Les données nécessaires au dimensionnement

Le plan de cette sous-partie:

1. Les données climatiques
2. La nécessité de séparer l'EPHAD du reste des maisons
Bibliographie

1.    Les données climatiques

Les données climatiques relatives au village sont primordiales pour estimer la quantité d’énergie nécessaire au chauffage de l’eau sanitaire, mais aussi pour dimensionner une installation qui réponde aux besoins des habitants. Nous pensions obtenir les données sur l’ensoleillement, les températures moyennes de l’air et de l’eau ainsi que les consommations moyennes des habitants en électricité lors de la visite au village, mais nous n’avons obtenues aucunes des données que nous avions pourtant demandé à la Mairie... Il a donc fallu se débrouiller autrement.

Nous sommes alors tombés sur 2 logiciels de simulation très pratiques qui sont à la base de la plupart des données que nous avons obtenues. Ces logiciels sont directement accessibles sur Internet :

·         Le logiciel Calsol [24] que nous avons trouvé au tout début, permet d’obtenir les données climatiques nécessaires au chauffage de l’eau par énergie solaire pour la ville de Clermont-Ferrand située à 40 km au Nord du village de Champeix. On obtient notamment la température de l’eau et de l’air par mois, ainsi que l’irradiation moyenne que reçoivent les panneaux tous les mois en fonction de leur inclinaison et de leur orientation.

·         Le site Tecsol [25] que l’on a trouvé un peu plus tard, propose la méthode de dimensionnement SOLO qui regroupe les codes de calculs développés par le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment). C’est un gage de confiance, et cette méthode nous permet d’obtenir les mêmes données que Calsol, mais pour la ville d’Issoire qui n’est située qu’à 10 km de Champeix ! Il suffit donc de mettre en entrée la ville à laquelle on s’intéresse, la consommation moyenne d’eau chaude (L/jour), la température d’eau chaude souhaitée, le volume de stockage… et on obtient en sortie tout un tas de données très intéressantes.

 

Il a donc fallu choisir là aussi quelles données utiliser. Or pour ce qui est de la température de l’eau de ville et de l’air par mois, nous n’avons pas vu de différence majeure entre les données fournies par les deux sites (au maximum 1°C d’écart). On a donc pris les données fournies par Calsol, puisque ce sont des données que l’on avait déjà rentrer sur Excel avant de découvrir Tecsol.

Et pour ce qui est de l’irradiation des capteurs par mois, nous avons trouvé les valeurs de Calsol un peu basses et nous avons préféré utiliser les valeurs obtenues par le dimensionnement SOLO (en Wh/m².j).  En effet, l’irradiation globale moyenne  à l’année est de 3,52 kWh/m² pour Calsol contre 3,73 kWh/m² pour Tecsol, ce qui correspond plus à ce qui avait été annoncé dans l’introduction du projet (entre 3,8 à 4 kWh.m-2.j-1).

 
   

2.    La nécessité de séparer l’EPHAD du reste des maisons

Nous avons ensuite d’autres données à fixer qui concernent plutôt les habitants des l’éco-quartier ainsi que l’eau dont ils vont se servir.

Ainsi sur l’éco-quartier, nous avons considéré que les lots libres ainsi que tous les lots sociaux abritent 4 personnes (1 couple et 2 enfants). De plus, pour la maison de retraite (EPHAD), nous avons considéré qu’elle peut accueillir un total de 62 lits conformément au mensuel municipal de la mairie du village.[26]

Au niveau des consommations d’eau chaude sanitaire, on s’est basé sur les chiffres donnés par André Joffre [19] :

·         Une famille de 4 personnes consomme 150 L d’eau chaude sanitaire à 60°C par jour. (soit 37,5 L/jour pour une personne).

·         En maison de retraite, chaque « lit » nécessite 60 L d’eau à 60°C par jour.

Remarque : L’eau chaude est prise à 60°C car on estime que c’est une température à partir de laquelle on évite le risque de légionellose.

On a considéré aussi une petite différence de température entre la température de stockage du ballon et celle de l’eau chaude en sortie. Elle est dont stockée à 63°C dans le ballon, et utilisée à 60°C en sortie du robinet. Cette marge de 3°C nous permet en fait de tenir compte des pertes thermiques dues à la tuyauterie qui sépare le ballon de la sortie d’eau.

Enfin, nous avons aussi besoin de connaître la capacité thermique spécifique de l’eau car c’est une valeur essentielle pour déterminer l’énergie nécessaire au chauffage de l’eau… Cette valeur est de 1,163 Wh.kg-1.K-1 .[27]

On obtient donc deux tableaux de données, un pour la maison de retraite et un pour toutes les autres habitations :

 
Bibliographie
 

·         [24] logiciel Calsol, développé par INES éducation
http://ines.solaire.free.fr/ecs_1.php

·         [25] dimensionnement SOLO réalisé sur le site Tecsol, dimensionnement développé par la CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment)
http://www.tecsol.fr/st_fr/default.htm

·         [26] Mensuel Champeix Informations municipales, datant de juin 2009, p 9.

·         [27] G.Guilhéneuf, Comprendre et dimensionner les installations domestiques à énergies renouvelables, 2009, p103 à 137.