Chauffe-eau, phase 1 – surplus d’énergie solaire

J’ai acheté récemment un chauffe-eau Nautic-Therm Stehend ME 230V 330W 20L de la marque Elgena. C’est un chauffe-eau électrique (petit volume, petite résistance) qui peut fonctionner avec le surplus d’énergie solaire l’été, ou avec les calories du poêle l’hiver :

  • Volume 20L : On consomme 15 à 20L d’eau/j/p donc 20L d’eau chaude c’est largement trop pour nous. Mais ça a un peu d’inertie alors on peut avoir 2 jours d’eau chaude en cas de mauvais temps…
  • Résistance électrique 330W : le convertisseur de mon installation solaire permet 700W, comme ça j’ai un peu de marge pour le reste…
  • Échangeur de chaleur : pour plus tard brancher le poêle dessus…

A la base c’est un chauffe-eau de camion : l’échangeur est initialement conçu pour récupérer les calories du moteur (le liquide de refroidissement circule et la chaleur du moteur qui roule réchauffe l’eau). De mon côté, cet échangeur servira à chauffer l’eau l’hiver avec une circulation autour du poêle… mais ça sera plus tard… bien plus tard… phase 2…

La limite de l’utilisation d’un chauffe-eau de camion, c’est qu’il va falloir restreindre la pression à 2,5bar MAX (indiqué dans la notice) car ils ne sont pas faits pour être connectés au réseau (au moins 3 – 4 bar), mais pour fonctionner avec des petites pompes dans les camions… Il suffit pour cela d’ajouter un limitateur de pression avec manomètre pour s’assurer d’être dans les clous.

Installation

L’installation du chauffe-eau est faite « le plus haut possible » (au plus proche du plafond), non loin du poêle (à ~2m50) dans la prévision de son raccordement sur celui-ci l’hiver (par thermosiphon, d’où la hauteur…)

Bon c’est facilement résumé en 5 photos mais y’a eu : test de mise en eau (ha mince ça fuit), réparation, test de mise en eau, (ha mince ça fuit…) … … Bref, je suis nul en plomberie.

Test température des parois

Après allumage durant 2h voilà les températures extérieures constatées.

Tout ça me fait dire qu’il n’est pas si mal isolé, mais qu’une petite couche en plus ne serait pas de trop (dans le futur), et qu’en cas de canicule, il faudra que le chauffe-eau reste éteint pour ne pas ajouter des °C inutilement dans la maison (on a d’autres moyen de faire chauffer de l’eau en cas de canicule, un bidon en plein soleil ça monte vite en température, encore plus avec une marmite dans le four solaire…)

Combien de temps pour chauffer l’eau ?

Combien de temps ce ballon va-t-il mettre à chauffer toute son eau en admettant qu’on parte d’une eau complètement froide (ce qui est rarement le cas, l’eau est souvent encore chaude de la veille). Les données dans le détails :

  • 80°C c’est la température max du chauffe-eau
  • 15°C c’est la température estimée de l’eau dans le réseau d’eau (même si c’est variable)
  • 330W la résistance électrique de mon chauffe-eau
  • 20L c’est la capacité du chauffe-eau
  • 1,5106Wh c’est la puissance nécessaire pour monter 1L d’eau de 1°C (en théorie c’est plutôt 1,162Wh pour monter 1L d’eau d’1°C, mais en admettant une efficacité énergétique de 70% pour un chauffe-eau électrique ça monte à 1,5106Wh pour monter 1L d’eau à 1°C.)

( (80°C-15°C) x (1,5106Wh x 1000) x 20L ) / (330Wh / 1000) = 5,9h

Ce ballon de 20L avec sa résistance de 330W met donc 5h54 à chauffer une eau froide à 80°C.

C’est à pas grand chose près ce que j’ai constaté en pratique. Et encore une fois, normalement on ne part jamais d’une eau froide, l’eau est encore un peu chaude de la veille…

Allumage automatique avec le surplus d’énergie solaire

Avec mon installation solaire électrique autonome j’ai développé PvMonit qui me permet de monitorer mon installation et de gérer le surplus d’énergie (router l’énergie) quand il y en a…

Voilà les scripts qui allument le chauffe-eau quand :

  • Le régulateur est en mode « float » (fin de charge)
  • La puissance mesurée sur la batterie est supérieure à 0 (sinon ça veut dire que la batterie est en décharge)

En Blockly :

En PHP :

// Retour par défaut
// 1 relai éteint
// 2 relai allumé
$retour_mod = 1;
// Pour l'affichage dans le log
$retour_log = null;
if (MpptFlo($data['CS'], 60)) {
  // Si le relai 1 c'est allumé puis éteint, c'est à nous...
  if (($data['P']) > 0) {
    $retour_log = 'Le régulateur est à Float et on ne tire pas sur les batteries, il y a donc de l\'énergie potentielle inutilisé, on allume !';
    $retour_mod = 2;
  }
}
print('Le MOD est décidé à : ' . $retour_mod);
print('Retour de log : ' . $retour_log);

Bien entendu il est aussi possible d’ajouter d’autres paramètres conditions comme « la température de la pièce » et si celle-ci passe au dessus de 25°C, laisse le chauffe-eau à l’arrêt pour éviter la surchauffe de la maison…

Les effets sur la consommation journalière

Mon installation solaire autonome est dimensionnée pour 1kWh/j et avec la gestion du surplus d’énergie et l’arrivé du chauffe-eau, au mois de septembre j’arrive à exploiter jusqu’à 4kWh/j d’énergie solaire (sans plus de matériel, sans plus d’investissement…). Bien sûr ce ne sera pas possible toute l’année (particulièrement décembre, janvier, février par chez moi).

L’amortissement de mon installation solaire est d’autant plus conséquent…

La paillourte cherche son poêle : Le poêle de masse « Petit abitat » d’Agir Low-Tech ?

Licence CC BY SA 4.0 – Agir Low-Tech

Agir Low-Tech travaille actuellement sur la conception d’un poêle de masse open source pour les petits habitats (la nécessité première pour avancer vers la sobriété). Contrairement au poêlito, il serait à foyer fermé (ce qui laisse présager un meilleur rendement) & certifié. Côté points communs : ça restera un poêle de masse open source, documenté, accessible financièrement, avec plaque de cuisson et dans le futur il chauffera peut être même de l’eau… Donc si tu es (ou envisages) de vivre en Yourte, en Paillourte, en TinyHouse, ou autre petit habitat, Agir Low-Tech travaille pour toi ! (pour nous 🙂 ).

Pour que ce projet puisse se concrétiser, il leur faut des € car il y a du matériel, des instruments de mesure et des centaines d’heures de travail… alors je vous encourage à donner, parce que développer un poêle ça ne s’improvise pas et pour connaître des acteurs du projet : ça bosse bien et ça partage !!! (merci !)

Page d’appel aux dons du projet : https://agir.lowtech.fr/t/pdm/projets/tiny/fiche-de-presentation/

Il n’existe pas/peu de poêles de masse documentés / auto constructibles pour les petits habitats. Souvent, ceux-ci utilisent donc un poêle qui n’est pas correctement dimensionné pour leur habitat. Hors un poêle à bois bien dimensionné, c’est important pour éviter toute pollution de l’air. Un poêle en sous tirage (faire traîner une flambée) ou en sur tirage (trop d’oxygène) fait baisser le rendement du poêle et augmente l’émission de particules fines.

Le feu dans la cheminée, c’est ce qu’il y a de pire. Seulement 15 % du bois brûlé sert réellement à chauffer. À 85 %, il part dans les fumées, produit des gaz polluants et des émissions de particules fines très élevées. Ce mauvais rendement entraîne une surconsommation de bois importante et encrasse vite le conduit. À titre de comparaison, se chauffer une seule journée avec du bois dans la cheminée émet autant de particules fines que parcourir 3 500 km avec une voiture diesel.

Source quechoisir.org

Le poêle de masse d’agir low-tech risque fort d’être mon prochain poêle pour la paillourte

Retour sur le premier hiver dans la paillourte

Graphique de ~24h dans la paillourte sans chauffe le soir en hiver (jaune = température extérieure, rouge = température intérieure, bleu = température local matériel solaire)

La température baisse de 1,5° à l’intérieur de la paillourte (20° à 21h, 18,6 le matin à 9h) alors qu’il fait 0,5°C dehors à 9h ce matin là… Une mini flambée le matin à 10h30 : on a brûlé des chutes de bois (environ 1 petit seau de maçon, ça fait monter la température (trop fort) à 25 en 3/4 d’heure…).

Observations

La température est stable (dû a un habitat bien isolé avec de l’inertie – enduit terre) mais le poêle (un petit mais vieux poêle à bois de 4kW en fonte CHAPPEE qu’on m’a donné) est trop puissant : il chauffe trop vite/trop fort.

On a vraiment pas besoin de beaucoup chauffer dans l’hiver on a brûlé ~2/3 de stère de bois, et quand je dis bois c’est du bois de palette et des morceaux de charpente vermoulue – donc du très léger, peu calorique.

La masse de la paillourte (enduit terre crue, dalle terre crue…) de la maison n’a pas le temps de chauffer : la masse de la maison se réchauffe par rayonnement, hors le poêle n’a pas le temps de chauffer/rayonner qu’il faut déjà l’éteindre car l’air est déjà trop chaud (en moyenne, je dirais que le poêle est allumé à peine 1 heure / jour). Le fait d’éteindre rapidement le poêle n’est pas une bonne chose en terme d’émission de particules fines, mais le poêle n’est pas arrivé à température pour avoir un rendement correcte que nous l’éteignons car il fait trop chaud…

Pourquoi un poêle de masse ?

Avec un poêle de masse la montée en température sera plus douce, il n’y aura pas de surchauffe :

Avec un poêle de masse, les murs se réchaufferont avec le rayonnement de celui-ci, la chaleur sera mieux répartie dans l’habitat et le confort s’en trouvera bien meilleur.

Merci Agir Low-Tech pour ce travail de développement, impatient de le tester dans la paillourte 😉

La paillourte dans la revue « La maison écologique »

Notre paillourte a fait l’objet d’un article dans un hors série de la revue la maison écologique. Et comme la presse Française est pas en grande forme je me permets de vous le conseiller ;-). D’autant que Gwendal (l’auteur de l’article) est doué, c’est bien écrit et ça reflète fidèlement ce qu’on s’est dit.

Lien vers l’article version web

Retrouvez cet article dans le Hors-série n°13 : A-t-on vraiment besoin de logements si grands ?

Je vous laisse découvrir l’article et vous fait profiter des superbes photos de la paillourte (prise en février 2020, par Gwendal pour l’article de la maison écologique) :

Fin de chantier 2019 : Bilan humain/financier 2

J’avais déjà fais un bilan humain et financer après la grosse saison de chantier participatif 2018. En 2019 il le bilan n’a pas beaucoup évolué parce qu’on avait fait le plus gros du boulot en 2018 :-). Mais quand même :

Bilan humain

  • En 2018 : ~4 mois de chantier participatif avec ~90 personnes différentes qui sont passé sur le chantier durant ce temps
  • En 2019 : ~2 semaines de chantier participatif et une petite dizaine de nouveau participants (en plus des anciens qui sont repassé…)

~100 personnes sont passées donner de leur temps pour apprendre/échanger sur notre chantier MERCI A VOUS !

Dans les grandes lignes, j’ai estimé à plus de 411 jour-homme le temps de travail en chantier participatif. A ça j’ajoute notre temps hors chantier participatif à préparer/tester les techniques/faire des trucs qui ne ce fond pas en groupe, j’estime ça à 270 jour-homme. Sans parler du temps de lecture, de formation, de préparation, de récup’ des matériaux… c’est inestimable et pour donner une louche on va mettre aussi 270 jour-homme. Ce qui nous fait un total de 951 jour-homme de travail pour cette paillourte. c’est vertigineux mais ça doit pas être loin de la vérité, ça vous donne une idée de ce qui vous attends avant de vous lancer… 😉

Bilan financier

Sans grosse surprise, on a pas acheté grand chose de plus qu’au dernier bilan, donc on reste autour des ~17 000€ (juste la maison de ~40m² habitable) et je le répète, j’ai certainement oublié plein de petites choses, mais l’essentiel est là, j’ai pas non plus poussé le vice à garder les tickets d’essence quand on faisait les courses matériaux… hein…

Le détail c’est par là :

Questions fréquentes sur la paillourte

Le permis de construire

Beaucoup de questions autour du permis de construire :

« Est-ce que tu as fait une demande de permis de construire ? »

Oui, la paillourte est déclarée, elle est en zone constructible, donc cadastrée et tout le bazar…

« C’est conforme à la RT2012

Oui et non. La réglementation thermique en vigueur pour les bâtiments neufs au moment de ma construction est bien la RT2012. Cependant depuis le 1er janvier 2015, les bâtiments <50m² n’y sont plus soumis. Ils sont soumis à la RT Bâtiment (source) dont voici le texte. C’est une réglementation beaucoup plus souple, sans contrôle obligatoire payant (le test d’infiltrométrie en l’occurrence, donc pas d’obligation d’étanchéité à l’air parfaite), chauffage au bois possible car pas non plus d’étude thermique obligatoire payante… Du coup notre paillourte fait 49,5m² au nu du mur extérieur (ce qui ne fait plus que ~40m² intérieur avec l’épaisseur des murs en paille).

« Est-ce que tu as eu des difficultés à l’avoir ? La mairie n’a pas été trop pénible ? »

Pas de difficulté. Avant d’acheter et d’envisager la paillourte j’avais éplucher le PLU de ma commune et j’avais rencontré la chargée de l’urbanisme pour lui parler du projet, voir si j’avais rien oublié dans le PLU…

Le PLU s’intéresse à l’aspect esthétique / extérieur uniquement. Du coup, inutile de parler de paille ou terre… Dans tous les cas, il y a, je pense, extrêmement rarement des contraintes de forme (rond, carré, rectangle…). Les points bloquants pourraient être :

  • Des restrictions sur la toiture : par exemple obligation de couvrir en tuile dans certain village typique… Ceci étant, on m’a dit qu’une loi européenne favorisait les toitures végétalisées pour des histoires de compensation carbone. Je n’ai pas creusé mais ça peut être une piste. Ceci étant, ça peut-être aussi une source de conflit possible avec la mairie que d’utiliser la voix juridique européenne…
  • Des restrictions sur la couleur des murs : Toutes les maisons doivent avoir les murs blancs… ça va ajouter un sur-coût mais il n’est pas impossible de teinter l’enduit extérieur avec des pigments d’ocre, ou de faire un lait de chaux (même si ça peut être dommage parce que la couleur de la terre c’est tellement beau…).

Mes propos deviennent caduques si le terrain se trouve hors zone constructible ou près d’un monument protégé. Il y a un paquet d’églises en France, faut pas trop s’en approcher sinon il y a les architectes des bâtiments de France qui étudient aussi le sujet et leur regard est plus « personnel » que l’interprétation d’un texte…

« Est-ce que tu peux me transmettre les documents donnés pour le permis ? Ça serait vraiment une super base pour faire la notre sans être obligé de faire appel à un architecte. »

Pour une maison de moins de 150m² il n’est pas obligatoire d’avoir recours à un architecte. C’est moi qui ai rédigé le permis de construire, fait les plans, etc… C’est du boulot, du gros boulot même, mais le faire soit même c’est une grosse économie.

Voici le dossier de permis de construire avec PCMI1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 :

Mais ça ne va avancer personne… Les permis sont très « personnalisés » en fonction de là où on est en France, du PLU, de la zone de construction sur le cadastre. Tout ça fait varier le nombre de pièces à fournir. Les contraintes esthétiques, combien de portes, de fenêtres vous voulez… bref ça sert à rien de copier, ça sera différent. Mais je vous le mets quand même pour avoir une idée….

Combien ça coûte une paillourte ?

Je ne sais pas pour « les paillourtes » (il doit y avoir autant de paillourtes différentes que de constructeurs), mais pour la mienne, je sais le dire : le détail est sur cette page : Bilan humain/financier

Tu es du métier ?

Non du tout, j’ai une formation en électronique/informatique. Par contre, je ne me suis pas lancé comme ça. J’ai fais BEAUCOUP de chantiers participatifs (pendant un temps, je ne faisais quasiment que ça de mon temps libre/mes vacances…). J’ai suivi des petits modules de formation/stage par ici ou par là, j’ai lu beaucoup de livres, rencontré des auto-constructeurs qui avaient un projet similaire pour avoir des retours d’expériences sur leur vécu… Bref ça ne s’improvise tout de même pas.

T’as pas peur que ça brûle une maison en paille ?

Avez-vous déjà essayé de mettre le feu à un annuaire téléphonique ? C’est très difficile, parce qu’il n’y a pas d’oxygène entre les pages. Et bien c’est pareil avec la paille en bottes (utilisée dans la construction ici). C’est de la paille compressée au même titre que les pages de l’annuaire, la paille se consume donc très doucement.

Une vidéo ou des pompiers mettent le feu à une maison en paille terminera de vous convaincre :

T’as pas peur que les rongeurs mangent toute la paille ?

Les rongeurs mangent les céréales, pas les brins de paille. Les céréales ont été moissonnées avant la mise en botte, il n’y a donc normalement plus (ou quasi) à manger pour les rongeurs. Ceci étant, ils peuvent vouloir venir se mettre au chaud l’hiver (comme dans tout les isolants), il faut donc soigner les enduits et les faire d’au minimum 3, 4 cm pour éviter les intrusions.

Cuisine Ikémoi

Et oui, parce que construire en rond c’est bien, c’est beau, c’est pertinent (j’en parle ici), mais si tu veux optimiser un peu l’espace, faut faire ses meubles soi-même…. Soit ! Une partie importante dans ma maison c’est la cuisine, c’est donc parti pour sa conception.

Pour faciliter le travail, je me suis dit que j’allais la faire en panneaux de bois. J’ai trouvé dans un magasin de destockage des panneaux (2 feuilles de contreplaqué avec au milieu du massif) à 35€ le panneau de 15mm, 120cm x 250cm (c’est 2 fois moins cher que « neuf » pour du peuplier, à épaisseur égale). J’ai tout fait avec ces panneaux (9 au total soit 315€ + 2 plaques de médium pour les fonds de meubles, 2 chutes de plan de travail à 15€ pièce). A ça s’ajoutent 4 coulisses à tiroir {~7€ pièce) , un vérin à 10€, quelques charnières (mais une bonne partie de récup’) et des vis… ça monte peut être à 370€ mais pas plus… Pour une cuisine sur mesure, c’est honnête, par contre c’est au moins 1 mois de travail (peu d’angles droits…).

Le dessin théorique

Les placards suspendus sont fixés sur des poteaux. Si on veut les fixer au mur, il faut avoir prévu des montants de bois noyés dans l’enduit terre, ce que je n’ai pas fait…

C’est parti pour le meuble de gauche :

Et meuble du bas à droite :

Les meubles suspendus :

Les tiroirs :

Le tourniquet de l’angle, je n’en suis que moyennement satisfait donc je ne détaille pas trop (avec le poids, ça ne tourne pas bien…). Faudrait faire une V2 mais voici la V1 :

Petit plus : un placard égouttoir à vaisselle (apparemment, ça serait Finlandais). Un placard égouttoir, c’est fait pour ranger sa vaisselle non essuyée et qu’elle continue de sécher « rangée », du coup il n’y a rien à traîner sur le bord de l’évier + rien à re-ranger quand c’est sec (ce que je n’arrive pas à m’astreindre à faire, donc l’égouttoir est toujours plein au bord de l’évier). Ce placard est étanche grâce aux chutes d’EPDM de la toiture, il y a une pente et une évacuation des eaux vers les eaux usées.

Je me suis amusé aussi à intégrer un compost dans le plan de travail. Ce qui fait que quand on coupe les légumes sur celui-ci il n’y a plus qu’à les pousser dans le trou prévu à cet effet. J’ai pris une chute de PVC avec un bouchon (pour pouvoir ouvrir de part en part et rincer) qui se glisse dans un trou sur le plan de travail… rien de plus.

L’heure des finitions… :

  • La crédence en contre plaqué marine peinte avec une peinture maison (vin, œuf, lait et pigments…) puis cirée pour rendre la peinture lessivable.
  • Les poignées sont faites avec des chutes de tripli que je suis venu défoncé sur un bord.

Et voilà le résultat :

Je n’avais pas de machine de menuisier (scie sur table ou autre). J’ai tout fait à la scie circulaire + règle et défonceuse. Du coup, j’ai mis beaucoup de temps et les découpes ne sont pas toutes parfaites… Mais je suis quand même content du résultat !

[vidéo] Construction de la paillourte

Diaporama vidéo souvenir de la construction de notre maison. Une paillourte, une petite maison en paille porteuse ronde, enduit en terre, charpente réciproque avec toiture végétalisé…

Crédit musique : DO-UP

Tout les articles détaillas la constructions sont ici :