[Passerelle Eco] Concevoir son installation photovoltaïque autonome

J’ai rédigé cet article pour la revue Passerelle Eco, il est paru dans le n°64 de l’Automne 2017.

En accord avec eux, je le duplique ici même :

Nous sommes un couple et nous vivons en yourte, dans une démarche de sobriété heureuse écologiquement responsable. Pour cette raison, nous avons choisi d’aller vers l’autonomie électrique.

Dans cet article, je présente la manière de concevoir une installation photovoltaïque. Les calculs de dimensionnement peuvent être effectués avec un calculateur accessible sur internet : CalcPvAutonome. Cet outil pédagogique est libre de droit et détaché de toute structure commerciale.

Pré-requis

Se rappeler de son cours de physique de collège sur l’électricité. Rappelez-vous :

  • Ce qu’est un Watt, un Volt et un Ampère
  • La formule : P (puissance en Watts) = U (tension en volts) x I (intensité en ampères)
  • Différencier un circuit en série et un circuit en parallèle

Évaluer nos besoins électriques

C’est l’étape la plus importante. Il faut viser juste car une installation autonome s’ajuste difficilement une fois mise en route.

Pour prendre un exemple, des batteries neuves ne font pas bon ménage avec des batteries usagées, car les premières risquent de se décharger dans les secondes, ce qui les use prématurément.

Une sur-évaluation des besoins crée un gros trou dans le porte-feuille, mais a l’avantage de prolonger la durée de vie du matériel (puisqu’on ne joue pas avec ses limites) et l’usage au quotidien est moins contraignant (puisqu’il nécessite moins de surveillance).

Une sous-évaluation des besoins, au contraire, fera vieillir le matériel prématurément (~2 ans) et/ou contraindra l’usage (obligé de se limiter avant que les batteries ne soient à plat).

Besoins journalier

Pour évaluer vos besoins, il faut connaître la puissance de chacun de vos appareils électriques. Cette puissance, exprimée en Watt (W), est souvent mentionnée sur l’appareil. Si ça n’est pas le cas, vous pouvez investir dans un Wattmètre (~15€ en magasin de bricolage). C’est un appareil qu’on branche entre l’appareil et la prise de courant et qui nous indique directement sa consommation.

Une fois qu’on connaît la consommation en Watts de nos appareils, on calcule la consommation quotidienne de tous nos appareils en tenant compte de leur temps d’allumage quotidien. On l’exprime en Watts heure par jour (Wh/j).

Par exemple :

  • Un ordinateur de 40W utilisé 2 heures dans la journée : 40 W x 2 h = 80 Wh/j
  • Deux ampoules LED de 7W utilisées 4 heures dans la journée 2 x (7W x 4 h) = 56Wh/j

Avec cet équipement (ordinateur + 2 LED), ma consommation journalière serait donc de 136 Wh/j (80 Wh/j + 56 Wh/j)

Important : Il faut penser sa consommation en hiver, car c’est le moment où vous aurez le moins de soleil et c’est là où vous aurez le plus besoin d’éclairage (entre autres !).

Voici un tableau dynamique pour vous aider à estimer vos besoins journaliers : http://calconso.zici.fr

De notre côté, après avoir rempli ce tableau, j’obtiens 710Wh/j (pour nos besoins réels). Il faut savoir qu’un Français moyen c’est 19 000Wh/j et par personne… Réduire sa consommation est déjà un premier pas vers l’autonomie énergétique (l’énergie la plus propre c’est celle que l’on ne consomme pas). Pour obtenir 710Wh/j, nous avons fait ces choix :

  • Un (petit) réfrigérateur (50L, consomme 360Wh/j) : il n’est pas compté dans les 710Wh/j, car nous considérons la consommation hivernale, et l’hiver, il fait froid dehors… Pourquoi dépenser de l’énergie pour chauffer sa maison et en dépenser encore plus à vouloir en refroidir une petite partie ? L’hiver nous avons un garde-manger à l’extérieur sous abri et en hauteur pour les rongeurs.
  • Pas de chauffe-eau / chauffage électrique : ces équipements ne sont possibles qu’avec l’abondance du nucléaire. Sur une installation solaire écologique/sobre, à mon sens il faut bannir toute conversion électrique en chaleur (grille-pain, bouilloire, sèche-cheveux…) ainsi que toute conversion électrique en mécanique forte (scie circulaire, disqueuse…).
  • Le chauffage se fait chez nous au bois (moins de 2 stères suffisent à chauffer une yourte de 40m² pour l’hiver) et c’est le même poêle à bois qui chauffe notre eau l’hiver.

Maximum instantané

Il est aussi nécessaire de connaître la puissance maximum instantanée dont vous avez besoin. C’est l’addition de toutes les puissances des appareils qui sont susceptibles d’être allumés en même temps.

Pour nous, par exemple : Scie sauteuse (450W) + Réfrigérateur (75W) + Musique (25W) = 550 W

Les panneaux

Ce sont les panneaux photovoltaïques qui produisent l’électricité. Leur puissance s’exprime aussi en W. Ils produisent au maximum de leur capacité quand les rayons du soleil viennent les frapper à la perpendiculaire.

En France, pour une autonomie totale, mieux vaut orienter les panneaux plein Sud, dégagés de toute source d’ombre, avec une inclinaison d’environ 65°. Cette inclinaison correspond à l’inclinaison parfaite pour le mois le plus défavorable en terme d’ensoleillement : décembre ou janvier. C’est à ce moment-là que l’électricité se fait rare en autonomie solaire. Le reste de l’année vous pourrez laisser la lumière allumée, vous serez probablement en sur-production.

Selon votre emplacement géographique, le soleil sera plus ou moins généreux. Par ailleurs, il y a des pertes dans toute installation électrique, nous allons les prendre en compte.
Il faut donc estimer la puissance crête (exprimée en W) des panneaux photovoltaïques à installer pour satisfaire vos besoins en fonction de votre situation géographique et du rendement électrique de l’installation.

La formule est la suivante : Pc = Bj / (Rb X Ri X Ej)

  • Pc (Wc) : Puissance crête (recherchée)
  • Bj (Wh/j) : Besoins journaliers
    • 710Wh/j dans notre cas
  • Rb : rendement électrique des batteries
    • On considère 0.85 en général
  • Ri : rendement électrique du reste de l’installation (régulateur de charge…)
    • On considère 0.87 en général
  • Ej : rayonnement moyen quotidien du mois le plus défavorable dans le plan du panneau (kWh/m²/j). ines.solaire.free.fr permet de le connaître avec précision :
    • On obtient 1.39 pour Nantes avec comme paramètre : Orientation : Sud, Inclinaison : 65°
    • Sur la ligne « Globale (IGP) », récupérez la valeur du mois le plus défavorable (souvent décembre)

Dans notre cas, on obtient :

Pc = 710 / (0.85 * 0.87 * 1.39) = 691 Wc

Pour couvrir ces 691Wc, une hypothèse serait d’acquérir 3 panneaux de 240W.

Les panneaux solaires ont une durée de vie de ~25 ans et sont recyclables 4 fois. Pour amoindrir le coût, il y a de bonnes affaires en occasion.

Les batteries

Elles stockent l’électricité et nous permettent d’en avoir quand le ciel est couvert, ou la nuit. C’est le plus gros poste de dépense et c’est aussi ce qui s’use le plus vite dans une installation. Il est donc important de bien les choisir et d’en prendre grand soin.

Je recommande vivement de prendre des batteries à décharge lente (spéciales pour le solaire), car les batteries de démarrage (conçues pour une décharge forte et courte) ne conviennent pas à cette utilisation. Pour des installations modestes et sobres, préférez des batteries au plomb (car recyclables) de technologie AGM/Gel. Ce type de batteries ne nécessite pas d’entretien, ne dégaze qu’en cas de mauvaise utilisation, et peut tenir 10-12 ans si on en prend soin.

Pour leur garantir une longue vie, il est recommandé de maintenir les batteries entre 10 et 20°, et, autant que faire se peut, au-dessus des 80% de charge. Pour ça, il faut acquérir un contrôleur de batterie : un petit appareil qui (entre autres) indique le pourcentage de charge de vos batteries.

On cherche ici la capacité des batteries, exprimée en ampères heure (Ah) :

Cap = (Bj x Aut) / (DD x U)

  • Cap (Ah) : Capacité des batteries
  • Bj (Wh/j) : Besoins journaliers
    • 710Wh/j (déduit des besoins journaliers)
  • Aut : Nombre de jours d’autonomie (sans soleil)
    • 2 jours ici, 3 dans le centre de le France, 4 à 5 si c’est dans le Nord
  • DD (%) : Degré de décharge maximum
    • Ici 30%, 20% ce serait encore mieux
  • U (V) : Tension finale du parc de batteries. Elle est déterminée en fonction de la puissance totale des panneaux :
    • Inférieur à 500 Wc : 12V
    • De 500 à 1500 Wc : 24V (c’est notre cas)
    • Au-dessus de 1500 Wc : 48V

Dans notre cas, ça nous fait :

Cap = (710 x 2) / (0.3 x 24) = 197 Ah

Le calcul propose un parc de 197Ah en 24V. Une hypothèse serait d’acquérir 2 batteries 200Ah de 12V, à mettre en série pour atteindre 24V.

Attention : Ce type de batterie n’accepte pas de courant de charge supérieur à 20% de sa capacité. Il faut s’assurer que cette limite est respectée.
Dans notre cas, le parc de batteries peut encaisser 40A maximum (20% de 200Ah), et on respecte bien ce ratio car nos panneaux produisent au maximum ~30A (700Wc / 24V de tension du parc de batteries)

Les batteries se détériorent si leurs conditions d’utilisation optimale ne sont pas respectées. Une batterie mal menée tient 1 ou 2 an seulement. Je conseille donc de ne pas acheter de batteries d’occasion, car rien ne garantit que l’utilisateur précédent en ait pris soin (conditions de stockage, dépassement des tolérances…)

Régulateur de charge

Le régulateur de charge est placé entre les batteries et les panneaux, c’est lui qui gère la charge des batteries en fonction de ce que peuvent fournir les panneaux. Le régulateur se choisit en fonction de la puissance du parc de panneaux photovoltaïques ainsi que du voltage du parc de batteries.

On privilégie un câblage en série, car en série les intensités ne s’additionnent pas, et les plus petites intensités limitent les pertes dans les câbles.

Avec nos 3 panneaux en série, nous pouvons utiliser un régulateur de charge MPTT type 150V/35A.
Sur sa fiche technique, on voit qu’avec des batteries en 24V, il accepte :

  • 1000W de puissance maximum de panneaux :
    • Avec un total de 3 panneaux en 240W, on monte à 720W
  • 150V de tension maximum de panneaux :
    • Avec 3 de nos panneaux en série ayant une tension (Vdoc) de 43,6V (c’est différent pour chaque panneau, mais c’est indiqué dans la fiche technique du produit), on additionne et ça monte à 129V
  • 40A de courant maximum de panneaux:
    • Chacun de nos panneaux a une intensité max (Isc) de 7,37A (indiqué dans la fiche technique) on s’applique une marge de sécurité de 38%, on monte à 9.66A. Il y a de la marge !

Convertisseur

Le convertisseur transforme le courant continu des batteries (ici 24V=) en courant alternatif assimilable par les appareils standards du marché (230V~). Il se choisit en fonction de la tension d’entrée (ici 24V) et de la puissance maximum à délivrer (ici 550W).

Une hypothèse serait d’opter pour un convertisseur type 24/800 qui, selon sa fiche technique, monte en puissance maximum de sortie à 700W avec des pointes possibles à 1600W.

Schéma de câblage

Où acheter

Il est possible de tout acheter sur internet. Il y a de nombreux sites spécialisés, mais pour ma part, j’ai préféré me rapprocher d’un professionnel proche de chez moi. C’était sécurisant d’avoir un regard de connaisseur pour valider mon installation. Attention cependant, tous les installateurs photovoltaïques ne sont pas spécialistes dans l’installation autonome ou en site isolé ; beaucoup font simplement de la pose pour des panneaux connectés au réseau électrique national, ce pour quoi il n’y a pas de stockage et donc pas de batteries.

Budget

Pour du matériel neuf et pour cette installation :

  • Panneaux photovoltaïques : entre 569€ et 792€
  • Batteries : entre 864€ et 1 363€
  • Régulateur : ~300€
  • Convertisseur : entre 310€ et 376€
  • Contrôleur de batteries : ~150€
  • Câblage, cosses, fusibles, piquet de terre… : ~60€

Le budget total est donc compris entre 2253€ et 3041€.

Est-ce que c’est rentable ?

Note : Je développe ce point dans un article complet L’autonomie électrique solaire c’est rentable ? C’est écologique ?

La réponse n’est pas simple étant donné que :

  • Avec un fournisseur d’électricité, on peut utiliser nos appareils électriques sans limite tant qu’on paie notre consommation ;
  • Avec une installation autonome c’est « illimité tant qu’il y a du soleil », la seule limite étant la puissance de notre convertisseur ; après l’achat du matériel, peu importe la consommation. La durée de vie d’une batterie c’est ~10, 12 ans, les panneaux 25 ans…

En restant avec notre consommation journalière de 710Wh/j voici un rapide comparatif :

  • EDF : 0.15640 € (le kW)
    • Conso 0,71kWh/j sur 30j = 3,3 + 8,4€ d’abonnement = 11,7 € / mois
  • Enercoop : 0.16830 € (le kW)
    • Conso 0,71kWh/j sur 30j = 3,5 € + 10€ d’abonnement = 13,5 € / mois
  • L’installation autonome (sur 20 ans, avec 1 renouvellement du parc batterie on arriverai à ~3500€):
    • 3500€ / ~20 ans / 12 mois = 14,5 € / mois

Donc si on ne considère que le coût direct ce n’est pas rentable économiquement parlant… Mais ça le devient probablement si on intègre les coûts sociaux, environnementaux et politique présents ou futurs.

Le paradoxe, c’est que les 710Wh/j correspondent au besoin maximum, l’hiver sans soleil, et que 9 mois sur 12 nous sommes en sur-production car il y a plus de soleil. Nous pouvons donc, summum du luxe, laisser la lumière allumée toute la journée 9 mois sur 12 !

Installer

L’installation est plutôt accessible. C’est presque « le fil rouge sur le bouton rouge, le fil vert sur le bouton vert ». Il faut quand même garder à l’esprit que c’est du courant électrique continu et qu’une mauvaise manipulation peut être très dangereuse. Les batteries arrivent chargées. Attention donc à la manipulation. Je ne peux que vous conseiller de bien lire le manuel de chaque appareil (régulateur, convertisseur…) que vous aller connecter. Vous apprendrez, par exemple, qu’il est impératif de brancher le parc de batterie sur le régulateur avant les panneaux. Et qu’il est judicieux de bâcher les panneaux avant de les brancher.

Veillez à éviter les courts-circuits, surtout près des batteries qui peuvent dégager de petites quantités d’hydrogène… gaz très explosif.

Énergie d’appoint

D’autres sources d’énergie peuvent être couplées avec un système solaire autonome :

  • L’éolienne : le coût reste très élevé (même pour une Piggott auto construite) si on le rapporte à ce que ça produit. De plus, pour qu’une éolienne produise un minimum, il faut la mettre à 18m de haut, ce qui nécessite une autorisation de la Mairie. Ceci étant dit, ça reste un bon complément au solaire ;
  • Le pétrole : un groupe électrogène peut permettre de ne pas sur-dimensionner son installation. Il permet potentiellement de :
    • Recharger ses batteries si le soleil n’est pas au rendez-vous afin de leur garantir une longue vie ;
    • Pouvoir utiliser ponctuellement un appareil qui consomme beaucoup : scie circulaire, machine à laver, bétonnière… ;
  • L’hydrolienne…

Ressource pour aller plus loin

Des ressources pour aller plus loin :

Note : L’installation dont il est question ici n’est pas le reflet complet de mon installation. Elle a été simplifiée pour plus de compréhension.

Glossaire technologie :

  • Panneaux monocristallins ou polycristallins à privilégier car bon rendement, Panneaux amorphes bon rendement sous faible luminosité mais mauvais avec de forte luminosité.
  • Régulateur MPPT à privilégier car 95% de rendement. Les régulateur PWM (moins cher) peuvent être pertinent dans des utilisations estival ou dans de toutes petites installations (type poulailler) car il on un rendement 70% (donc 30% de l’énergie du soleil perdu)
  • Batterie AGM ou GEL pour les installation modeste < 350Ah, au dessus passer à des technologie type OPzV, OPzS
  • Convertisseur « Pur Sinus » à privilégier au « Quasis Sinus » dès que vous avez des appareils type ordinateur, pompe, chaîne Hi-Fi ;

Crédit

Auteur : David Mercereau et JLuc de passerelle eco

Licence libre Beerware (Si on se rencontre un jour et que vous pensez que cet article vaut le coup, vous pouvez nous payer une bière en retour)

Paillourte : maison en paille ronde, charpente réciproque

Je vais me lancer dans la fabrication d’une Paillourte. Mais quéqueché une paillourte ? C’est ni plus ni moins qu’une maison en paille ronde. Il va s’agir d’un projet modeste, de 50m², pour ces raisons :

  1. A mon sens, c’est aussi ça la sobriété, vivre dans un espace suffisant. Un bâtiment d’une surface modeste demande moins de matériaux, moins d’argent, d’énergie à chauffer….
  2. Un bâtiment d’une surface <= 50m² n’est pas soumis à la RT2012 mais à la RT existant par éléments. Au regard de mes choix, je pense que le bâtiment sera plus performant que ce qu’impose la RT2012, mais ne pas y être soumis satisfait mon besoin de liberté car certaines contraintes ne me semblent pas pertinentes et coûteuses ;
  3. J’ai besoin d’un projet qui aboutisse dans un délai raisonnable (1, 2 ans max). Au cours de mes chantiers participatifs, j’ai souvent constaté que l’auto-constructeur se lançait dans des gros projets. Souvent parce que l’auto-construction c’est pas cher… Mais ces auto-constructeurs étaient aussi épuisés par la longueur du chantier. Après 3, 4, 6 ans, l’énergie n’est plus la même qu’au début ; le couple et la famille en font souvent les frais… ;
  4. Cette maison de 50m² à été prévu pour être agrandie au besoin, et si l’énergie et les moyens sont là…

Petit à petit l’oiseau fait son nid

Pourquoi rond ?

Et pourquoi carré ? Dans le régne animal, à ma connaissance, il n’y a pas d’animaux qui habitent dans du carré. Les nids, les terriers, les grottes… C’est rond… Il n’y a que l’abeille qui fait des hexagones (ça s’approche quand même pas mal du rond). Les habitats humains primaires sont ronds : les igloos, tipis, yourtes…  Donc pourquoi pas du rond ? Et puis après y avoir goûté avec la yourte, ça va être difficile de retourner dans un carré… pour plusieurs raisons :

  • Je m’y sens bien, c’est plus beau (c’est très personnel) ;
  • Bonne tenue au séisme. La forme géométrique est primordiale pour la tenue au séisme. Le terrain où va être construit la paillourte est en zone sismique de niveau 3/5 et donc soumis à des normes sismiques. Les normes parlent énormément des angles… J’en déduits que pas d’angle = pas de problème.
  • Structurellement, c’est pertinent (ça rejoint la tenue au séisme), les descentes de charge sont uniformément réparties autour d’un rond. Ainsi, le toit est porté par plein de petit éléments et non quelques gros comme dans un carré.
  • La circulation de chaleur se fait mieux (le flux ne se coince pas dans un angle), on dépense alors moins de calories en chauffage. Cet argument ne vaut pas s’il y a des cloisons dans un bâtiment rond.
  • J’ai très envie de conserver le dôme zénithal (comme sur la yourte) sur un toit conique, ça apporte un confort lumineux dingue…
  • Il est à mon sens plus simple d’agencer un espace modeste rond que carré.

Dans les grandes lignes

Charpente réciproque
  • Fondations à l’ancienne (pierre + chaux)
  • Technique constructive paille porteuse (sans ossature bois) souvent appelée Nebraska (parce que ça nous vient de là bas)
  • Enduit en terre (bien sûr)
  • Dalle en terre
  • Charpente réciproque
  • Toiture végétalisée (faible substrat ~5cm)
  • Plein d’autres trucs : autonomie électrique, phytoépuration (assainissement autonome par filtre planté)

Être tenu informé

Pour être tenu informé des annonces pour venir sur le chantier ou tout simplement des nouveaux articles concernant la paillourte, entrez votre email ci-après.

Sélectionner les informations que vous souhaitez reçevoir :

Les sources d’inspirations

Gurun (Monsieur Paillourte)

Paillourte de pierre :

Clémence :

Brichtuban :

Courdemière sur le site de Terre paille & Co :

arquiteututecnicu.com (pour la charpente réciproque et le voligeage)

La liste n’est pas exhaustive…

Mais alors c’est fini la yourte ?

Non, on va la déplacer sur le terrain où nous allons construire la paillourte et ça va être notre habitat de chantier pour les X prochaines années… Elle a encore de beaux jours devant elle…

Un four sur le poêlito (poêle type rocket stove)

Sur mon poêlito je dispose une plaque de cuisson grâce à la vitre sur le dessus. Il ne manque pas grand-chose pour transformer cette plaque de cuisson en four. Il vous faut :

  • Un bout de taule à découper en rond et percé en 3 points : j’ai utilisé des chutes de bidon d’huile, je n’avais pas la largeur nécessaire alors moi elle est en 2 morceaux, mais ça marche pareil…
  • 3 bouts de tiges filetés à introduire dans les trous de la taule
  • 6 écrous pour emprisonner la taule (un dessus et un dessous la taule sur chaque tige)
  • Une « cloche » : ici une vielle gamelle de cantine

Il faut que la taule soit inclinée afin de faire tourner la chaleur

Voilà le résultat en images avec le « test du gratin » :

Si ça marche avec un gratin, ça doit bien marcher avec une tarte (oui…) :

Merci à Barnabé qui m’a inspiré pour ce p’ti bricolage

Le Poêlito dans le lowtechtour

L’association Low-tech Lab, que j’avais déjà rencontré pour le four solaire, à profiter de son lowtechtour pour passer me voir. Le sujet de la visite c’était : le poêlito. Durant leur (chouette) séjour nous avons fabriqué un poêlito 60L afin qu’il le documente.

Voici le résultat vidéo:

Et voilà la documentation écrite.

Merci à Camille et Clément pour ce beau travail.

 

Le poêlito (poêle rocket) d’Antoine

Antoine, un ami, s’installe en yourte avec sa petite famille. Je l’ai aidé à fabriquer son poêlito 200. Je ne vais pas trop m’étaler dans le détail sur la fabrication car j’ai déjà fait un article sur ce sujet que vous pouvez relire ici.. De plus, nous avons suivi quasi à la virgule les plans de Vital (le concepteur).

Nous avons passé environ 4 jours à le fabriquer. Antoine est doué en récup’, ça lui aura coûté moins cher que le mien (moins de 270€ donc).

Nous avons utilisé approximativement ~100kg de Chamotte, ~10L de vermiculite et ~45kg de ciment fondu (on y allait fort en ciment à mon goût).

Voici la liste du matériel / outillage / consommable mis à jour pour l’occasion :

J’avais pondu un diagramme de Gantt histoire qu’on ne perde pas de temps et qu’on parallélise certaines tâches étant donné que nous étions 2. Le voici : PlanningTacheGantt.pdf.

Antoine a récupéré en amont tout le matos, il avait décapé le bidon et il y avait mis une première couche de peinture histoire qu’il ne s’oxyde pas :

Première coulée de béton isolant :

Le temps que ça sèche, on prépare les conduits d’évacuation et le cendrier

Je n’ai pas de photo de la 1ère petite coulée de béton réfractaire à la vermiculite mais elle a bien eu lieu.

On attaque donc par un long moment (5 bonnes heures) de coffrage. Le coffrage est plus simple que pour mon poêlito surtout dans la partie qui va vers la remontée de flamme. En fait il est conforme au plan de Vital. J’avais cru bon d’arrondir les angles mais apparemment, à cet endroit-là, on cherche à créer des turbulences… Antoine avait réussi à récupérer beaucoup de tuyau de bon diamètre ce qui a aussi facilité grandement le travail. Nous avons quand même été contraints d’enrouler du carton sur des tubes à certain endroits pour avoir des côtes justes.

Antoine n’a pas souhaité faire de réservation pour évacuer le sable en cas de déménagement : il a un aspirateur de chantier, il compte donc l’aspirer… Du coup, ça lui fait un poêle un peu plus lourd, il aura donc plus d’inertie…

Le ciment fondu  fait sa prise en 5 – 30 minutes. On doit attendre 6 heures pour la mise en service et 48 heures pour la mise à température (progressive). Nous avons laissé passé la nuit puis nous avons retiré à la main ce qu’il était possible de retirer puis brûlé le reste :

Il reste ensuite plein de petites choses à faire :

Et voilà le travail :

Il est reparti avec. Il lui reste à terminer de décaper la cloche, les bouchons, de terminer la peinture et toute les finitions une fois qu’il sera en place (sceller au béton d’argile, ajout du sable, mise en place du joint pour la vitre…)

Nous n’avons pas réussi à faire un test satisfaisant dans le temps qui nous était imparti. En effet le béton n’était pas complètement sec, nous étions en courant d’air, la cheminée n’était pas droite et le vent s’engouffrait à l’intérieur ce qui avait pour effet d’inverser le tirage. Ceci étant dit, je pense qu’on l’a fait dans les règles de l’art, je ne me fais donc pas de soucis pour son fonctionnement en place.

Arrivé chez lui, Antoine à depuis récupéré sa vitre, il l’a découpé et a fait tourné son poêle. Il nous raconte :

Voici mon petit retour d’expérience après 5 jours.

Le poêle est au top, il fonctionne a merveille. Juste un petit problème de fumer lors du deuxième allumage, mais ça c’est parce-que nous nous y somme pris a l’arrache.
Le plus important c’était d’arriver a récupérer une vitrocéramique pas trop cher, du coup j’ai dégotter sur le bon coin une plaque pour 25 euros et je l’ai déshabiller. Une fois la plaque prête, j’ai fait un patron en carton en suivant les dimensions de découpe sur le blog de David. 
Pour la découpe il faut :
Une carrelette qui va bien avec refroidissement a eau (lame qui trempe dans un récipient)
Une lame notée a 2 diamants minimum, 3 c’est mieux. La mienne a coûter 39 euros.
J’ai d’abord découper sans guide pour me créer un guide pour la découpe finale.
L’utilisation du scotch aide pour le marquage et également afin d’éviter d’avoir du verre qui vole.
J’ai vraiment pris mon temps et après 30 minute j’avais ma plaque de poelito faite.
Apres avoir utiliser le poêle sans sable pendant 5 jours, on réalise a quel point la masse est importante. J’ai donc rajouter mes 10 mètres de cuivre (qui me serviront d’échangeur pour l’eau chaude sanitaire) aujourd’hui autour de la cloche et percé deux trou dans le poêle pour l’arrivée et la sortie.
J’ai ensuite ajouter le sable qui était bien humide doucement, puis j’ai posé la vitre, au moment de refermer le couvercle du poêle j’ai un peu trop forcé et j’ai peter la vitre en 3 morceaux…..
Pas de panique, on garde son sang froid et on cherche un solution. Comme maintenant je sais découper la vitrocéramique, j’en cherche dans les environ. Il n’y a rien a 150km a la ronde. Je me dis alors qu’une réparation de fortune s’impose et la j’ai miraculeusement un epoxy metal restant a la chaleur. je l’applique comme un joint et replace ma vitrocéramique. Pendant que j’écris ces quelques lignes le poêle fonctionne a merveille avec cette réparation. Des que je trouve une occasion je la remplacerai.

Poêlito, retour d’expérience après un hiver

Un camarade yourteux m’a dit « tu vas voir, une yourte ça se chauffe porte ouverte ». Et bien nous, avec notre poêlito (rocket stove semi démontable), nous n’avons pas eu à ouvrir les portes de tout l’hiver. Il faudrait donc plutôt dire « une yourte sans poêle de masse ça se chauffe porte ouverte ».

Sans poêle de masse

Il faut savoir que dans une yourte sans poêle de masse, il fait rapidement trop chaud quand on allume le poêle (c’est pour ça qu’on chauffe porte ouverte). Mais dès que le poêle s’arrête, on perd toute la chaleur gagnée. Ce phénomène est présent quelle que soit l’isolation de la yourte, car c’est dû à l’absence de masse (pas de dalle, de mur en pierre qui accumule et restitue la chaleur…). Du coup, beaucoup de yourteux laissent une bûche dans le poêle la nuit avec le tirage au minimum, pour qu’il ne fasse pas trop froid. Je vois deux problèmes à cette pratique :

  1. Le tirage minimum, ça pollue (la combustion du bois n’est pas complète) ;
  2. Un feu qui brûle la nuit sans surveillance, c’est un risque d’incendie potentiel.

Avec un poêle de masse

Nous venons de vivre notre premier hiver dans la yourte chauffée avec le poêlito. Je dois dire qu’il tient ses promesses !

Niveau consommation : on a brûlé à peine 2 stères (de bois de récup, résineux, palette…)

Petite patate sauté au poile/poêle (pouet)

On faisait une flambée le matin au réveil et une le soir. Le reste du temps on bénéficie du doux rayonnement de la masse…

Le soir on allume généralement vers 18h30, comme ça c’est chaud à 19h et on peut faire la cuisine dessus. On le pousse bien, mais on arrête quand il fait ~22°. Aucune difficulté à se mettre tout nu à ce moment là, c’est donc le bon moment pour la douche (d’autant plus que l’eau a eu le temps de chauffer sur le poêlito). Le matin, au réveil, il fait généralement ~11°, c’est pas la torture, on allume et on rattrape vite les 13° qui sont tenables dans cette yourte (lire mon article sur le confort thermique de la yourte pour comprendre pourquoi on n’a pas froid à 13°).

Les flambées durent entre 1h et 2h30 (ça dépend de la température extérieure) mais pour chauffer bien toute la masse, en partant à froid, il faut bien  2h30, 3h. Évidement, ça dépend du bois, de la météo, du tirage…

Comparaison

Je tente un résumé comparatif pour une yourte avec un poêle de masse et avec un petit poêle à bois « standard » :

Avec poêlito Sans poêlito
Gain en °C après allumage Plutôt rapide (avec la vitre) Très très rapide
Perte des °C après arrêt du poêle Plutôt lent (la masse se décharge) Très très rapide
Risque d’incendie Très faible (allumé ~4h/24h), pas de feu sans surveillance la nuit Plutôt élevé (allumé ~15h/24h, tirage au minimum la nuit)
Pollution Limitée : Quand le poêle est allumé, le tirage est au maximum (on maximise la combustion du bois, pas de fumée en sortie de poêle une fois allumé) Le tirage mis au minimum la nuit occasionne une mauvaise combustion du bois et donc de la pollution dans l’air
Temps passé à entretenir du feu Très faible Fréquent
Encombrement Plutôt encombrant Faible
Plaque de cuisson Présente, efficace ! Rare
Nomadisme Semi nomade (il faut quand même vider la masse et le trimbaler) Plutôt nomade

A ça, j’ajouterai que le poêlito (comme tout les rocket stove) est compliqué à appréhender pour quelqu’un qui n’a jamais allumé un rocket stove. C’est même souvent plus compliqué pour quelqu’un qui sais allumer un feu car ça ne veut pas dire savoir allumer un rocket stove, il faut ré-apprendre… Mais après une petite initiation, c’est dans la poche et très accessible.

En vrac, sur le poêlito

Petit truc pour la cuisine sur le poêle : Nous avons un diffuseur de chaleur (5€), c’est très pratique pour faire griller du pain le matin (pas de grille pain électrique, sur notre modeste installation électrique autonome) sur le gaz ou sur le poêle. On s’en sert aussi entre la plaque de cuisson du poêle et la gamelle quand la chaleur est trop forte pour éviter que le repas ne brûle.

On m’avait mis en garde sur le fait que l’allumage à froid était fastidieux (Loïc propose une amélioration pour plus de simplicité). Effectivement c’est pas aussi simple que d’appuyer sur un bouton mais c’est pas si pénible. En effet, il faut mettre de l’alcool à brûler dans le T à l’arrière et l’enflammer afin de réchauffer le conduit d’évacuation. De cette façon, l’allumage se fait au mieux (la procédure complète à la fin du manuel de construction). On a réussi à s’y tenir, du coup ça marche bien. Je me suis quand même équipé d’un briquet tempête allume gaz, ce qui facilite l’allumage dans le T (quand on ouvre le T, ça crée du tirage et ça avait tendance à éteindre la flamme du briquet…).

 

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), 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…