Projet extension/réno : comment mixer au mieux serre solaire + DF + poele + CET ?

[ggael]

Bonjour à tous,

je me pose de nombreuse questions sur comment combiner au mieux une DF, un CET, un poele à bois et une petite serre solaire... mais avant toutes choses, un peu de contexte.

L'actuel en bref
Maison actuelle en Gironde, 80m2, de plein pied sur terre plein non isolé, orienté SUD, parpaings, rénovée avec une ITE (R=4.4 au mur, voir ici), sans ouverture au nord, double vitrage de qualité, un poele à bois de base (6k) adossé à un mur de refend en parpaing, DF bas de gamme dans les combes (60% mesuré sur l'ensemble). Malgré tous les défauts, la conso actuelle pour le chauffage est très raisonnable, 2000kWh/an pour trois personnes, soit des besoins allant entre 10 et 30 kWh/j entre décembre et fin février. Avant d'avoir le poele, j'ai des mesures de conso/T° au jour le jour, maintenant, c'est, à la louche, 1.2 stère/an, mais le poele surchauffe et la répartition est loin d'être optimale (voir plus loin).

Le projet en bref
La famille s'agrandissant, nous avons comme projet une sur-élévation de 50m2, qui, pour des raisons de fondations/structures incertaines, doit rester légère, donc ossature et plancher bois, pas optimal mais bon... Ce projet est également l'occasion de créer un SAS d'entrée entièrement vitrée au SUD, soit 10m2 de vitrage verticaux, la surélévation en porte à faux venant faire office de toit. C'est également l'occasion d'améliorer les appoints de chauffages et ECS. Un point intéressant pour la suite est que la véranda, le cumulus, la DF et le poele sont très proches les uns des autres, ce qui donnent des idées pour les faire cohabiter au mieux. Voir pièces jointes.

Apports solaires de la véranda

La première question que je me suis posé est comment exploiter au mieux cette "véranda" solaire. Avec uniquement des parois verticales, j'ai fait l'hypothèse d'une température d'air de 40° en haut de la véranda avec une puissance effective de 250W/m2 de vitrage les jours ensoleillés, soit 2.5kW pour chauffer un flux d'air entrant, disons à 5°. J'espère que ces hypothèses sont raisonnables ! Avec ces hypothèses on peut porter 210m3 d'air à 40°. Du coup, le débit d'une DF standard peut parfaitement faire l'affaire : à 210m3/h et une T° d'air de 40° et intérieur de 20° (soit un delta T de 20°) ca nous fait une puissance de 1.4kW, et donc ~7kWh sur une journée ensoleillée, ce que je trouve conséquent par rapport aux faibles besoins. Pour la mise en oeuvre, le bypass d'une DF en mode hiver "priorité au réchauffement" + une commande de la grande vitesse sur la température du flux entrant devrai faire l'affaire. L'été, il faudra bien sûr basculer sur un autre point d'entré, idéalement à l'est.

Une autre piste serai un circuit indépendant avec l'air qui boucle : véranda -> moteur indépendant -> insufflation dans le séjour -> suppression évacuée dans la véranda -> ...
Avantages :
- les calories d'extractions de la VMC sont toujours récupérées (pas de bypass)
- avec une entrée d'air dans la véranda à 20°, on peut récupérer plus de calorie et s'approcher des 2.5kW de l'hypothèse de départ (soit 12kWh/j versus 7).
Inconvénients :
- système plus compliqué (un moteur en plus + sortie basse intérieur vers véranda, pb étanchéité)
- limité au séjour, pas de diffusion direct sur l'ensemble du réseau
- risque de perturber les flux d'air de la DF
- sas d'entrée invivable (serte on n'y vit pas mais on y passe quand même !)

En fait je ne suis pas sûr de la pertinence des avantages sus-mentionnés, et donc que cette configuration soit vraiment plus performante : serte l'échangeur de la DF continue de faire son job et l'apport de la véranda devrai être significativement plus importante, mais la DF continuera d'insufler un air inférieur à la T° intérieur et continuera donc de refroidir les chambres les plus éloignées du séjour. Du coup, j'ai un penchant pour la simplicité de la 1ère solution, à condition que capter 200m3/h d'air à 40° soit une hypothèse réaliste ???

Je suis preneur de tout avis sur mes hypothèses, solutions, ou autre solution à envisager

PS : une 3ème piste serai l'abandon de la DF pour un système V.M.I + PC mais la puissance de cette véranda est trop faible pour un tel choix, solution peu performante l'hiver sans TAG, coût du PC, etc. bref je reste sur DF.


Ce post étant déjà très long, j'évoquerais les autres points (CET et poele) un peu plus tard, il y a déjà de la matière !

Une pièce jointe supprimée
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[JPL]

Les illustrations doivent être postées dans un format graphique (gif, png, jpg). Merci.

[ggael]

Voici les plans en png.

[ggael]

Je viens penser à une solution qui cumulerai les avantages des deux approches précédentes : air neuf -> échangeur DF -> passage dans la véranda -> distribution dans les pièces de vie. Lorsque le soleil ne brille plus, on by pass la véranda.

Avantages :
- l'échangeur n'est pas by-passé et donc moins d'effort pour élever l'air à 35-30° (on part avec de l'air à 15-18 plutot que 3-7).
- l'air réchauffé est bien distribué dans toutes la maison.
Inconvénients :
- bien plus complexe à mettre en oeuvre (dans l'approche précédente tout était géré par le bypass de la DF).
- nécessite une étanchéité irréprochable de la véranda.

De plus, on vois bien que dans mes différents scénarios, la véranda n'est pas du tout utiliser comme une véranda solaire classique (inertie+transferts passifs), mais bien comme un capteur solaire à air. Du coup, en documentant un peu les capteurs, j'ai de gros doute sur la capacité de ma future véranda d'élever 100 à 200 m3 d'air par heure à 35-40°, même en partant de la sortie réchauffée de la DF. En effet, les capteurs semblent fournir environ 500W/m2 à l'air et donc une bête véranda avec uniquement des parois verticales et sans réel absorbeur à toutes les chances de très vite plafonner... à voir si je peux pas essayer d'inclure une sorte de capteur à air à l'intérieur de la véranda.

[A voir en vidéo sur Futura]