficacité énergétique de la maison et quelles sont les particularités de leur utilisation. Un aperçu détaillé des technologies d'économie d'énergie vous aidera à décider de l'opportunité d'installer tel ou tel type de système de chauffage.

Méthodes pour améliorer l'efficacité énergétique de la maison

Réduire les coûts énergétiques utilisés pour le chauffage peut se faire par différentes méthodes :

• en améliorant l'efficacité énergétique du bâtiment ;
• en utilisant un système de « Maison intelligente » ainsi que d'autres automatismes permettant de minimiser les coûts ;
• en réduisant les pertes électriques à l'aide de radiateurs et d'autres appareils ;
• en augmentant le rendement des chaudières ou des poêles de chauffage ;
• en utilisant des types d'énergie écologiques (bois, panneaux solaires).

Pour obtenir de meilleurs résultats, vous pouvez combiner deux options ou plus.

Même le système de chauffage le plus fiable et de qualité ne sera pas très utile si la maison perd beaucoup de chaleur ; il convient donc de prendre des mesures pour empêcher les fuites de chaleur par les fissures et les fenêtres ouvertes.

Il est important de prendre des mesures simples mais efficaces en recouvrant les sols, les murs, les portes, les plafonds et les cadres de fenêtres de matériaux isolants. En plus de l'isolation selon les exigences normatives, vous pouvez également ajouter une isolation supplémentaire. Cela permettra de réduire encore davantage les pertes de chaleur, augmentant ainsi l'efficacité énergétique du bâtiment.

Pour une isolation thermique de qualité, vous pouvez faire appel à un spécialiste en audit énergétique. Il réalisera une thermographie de la maison, ce qui permettra d'identifier les zones de pertes de chaleur les plus intenses, dont l'isolation doit être prioritaire.

En règle générale, les plus grandes pertes de chaleur se produisent à travers les murs, le plancher des combles, ainsi que le plancher sur solives. Ces zones nécessitent une isolation thermique de qualité. Pour éviter les fuites de chaleur par les fenêtres, vous pouvez utiliser des volets qui se ferment la nuit.

Système de gestion « Maison intelligente »

Les dispositifs automatiques du système “Smart Home” peuvent apporter une contribution énorme à l'économie des combustibles utilisés pour la production de chaleur.

Vous pouvez atteindre un niveau d'efficacité maximal en choisissant un système équipé d'une série de fonctions supplémentaires, à savoir :

• la régulation en fonction des conditions météorologiques ;
• un capteur de température installé à l'intérieur ;
• la possibilité de contrôle externe avec échange de données prévu ;
• la priorité des circuits.

Examinons tous les avantages mentionnés ci-dessus plus en détail.

La régulation de la température en fonction de la météo dans la maison implique l'ajustement du niveau de chauffage du fluide caloporteur en fonction de la température extérieure. S'il fait très froid dehors, l'eau du radiateur sera un peu plus chaude que d'habitude. En revanche, lorsque le temps se réchauffe, le chauffage devient moins intense.

L'absence d'une telle fonction entraîne souvent une augmentation excessive de la température ambiante dans les pièces. Cela entraîne non seulement une surconsommation d'énergie, mais aussi un inconfort pour les occupants de la maison.

Les panneaux tactiles de commande offrent la possibilité de sélectionner l'option du mode d'économie d'énergie, ce qui permet de régler rapidement et facilement la température dans la maison.

La plupart de ces appareils proposent deux modes : « été » et « hiver ». En utilisant le premier, tous les circuits de chauffage sont désactivés, seuls les dispositifs destinés à une utilisation toute l'année restent en fonctionnement, par exemple le chauffage de la piscine.

Le capteur de température ambiante n'est pas seulement utilisé pour contrôler le maintien de la température réglée automatiquement. En règle générale, cet appareil est associé à un régulateur, ce qui permet d'augmenter ou de diminuer le chauffage si nécessaire.

Le capteur de température extérieur est un composant indispensable de la plupart des unités de contrôle des « Maisons intelligentes ». Ces appareils sont obligatoirement installés à l'intérieur, et si l'alimentation en chaleur se fait par étage, alors également à chaque étage.

Le thermostat peut être programmé pour réduire la température dans les pièces pendant certaines heures, par exemple lorsque les occupants quittent la maison pour travailler, ce qui permet de réaliser d'importantes économies de chauffage.

Priorité des circuits de chauffage lors du fonctionnement simultané de différents appareils. Ainsi, lors de la mise en marche du chauffe-eau, l'unité de contrôle désactive les circuits auxiliaires et autres dispositifs de l'alimentation en chaleur.

Grâce à cela, la puissance de la chaufferie est réduite, ce qui permet de diminuer les coûts de combustible et de répartir uniformément la charge sur une période donnée.

Le système de climatisation, reliant en un réseau unique la gestion de la climatisation, du chauffage, de l'alimentation électrique et de la ventilation, non seulement augmente le confort de la maison et minimise les risques de situations imprévues, mais permet également d'économiser les combustibles.

Les actionneurs de la climatisation, qui régulent toutes les fonctions de maintien des paramètres de température dans la pièce, sont généralement cachés des regards, par exemple, placés dans l'armoire de distribution.

Contrôle externe – la possibilité de transmettre des données vers les smartphones permet aux propriétaires de suivre la situation afin d'apporter rapidement des corrections si nécessaire. L'une de ces solutions est le module GSM pour chaudière de chauffage.

Réduction des coûts à l'aide d'appareils

Le système de chauffage le plus efficace est considéré comme celui qui permet d'atteindre un chauffage confortable à une température minimale du fluide caloporteur. Pour atteindre cet objectif, il est préférable d'utiliser le système de plancher chauffant à eau.

Cette méthode se distingue par son confort et son hygiène, de plus les structures sont complètement dissimulées, ce qui permet de combiner le plancher chauffant avec différents types de revêtements traditionnels : carrelage, linoléum, moquette, parquet.

Malheureusement, dans des conditions climatiques rigoureuses, les planchers chauffants ne sont souvent pas capables de compenser les pertes de chaleur, surtout si la maison dispose de grandes surfaces vitrées. Cela s'explique par le fait que la température maximale admissible du revêtement de sol a une limite stricte : elle ne doit pas dépasser +27°C.

La meilleure option dans ce cas est la combinaison d'un plancher chauffant avec des radiateurs modernes qui peuvent être raccordés par le bas depuis le sol ou le mur, ce qui permet d'éliminer les tuyaux peu esthétiques de l'intérieur.

Il existe un vaste assortiment de radiateurs disponibles à la vente, qui diffèrent non seulement par le fabricant et le type d'appareil, mais aussi par la couleur, la forme et la taille. Cela permet de trouver le modèle optimal pour l'intégrer à l'intérieur.

Si l'on part du principe d'efficacité énergétique, il est préférable d'opter pour un schéma bitube à collecteurs rayonnants pour le chauffage par radiateurs. Dans ce cas, une branche de chauffage spéciale est installée dans chaque pièce – l'élément d'alimentation et de retour.

Un tel système permet de maintenir une température différente dans chaque pièce, avec un impact minimal sur les pièces voisines.

Chaudières et poêles économes en énergie

Pour économiser l'énergie provenant des combustibles fossiles, il convient de remplacer le radiateur traditionnel par un poêle écologique et économe en énergie (à huile ou à gaz) ou par une chaudière de chauffage. Dans le premier cas, il est important de prêter attention au système de conduits d'air qui distribue l'air chauffé dans les pièces.

Si la durée de vie de votre ancienne chaudière dépasse dix ans, il est préférable de la remplacer par un modèle moderne dont le rendement peut atteindre 94 pour cent.

Lors de l'utilisation de chaudières, il est également nécessaire de prévoir les canalisations par lesquelles l'eau circulera vers les radiateurs ou les systèmes de plancher chauffant.

Lors du choix d'une chaudière ou d'un poêle, il est important de prendre en compte les facteurs suivants :

1. Présence d'une ventilation. Une chaudière ou un poêle équipé d'une chambre de combustion étanche doit être alimenté par un flux d'air extérieur. Cela empêche une éventuelle pollution de l'air à l'intérieur de la pièce et réduit le risque de pénétration d'air extérieur dans la maison.
2. Présence d'un allumage électrique. Ces modèles sont considérés comme beaucoup plus efficaces que les versions à flamme pilote.
3. Un échangeur de chaleur et un condenseur de grande capacité, qui permettent d'accumuler l'énergie excédentaire, ce qui permet d'économiser sur la production de nouvelles calories.

Les poêles et chaudières modernes, bien qu'ils fonctionnent avec des combustibles fossiles (fioul, propane), sont néanmoins considérés comme des appareils économes en énergie et respectueux de l'environnement. Leur fonctionnement nécessite une quantité minimale de combustible, et la quantité de substances nocives émises lors de la combustion est infime.

Utilisation de combustibles écologiques

Actuellement, l'accent est mis sur le développement des énergies alternatives utilisant des ressources renouvelables.

Parmi les options les plus courantes, on peut citer :

• bois ;
• les pompes à chaleur ;
• les dispositifs de conversion de l'énergie solaire.

En outre, d'autres méthodes de technologies d'économie d'énergie sont développées, par exemple, les installations éoliennes.

Chauffage par poêles à bois

Pendant des siècles, le bois a été largement utilisé pour le chauffage des maisons et la cuisson des aliments : c'est une ressource renouvelable accessible à la majorité de la population. Pour produire de la chaleur, on peut utiliser non seulement des arbres entiers, mais aussi des déchets de bois comme le petit bois, les branches et les copeaux.

Des poêles à bois spéciaux sont conçus pour brûler ce type de combustible ; ils peuvent être préfabriqués en fonte ou soudés en acier.

Inconvénients des poêles à bois

Cependant, ces appareils présentent un certain nombre d'inconvénients qui entravent leur utilisation généralisée :

1. Les poêles à bois sont considérés comme les chauffages les moins écologiques parmi ceux fonctionnant avec des sources d'énergie renouvelables : lors de la combustion du bois, une grande quantité de produits de combustion est libérée dans l'air.
2. La préparation du bois de chauffage, effectuée soi-même, nécessite un travail considérable : abattage des arbres, sciage et fendage du bois. De plus, les poêles doivent être nettoyés fréquemment de la cendre accumulée.
3. Les appareils de chauffage au bois sont également considérés comme les plus dangereux en termes d'incendie, car un mauvais entretien des conduits de fumée peut provoquer un incendie.
4. Les poêles chauffent la pièce où ils se trouvent, tandis que l'air des autres espaces peut rester froid pendant longtemps.
5. Les appareils de chauffage à bois ne conviennent pas à l'installation dans un logement urbain ordinaire – certains modèles peuvent être installés dans des appartements, mais ce processus exige l'accord et la préparation d'un grand nombre de documents.

Lors du choix d'un poêle à bois, il faut privilégier un modèle moderne et efficace. Certaines options sont dotées de dispositifs spéciaux – des neutralisateurs catalytiques, qui permettent de brûler les liquides et gaz incomplètement brûlés, ce qui augmente l'efficacité et réduit les émissions d'éléments nocifs.

Pour une plus grande efficacité, certains modèles de poêles à bois sont équipés de doubles parois ou de ventilateurs. Ces options permettent d'améliorer la circulation de l'air, augmentant la production et la diffusion de la chaleur.

Certains poêles à bois modernes sont également équipés de cloisons spéciales situées au-dessus de la chambre de combustion. Elles dirigent les gaz et liquides restants vers le feu, augmentant l'efficacité des matériaux combustibles. De telles conceptions permettent également de réduire l'accumulation de créosote.

Pour un chauffage plus uniforme, on peut envisager l'installation d'un poêle mixte bois-gaz, qui permet d'utiliser simultanément deux types de combustibles. Il est également possible d'installer des poêles à bois extérieurs : ils chauffent l'eau qui circule à travers un système d'échange thermique, chauffant les pièces.

Deux variétés de pompes à chaleur

Ces appareils ont depuis longtemps gagné une grande popularité : c'est l'un des types de chauffage domestique les plus efficaces, présentant un minimum de danger pour l'environnement.

Une variante courante de la pompe à chaleur aérothermique est appelée « mini-split ». Elle possède une unité extérieure et une ou plusieurs unités intérieures, qui peuvent fournir de l'air chaud ou froid.

Les modèles présents sur le marché sont de deux types :

1. Pompes à chaleur aérothermiques. Des appareils équipés de dispositifs spéciaux capables de capter la chaleur de l'atmosphère même par temps froid (jusqu'à -20°C) puis de la distribuer dans la maison via des conduits d'air installés.
2. Pompes à chaleur géothermiques. Ces dispositifs permettent d'utiliser la chaleur du sol. Pour ce faire, on effectue une pose horizontale en boucles dans le sol, en dessous du niveau de gel (généralement en dessous de 1,2 m). Si la surface du terrain est trop petite, les pompes sont installées dans des forages verticaux, dont la profondeur peut atteindre 200 m. Plus de détails sur l'organisation de ce type de chauffage sont donnés dans cet article.

Bien que le fonctionnement des pompes à chaleur nécessite de l'électricité, ces appareils sont reconnus comme économes en énergie, car par rapport aux ressources consommées, ils extraient beaucoup plus de chaleur – un pour trois pour les aérothermiques, un pour quatre pour les géothermiques.

De plus, ces appareils ne polluent pas l'air et sont totalement ignifuges. L'avantage des pompes à chaleur est leur capacité à fonctionner en mode inverse, c'est-à-dire non seulement à chauffer mais aussi à refroidir l'air. Sur les appareils géothermiques, on peut également installer des chauffe-eau, assurant un chauffage de l'eau jusqu'à +60°C.

Bien que le coût des dispositifs géothermiques soit plus élevé que celui des aériens, la première option est considérée comme plus prometteuse car ces pompes ont une plus grande efficacité (+)

Les maisons neuves et rénovées peuvent être équipées à la fois d'appareils thermiques et géothermiques, tandis que dans les anciennes, seules les pompes du premier type peuvent être installées.

En utilisant des pompes à chaleur, il faut noter que leur efficacité dépend de la différence de température entre le consommateur et la source. En cas de gel, il faut utiliser un équipement avec une puissance bien supérieure, ou recourir à des appareils supplémentaires pour le chauffage de la maison, par exemple des chaudières ou des poêles à haut rendement énergétique.

Dispositifs solaires d'économie d'énergie

Récemment, une grande importance est accordée au développement de technologies permettant d'utiliser l'énergie solaire à des fins domestiques et industrielles.

Capteurs solaires à air

Une méthode simple et économique pour chauffer un bâtiment, le plus souvent utilisée comme source d'énergie supplémentaire. Dans ce cas, des dispositifs spéciaux sont installés sur le toit, côté sud de la maison, de sorte que même en hiver, la lumière du soleil tombe sur eux.

Une fois que la température maximale est atteinte à l'intérieur de la chambre, un minuscule ventilateur responsable de l'échange thermique s'allume automatiquement. L'air des pièces commence à traverser le capteur et, après avoir cédé la chaleur, retourne à l'intérieur de la maison.

En fonction de l'efficacité énergétique du bâtiment et de la quantité de lumière solaire, le capteur peut chauffer un espace d'une superficie de 44 m² et plus.

Les capteurs solaires à air sont des dispositifs peu coûteux, fiables et efficaces. Avec certaines compétences, on peut fabriquer ces appareils soi-même (+)

Des capteurs durables, dont l'entretien nécessite un minimum de moyens, conviennent pour une installation dans des maisons neuves ou rénovées.

Ces dispositifs constituent une option de chauffage écologiquement rentable pour les bâtiments, mais leur installation nécessitera des calculs minutieux pour déterminer correctement le réseau dimensionnel et la puissance prévue des capteurs.

Selon leur conception, les modules solaires peuvent fonctionner de manière totalement autonome ou utiliser une petite quantité d'électricité du réseau. Dans ce dernier cas, il faudra apporter les modifications correspondantes au câblage électrique.

Capteurs solaires à eau

Les systèmes solaires de production d'eau chaude sanitaire constituent une variante plus complexe des dispositifs solaires. Leur conception comprend les capteurs décrits ci-dessus, montés sur le toit du bâtiment, un ballon de stockage, le plus souvent installé dans un local de service (cave, débarras), ainsi que les tuyaux qui les relient.

Le fluide caloporteur, qui peut être de l'eau ou un antigel non toxique, est propulsé par une pompe dans les capteurs solaires, où sa température augmente considérablement. Ensuite, il retourne dans le réservoir, d'où la chaleur est transférée via un échangeur à l'eau contenue dans un ballon spécial.

Le fluide bien chauffé est utilisé pour des applications domestiques, par exemple pour le chauffage au sol ou un système de production d'eau chaude instantanée.

Le schéma représente un système solaire de production d'eau chaude sanitaire. Avec un grand nombre de capteurs solaires et un réservoir volumineux, il convient parfaitement pour chauffer une maison entière (+)

Les systèmes solaires pour le chauffage des bâtiments fonctionnent silencieusement, sans émission de substances nocives. Ils peuvent être utilisés sous différents climats, mais leur efficacité varie en fonction de la région spécifique – ce paramètre doit être vérifié avant l'installation.

Un schéma de chauffage économe en énergie convient aussi bien aux nouvelles constructions qu'aux bâtiments anciens, mais il est important de noter qu'une petite quantité d'électricité est nécessaire pour faire fonctionner les dispositifs de commande électroniques et les pompes.

Le principal inconvénient de ces systèmes est la production d'un excès d'eau chaude pendant les saisons chaudes. En été, cela peut poser problème : en général, l'excès de chaleur est évacué par un tuyau enterré.

Chauffage solaire passif

Un moyen économique de chauffer une maison consiste à utiliser un système de chauffage solaire passif. Ces installations ne nécessitent ni raccordements supplémentaires ni dispositifs mécaniques annexes, comme des pompes ou des ventilateurs.

La seule chose nécessaire pour le chauffage est un grand nombre de journées ensoleillées et un soleil bas, qui apporte de la chaleur aux fenêtres situées du côté sud.

En général, la chaleur intérieure est absorbée pendant la journée par les murs en brique ou en plâtre, ainsi que par les sols en béton. La nuit, elle est restituée pour maintenir une température confortable dans le bâtiment.

Pour qu'une telle maison soit économe en énergie, elle doit être étanche et bien isolée thermiquement. Pour cela, on utilise des fenêtres spéciales à faible émissivité, qui conservent la chaleur en hiver et la reflètent en été.

La fonction de chauffage solaire passif doit être prévue dès la phase de conception de la maison. L'ajouter à un bâtiment existant est extrêmement difficile.

L'option solaire passive dans les régions ensoleillées permet d'économiser 50 à 79 % sur les frais de chauffage. Il est tout à fait naturel que la construction d'une telle maison coûte beaucoup plus cher aux propriétaires qu'une construction classique, mais à long terme, l'avantage d'une telle conception est évident.

Malheureusement, dans le climat russe, cette méthode n'est pas très demandée en raison des basses températures, car davantage de chaleur est perdue par les fenêtres qu'il n'en provient de la lumière solaire.

Le chauffage solaire – une orientation prometteuse qui gagne en popularité chaque année. L'utilisation de systèmes solaires est particulièrement pertinente dans les régions chaudes. Notre site dispose d'une série d'articles consacrés aux systèmes de chauffage solaire.

Nous vous conseillons de consulter :

1. L'énergie solaire comme source d'énergie alternative : types et particularités de l'utilisation des systèmes solaires
2. Panneaux solaires pour résidence secondaire et maison : types, principe de fonctionnement et procédure de calcul des systèmes solaires
3. Comment fabriquer un capteur solaire pour le chauffage de vos propres mains : guide pas à pas

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo ci-dessous présente l'une des méthodes d'économie d'énergie les plus efficaces – l'utilisation de capteurs solaires.

Il existe de nombreuses variétés de systèmes de chauffage consommant un minimum de combustible fossile. La tâche principale des résidents est de choisir le schéma le plus optimal de chauffage économe en énergie.

Bien que l'installation de telles structures nécessite certains moyens, elles s'amortissent rapidement car elles permettent d'économiser efficacement sur les frais de chauffage.

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