Salut tout le monde !
J'ai imaginé un système qui permettrait d'économiser de l'énergie lorsqu'on prend une douche. On ne s'en rend pas compte, mais, comme vous le savez, le fait de chauffer de l'eau à une température agréable pour se doucher consomme une énergie phénoménale. Prenons un ménage chauffé au gaz mais qui possède un ballon d'eau chaude électrique. 35% de l'énergie électrique que la famille consomme ne sert qu'à chauffer de l'eau qui sera utilisée par la douche. A titre de comparaison, l'éclairage ne représente même pas 6% de la consommation d'énergie : Le fait d'utiliser le plus possible d'ampoules économiques ne diminue pas énormément la consommation totale !
Mon système est basé sur un principe très simple, récupérer la chaleur de l'eau juste après l'avoir utilisée pour la douche. J'ai fait quelques mesures, à la "température idéale" d'une douche on utilise de l'eau à 37,5°C (Et croyez-moi on est bien calibré, 35 ça fait froid et 39 c'est brûlant !). Or, juste avant de pénétrer dans le bac de douche l'eau ne perd même pas un degré (Et oui, elle passe juste très vite sur notre corps), elle possède donc encore beaucoup d'énergie thermique. Malheureusement, comme elle est à une température inférieure à celle de l'eau de la douche, on ne peut pas s'en servir pour la réchauffer... Sauf si elle réchauffe seulement "l'eau froide" que le robinet utilise : étant à une température plus élevée que cette eau, elle peut lui transmettre sa chaleur.
C'est donc à partir de ce principe que mon bac de douche, représenté sur la pièce jointe, permet d'économiser l'énergie : La surface sur laquelle l'eau tombe est faite d'un métal inoxydable parsemé de petits trous (espacés de 15mm) d'une taille suffisante (4mm) pour que l'eau puisse s'écouler sans qu'on se fasse mal aux pieds. De cette façon l'eau n'a pas le temps de se refroidir (on considère quand même qu'elle perd un degré pour s'assurer que les calculs d'énergie donnent des valeurs minimales) avant d'entrer dans le bac. Elle descend ensuite sur des plaques de métal légèrement inclinées de façon à ce qu'il y en ait le plus possible sur l'épaisseur du bac (15cm) comme on peut le voir sur mon dessin. Au contraire, "l'eau froide", avant d'être admise dans le robinet, remonte (avec sa pression) au dessous de ces plaques. Elle y est collée car d'autres plaques métalliques se trouvent 2mm au dessous de la première (de cette façon l'eau froide est obligée d'être en contact avec les premières plaques). Comme le bac de douche fait au moins 80cm de côté, la surface d'échange thermique entre les deux eaux est (vraiment au minimum) de 2m². "L'eau froide" alors réchaufféerejoint le robinet tandis que l'eau usée se dirige vers les égouts (Les eaux ne sont en aucun cas mélangées). La régulation de la température se fait alors par l'utilisateur de la douche, lorsque le système fonctionne le mieux, depuis une durée "qui tend vers l'infini", le robinet mélange de l'eau "tiède" avec de l'eau chaude, il en résulte une eau bien plus chaude qu'avec un mélange classique : Pour obtenir la même température (37,5°C) on va tirer naturellement moins d'eau chaude !
On économise de l'énergie, mais quelle quantité ? J'ai essayé de répondre à cette question "Quel est le pourcentage d'énergie économisée en fonction de la température de l'eau froide lorsqu'on se douche avec de l'eau à 37,5°C?" En considérant que l'eau qui entre dans le système est à 36.5°C, que l'eau qui provient du ballon d'eau chaude est à 60°C et surtout que l'échange thermique du système est "parfait" (l'eau tiède sortant du système est exactement à la même température que l'eau usée, cette valeur est asymptotique mais la surface d'échange thermique étant importante, on s'en approche). Mais je n'ai jamais trouvé de réponse exacte et encore moins de fonction (Si quelqu’un de plus expérimenté que moi trouve je lui serait vraiment reconnaissant^^, ça serait vraiment gentil de votre part puis je suis persuadé que ce n'est pas difficile pour certains !).
Je me suis alors contenté de calculer la température limite de l'eau avec une méthode itérative dans un cas où on mélange autant d'eau chaude que d'eau froide avec le système et de comparer sa température avec le même mélange sans le système :
Température de l'eau du ballon d'eau chaude -> C
Température de l'eau froide -> F
Température de l'eau de la douche : T
Température de l'eau "tiède" : G
F -> G
Marque 1
(G+C)/2 -> T
Afficher T
(T-1 -> T)
((2*T+F)/3) -> G
Retourner à marque 1
Si l'eau froide est à 1°C (sacré hiver !) la température limite est de 44,75°C avec le système contre 30,5 sans le système.
On a alors apporté +29.5°C sans le système et +43.75°C avec.
29.5/43.75*100=67,43. Soit 32.57% d'énergie économisée ! Cette valeur décroit quand la température de l'eau froide augmente. Cette méthode n'est pas tout le temps juste car elle ne prend pas en compte le fait que le rapport qtt d'eau chaude / qtt d'eau froide n'est pas égal à 1 mais est inférieur quand on se douche à 37,5°C.
Dans tous les cas on pourrait économiser plus de 0.3257*35=+11% de l'énergie consommée par le ménage !
Que pensez-vous de ce système ? Est-ce une bonne idée selon vous ?
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