Confort thermique de la yourte

Le confort thermique c’est à mon sens primordial pour se sentir bien dans son habitat. Il est conditionné par plusieurs facteurs :

La température : Le thermomètre affiche une valeur qui peut différer de votre ressenti. En effet, la température ressentie est une moyenne entre la température de l’air et la température des parois. (temp ressentie = (temp de l’air * temp paroi) / 2.
Prenons l’exemple d’une maison en pierre sans isolant, l’hiver. Imaginons que votre mur de pierre soit à 14°, vous allez devoir chauffer à 20° pour avoir un ressenti de 17°. Alors que si la paroi était plus chaude (16° car isolée par l’extérieur par exemple) on atteindrait le ressenti de 17° simplement en chauffant à 18°. L’énergie économisée pour monter de 2° un habitat tout l’hiver est considérable.
La température des parois est donc une donnée importante à prendre en compte pour le confort thermique.

Culturel : La zone de confort pour un anglais inactif légèrement vêtu se situe entre 14,5 & 21°C, pour les États-Unis entre 20 & 26°C et pour un habitant des régions tropicales entre 23 & 29,5°C.

Les mouvements d’air : ils accélèrent les échanges thermiques avec la peau. Souvent appréciés en été mais pas trop en hiver…

L’humidité de l’air : La zone de confort se situe entre 35 & 70% d’humidité dans l’air. En dessous de 20%, l’air nous semble trop sec car on ressent un assèchement des muqueuses. Jusqu’à 80% l’ambiance reste supportable si la température n’est pas trop élevée. En été, la sensation d’inconfort est plus grande dans l’air humide que dans l’air sec, puisque l’évaporation de la sueur qui régule notre température de peau est ralentie.

La vue, l’ouïe : tous les sens participent au ressenti thermique : les couleurs chaudes, la lumière, la vue du feu, le son du crépitement du feu accentuent l’impression de chaleur.

Références, pour aller plus loin :

Dans ma yourte

Je vais tâcher de partir de ces différents facteurs et de les transposer à la yourte, sauf pour le facteur culturel bien sûr…

Je livre ici mes observations, mes ressentis ou ceux de gens qui sont passés dans ma yourte contemporaine installée sous la Bretagne, à 10km du littoral. Ils ne valent donc pas pour toutes les yourtes…

En hiver

La température : Le confort thermique est vraiment bon, ça me saute au yeux quand une personne de mon entourage me le fait remarquer. Par exemple, un matin de novembre, une amie entre dans la yourte (qui n’avait pas été chauffée) :

  • L’amie : « Ho il fait bon, pas chaud mais pas trop froid non plus… »
  • Elle retire son manteau
  • Moi : « Ton corps te dit qu’il fait combien ? »
  • L’amie : « Environ 18°C »
  • Moi : « Le thermomètre indique 13, 14°C »

Ou encore :

  • Un ami : « Ho il fait bon, il chauffe bien le poêle… « 
  • Moi : « ha non là il est éteint ».

J’explique ça du fait qu’il n’y a pas de paroi froide, on est directement en contact avec l’isolant, du coup la température de l’air est semble-t-il souvent très proche de la température de la paroi. Depuis qu’on est dans la yourte on allume rarement le poêle s’il fait moins de ~13°C.

Ceci dit, la yourte n’ayant pas d’inertie, on est quand même soumis à de beaux écarts de température en une journée. Nous avons partiellement corrigé ce problème avec le poêlito (poêle de masse : http://david.mercereau.info/chauffer-sa-yourte-en-construisant-un-poelito-poele-type-rocket-stove/ ), ce qui permet une diffusion douce de la chaleur du poêle tout au long de la journée. Le scénario typique d’une journée d’hiver c’est :

  1. Le matin il fait 9°C au levé (2° dehors), le poêle est encore tiède.
  2. On allume, au bout d’1/2 heure il fait 15°, 1 heure il fait 18° on coupe le feu
  3. La chaleur emmagasinée dans la masse se diffuse toute la journée, on reste dans les ~17°, s’il y a du soleil, ça monte doucement ;
  4. Le soir vers 18, 19h on rallume le feu, le poêle est encore bien chaud donc le tirage part directement. On fait ~1h30 de chauffe et on en profite pour faire la cuisine dessus. A 21H on avoisine les 22°C on en profite pour se mettre tout nu et prendre une douche…

Les mouvements d’air : La yourte n’est pas pleinement étanche à l’air, on commence à ressentir quelques mouvements d’air quand le vent passe au delà de ~45Km/h (c’est pas tout les matins quoi)

L’humidité de l’air : Je n’ai pas de données sur le % d’humidité dans la yourte, n’ayant pas de quoi le mesurer. Ce que je peux dire c’est que notre toile est perspirante, donc laisse s’échapper une partie de l’humidité ; le poêle à bois assèche l’air ; notre plancher est isolé (ce qui évite les remontées d’humidité)… On a quand même de la condensation qui perle sur la toile intérieure quand les températures extérieures passe sous les 0°C et qu’on a pas du tout aéré dans la journée… Mais je ne sais pas trop dire pourquoi quand il fait « trop froid » ça perle et le reste du temps non…

La vue, l’ouïe : Avec 2 portes vitrées + 2 baies + le dôme zénithal et les murs en draps blancs, la yourte baigne dans la lumière, ce qui accentue la sensation de chaleur. On allume jamais la lumière en journée même s’il fait mauvais temps, tellement c’est lumineux. De plus le poêle nous laisse voir la flamme et entendre le tirage et le crépitement du bois, ce qui accentue aussi la sensation de chaleur.

En été

La température, les mouvements d’air : Dans un logement sans inertie (comme une yourte, une caravane…) il est nécessaire d’avoir une bonne circulation d’air. L’été dernier nous n’avons eu qu’une après-midi ou il ne faisait pas bon rester dans la yourte tellement il y faisait chaud. C’était une journée très chaude sans un brin d’air à l’extérieur. Les autres jours, quand l’air arrive à circuler, avec les deux portes ouvertes plus le dôme, l’air circule suffisamment pour que ça soit vivable.

L’humidité de l’air : toujours pas de données, mais aucun problème de condensation étant donné que la yourte est tout le temps ouverte l’été…

 

Four solaire (cuiseur type boîte) 2ème version (avec tutoriel vidéo)

A travers ce blog, j’ai été contacté par l’association Low-tech Lab qui souhaitait réaliser un tutoriel vidéo de mon four solaire type boîte. Le Low-tech Lab est une association portée par Gold of Bengal. Gold of Bengal a pour mission la recherche, l’aide au développement et la promotion de solutions répondant à des problématiques d’intérêt général, dans le respect et la valorisation de la nature ainsi que des ressources propres à chaque territoire.

Je leur ai donc fait une liste de course et je suis allé dans leur atelier pour le réaliser. Voici le tutoriel détaillé en image :

Et voici la vidéo qui va avec :

Par rapport à mon tuto initial il y a quelques différences :

  • Pas de plat en haut du four, je l’avais finalement jugé inutile dans la première version ;
  • Utilisation du papier aluminium à la place de l’adhésif miroir
    • Les plus : moins cher c’est indéniable
    • Les moins : pénible à poser & rend le four beaucoup plus fragile. Le moindre objet déchire le papier alu… bon après une rustine de papier alu ça se fait vite. De plus je n’ai pas encore eu de retour pour savoir si ça marche aussi bien qu’avec l’adhésif miroir, mais le soleil revient bientôt…

Mon réfrigérateur (d’hiver) low-tech

Attention cet article est un placement de produit discret (je viens d’acquérir 48% du capital d’actions chez le fabriquant de ce réfrigérateur).

J’ai réussi à négocier l’exclusivité de publication en France. Pour la première fois donc, voici LE réfrigérateur du 22ème siècle, le symbole du lowtech par excellence :

Les avantages de ce réfrigérateur LowTech :

  • Consommation électrique : 0W pour une utilisation 24h/24 ;
  • Bilan carbone : proche de 0 g de CO2 ;
  • Aucun gaz néfaste pour la santé de l’homme, la nature, les animaux (comme le Fréon utilisé dans les réfrigérateur classique) ou métaux rare n’a été utilisé pour sa fabrication  ;
  • Coût d’acquisition faible : ~8€ sur un vide grenier ;
  • Installation rapide ;
  • Ne nécessite aucun entretien ;
  • État de remplissage du frigo sans ouverture de porte et sans application smartphone nécessaire ;

Les inconvénients :

  • Fonctionne 6 mois / 12 ;
  • N’est pas vendu dans les temples de la consommation en grande surface ;

Aller, trêve de galéjade… sérieusement :

J’ai installé un petit garde-manger dehors, avec un petit sur-toit en palettes + bâche pour éviter les infiltrations d’eau, plein Nord & à l’ombre pour maximiser le frais à mi-saison, en hauteur pour éviter de tenter les rongeurs… De cette façon je préserve mes batteries solaires de la décharge profonde. Pour la saison chaude nous avons un mini réfrigérateur A++ qui consomme 300Wh/j et comme l’été on est en excédent d’électricité solaire ça ne pose pas de problème.

Tout ça m’a fait prendre conscience qu’il y a peut-être un paradoxe en hiver, à dépenser beaucoup d’énergie pour réchauffer sa maison et à en dépenser encore pour refroidir une toute petite partie (le réfrigérateur). En considérant qu’il fait froid dehors on marche sur la tête non ?

Sur l’utilisation du réfrigérateur en général : le réfrigérateur est souvent trop froid pour les légumes (pour qu’ils conservent leurs propriétés et qu’ils se tiennent), il n’est pas utile de mettre les œufs aux frais, la salade se tient très bien dans un saladier recouvert d’un torchon humide et j’en passe… Donc il reste plus grand chose sinon le beurre, le pot de confiture ouvert… toutes ces petites choses supportent très bien les petites variations de température jour/nuit. Le mieux serait une cave pour beaucoup de choses (le fromage, les légumes) car la température est stable sous terre, mais bon faut creuser et c’est fatiguant 🙂 Ceci étant dit, si vous mangez (encore) de la viande, effectivement le réfrigérateur et sa température (plus) constante sont nécessaires.

Note : Dans ma région, le gel est très rare. Mais si vous êtes fréquemment exposé à des gelées, vous pouvez toujours isoler le garde-manger…

Installation/finitions du Poêlito

La yourte est montée, le poêle est construit, mais il manquait quelques petits assemblages à faire avant l’hiver.

Sous le poêlito

J’avais des plaques de lièges de reste de l’isolation du plancher de la yourte, le liège ayant des qualités thermiques et mécaniques (pas d’écrasement), j’en ai posé une au sol et j’ai récupéré une plaque d’un alliage étrange de 15mm d’épaisseur… ça va avoir le mérite d’ajouter de la masse et de répartir un peu plus la charge sur le plancher

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Petit support pour soulager l’évacuation

La yourte, c’est souple, quand le dôme bouge, le tuyaux d’évacuation aussi, j’ai pris les devants en faisant un petit support pour que le tuyau d’évacuation des fumées qui sort du poêle ne soit pas trop sollicité.

Scellement au mortier

Le poêlito a été déplacé de son lieu de construction à la yourte, le déménagement n’a pas été de tout repos :

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Mais celui-ci étant fait, il restait à sceller la cloche et le tuyau d’alimentation. Aucun rôle structurel, c’est juste pour éviter que le sable ne fuit par les espaces entre les ailettes.

Dans le manuel du poêlito il est dit :

Mortier de terre : c’est simple c’est de la terre argileuse (qui colle) et du sable en proportions variables. Généralement 1 argile pour 3 à 5 sable, avec ce qu’il faut d’eau pour en faire des boules qui se tiennent et qui collent. Si pour un enduit ou de la maçonnerie il vaut mieux s’assurer d’avoir les proportions idéales, ici ça n’a aucune importance ! Alors ne te prends
pas la tête sur les dosages 😉

Donc je ne me suis pas pris la tête. Lors du montage du sous lambourdage, j’avais trouvé une petite veine d’argile que j’ai réussi à localiser de nouveau.

Pour en savoir plus sur les tests de base pour déterminer la teneur en argile de votre terre c’est par ici.

Remplissage de sable

Le poêlito a une masse (inertie) semi-démontable, la partie haute du bidon est à remplir de sable et à vider quand on déménage (c’est là sa force). J’ai donc rempli le mien avec du sable et ajouté la tresse minérale (joint de porte d’insert) autour de la cloche.

Contemplation

Voilà des petites photos du (gros) bébé terminé / installé pour l’hiver :

Première flambée

Première flambée après la fin de l’installation ou vous pourrez admirer le rendu de la flamme sur la plaque vitro céramique :

Petit mot sur le bois

Le poêlito, comme tout poêle, consomme du bois sec. Dans une yourte il n’est pas nécessaire de mettre de grosses bûches de chaînes centenaires pour avoir bien (trop ?) chaud. De la palette ou du petit bois convient très bien. Personnellement, j’ai récupéré du bois sec à droite à gauche et coupé du bois mort, mais il ne rentrait pas dans le poêlito (car trop gros). J’avais beaucoup de travail pour ce qui était de fendre le bois. Le merlin j’ai essayer et pifffiiiouuu c’était pénible et fastidieux. Du coup je me suis payé un Smart-Splitter, et là je dois dire que c’était limite du plaisir (toutes proportions gardées) de fendre du bois. Avec cet engin, il est très facile de faire « des allumettes » parfaites pour le poêlito.

Aller, une petite vidéo pour vous montrer l’engin :

Note : la vidéo est ce qu’elle est…  et je précise que je n’ai aucune action dans l’entreprise qui fabrique cet outil.

Installation électrique solaire autonome – Mise en œuvre

La concrétisation de l’étude (voir l’article Installation électrique solaire autonome – Étude), c’est la mise en œuvre.

Les supports

Lorsque j’ai fais ma terrasse en palettes, je me suis retrouvé avec beaucoup de bastaings, c’est ceux-ci qui m’ont servi à fabriquer les triangles de mes supports. L’écartement à été maintenu avec des planches provisoirement placées. Le résultat final n’est pas encore connu :-/ (j’ai pas terminé quoi)

Comme annoncé dans l’étude, l’inclinaison va être de 66° :

L’installation sera au sol, au départ je voulais fabriquer un support pour  optimiser l’angle d’inclinaison au plus pertinent selon ma localisation.  Après réflexion ça ne me semble pas pertinent. il faut que je mette l’inclinaison optimum pour le mois le moins ensoleillé, soit l’hiver. L’été je serai de toute façon en excédent de production […] Le résultat, pour moi, donne un angle de 66° au mois de janvier, qui est le pire des mois niveau ensoleillement (période ou l’inclinaison va donc être plus décisive). Je vais donc choisir cet angle de 66°

Le niveau a été fait avec un niveau à eau, les supports sont posés sur des cales de différentes hauteurs. Des piquets de bois enfoncés dans le sol à l’arrière des supports vont être solidarisés avec ceux-ci pour éviter le basculement par fort vent.

Mise à la terre

Chaque module photovoltaïque va être relié à la terre, je vais me servir de celle-ci pour mon réseau électrique. Si vous vous demandez à quoi sert la mise à la terre des panneaux, la réponse se trouve ici.

La boîte « local technique »

J’ai choisi de mettre une « boîte technique » au plus près des panneaux, de convertir le signal continu en alternatif afin d’éviter les pertes dues au courant continu ainsi que l’achat de grosses sections de câble coûteuses pour faire passer ce même courant continu. Cette solution a pour avantage de ne pas encombrer la yourte et d’offrir la possibilité de déporter la production d’électricité à distance raisonnable de la yourte (pratique si jamais celle-ci est ombragée parce qu’entourée d’arbres par exemple…).

Celle-ci doit être ventilée, isolée & étanche pour que la matériel conserve une durée de vie raisonnable. Selon ce site, il est préconisé de maintenir une température comprise entre 10 & 30° pour maximiser la durée de vie des batteries.

Image

Un petit mot sur la ventilation, deux trappes ont été prévues. La première côté Nord en bas pour l’entrée d’air (car le vent froid vient du Nord) La seconde en haut au Sud pour l’expulsion (aidée l’été par un ventilateur). La chaleur monte, elle sera donc naturellement guidée vers le haut  La grille Nord sera bouchée par l’intérieur l’hiver pour éviter tout risque de gel.

La pente de toit est mise plein ouest (vent dominant) et le débord de toit est de 20cm.

Cette boîte a été principalement construite avec de la récup’ :

  • Isolant liège en plaques de 4cm pour le toit : reste de la construction du planché de la yourte
  • Isolant liège en vrac 2,5cm pour les murs : les mêmes plaques de lièges émiettées (parce que je n’en avais plus suffisamment pour faire 4cm partout)
  • Isolant polystyrène pour le plancher : récupéré dans la poubelle d’un magasin d’électroménager (pile-poil 2,5cm…)
  • Plaque d’OSB pour les murs : des chutes récupérées dans la poubelle d’un menuisier
  • Tôle ondulée : récupérée dans la poubelle du même menuisier
  • 2 trappes de ventilation (10€) grillagées fin et profilées pour que la goûte d’eau reste à l’extérieur.
  • 1 ventilateur USB (9€) – j’avais un convertisseur 230/USB dans un coin
  • Un minuteur journalier analogique (7€)
  • De la visserie (<10€)
  • 2 Charnières (<10€)

Le ventilateur est un ventilateur USB (ça consomme peu) branché sur un adaptateur secteur pour simplifier la mise en œuvre. Il est lui même branché à un minuteur journalier analogique qui permet de couper le ventilateur la nuit et de l’allumer en journée. Ce dispositif sera débranché en hiver car pas nécessaire.

Installation / Câblage

Pour l’achat du matériel je suis passé par une petite entreprise proche de chez moi (airsol44) qui a été de bon conseil, qui a passé du temps à répondre à mes petites interrogations/inquiétudes et qui a eu la gentillesse de me préparer les câbles (sinon il faut acheter une grosse pince ou s’en faire prêter une…)

Voici le schéma de câblage :

schemacablageinstallationphotovoltaiqueautonomeyourteC’est parti :

C’est branché, tout s’est allumé normalement, il n’y avait plus qu’à connecter la yourte dessus et voilà, tchao le nucléaire !

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D’ici quelques mois (certainement après l’hiver) je ferai un autre article pour faire des retours d’utilisation.

Installation électrique solaire autonome – Étude

picto-ecosolJ’ai participé à la fabrication d’une éolienne piggott. Cela reste très peu mobile (pour une yourte), et pour une production relativement faible. Ceci-dit, c’est un bon complément au solaire pour une installation « fixe » et venteuse (il est toujours bon de ne pas mettre tous ses œufs dans le même panier). Je n’ai pas non plus de cours d’eau qui passe pour envisager une hydrolienne. Le choix du photovoltaïque pour ma production électrique autonome s’est donc fait rapidement : région bénéficiant de pas mal d’ensoleillement, et en cas de déplacement/déménagement c’est plutôt léger/mobile.

Beaucoup de vieilles idées reçues sur le photovoltaïque demeurent pour des raisons que j’ignore :

  • Le recyclage : Les panneaux photovoltaïques silicium cristallin se recyclent 4 fois en d’autres panneaux photovoltaïques. Un panneau ayant fréquemment une durée de vie minimum garantie de 20 ans à 80% de sa production, l’extraction du silicium nous permet 80 ans d’électricité. (Source, le dossier sur futura-sciences.com) et ça va même plus loin :

La filière du recyclage des panneaux photovoltaïques s’est particulièrement bien développée ces dernières années… au point de ne pas avoir assez de matière première pour être rentable. En effet, la plupart des modules solaires installés dans le monde sont encore loin d’atteindre leur fin de vie, puisqu’ils ont été mis en place ces dernières années. Les usines de recyclage traiteraient donc principalement les déchets et les rebuts de production en attendant mieux.

  • L’énergie pour produire un panneau : un panneau a « remboursé » l’apport énergétique qui a permis de le fabriquer dans une fourchette comprise entre 6 mois & 4 ans d’utilisation grand maximum (source P16 du livre l’énergie solaire et le photovoltaïque pour le particulier), sans parler du fait que l’énergie utilisée pour la fabrication peut être « propre » ou renouvelable (des panneaux qui fabriquent des panneaux, ça serait beau non ?) je me demande bien combien de temps une centrale doit rester allumée pour « rembourser » l’énergie nécessaire à sa fabrication (des tonnes de sables, béton, eau, électronique, pétrole…). Est-ce qu’on refait pas 4 fois des centrales nucléaires neuves avec des vieilles centrales ? On en fait plutôt zone inapprochable pour des centaines d’années (je passes sur les déchets radioactifs pendant des milliers d’années).

Vous l’aurez compris, le mode de fabrication énergétique choisi par la France (le nucléaire) ne me convient pas, je décide donc d’essayer de m’en passer. J’ai commencé par me documenter par des livres, des forums dont voici une liste non exhaustive :

Avant d’aller plus loin il faut savoir qu’il y a de nombreux « kits » solaires sur internet ou il n’y a rien besoin de savoir, juste de commander en fonction de ce qu’on souhaite consommer. J’ai eu plusieurs témoignages sur la durée de vie très très limitée de ces kits « à consommer ». Je trouve donc plus pertinent de faire son installation, de savoir comment elle fonctionne afin de pouvoir la dépanner au besoin.

Estimation de consommation

Si vous avez vos factures EDF c’est facile, il suffit de regarder sur celles-ci. Moi je m’installe juste, je me suis acheté un petit wattmètre (~10€). J’ai mesuré chaque appareil et je me suis fait un petit tableur avec le nombre d’heures d’utilisation de chaque appareil pour 4 scénarios :

  • Été estimation à la hausse
  • Été estimation à la baisse
  • Hivers estimation à la hausse
  • Hivers estimation à la baisse

Le détail de mon tableau de consommation est ici :

Le résultat c’est :

Scénario Besoin énergie (Wh/jour)
été à la hausse 1287
été à la baisse 585
hivers à la hausse 1031
hivers à la baisse 252

Ce sont des scénarios extrêmes d’utilisation (à la hausse & à la baisse), je pense être dans la moyenne de ça… Ce qui explique les écart…

Notons que nous avons fait le choix de couper le réfrigérateur l’hiver (le froid est dehors, chauffer une pièce pour en refroidir une partie manque de sens pour moi, je vais tâcher de faire différemment). De plus, c’est en hiver qu’il y a le moins d’ensoleillement et qu’il est donc plus compliqué d’avoir de l’électricité avec du photovoltaïque. C’est pourquoi le dimensionnement sera fait à partir du scénario hiver à la hausse afin « d’être pénard ».

Dimensionnement

Pour ce dimensionnent on part sur le scénario hiver à la hausse donc. Une consommation journalière de ~1kWh (1000 Wh).

Des constantes à choisir :

  • On part sur une installation 24V. (apparemment, plus la tension est élevé moins il y a de pertes dans l’onduleur)
  • 3 jours d’autonomie sur batterie (en cas de 0 soleil, surtout l’hiver…)

De quel appareil avons nous besoin et pourquoi faire ?

  • Panneaux solaires : pour la production d’électricité
  • Le régulateur / contrôleur de charge : gère principalement l’arrivé de la production et la distribue dans les batteries
  • Les batteries : pour stocker l’électricité
  • Le convertisseur : convertit l’électricité produite (courant continu, basse tension) en électricité « standard » pour nos appareils (230V alternatif)

car-battery-296788_1280Les batteries

Nous permettent de tenir quand il n’y a pas de soleil, la nuit, l’hiver… Elles seront au plomb car recyclables.

Diviser la consommation par la tension de la batterie et on obtient les Ah (ampères heure) nécessaires pour une journée d’autonomie (sans soleil donc) ici :

1000W / 24V = 41Ah

Les batteries solaires ne supportent pas des décharges régulières au-delà de 40%, nous allons prendre 50% pour être large, donc multiplier par deux nos besoins en batterie :

41Ah x 2 = 82Ah

Nous avons choisi une constante de 3 jours d’autonomie sans soleil donc :

82Ah x 3  = 246Ah

Notre besoin est de 246Ah, Il a été choisie 2 batteries de AGM 12V, / 220A (les batteries seront en série, la tension sera donc multiplié, donc égale à 24V)

Avec ça nous avons :

  • Avec le scénario hiver à la hausse : 2,56 jours d’autonomie sur batterie
    • 220Ah  x 24V / 2 / 1031Wh/j
  • Avec le scénario hiver à la baisse : 10,47 jours d’autonomie sur batterie
    • 220Ah  x 24V / 2 / 252Wh/j

Les batteries seront couplées à un contrôleur de batterie BMV700 Victron, il permet de visualiser :

  • Tension de batterie, courant, puissance, ampères heure consommés et état de charge
  • Autonomie restante selon consommation en cours
  • Alarme visuelle et audible programmable

solar-panel-1175819_640Les panneaux/capteurs solaires

L’installation sera au sol, au départ je voulais fabriquer un support pour  optimiser l’angle d’inclinaison au plus pertinent selon ma localisation.  Après réflexion ça ne me semble pas pertinent. il faut que je mette l’inclinaison optimum pour le mois le moins ensoleillé, soit l’hiver. L’été je serai de toute façon en excédent de production. Pour trouver cet angle il faut se rendre sur : http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=fr&map=europe dans l’onglet radiation mensuelle, entrer :

  • Votre ville
  • Cocher surtout Angle d’inclinaison optimal

Le résultat, pour moi, donne un angle de 66° au mois de janvier, qui est le pire des mois niveau ensoleillement (période ou l’inclinaison va donc être plus décisive). Je vais donc choisir cet angle de 66°

Par la suite je me fabriquerai peut être un suiveur solaire pour l’orientation (est-ouest) surtout pour les mois d’hivers…

Les panneaux seront montés en série. La tension est donc multipliée mais pas l’intensité. Il est préférable de travailler avec des intensités faibles pour éviter les pertes.

Pour recharger la batterie au soleil en une journée ensoleillée, le capteur doit produire l’équivalent de l’électricité consommée en 24h. Selon une règle empirique et extrêmement simplifiée, en France, un capteur produit l’équivalent de 3 heures de sa puissance crête, le double en été, la moitié en hiver. Nous nous concentrons sur l’hiver (qui peut le plus, peut le moins)

1000W (consommation) / 3 x 2 = 666 Wc

Il me faudrait approximativement 666Wc, la marge positive de sécurité me fait aller vers 750Wc

Pour vérifier/estimer la production il est intéressant de se rendre sur ce site : http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=fr&map=europe dans l’onglet PV estimation indiquer :

  • Puissance PV crête installée : 0,75 kWp
  • Indiquer Coche Inclin notre angle de 66° préalablement trouvé ;

Voilà le résultat, on observe que la production d’électricité journalière moyenne (Ed dans le tableau) est toujours supérieure à 1kW.

Dans les faits, j’ai eu de la chance, je vais récupérer des panneaux solaires de rebut d’une puissance de 245Wc. Il y en a 4, ce qui va faire 980Wc. Le nouveau résultat est d’autant plus confortable avec cette puissance de panneau supplémentaire.

Couple panneaux/batteries

Toujours sur le site http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=fr&map=europe, mais dans l’onglet PV hors-réseau, nous allons vérifier

  • Entrer la puissance PV crête : 980 Wp
  • Voltage de la batterie : 24 V
  • Capacité de la batterie : 220 Ah
  • Entrer la consommation journalière 1000Wh
  • Inclinaison du module [0;90] 66 deg.
  • Orientation [-180;180] -2 deg.

Le résultat est encourageant, même si ce ne sont que des estimations, les batteries ne descendent jamais sous les 64% de charge. 40% est une limite à ne pas franchir pour ne pas détériorer la durée de vie des batteries. De plus j’ai fait les calculs avec mon estimation haute de consommation, je pense être capable de la réduire encore. En effet pour des motifs écologiques, je ne vais pas augmenter mon pack de batteries, je vais plutôt essayer de réguler ma consommation/mes besoins en fonction de la météo. Je ne vais pas allumer la scie sauteuse si je sais que le ciel est bouché dans les 3 prochains jours par exemple… Et j’accepte de couper l’électricité si jamais les batteries menacent de passer sous la barre des 40%. Dans une démarche d’autonomie qui rime pour moi avec liberté, la diminution de mon besoin de confort me semble cohérent.

Le régulateur / Contrôleur de charge

On m’a conseillé deux régulateurs MPPT Victron bluesolar 100/30 pour faire deux circuits de 2 panneaux. Le MPPT permet un gain de 30% de production.

Pour choisir votre régulateur il va falloir connaître le courant d’arrivée des panneaux. Il vous faut d’abord la tension d’un panneau : personnellement c’est 29,64V, à laquelle il faut ajouter 15% (donc ~34,5V). Celle-ci est multipliée par deux car les deux panneaux sont en série. On arrive donc à une tension d’entrée de 69V. Il faut ensuite l’intensité qui est de ~9A pour mes panneaux. Le MPPT Victron bluesolar 100/30 accepte 100V, 30A, selon la notice, on est bon.

Le convertisseur

Le convertisseur est là pour convertir le signal continu des batteries 24V en signal alternatif 230V (identique au réseau EDF). Mes panneaux étant loin (~30m) de mes appareils électriques, j’ai choisi de convertir toute l’électricité en 230V AC pour limiter les pertes dans le chemin.

Le convertisseur se choisit avec le voltage d’entrée (ici 24V venus des batteries) et sa puissance maximum en sortie. Pour la puissance maximum de sortie il faut prendre votre appareil qui consomme le plus et voir si ça colle. Personnellement je choisis un Victron phoenix 24/800 qui me permet de brancher un appareil de maximum 700W et d’avoir une puissance de pointe à 1600W. Si vous revenez au tableau de consommation que j’ai fait, ça me fait dire adieu à ma scie circulaire & perceuse à percussion, mais bon je peux encore utiliser ponceuse, et scie sauteuse l’été. Il faut dire que les prix des convertisseurs grimpent vite, j’ai dû faire une concession.

La suite

Prochain article à venir sur l’installation…

Fabriquer un four solaire (cuiseur type boîte)

Edit 03/2017 : si c’était à refaire je ferai peut être un modèle avec porte à l’arrière. Au départ j’avais choisie l’ouverture sur la vitre (par le haut donc) pour pouvoir basculer en « mode hivers » avec l’inclinaison 60° (voir schéma d’après). Finalement je e m’en suis pas servie de l’hiver et je penses que c’est pas simple sous nos latitude (journée courte, peut d’ensoleillement). Si cette contrainte de bascule n’est plus autant mettre la porte à l’arrière ça permet de perdre moins de chaleur que la porte au dessus quand on ouvre…

J’en avais parlé, et bien c’est fait ! Je me suis fait un four solaire type boîte. A la différence du cuiseur que l’on peut apparenter à une « plaque de cuisson » avec sa chaleur concentrée & vive (cuire des courgettes, de l’eau pour le thé, des patates sautées…), le four solaire à une chaleur diffuse et douce (gâteaux, tartes….)

four_solaire_europe
Source atlascuisinesolaire.com

J’ai choisi un modèle type « européen » avec deux « oreilles » (réflecteurs orientables). Ce modèle a la particularité de pouvoir se basculer suivant la saison (différence de hauteur du soleil).

Pour la conception je me suis inspiré de mon livre manuel de construction d’un cuiseur solaire de passerelleco. (que je n’ai pas trouvé suffisamment détaillé), du modèle de ouest-atlantis & de celui de iguane.

Fabrication de la boîte isolée

J’ai utilisé du contre plaqué (10mm) de reste, j’ai envisagé de le faire avec des chutes d’OSB (25mm) récupérées dans les poubelle d’un menuisier mais c’était un peu trop épais, ça aurait alourdi l’objet.

Pour l’isolant il s’agit de liège (40mm) car j’avais des chutes de la construction du plancher de la yourte. J’ai envisagé de le faire en récupérant des barquettes de poissonnier en polystyrène à la fin d’un marché (il s’en jette des quantités folles). Le polystyrène est un très bon isolant même s’il n’est vraiment pas écologique mais dans le cas présent, le récupérer avant qu’il soit jeté, c’est éviter qu’il soit brûlé…

Le petit plan qui va bien :

FourSolaire-PlanBoîte

Le fichier Sketchup source

Dans la pratique ça donne :

Il ne reste plus qu’à poser de l’adhésif miroir sur la boîte intérieure.

La vitre

J’ai récupéré une vitre 2mm dans les poubelles d’un menuisier par hasard, mais chez les vitriers il est possible d’en récupérer en pagaille. Quand il remplace une vitre il récupère les anciennes, il y a donc très souvent un container avec beaucoup de vitrage (souvent simple) à récupérer.

J’ai acheté une petite roulette pour découper le verre, ça se fait très bien. Le truc c’est de tenir la roulette bien droite et de l’avoir préalablement imbibée de pétrole désaromatisé.

Le cadre de la vitre

Je n’ai pas de défonceuse pour faire une rainure dans une planche épaisse (ça aurait été l’idéal) j’ai donc fait autrement. Le cadre est constitué de planches de palettes et d’une plaque de bois aglo MDF (souvent dans les fonds de meuble industriel) de la même épaisseur que la vitre (2mm).

Un cadre au-dessus, un cadre en dessous en prenant soin de disposer les angles en quinconce sur les deux épaisseurs. La vitre est prise en sandwich. Elle rentre de 15mm dans les cadres superposés et la périphérie de celle-ci est comblée avec la plaque d’aglo MDF découpée. Le tout collé et vissé.

Il serait peut être bon de faire un joint étanche pour la vitre mais je n’ai pas trouvé de façon écologique de le faire alors tant pis… (c’est du simple vitrage de toute façon…)

Sélection_041Le fichier Sketchup source

Voilà dans le détail :

Premier petit test

Même si c’est pas terminé, il fait beau, je test :

Je suis monté à 75° dans la gamelle noire sans les deux oreilles. Avec les deux oreilles j’ai bon espoir de monter plus haut (ça double presque la surface de captation).

Le constat c’est de la perte de chaleur sur la vitre (la vitre est chaude) 🙁

Des petites choses pour terminer :

Charnière, joint, plaque noire (amovible selon la position été, hiver), découpe des oreilles…

Première cuisson

Gâteau au chocolat réussi, la même gamelle noire monte cette fois ci à 110° avec les deux oreilles supplémentaire :

Petit plus

Après mon gâteau j’ai tenté une tarte et celle-ci n’a pas aussi bien cuite au fond. J’ai donc ajouter une plaque type plancha que j’avais sous la main. Elle a l’avantage d’être noire et va diffuser la chaleur sous le plat. Il est possible d’utiliser n’importe quel matériau plutôt lourd et sombre (tôle, fonte). L’avantage c’est :

  • Meilleur cuisson sous le plat
  • Ajout d’inertie (quand la porte s’ouvre la chaleur part, mais avec la plaque il y a conservation d’une partie de la chaleur. La contre partie c’est qu’à froid, la montée en température est plus lente)

En passant, pour la ficelle intérieure qui maintenait l’ouvrant j’ai fais un Noeud Tarbuck. Il est  autobloquant & permet de régler la longueur  (besoin quand le four est en position été ou hiver).

Axe d’amélioration

Parce que, comme d’habitude, si c’était à refaire, je le ferais différemment :

  • Double vitrage pour la vitre (à lire pour le double vitrage sur un four solaire : http://www.ouest-atlantis.com/org/soleil/construction.htm)
  • Le plat en haut de la caisse n’apporte finalement rien (parce que je ne m’y suis pas fixé pour l’ouverture) du coup c’est plus pénible qu’autre chose de l’avoir j’ai dû bricoler une pièce de rajout.
  • Pour maintenir les oreilles le système ficelle + baguette fonctionne bien, mais il y a peut-être plus commode à l’usage à inventer
  • Le papier adhésif miroir n’est peut être pas l’idée du siècle pour l’intérieur du four, car avec la chauffe il se décolle, se fripe. Personnellement j’ai été contraint de l’agrafé. Le papier aluminium agrafé serait donc tout aussi pertinent et moins cher.

Résumé (à la louche) de ce qu’il faut pour le réaliser

Matériel :

  • La boîte :
    • Panneau de bois : osb ou contre plaqué, l’important c’est qu’il soit pas trop épais pour que le four ne soit pas trop lourd, ~10mm c’est idéal. Il en faut ~9 plaques de 500*500mm + 2 autres plaques de même dimension pour les « oreilles »
    • 3, 4m de baguette (~25mmx~25mm)
    • Isolant : ~40mm d’épaisseur et ~4 plaques de 500*500mm au choix
      • Liège en plaque ou en vrac (difficile à récupérer, moi j’ai mis ça parce que j’en avait sous la main)
      • Vermiculite (moi j’en récupère dans un lycée, c’est avec ça que sont emballé beaucoup d’objet dans les labo)
      • Plaque de polystyrène (en fin de marché récupérer les barquettes de poissons ou dans les poubelles des magasin électroménager…
      • Autre au choix
    • Réfléchissant à l’intérieur du four au choix :
      • Papier adhésif miroir (2 rouleaux) (ça coûte cher)
      • Du papier aluminium (1 rouleau) (ça coûte beaucoup moins cher)
  • Pour la vitre & son cadre (noter que j’ai fait comme ça mais un bon bricoleur peut trouver à faire tout aussi bien voir mieux avec les matériaux qu’il a sous la main)
    • Vitre ~500mm x ~500mm ça se récupère très bien dans les poubelles d’un menuisier qui fait de la pose de vitre. elle ne doit pas être très épaisse pour qu’on puisse la découper facilement avec une roulette découpe verre
    • De l’aglo de la même épaisseur que la vitre. Une plaque de de 500mm x 500mm on sera large
    • Une palette ou des planches ou des chutes de panneaux de bois pour le cadre
  • 1m de charnière fine avec la visserie qui s’incruste bien à l’intérieur (pour faire basculer le cadre & les « oreilles »
  • 3m de cordelette (~4mm de diamètre)

Quincaillerie / Outillage :

  • De la visseries (4×20, 4×30, 4×40) là c’est compliquer à déterminer la quantité et peut être qu’on à pas besoin de tout…
  • Agrafeuse (avec des agrafes hein… :-p)
  • Visseuse/perceuse
  • Scie égoïne et/ou scie sauteuse (scie circulaire en bonus)
  • Scie à métaux (pour découper la charnière)
  • De quoi couper le verre & du un tout petit peu de pétrole désaromatisé pour la découpe

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