TPE Maison Energiquement Autonome.

[invited897f298]

Bonjour !

Je suis actuellement en 1ere S et j'ai pris un choisi de faéire un TPE sur une maison energiquement Autonome.
Notre but principal dans ce TPE est de faire un maquette d'une maison (une maison qui existerait déjà, une maison normale, modeste, d'environ 80com de large et 50cm de haut maximum), energiquement autonome.
Nous penson installer des panneaux solaires sur le toit et faire une maquette de Pompe a chaleur (en prenant un mini frigo, notre prof nous a dit que c'etait réversible ?!) une d'éolienne (Avec un axe vertical, ou horizontal, nous ne savons pas encore...)
Notre probleme principal pour le moment est de faire la maquette initiale de la supposée maison. En bois ? En plastique ? ( A partir d'une maison de poupée ? ), ou en en prenant une sur inetrnet ? (ebay).
Je tiens a préciser que nous avons réussi a débloquer 600€ pour notre projet a l'Académie de lyon.

Merci poyur toutes vos idées, elles seront les bienvenues !

Ke/yen
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[invited897f298]

Up ? Pleeeaase

[invited6314876]

Bonsoir !
Je suis dans le même cas que toi...
Peut-être pourrions nous partager nos idées ?

Nous n'avons quant à nous, pas de budget pour la réalisation de notre projet.
As-tu déjà des idées ?
Je te ferai part des notres dès que nous aurons un peu clarifié nos idées !

A bientôt,
S.

[invited897f298]

Re - up

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited897f298]

Re - Re - up !

[invite69483f5c]

Bonjour,

Avant de commencer à faire votre maquette, il faut réfléchir à son but :
1) est-ce une semi-maquette qui reproduirait une maison réelle avec ses murs, son isolation, ses radiateurs, son chauffage....?
2) est-ce une maquette estétique où serait naturellement simplement mis en couleur les différents éléments?

Si c'est une semi-maquette comme le laisse supposer le message de Kelyen, il y a lieu de prendre des matériaux qui correspondront à la réalité. Je m'explique si vous voulez dans la maison réelle des murs qui emmagasinent la chaleur il est inutile de faire la maquette en bois ou en plastique. Il vaut mieux remplacer le parpaing ou les murs en béton armé par de la brique platrière dont les alvéoles seront remplies de platre et consolider par des tiges de fer.

A mon avis il ne faut pas oublier la région où doit être installée votre maison.
Si c'est sur la cote d'Azur ou en montagne, il vaut mieux privilégier le solaire, si c'est sur une cote bretonne, l'éolien sera peut-être le mieux, car il produit 24h/24h et parfois 7j/7j. Cela veut dire que d'un coté on peut mettre principalement des panneaux solaires et de l'autre de l'autre du cable électrique.

[invite1fd37ce8]

salut messieurs les scolaires curieux ...

bonne initiative dites moi !

vous n'aviez donc pas poster dans le bon forum .. enfin le meilleur concernant votre sujet d'étude. mais Quisit, un des modérateurs du forum HAbitat écologique vient de créer un lien depuis ce forum vers votre fil à vous dasn ce foum TPE ... sans quoi on ne l'aurait jamais vu , nous les "spécialistes" (entre guillement soyons modeste ) de l'abitat écolo. ben oui futura science est immense ...

je vous propose de vous pré- mâcher vos exposés, en fait de vous faire mon propre exposé ... en vous proposant des infos et élément de réflexion qui pourraient les enrichirent par la même occasion. mais aussi en vous proposant mon expérience personnelle concernant une réalisation passée de maquette de maison de ce genre ...
bon ça va être un peu long ... mais il faut au moins ça si on veut bien survoler les choses et ne pas atterrir dans une pataugeoire à cochon ...

Tout d'abord si votre but est de présenté une maison écologique et accessible à presque tous, je pense qu'il faut oublier l'idée d'autonomie....

car l'autonomie oblige bien souvent à générer plus de pollution qu'une maison non autonome mais économe ... et aussi à investir plus lourdement.

je m'explique, aujourd'hui la moyenne nationale des consommation d'énergie (en énergie primaire = celle quon prélève à notre planette http://fr.wikipedia.org/wiki/Énergie_primaire ) est de 400 KwH par an et par m2 habitable... ce qui représente une valeur énorme par m2 surtout qd on sait qu'on peu assez facilement diminuer ce chiffre à moins de 50 ....

les normes de construction actuelles (la réglementation thermique 2005 ) sont autour de 120 ce qui représente une belle avancé par rapport à la moyenne nationale qui est constituée en majeur partie de vieux logements datant d'avant les premières normes obligatoires du milieux des années 70 ( premiers chocs pétroliers), mais c'est très insuffisant et surtout très peu volontaire vis à vis de ce qu'on peut faire de manière économiquement accessible... en fait au même tarif on peut faire bcp mieux , et le plus souvent de manière pas plus compliqué!

Je parle avant tout d'abaisser le besoin à au moins 50 (on peu aussi descendre à 15!) , non pas par des productions alternatives d'énergie (capteur solaire ou autre) mais en isolant , orientant bien la maison ...Etc ...
ensuite arrivé à un faible besoin il devient bien plus simple et accessible financièrement de couvrir ce besoin faible par des énergies alternatives ...

dans l'habitat, le plus gros de nos besoins actuels d'énergie étant en premier lieu le confort thermique , attention je parle de confort thermique et non de chauffage car on peu l'obtenir sans chauffage artificielle (fioul, gaz , elec , bois, biogaz, aggro-carburant ) ou avec très peu ...en améliorant nos isolations, l'orientation vis à vis du soleil, le captage solaire naturel (les fenêtres laissent entrer le soleil qui est ensuite stocké dans les murs le sol, qui eux sont isolé par l'extérieur ... grosse spécificité que la France n'a vraiment pas dans ses moeurs ! ) ...

il faut aussi savoir que les activités internes d'un logement chauffent en partie se logement , par exemple moi même qui tapote sur mon clavier et mon ordinateur chauffons en partie le salon de mon appartement. tout à l'heure qd je vais cuisiner , ça va chauffer ma cuisine et une bonen partie de mon appart...etc ...
dans une maison passoire à énergie ceci n'apporte pas grand chose vu que le besoin est énorme, mais dans une maison à faible besoin, ça peut représenter plus de la moitié des apports.

sous nos latitudes il y'a plusieurs niveaux de maison solaire de ce type, qu'on appel le solaire passif (qui se capte naturellement par l'architecture du bâtiment = sans capteurs solaires!), par opposition à solaire actif ( qui nécessite des équipements spécifiques coûteux mais rentable à la longue pour capter le soleil en plus de l'architecture du bâtiment = les fameux capteurs solaires). en gros pour faire du chauffage solaire de manière efficace dans un logement neuf, nulle obligation de capteur solaire en plus , les vitrages plein sud sont d'excellent capteurs "naturels".

donc la maison totalement autonome en confort thermique d'hiver (mais aussi d'été car une maison de ce type reste naturellement fraîche aussi en été ! ) se nome la maison passive ... car elle pourvoit à tous ses besoins thermique naturellement sans avoir besoin du solution de complément ( d'appoint).

En gros si on part d'une maison neuve normale (120kwh m2 an), cette maison économise environs 50 par son isolation supérieur et fourni les 55 grâce au soleil associé à des vitrages judicieusement placés , et des masses thermiques qui accumulent la chaleur le jour pour la restituer la nuit. Et les 15 restant sont forunis par les activités internes. bon ce sont des ratios hein! .. ça peu varier d'un cas à l'autre ...

par exemple dans les pays nordique y'a pas de solail en hiver et en plus les température sont plus froide .. dans ce cas il ne sert à rien de capter et stocker le soleil puisqu'il n'y en a quasiment pas .. là il faut miser tout sur l'isolation, et la réutilisation des énergies interne....

ce qui veut aussi dire que les excellente maison passive de là bas ne sont pas adaptées à nos climats à nous .... nos maison passive à nous sont donc différente des leur ...
c'est pour ça qu'on parle d'architecture climatique, autrment dit une maison faite en fonction de son climat et qui se sert des avantage de se climat pour se protéger de ses inconvénients ...

La maison passive n' est ni plus ni moins qu'une maison climatique poussée au maximum...

en été les ouvertures qui captaient le soleil en hiver se retrouve protéger par des dispositif d'ombrage ... et celà fonctionne sans manipulation ni dispositif complexes automatisé ou je ne sais quoi d'autre pour la simple et bonne raison que le soleil est plus haut en été qu'en hiver , donc s'il rentre bien en hiver, en été un simple bon débordement de toiture peut l'en empêcher ... ensuite les masse thermique qui servaient à stocker ce soleil en hiver pour maintenir la maison tiède la nuit ,servent en été à maintenir le jour la fraîcheur de la nuit passée ... malin .. et ça c'est connu depuis des siècle !

en fait le chauffage et la clim sont des dispositif obligatoire que dans les maison mal pensé ...
autrement dit la quasi totalité de nos maisons , les anciennes , et malheureusement la plupart des nouvelles aussi ...

en dessous de cette maison si je puis dire, en terme d'efficacité donc, se trouve la maison climatique qui en fait reprends les même principes , mais pour des raisons économiques à l'investissement, se contente de réduire d'environs 50 à 80% ses besoins vis à vis d'une construction standard à la norme ... il faut donc compenser par un appoint de chauffage en hiver (en été ces conceptions se passent aussi allégrement de clim que les maisons passives!)

pour clarifier d'avantage les divers type d'habitation en terme d'énergie , et comprendre un peu mieux les principes et exigences pour atteindre ses niveaux d'efficacité énergétique je vous conseil de lire cette autre page que nous avons rédigé pour les novices et curieux comme vous.
http://fr.ekopedia.org/Maison_bioclimatique


le premier des besoin, le confort thermique peu donc être réalisé de manière totalement autonome, mais les quelques kwh qui séparent la maison totalement autonome de la maison consommant/important très peu de kwh , a savoir la maison climatique ou bioclimatique (attention le terme bioclimatique est souvent galvauder par des gens qui veulent se faire de la pub! ) , peuvent couter très cher en investissement de départ.

en gros descendre de moitié la conso par rapport à une maison normale (= conventionelle) au niveau seulement de la réglementation thermique 2005, peut coûter entre 5 et 10% plus cher que la maison conventionelle, parfois 0% qd on se débrouille super bien .. mais la moyenne se situe vers 7% de plus je crois ... tandis que faire un maison totalement passive peut faire grimper la facture globale de 30% , ce qui représente une somme énorme sur un logement.
évidement ces sur-coûts sont très rentable! un peu moins pour ce qui est de la maison passive ... certes! Mais la rentabilité est une chose que ce calcule à l'instant T avec un prix P des énergie .. hors ce P va exploser dans les années à venir ... donc ont peut dire que le sur-coût d'une maison passive sera très rentable à terme, en fait sous peu tellement les prix des énergies non durables et polluantes vont exploser.
le problème c'est que si ton banquier decide de te donner 100 au lieux de 130 , t'es obliger de faire avec 100 ... bon! face aux inquiétudes actuelle et montante tu peux négocier à l'heure un 107 avec ce dernier s'il est pas trop c*n...
Ou alors te demerder pour faire une partie des chose toi même (les finitions par ex) , et t'offrir un truc qui normalement en vaut 107 mais pour 100 seulment ...
c'est ce que font la plupart des gens de futura science qui fabrique un habitat écologique et économique.

les autres énergie telles que le bois, les agro carburant, qui sont des énergies renouvelable (en fait pas trop pour les agrocarburant car ils demandent presque autant de conso de pétrole ou gaz qu'il n'évitent dans consommer à leur clients!) vont suivre aussi cette hausse par ce que les gens vont en premeir reporter bètement leur conso d'énergie (leur gaspillages!) actuelles sur ces énergies là sans vraiment remedier dans le bon sens , à savoir réduire leurs besoins en premiers. et même en diminuant avant leur besoins, le prix grimpera qd même ... mais bcp moins c'est sur...

donc toutes les énergies vont augmenter, excepté le solaire, le vent qui arrivent directement chez vous ... mais comme il faut parfois investir lourdement pour les capter , on peu dire que le plus rentable pour l'instant et encore plus demain , se sont les économies d'énergie !
ce que l'on nome les Négawatts ! (un des axes et mots super important à citer dans vos exposés http://fr.wikipedia.org/wiki/NégaWatt )

Ensuite en terme d'importance et de niveaux de besoins vient l'eau chaude ... là par contre pas question de le faire avec vos fenêtres .. .
On a besoin des capteurs solaire thermique obligatoire ! mais pour les mêmes raisons économiques que pour le chauffage on se contente encore que de viser 60 à 70% de production solaire et il faut donc toujours une aide artificielle pour la produire durant les période ou il y'a peu de soleil... donc on est obligé d'importer de l'énergie

en fait le gros problème avec les capteur solaire thermique , c'est que le plus gros de l'énergie est disponible l'été alors que le plus gros des besoins est l'hiver. pour le confort thermique c'est totalement vrai, par contre pour l'eau chaude c'est un peu faux puisque les besoins d'eau chaude sont à peu près régulier sur l'année.
si on vise l'autonomie énergétique niveau confort thermique et niveau eau chaude il faut tripler voir quadrupler (voir plus) la quantité de capteur solaire pour pouvoir palier à tous les besoins dans les cas les plus critique, au plus froids et gris de l'hiver ! tout ça pour gagner les quelques % de plus , en fait les % restants .... ce n'est donc absolument pas rentable en hiver,
et c'est surtout dommage de se retrouver avec 4 fois plus de capteurs qu'il n'en faut en été ! ce n'est donc pas non plus rentable en été ...

c'est la raison pour laquelle les installations solaires thermiques son dimensionnée en fonction d'un ratio qui se calcul très précisément ...

Ce ratio est ce que l'on nome la productivité annuelle par m2 de capteur ... plus un capteur se retrouve inutilisé sur l'année plus ce ratio est mauvais ... donc plus ce ratio est élevé plus c'est rentable... le tout est de trouver le point d'équilibre qui fait que les gens se remboursent leur investissement avant que le matos en question ne périclite.

c'est ce qu'on appel le temps de retour sur investissement .

A qoi bon chercher à rentabiliser un truc en 70ans si il ne sert que 15 ans?! (ça c'est précisément le temps de retour sur investissement des voiture ! a bons entendeurs , une voiture n'est jamais rentable !)

enfin bon! n'allez pas vous perdre dans ces réflections économique sachez tout simplement que le mieux est souvent l'ennemi du bien .

bon allé .. la suite un peu plus tard .. là ça fait déjà pas mal à décanter pour des lycéens je pense ... ou même pour des humains d'une manière générale ...

[invite1fd37ce8]

cours n°2 ..

on vient de voir qu'en production de calories pour le chauffage ou l'eau chaude il ne faut pas viser la totale autonomie car cette dernière implique de sur-dimensionner les équipement, ou alors de vraiment se serrer la ceinture...

faut pas non plus oublier que les équipements engendrent aussi de bonne consomation d'énergie pour leur fabrication , leur entretien, leur recyclage..etc , c'est ce que l'on nome l'énergie grise... et souvent, elle n'est vraiment pas négligeable ...
par ex comme je disais plus haut les agro-carburant dont ont parle bcp aujourd'hui sous le nom abusif de bio-carburant nécessitent presque autant d'énergie fossile à leur fabrication qu'il n'en évitent à leur usage !

les véhicule à hydrogène c'est pareil .... avec qoi on fabrique l'hydrogène à votre avis ? ben par electrolyse avec de l'electricite

ily'a d'autre vois en cours d'exploration pour la production d'hydrogène mais ne sont pas non plus super prométeuse , et pas joyeuse côté énergie grise!

mais à qoi bon faire des gros 4x4 Lexus hydrogène qd on peut faire des petite voiture super sympa qui consomme qu'un litre et demie de gazoil au 100km et pour moins de 15 000 roros ? http://www.moteurnature.com/actu/200...ght-simple.php

et qui dit moteur diesel dit "tourne à lh'uile végétale , puisque le moteur diesel à été inventé il y'a un siècle justemetn pour tourner au huile végétale ... *
si en plsu de ça on arrète de se déplacer pour un oui ou un non et qu'on utilise au mieux l'outils géniale qu'est le net... ça aide !

je fais hors sujet? non non ... j'y reviendrais plus tard à ce rapport entre transport et habitat ...


bref pour en revenir au capteur solaire, avoir donc 3 ou 4 fois plus d'équipement technique et donc consommer bcp plus d'énergie grise pour réduire nos impact à l'usage, reduit de bcp l'intérêt de la chose ...


donc l'autonomie en matière de chaleur est pas tjrs la chose la plus cohérente...
sans même nous étaler sur le fait que "autonomie = autarcie " dans l'esprit des gens ...
alors si on veut tordre le coup à l'idé "écolo= baba cool hermite" , et ben c'est vraiment pas le meilleur moyen de s'y prendre ...

pour ce qui est de l'écologique, et économique , s'en est de même en matière d'autonomie électrique ...

Chercher à produire la totalité de son électricité consommée sur l'année n'est pas une ineptie si, primo on vire tout ce qui est faisable autrement qu'avec de l'élec (chauffage , eau chaude, cuisson) , et deuxio , qu'on fait le reste ( tv, hifi, informatique, éclairage, electroménager) grâce à des équipements très économe ... et tertio (évidement) qu'on ai sois même un comportement économe ...

Mais le faire de façon totalement autonome = couper du réseau national électrique, oblige à sur-dimensionner d'autant vos capteurs photo-voltaïque ( photon + volta l'inventeur de la pile = lumière et électricité = capteur solaire électrique) pour qu'aux plus sombres jours de l'hiver, vous pouvez couvrir tous vos besoins , sachant que même sans chauffage électrique on consomme tjrs plus d'électricité en hiver ... plus d'éclairage , plus de TV d'informatique , de hifi ... etc...
ça oblige aussi et surtout à vous équiper de batteries coûteuses et très polluantes ...qu'en plus il faut changer et payer le recyclage tout les 8 ans environs!

alors que la solution de rester raccordé au réseaux est bcp plus simple, économique, écologique , et moins contraignante ... car l'hiver on fait venir le complément via le réseau électrique , et l'été on rebalance l'énorme surplus au réseau .. en plus on vous achète votre élec plusieurs fois plus cher que ce que vous l'acheter en hiver ... et surtout plus besoins de batterie , et moins besoins de capteurs pour passer les pires journées d'hiver.

Cette solution est donc, en plus d'être plus écologique , plus séduisante et fera bcp plus d'adepte ...

Son défaut c'est qu'elle n'oblige pas autant à raisonner/optimiser au maximum nos consommations comme dans le cas de l'autonome ou on à pas trop le choix , à moins de s'appeler Crésus et d'aimer balancer son or par les fenêtre . Mais l'un n'empêche pas l'autre...

Vous voyez .. l'autonomie n'est pas tjrs une bonne solution.

la bonne approche, c'est avant tout de baisser son besoin au max, à confort égal, en supprimant les abus évidement (croire qu'on pourra continuer à construire des véhicule tjrs aussi puissant et lourd en changeant seulement d'énergie est une pure conneries!par ex), ensuite de chercher à produire le maximum de ce qui reste avec des énergies renouvelables gratuite et locale, puis pour compléter le manque , s'il en demeure un , de le faire avec d'autre énergie renouvelables que l'on importe , ou des énergies non renouvelables .. . mais avec parcimonie.


@ suivre ....

[invited897f298]

En tou cas : Merci de tous ses conseils r17777 !! Cela va nous etre tres utile. Je tiens tout de meme a réagir a quelques trucs

Notre maison doit etre totalement autonome, la raccorder au réseau EDF est donc exclu, et il est maintenant trop tard pour changer notre sujet.
Pour l'instant, nous avons désigné deux apports d'electricité, l'Eolien et le photovoltaïque. Pour le chauffage, nous avons pensé au Thermique, et au systeme de puits canadien, qui parait faible mais effficace.
En cherchant et en calculant les besoins dans notre propre maison ( avec les factures d'electricité ) , nous avons conclu qu'il fallait 3000kWh/an pour un domicile moyen avec 4 personnes ( 2 enfants et deux parents ). Nous avons donc conclu que ces deux apports en électricité ne sont pas suffisants, sauf si l'on augmente la surface de panneaux solaires et le nombre d'éoliennes ( A l'echelle de la maquette, bien sur.)

Pour l'instant, nous n'avons pas encore commencé la maquette. Quelques experiences ont deja été réalisées :
On a testé : Les isolants communs du marché (Polystirene, bois, laine de verre, Tuile) Et on a conclu que le bois etait le meilleur et a faible cout.
On a également testé les couleurs : Le noir garde beaucoup plus la chaleur que le blanc, tout le monde le sait

On envisage donc de mettre un mur de la maison en noir, pour la chauffer. Mais on penche plus sur une grande baie vitrée orientée plein sud, pour l'instant.

Je tiens également a te faire remarquer que notre sujet consiste en une maison energiquement autonome, l'écologie, bien que prise en compte, est un peu mise a l'écart. Le financement est également mis a l'écart, notre but est de creer une maison energiquement autonome, pas "Une maison energétiquement autonome accessible a tous ; il est clair que le budget sera tres élevé pour produire cette maison dans la réalité.

Pour la construction de l'éolienne, j'ai pour l'instant seulement trouvé un moteur de disque dur, qui produit seulement une tension de 2v lorsqu'il tourne vraiment vite. Comment pourrions nous en fabriquer un plus puissant ? Ou en trouver un ? ( J'ai également pensé a un moteur de ventilateur de Four, en esperant qu'il soit réversible.)

Nou avons également décidé de placer notre maison en France, et la région la mieux exposée pour le vent ET l'energie solaire est le departement du Roussillon.
On envisage également d'acheter directement une éolienne, faute de temps et de moyens (Deja plus que 13 semaines :s )

Je te remercie encore pour ta réponse tres détaillée.
Kelyen

[invite69483f5c]

Bonjour,

3 remarques
1) se baser sur une consommation d'une maison actuelle risque de vous pénaliser car actuellement elles sont mal isolées. Elles ont beaucoup de ponts thermiques.
2) je suis étonné que le bois soit plus isolant que la laine de verre.
3) il ne sert à rien de peindre un mur en noir car en hiver le temps d'exposition du mur au froid et au noir est plus important que celui où il est au " chaud relatif et au soleil ".

Personnellement j'aurais une maison énergiquement autonome à faire , je garde l'héolien et les capteurs photovoltaïque,
* je monte des murs en béton armé isolés par l'extérieur, l'isolant allant jusquà 1,5m de profondeur,
* les fenêtres double ou triple vitrages situés coté extérieur du mur et non à l'intérieur comme à l'heure actuelle.
* sur le mur sud en dehors des emplacement des fenètres en haut et en bas je laisse des trous équivalants à un parpaing sur deux, devant ce mur, je confectionne un capteur solaire à air chaud comprenant un isolant qui ne brule pas type laine de verre, une lame d'air de 3 cm, une tole ondulée en position verticale dont la face située au soleil est peinte en noir, une nouvelle lame d'air de 3 cm et enfin une vitre de type vitrine de magasin, le tout fermé comme un caisson.
*sur tout le sous-sol de la maison sur 1m de profondeur, je mets de la brique parallélépipédiques avec des trous que j'aligne de façon à faire passer dedans l'air chaud venant du capteur à air chaud du mur sud.
* j'installe une ventilation mécanique double flux avec échangeur air/air en amont du ventilateur d'insuflation qui est lui-même en amont de l'échangeur une vanne 3 voies régulée qui prend une partie de l'air dans le sous-sol de la maison de façon à insufler de l'air à 24/25° C de façon à avoir les 20° C à hauteur humaine.
* par précaution au milieu de la maison j'installe une cheminée à foyer fermé avec récupérateur air/air, l'air servant au foyer arrivant par le sol comme un puit canadien,
* grosse isolation au niveau des plafonds avec recouvrement avec celle des murs,
* également grosse isolation intérieure des pignons avec recouvrement avec l'isolation de l'extérieur et des plafonds.
* si possible pas de mur de refend et si c'est impossible une isolation de type " mur de pignon,
* grosse réserve d'eau chaude donnée par des capteurs solaires à eau situé en toiture.
Il ne reste plus qu'à trouver l'énergie pour les machines à laver et les outils de bricolage.

Bonne journée.

[invite1fd37ce8]

pour en revenir à vos maquettes, j'ai fais réaliser il y'a quatre an, une maquette de ce type d'échelle , pour mon ancien boulot d'animateur scientifique d'une exposition itinérante sur la maîtrise de l'énergie dans l'habitat , et les énergie renouvelable ...

je ne suis pas propriétaire de cette maquette , car c'était pour mon employeur de l'époque... un centre de culture scientifique et technique industriel ici en Bretagne, qui travail en permanence avec les écoles.
il n'aura donc pas de soucis pour vous donner des infos sur cette maquette.

je pense que vous pourriez tout à fait le contacter et lui demander des infos plans ...etc.... peut être même la louer(par vos écoles!) pour exposer dans vos établissements...
il a aussi des brochures de son expo dans lesquels vous pourriez piocher à votre gré.

elle était en bois non apparent et illustrait d'autre forme de matériaux ... mais comme le dit djodjo44, peut être que les bon matériaux réels serait plus illustratif ... celà dit faut penser qu'une maquette ça se manipule .. donc étant donner que les cantines scolaires ne servent pas encore de stéroïdes et autres anabolisant , je pense qu'il faut faire attention à bien limiter son poids ... car qui dit maquette lourde dit aussi support lourd!

Pour ma part, ce bois était peint au couleur et texture des matériaux illustrés.

récemment avec l' association de sensibilisation écologique dont je suis membre, nous avons fait une exposition sur les isolants ... on avait besoin d'illustrer clairement les niveaux d'isolation des divers matériaux de construction ... et pour ce faire nous avons découper des épaisseur de matériaux de manière à ce que chaque materiaux est le même pouvoir isolant.
ce qui nous donnais donc des polystyrène et styrodur de 2cm d'épaisseur, des laine de verre laine de roche laine de bois laine de chanvre de 3cm , des morceau de divers bois d'environ 15cm d'épaisseur, un bloc de parpaing de presque 50 cm, et un bloc béton de 92 cm d'épaisseur ... (imaginer donc les fuites de chaleur dans la plus part des vielles maisons non isolées sachant qu'il faut au moins 15 à 20cm des meilleurs isolants dans les murs pour faire une maison performante ! et encore bien plus dans la toiture)

pour éviter de se taper la torture du chemin de croix avec le bloc de béton , on l'à fait avec une boite de bois recouverte d'un mince film de ciment ...
résultat des coursse , tous nos visiteurs n'y ont vu que du feux ...
du pure made in Hollywood si vous préferez

je vous aurais bien mis des photos en pièces jointes de ma maquette de maison ici mais j'ai dépassé mon quota de pièces jointes ... alors peut être par un autre moyen à votre convenance.

en tout cas avant de vous poser la question d'une maison écologique et économique ce qu'on nome dans aujourd'hui éconologique ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Éconologie ) , sachez que faire une maison individuelle de ce type ne résout pas le problèmes...

la maison individuelle consomme aussi un bon paquet de terre agricole ou de foret qu'on rase ... donc moins à manger + réduction du potentiel des agrocarburant (auxquels nous croyons déjà peu ici ! au moins en ce qui concerne leur première génération, bétteraves, maïs ...) + réduction du potentiel bois énergie (un allier de poids dans la constriction écologique) + et réduction du puits de carbonne (http://fr.wikipedia.org/wiki/Puits_de_carbone), ce qui accable bien le choix de la maison individuelle.

En fait l'urbanisation galopante consomme l'équivalent d'un département tous les 6 ans !!
on croirait pas comme ça et pourtant .. ça va très vite!

un autre point très important que j'ai omis dans ma présentation de départ , c'est qu'en fait dans nos manière d'habiter, la premier consommation d'énergie se sont nos déplacements, logement <=> travail , logement <=> écoles, logement <=> loisirs ...etc.

Et le fait de construire des maisons individuelle ramène comme je le disais à étendre encore plus notre urbanisation , et donc à augmenter les distances parcourues !

En passant sur ce sujet, savez vous qu'un scooter consomme plus d'énergie qu'une voiture de type Yaris d'une tonne , et pollue 15 à 20 fois plus ? pour un scooter trafiqué on grimpe rapidement au double de conso pour environs 60 à 100 fois plus de pollution (sources : ADEME) ! c'est fou non?


Donc en fait la solution d'avenir n'est même pas la maison individuelle (in)parfaitement autonome(car avec les tendances actuelles , on compense en transport ce qu'on gagnerait au niveau de la conso de la maison ! ) mais les quartiers de petits immeubles collectifs...humains et non conçus les barres d'immeubles des années 60(en grande ville ou dans les petites communes) du genre de ceux-ci :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Quartie...urg-en-Brisgau

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bedzed

[invite1fd37ce8]

suite à mon précédent message ... qui aurait mieux fait de se trouver avant ce dernier mais je n'avais pas actualiser la page , et donc pas vu vos réponses à toi Kelyen et à toi aussi DjoDjo44....


Keylen, je vois effectivement ton sujet te parait bloqué . Enfin bon, si tu expliques à ton prof les raisons du changement, à savoir que la maison autonome n'est vraiment pas la solution d'avenir mais ce que j'illustre dans mes explication. Je pense au contraire que ça pourrait te faire un formidable exercice d'expression et d'argumentaire devant ton prof ...
de plus intégrer les dimensions économiques ( même de manière superficielle suffirait) t'éviterait de faire dans l'abstrait et surtout l'irréalisme.

Donc tout ceci serait très bon pour toi ....pour ta construction personnelle , et aussi ta note

en plus un appartement passif est bcp plus simple à construire et concevoir qu'une maison , ce qui fait une maquette bcp plus simple et clair !

permets moi d'insister mais nous les spécialistes de l'habitat écologique, nous déplorons une très mauvaise communication des citoyens entre eux à tous les niveaux sur ces questions. Par méconnaissances et idées reçues ils se font fuir mutuellement de la démarche de construire écologique et économique, pour en revenir à faire des maisons normales, qui sont non écolo et surtout qui vont leur coûter bien plus cher à la longue ...

pour moi, à cause du prix des énergie qui vas exploser ( x3 x 4 ..ou plus !) 100 000 euros investis aujourd'hui dans un petit logement normal ramènera probablement à une facture globale (prix initiale + factures énergétique ) 250 000 voir 400 000 et plus dans les 20 à 25 ans ! et là je néglige le prix du près bancaire .... autrement dit c'est plus que sûr que de grandes tranches de la population se fassent saisir leurs biens immobiliers par les banques parce qu'elles ne pourront plus vivre dans leurs maisons devenues trop chères à l'usage.

100 000 euros dans un véritable logement econologique et simple, permettra à ses habitants de maintenir bcp plus facilement leur niveau de vie ... car s'il réduisent par 5 ou plus voir quasiment à néant leur importation d'énergie, par ce qu'en fait il ont réduit le besoin au max sans obligatoirement avoir bersoins d'investir lourdement pour produire différemment ... il m'auront pas bcp à rajouter pour y vivre confortablement et décemment ...

Construire des maisons autonomes fait exploser le prix à l'achat, ça participe donc à masquer les vrais habitat éconologique dont je te parles moi... et à renvoyer les gens vers le normale qui les endettera sur le très long terme .

Aujourd'hui je suis conseiller indépendant en maîtrise de l'énergie , et plus précisément dans l'habitat écologique justement.mes deux grands frères aussi possèdent leurs propres boites dans le même domaine ... l'un totalement orienté particuliers, l'autre totalement orienté professionnel , et moi entre les deux ... surtout grâce à mes conférences et formations.

Je conseil des particuliers, mais aussi des professionnels à qui je vends ma "stratégie environnementale" dans l'habitat, et aussi des élues, des politiques ... avec qui moi , et deux trois assos spécialisées tentons de faire prendre conscience des dangers à venir, mais surtout de leur donner les bonnes et vraies clés durables ...

mon métier c'est de montrer qu'il faut tout d'abord agir.. et ça tu l'as à mon avis bien compris .. mais qu'il faut agir avec les bonnes solutions et non perdre notre temps , notre énergies propre et nos finance pour faire du surplace ...

et souvent les techniques que la population plébiscite en premières ne sont pas les meilleures (et je parles en rapport qualité/prix/écologie/économie/rapidité ), voir souvent très mauvaises ... enfin plus mauvaise que le problème initial ....

bcp des particuliers que je conseil, en comprenant ce vers quoi ils courent tète baissée stoppent leur projet de construction normale qui était en cours (même parfois après la demande de permis de construire! t'imagines ? c'est vraiment pas rien ! ), pour revoir énormément , voir parfois intégralement leur copie ....
c'est très courageux tu me diras.... mais c'est bcp moins que de se lancer à pieds joints dans les emm*rdes futures en parfaite connaissance de cause , enfin là il s'agit plus de courage mais de bêtise ..
A part si on est volontairement suicidaire, mais là c'est un autre problème...

j'imagine concernant ton exposé (ta maquette) que tu voudrais qd même au fond de toi lié l'utile (sensibilisation et transmission de bonnes pratiques) à l'agréable (une bonne note, et l'appréhension du monde tel qu'il le devient ) ... alors dans ce cas essayes de bien reconsidérer mes conseils...

Car ton exposé en l'état actuel va à coup sûr contribuer à sa petite échelle à ce que nous considérons nous les spécialistes du domaine, comme la fausse image élitiste de l'écologique ...

"On" a trop laisser croire au gens qu'il fallait faire complexe et donc cher pour s'en sortir ...alors que ce n'est absolument pas le cas ... du coup on en est encore là en 2007 à ramer pour expliquer au gens que c'est pas qu'un truc pour bourgeois ! alors même que ces techniques passives simples sont connues et maîtriser depuis plus de 40 ans !!!

pour simplifier si toi tu vends un truc et que tu veux éviter que tes clients n'aillent chez le concurrent qui propose un truc nouveau , méconnu mais bien mieux, tu leur dis tout simplement " c'est complexe et super cher, c'est pour les bourgeois qu'on pas de limite à leur porte monnaie et qui veulent se donner bonne conscience " , et tu peux être quasi sûr qu'il n'iront pas franchement approfondir la question et resterons chez toi.
c'est exactement ce qui se passe avec toutes les entreprises et grosses multinationales qu'on franchement pas envie de remettre à jour leur outils de travail , mais plutôt d'encore mieux rentabiliser ceux qu'elles utilisent déjà.

Et c'est aussi ce qu'on fait souvent tous sans nous en rendre compte en faisant la promotion du complexe et cher ... au détriment des solution simples.

et ça, face aux enjeux qui pointent leurs nez et qui nous attendent plus que probablement si on ne communique pas mieux c'est dramatique!

STP lis juste cette courte projection dans le future de Jean Marc Jancovici , un des gros spécialistes de l'énergie et du changement climatique ... son discourt est très similaire à se que pensent la quasi totalité des 2000 scientifiques qui ont travaillé pour le GIEC (groupement internationale de recherche sur les changement climatique).

http://www.manicore.com/documentatio...expansion.html

cette fiction montre à quelle point, dans notre petit confort de tous les jours , notre petite star Accadémie ou tout le monde il est beau tout le monde il est gentil etc .. on est loin d'appréhender ce qui risque fort de nous tomber dessus ... si on fait rien .. et pire encore si on fait les mauvais choix ...car on aura dépenser plus d'argent pour le faire et du coup il nous en restera moins pour miser sur les vrais bon chevaux ensuite.

bon tu fais comme tu le sens ... en tout cas moi je vais qd même déposer ici la suite et fin de mon exposé que j'avais déjà rédigé il y a deux jour, pour votre infos à toi, à S.H, et tous les autres lecteurs qui se sentent concernés par ces questions cruciale.

encore une fois: "la simlicité est la sophistication suprême!" Léonard De Vinci
Cordialement

[Philou67]

Même remarque que djodjo44 pour l'isolant bois : à moins de faire un mur de70cm de bois massif, il vaut mieux mettre 20cm de laine de verre (ou autre laine isolante).
Pour la conception climatique (donc basse énergie), et avec ton budget de 600€, tu peux acheter la bible d'Oliva et Courgey : La conception bioclimatique. Tu pourras en déduire l'architecture de ta maison (djodjo44 t'a donné des pistes, tu en trouveras d'autres ici et dans tout le forum associé, n'hésite pas à poster là-bas), et en fonction des quantités d'isolant tu pourras calculer les déperditions à compenser.

Sépare bien les besoins énergétiques thermique (chauffage et eau chaude) des besoins électriques purs. Pour garantir ton autonomie, il faut que tu limites au maximum la dépense électrique en te restreignant aux besoins sans alternatives à l'électricité. Pour le reste (le thermique), choisit des moyens de production directement thermique : solaire thermique, bois. Pour tes besoins électriques résiduels, le photovoltaïque ou l'éolien, sachant tout de même qu'il te faudra soit :
- un raccordement EDF
- un système de stockage local
car la production n'est pas en phase avec la consommation.

[invited897f298]

Merci encore pour ces réponses rapides et efficaces
Je répete encore que notre maison est sensée etre autonome, c'est a dire, par exemple, que si on la place dans un bulle hermetique avec aucun contact avec l'xterieur, elle doit produire elle meme son électricité, son eau chaude, son chauffage...
Il est clair que tu m'as convaincu, r17777, par rapport au point de vue économique de la maison, nous verrons a combien elle reviendrait dans la réalité lorsque nous l'aurons finie.
Par rapport a la pollution, j'y ai encore réfléchi, et je pense qu'une maison ordinaire d'aujourd'hui pollue et beaucoup plus que nos quelques accumulateurs en plomb jetés tous les 8 ans...
Par rapport a l'équipement de la maison, et pour réduire cette quantité d'energie consommée (400kWh/an/m²) qui est aberrante, nous ne pouvons malheureusement qu'illustrer cet équipement, par de petites ampoules normales (12v) ou un simple cube de carton avec une LED l'eclairant de l'interieur pour illustrer le four a micro ondes, ou le frigo
N'avez vous pas d'autres idées pour l'éolienne ? Mon moteur de 2v ne suffira jamais
En construire un (de moteur) ? En trouver un ?

Je tiens également a te remercier pour ton offre pour la maquette, mais nous ne pouvons pas la louer, cela voudrait dire que l'on a fini le TPE , mais des photos sont les bienvenues.
Exprimez moi également vos idées pour un apport plus important en électricité, en chauffage, et en eau chaude. La question du chauffage est, je pense, presque résolue, avec l'idée de la baie vitrée, du puits canadien, et du chauffage avec l'eau chauffée dans les panneaux thermiques et par géothermie.
La question de l'électricité est encore loin d'etre résolue, les panneaux photovoltaïques et l'éolienne ne sont pas suffisants pour apporter assez d'electricité a la maison entiere.
Pour l'eau chaude, les besoins en été seront paliées (panneaux thermiques), mais en hiver, l'eau ira se refroidir dans les panneaux thermiques, plutot que de se réchauffer :S

La question des isolants : puisque la maison est a l'echelle 1/10, faire l'équivalent de 70 cm de bois reviendrait a des murs, dans la maquette, de 7cm ==> Le bois est donc exclu
L'équivalent de 20cm de laine de verre revient a 2cm de cloison, ce qui est beaucoup plus envisageable
Approuvez vous la facade vitrée ? Le puits canadien ?

En tout cas merci beaucoup pour votre (immense) aide, ca m'est vraiment utile

[invite1fd37ce8]

cours n° 4 donc ...
Et dans l'état tel qu'il a été initialement rédigé avant hier ...
je te répondrais à tes quelques erreur de point de vue sur ton message #14....
mais je préfère finir d'abord ce que j'avais commencé ...

j'espère que tu ne m'en voudras pas ...

allé! paré pour la dernière ligne droite .. 5 4 3 2 1 ... go !
============================== ========================
attention! ces quartiers aussi éconologique-ment efficaces soient ils, ne nous dispensent pas d'un comportement économe ...

d'ailleurs l'ordre des choses et tjrs ainsi :
1 sobriété énergétique( = comportement économe ) = > 2 efficacité énergétique ( l'étiquette énergie classe A par Ex), 3 énergies renouvelables (technologies passives en priorité, actives après ) => 4(?)et si nécessaire, énergies conventionnelles non renouvelables et polluante pour finaliser/completer ...

notez qu'actuellement on fait exactement les choses dans l'autre sens !

ça aussi ça me parait primordiale dans vos exposés pour poser les bonnes bases .. les bonnes fondations si je puis dire ..

l'avantage donc des quartiers de ce type , c'est ce que l'on appel la re-densification urbaine, en fait on réconcilie intelligemment la vie urbaine et les enjeux majeur colossaux de ce siècle. tout en conservant la tranquillité et l'intimité de chacun! on est loin des immeubles ou on voit et entends tout chez le voisin ... l'architecture intelligente le permet très bien ...

Et les avantages de cette re-densification urbaine , c'est la moindre consommation de surface naturelle ou agricole, la diminution des déplacement par le rapprochement des gens des services (écoles, commerces, administration, loisirs..etc), mais aussi de leur travail, la rentabilité des transports collectifs, donc tous les habitants peuvent se passer de voiture, ou au moins une sur deux, et celle qui reste, s'en servir bcp plus rarement ....

ça permet aussi de mutualiser bcp d'équipement ... par ex une laverie collective à partager entre les gens de l'immeuble , prend moins de place et coute moins cher à chacun q'une pièce réservé à ça dans chaque logement ...

Et pour couronner le tout, l'habitat groupé est environs 30% plus efficace énergétiquement que l'habitat diffus (= individuel) . tout simplement par ce que vous partager vos murs avec les voisins... donc en copiant le principe des pingouins qui se collent les uns aux autres pour résister au froid, les logement viennent se plaquer les un contre les autres... tout bète ! c'est le cas de le dire ...

et enfin, c'est bcp moins cher à fabriquer ... on peu dire qu'un appartement passif coûte environs aujourd'hui le même prix qu'une maison individuelle normale d'une même surface ! attention je parles juste du prix de la maison sans son terrain ... qui lui, coûte en moyenne actuelle entre un quart et un tiers du budgets total ...
Donc vivre en appartement de ce type est bcp moins cher à l'achat et coûte quasiment rien à l'usage ...

pour finir sur l'aspect économique , sachez qu'aujourd'hui , en 25 ans vous dépenser en factures d'énergie pour la maison uniquement (et pas la voiture!) la moitié du prix d'achat de votre maison !! et comme le prix des énergies risque de monter , doubler , tripler ..etc ... je vous laisse imaginer la folie que c'est de passer à côté des logements éconologique !

le problème c'est que les gens ne savent pas ce qui nous attends tous, et ne savent pas non plus ce qu'on peu faire de mieux , et qd ils en entendent parler ils disent quasiment tout le temps "ça c'est un truc pour les riches" , alors qu'au contraire, seul les riches pourront à peu près continuer à vivre dans des maisons normale d'uajourd'hui (et anormale de demain bien entendu) ...
posez ses questions autour de vous , vous allez voir ... même si les esprits s'ouvrent depuis que les tarifs du pétrole augmentent , les idées reçues sur les solution éconologique restent encore très et trop fréquente...

c'est surtout ça qui va être le plus gros obstacle dans votre exposé ... le rejets des autres par leur méconnaissance du sujet. et c'est aussi à ça que doit servir votre exposer .. à y remédier , et à vous apprendre à transmettre des connaissance après les avoirs chercher vous même ...

Alors personnellement je vous conseil d'intégrer ces questions urbanistique, et économique , dans votre exposé, sans trop entré dans les détails évidement... vous inquiétez pas on vous aideras à trouver des chiffres clés très parlant... très percutant ..

Et pourquoi pas aux lieux de vous orienter sur une maison individuelle, de proposer une maquette hyper simplifiée d'un petit immeuble collectif.

je sais , ça fait très perfectionniste comme démarche , mais je pense que si vous voulez sensibilisé les autres avec un tel sujet , autant le faire de manière moins incohérente que ce qu'on nous propose partout dans la presse, la tv, nos amis ...etc, sans réfléchir vraiment si les solutions proposées apportent vraiment quelques chose de mieux et sont viables et durables ...


Pour la technique pure, la technologie donc, vous inquiétez pas non plus ... les maison aux meilleurs performances sont extrêmement simple ! contrairement encore au idées reçues , les usine à gaz ne sont pas la panacée ! et pour toutes ces questions techniques on est là aussi...

"la simplicité est la sophistication suprême" disait Léonard de Vinci.


"il faut penser le changement et non changer le pansement!" disait de son côté Francis Blanche!

Sachez que j'ai fait mon exposé six à huit fois par jour à des scolaires pendant deux ans , soit
à celà vous ajoutez des centaines de particuliers, des employés de mairies , des maires avec leur élues locaux , les professionnels ..etc .... bref des gens pas souvent bien branchés avec ces infos ... et c'était à une époque avec un baril de pétrol à moins de 50 dollars .. aujourd'hui on en est à presque 100 ! ce qui ouvrent d'avantage les esprits ..

bref je suis habitué à aborder le sujet en détails avec des non habitué du domaine ...
et mes "confrères" de futura science du forum spécialisé dans l'habitat écologique pourront tout à fait je pense, venir compléter votre information....

en espérant ne pas vous avoir ennuyer avec mes infos ...

bien cordialement.

[invite69483f5c]

Bonjour,

Pour Kelien, sache qu'il existe dans les catalogues d'électronique des LED qui ont des tensions de 1,6 à 2,7 V avec des consommations de 20mA. Il en existe aussi pour 5V, 12V avec des ampérages de 10 mA. ( Cf le catalogue CONRAD )
Comme dans le pièce où vous allez exposer votre projet, il n'y aura pas de vent, vous allez être obligé de mettre un petit moteur qui fera tourner l'éolienne, de même que pour les capteurs solaires si vous en mettez des vrais, vous allez devoir mettre au dessus des gros projecteurs halogène qui simuleront le soleil. Pour toi le mieux serait de prendre une dynamo de vélo qui doit fournir du 6V, vous mettez des accus NI-CD ou NI-MH couplés en série qui simuleront les accumulateurs au plomb de 12 V qui serviront dans la maison réelle à stocker l'électricité solaire et éolienne. Pour la durée de vie des batteries il ne faut pas "te casser le baigneur" actuellement on sait en fabriquer qui durent 30 ans pour les sous-marins et dans les chariots élévateurs, elles durent facile plus de 10 ans lorsqu'elles sont entretenues.
De toute façon si votre maquette ne s'appuie pas sur un solide dossier technique, elle fera un flop.
Pour ce qui est des appareils domestiques en 12 V, sachez qu'ils en existent pour les camping-cars et les bateaux. D'accord le four micro-ondes vaut 600 euros mais il existe. Pour le lavage du linge, à priori certains voileux font tourner avec l'eau de la mer derrière leurs bateaux des boules qui servent de machines à laver. De toute façon dans la machine à laver ce qui consomme le plus c'est le chauffage de l'eau et le fait que le moteur tourne une fois dans un sens une fois dans l'autre. A chaque redémarrage il prend 5 à 6 fois son ampérage nominal. Si on peut laver à température ambiante, la consommation sera presque rien.
Autre chose aussi plus tu mets de matériels intermédiaires plus tu as de perte de rendement. Je m'explique. Tu prends un capteur solaire à liquide. Celui-ci chauffe de l'eau chaude par l'intermédiaire d'un échangeur liquide/eau. Cette eau chauffe les radiateurs de ton salon. A l'arrivée le rendement est moins bon que si tu avais chauffé directement l'air de ton salon avec un capteur solaire à air chaud.

Tout de même bon courage car votre sujet est ardu tellement les informations sont denses et qu'elles ne vont pas forcément dans le même sens.

[Philou67]

Kelien, pour ton isolation, tu peux facilement prévoir 20cm à 30cm (2 à 3cm à ton échelle), en isolation extérieure (laine de verre rigide, ou mieux dans ton cas, du polystyrène expansé : tu en trouves très facilement pour pas cher, et c'est facile à manipuler).
Pour la toiture, prévois 30cm à 40cm (3 à 4cm dans ton echelle).

Conçois une maison compacte (R+1, carrée, sur terre plein). Prévois une isolation qui descend jusqu'aux fondations, ce qui t'évite d'isoler la dalle du RDC.

Pour l'électricité, pour être autonome, il te faut absolument réduire drastiquement les besoins : PAS DE GEOTHERMIE (c'est une chauffage électrique). Avec ta situation géographique, tu devrais te satisfaire de solaire passif et actif, sans plus. Ne compter donc que les pompes de circulation dans le bilan électrique. Et il doit être facile de réaliser ce circuit avec une pompe d'aquarium, non ?

Fait le cumul des besoins électriques indispensables : frigo A++, congélateur A++, lave-linge, pas de sèche-linge (prévois une buanderie), télé, ordi, ...
N'hésite pas à poster ici l'avancée de tes réflexions et des valeurs que tu obtiens. Il sera possible de mieux te conseiller.

[invited897f298]

Voila je re-up ce sujet car j'ai presque fini le TPE !! Nous avons presque fini la maquette, je prendrai surement quelques photos !
Voila j'expose donc ce que j'ai fait jusqu'a maintanant, c'est a dire toute ma partie sur les differents procédés d'energie renouvelable !

Voila :

Les procédés fournisseurs d’énergie renouvelable

Il existe de nombreuses sources d’énergie renouvelable, qui peuvent être transformées en électricité, en chaleur, en une force motrice (moulins a eau).
Dans notre maquette, seuls l’énergie éolienne et l’énergie solaire peuvent être utilisés. Quels procédés peuvent être utilisés afin de transformer ces sources renouvelables en énergie utiles à l’homme ?


L’éolien :

Le vent est donc une énergie renouvelable, et peut être transformé en énergie motrice par des moulins, ou en électricités par des aérogénérateurs. (Attention : le mot « éolienne » est tout d’abord utilisé pour désigner un appareil destiné a utiliser la force cinétique du vent, il peut donc être utilisé pour désigner un moulin à vent également, et non pas seulement un aérogénérateur, producteur d’électricité)


Le principe, l’intérêt et la production :

L'énergie éolienne est l'énergie cinétique du vent, qui peut être utilisée après conversion en énergie mécanique ou électrique.
Cette énergie résulte de la force exercée par le vent sur les pales d'une hélice montée sur un arbre rotatif, lui-même relié soit à des systèmes mécaniques qui servent à moudre le grain ou à pomper l'eau, soit à un aérogénérateur qui transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Lorsque une éolienne utilisée pour produire de l'électricité, il s'agit d'une turbine éolienne ou d'un aérogénérateur.
Dans un aérogénérateur, le rotor convertit l'énergie cinétique du vent en une rotation. Un générateur convertit alors l'énergie de rotation de l'arbre en énergie électrique. Les aérogénérateurs actuels (éoliennes) commencent en général à tourner lorsque la vitesse du vent est d'environ 19 km/h, ils atteignent leur puissance de croisière pour des vitesses du vent comprises entre 40 et 50 km/h et s'arrêtent sous des vents soufflant à plus de 100 km/h. Les meilleurs sites pour implanter des aérogénérateurs sont ceux où la vitesse moyenne du vent est d'au moins 20 km/h.
L'énergie éolienne, dont la production ne s'accompagne pas d'émission de gaz à effet de serre, est une solution intéressante pour remplacer les combustibles fossiles tels que le pétrole. Les aérogénérateurs les plus rentables pour une production électrique à grande échelle sont de taille moyenne (rotors mesurant entre 15 et 30 m de diamètre, avec des puissances comprises entre 100 et 400 kW). Ces aérogénérateurs sont parfois regroupés, notamment en Californie, où des groupes d'éoliennes peuvent produire jusqu'à 1 200 MW. Les coûts de production de ces aérogénérateurs sont largement compétitifs par rapport à d'autres générateurs.

L’installation d’une éolienne dans son jardin reste très chère (environ 20 000€) ; mais si elle est installée dans une région suffisamment venteuse, son amortissement ne se fera qu’en quelques années 5ans. La production d’une éolienne est également très rentable, car elle se fait le jour et la nuit, contrairement à l’énergie solaire.
Eolienne de 4m de diamètre : Alimentation de : 30 lampes, radio, TV, appareils électroménagers...
L’inconvénient majeur de l’éolienne est qu’elle doit absolument être installée dans une région venteuse, car la différence de production d’une même éolienne de 6kW peut produire 20 000kWh/an dans l’Oléron et seulement 1500kWh à Bourges.

Dans la maquette :

Nous avons donc décidé d’installer une éolienne dans la maquette. Celle-ci fait 75cm de hauteur, ce qui représente une taille de [15m] dans la réalité. Une éolienne normale de jardin produit une quantité d’énergie de 5 à 6kWh en puissance de vent nominale. Le courant produit par l’éolienne est alternatif. Un onduleur est donc nécessaire afin de le rendre continu. L’énergie ainsi produite est stockée dans un accumulateur de plomb, dans le grenier de la maison. Cet accumulateur est ensuite relié à tous les appareils électriques de la maison par l’intermédiaire des prises de courant.
Quelques mesures sur notre éolienne :
[Puissance délivrée
Vitesse de rotation]



Le panneau solaire thermique :

Il y a plusieurs façons d’utiliser l’énergie solaire, dont la plus simple en principe est de faire chauffer de l’eau. Le panneau solaire thermique est donc à ne pas confondre avec le panneau solaire photovoltaïque, qui produit de l’électricité.
L’application principale du panneau thermique est donc de faire chauffer de l’eau, destinée par la suite à un usage sanitaire ou [ludique], pour chauffer une piscine par exemple. Les panneaux solaires thermiques ne peuvent être utilisés afin de chauffer une maison par l’intermédiaire de radiateurs.

Le principe, l’intérêt et la production :

Des capteurs plans sont fixés sur le toit. Dans le panneau solaire thermique circulent de nombreuses fibrilles (petits tuyaux) remplies d’eau. L’énergie du soleil vient ainsi chauffer l’eau contenue dans les tuyaux. Ces capteurs d’énergie solaire peuvent chauffer le fluide caloporteur (fluide navigant dans les tuyaux) à plus de 80°C. Le dispositif de chauffage est muni de deux circuits d'eau qui se rejoignent au sein du ballon de stockage : celui du fluide caloporteur qui s'échauffe dans le capteur solaire et celui de l'eau à usage domestique.
Le rendement d’un capteur solaire peut varier entre 40 et 80%.
A un éclairement optimal, le capteur peut chauffer le fluide caloporteur en 3 heures. Une journée entière sera nécessaire pour chauffer le fluide caloporteur à une température de 45°C par un jour d’hiver très froid. Si l’eau chauffée pendant l’été est en surplus, elle peut être stockée dans un grand réservoir sous la maison, pour être ainsi réutilisée pendant l’hiver quand la production est faible.

Un des intérêts principaux du panneau solaire thermique est son faible coût (par rapport à un chauffage électrique de l’eau standard.)
A partir d’une certaine surface de panneaux solaires thermiques, ceux-ci peuvent être utilisés pour le chauffage de la maison. Ceci est alors appelé un système solaire combiné (SSC), qui consiste a associer un système de chauffage de l’eau chaude sanitaire avec un plancher chauffant. Un SSC offrant 10m² de surface de panneaux peut subvenir à 25% des besoins en eau chaude sanitaire et en chauffage. Paradoxalement, l’efficacité économique et énergétique des panneaux est plus forte au nord de la France qu’au sud. Ainsi, pour une même surface de panneaux, une installation située à Marseille qui couvre 52% des besoins de chauffage et d’eau chaude (9 300kWh) permet d’économiser l’équivalent de 4830kWh d’énergie. La même installation située à Strasbourg ne couvre que 30% de la consommation (16 300kWh) et offre une économie légèrement supérieure de 4 890kWh. Autrement dit, dans le nord, le besoin de chauffage est tel que même une faible production peut se révéler intéressante du point de vue économique.


Dans la maquette :


Nous avons décidé d’installer un panneau solaire thermique dans la maquette. Nous l’avons-nous même fabriqué, il sera ainsi plus simple d’en montrer le principe et l’efficacité, même avec des matériaux simples.
[Mesures sur le panneau solaire thermique]



Le panneau solaire photovoltaïque

LA panneau solaire photovoltaïque possède également un rôle de producteur d’électricité.
Le principe, l’intérêt et la production :

Le photovoltaïque est transforme directement l’énergie du soleil en énergie électrique (en un courant continu). La cellule photovoltaïque est généralement composée de silicium, est plate, et comprend deux zones de caractéristiques électriques différentes avec des atomes dits « dopants » (exemple : le phosphore, qui a un électron périphérique en plus et le bore avec un électron en moins.) présentant des différences de potentiel (pour le phosphore et le bore : 0,6v). Quand la lumière éclaire la cellule, les photons (particules de lumière viennent frapper les atomes du matériau et entraînent un mouvement des électrons. Le courant produit est ensuite récupéré par contact grâce a de simples bornes. Le courant électrique est alors d’environ 30mA/cm².

L’un des grands intérêts d’un panneau solaire photovoltaïque est qu’il produit de l’électricité par tout temps, même quand lorsqu’il fait sombre. L’inconvénient principal de ces panneaux est leur absence de production la nuit, et leur rendement assez faible par rapport à l’énergie réellement reçue par la terre (l’éclairement à midi par temps clair à n’importe quelle saison est de 1kWh en moyenne, 4,5kWh à dans le Roussillon). Les cellules photovoltaïques sont très chères : 700€/m².

Un panneau solaire photovoltaïque en silicium cristallin a un rendement de 25% en laboratoire, de 13 à 17% produit à l’échelle industrielle.
Les puissances délivrées oscillent entre 100 et 200 Wc. (Watt Crête : Le watt crête est la puissance assignée délivrée sous un bon ensoleillement de 1 kWh/m² avec une température de cellule à 25°. 1kWc représente environ 1 000 kWh/an (en général).

Dans la maquette :

L’installation d’un panneau solaire photovoltaïque sur le toit de notre maquette était donc indispensable. Les panneaux solaires achetés à cette fin ne sont pas d’une bonne qualité mais sont là pour illustrer cette production d’électricité significative.
[Mesures sur le panneau solaire]

La pompe à chaleur

La pompe à chaleur consiste véritablement en un réfrigérateur inversé.

Le principe, l’intérêt et la production :

Pour rafraîchir un milieu, il suffit de lui retirer des calories. Ces mêmes calories peuvent être récupérées et transférées dans un autre milieu afin de fournir du chauffage. Par principe, la pompe à chaleur soustrait des calories d’un milieu dit « froid » (air, eau ou sol) a l’aide de capteurs. Cette « chaleur » est ensuite transportée frigorigène qui a la propriété de s’évaporer rapidement lorsqu’on le soumet à une faible pression dans le compartiment dit évaporateur. Or, tout passage de l’état liquide à l’état gazeux implique un apport énergétique, c’est ici qu’agissent alors les calories extraites du milieu froid. Le fluide gazeux est ensuite recomprimé à, l’aide d’un compresseur électrique pour repasser en phase liquide, libérant cette fois les calories pompées dans le milieu froid dans un autre milieu dans le but de le chauffer.
Le rendement final de ce réfrigérateur inversé dont le but est de chauffer est très honorable : pour 1kWh électrique consommé, une pompe à chaleur restitue environ 3 à 4 kWh de chaleur. L’apport de chaleur est alors d’environ 20kW, ce qui représente une chaudière classique a gaz.
Le nombre de sources disponibles rend la pompe à chaleur très souple d’utilisation. Les capteurs peuvent être enterrés dans la terre, à environ 80m de profondeur, sous le terrain à bâtir ; on parle alors de géothermie de surface, puisque c’est le sol qui set de source froide. Mais les capteurs peuvent également être plongés dans l’eau d’une nappe phréatique, d’une rivière ou tout simplement rester à l’air libre. La chaleur produite par la pompe a chaleur peut également chauffer la maison par différentes alternatives : un plancher chauffant (la pompe chauffe alors de l’eau), des radiateurs, ou tout simplement directement l’air de la maison.
Mais la pompe a chaleur peut encore être critiquée : celle-ci n’est pas désignée comme une énergie renouvelable par les puristes, car elle a besoin d’un apport extérieur en électricité et n’est donc pas autosuffisante. Le fluide frigorigène est également très critiqué, car il est un important générateur d’effet de serre (le potentiel de réchauffement du fluide utilisé dans une pompe à chaleur est 1400 fois plus important que le CO2)


Dans la maquette :

Faire une maquette d’une pompe à chaleur étant impossible, nous avons décidé d’installer dans la maquette un module Peltier, car son comportement est presque le même qu’une pompe à chaleur : la face dite « froide » du module aspire la chaleur située de son côté pour la restituer à la face opposée.
De plus, le module Peltier ne consomme que très peu d’électricité (Une puissance de 100W est nécessaire pour augmenter la température à 60°C de plus que le face froide, la face chaude qui chauffe ainsi notre maison est donc à une température d’environ 80°C). Celui-ci atteint cette température en 2 minutes.

[Philou67]

Nous avons hâte de voir les photos... quelle solution d'isolation avez-vous mis en oeuvre ?

[invited897f298]

Pour l'isolation, nous avons mis une couches de bois pour la structure, une couche de laine de verre à l'exterieur et une couche de polystirene à l'interieur.
Cela nous fait (dans la maquette) environ une epaisseur de 10cm.

[invited6314876]

Bonsoir !
Je suis, moi aussi, élève en 1èreS.
Nous avions, au départ, un sjet identique au votre...
Cependant, l'abondance des documents et des connaissances nous a décidé à recadrer notre sujet afin de pouvoir le traiter plus en profondeur.
Nous nous sommes donc réduis au chauffage de la maison écologique.
Un sujet passionant, qui nous a demandé beaucoup de recherches.

Nous avons maintenant fini notre travail, et notre production finale est terminée.
Nous voulions au départ réaliser une maquette, mais après de nombreuses recherches, nous avons redirigé notre choix vers la création d'un site internet.
Ce support nous paraissait plus adapté pour plusieurs raisons.
Nous avons donc réalisé une "maquette virtuelle", et l'avons agrémentée de nombreux commentaires et informations.

Voici donc l'adresse de notre site, j'espère que vous le trouverez intéressant... Peut-être pourra-t-il aider d'autres élèves à réaliser leurs TPE...!?

Le chauffage de la maison écologique

Les commentaires seront les bienvenus !
N'hésitez pas à me faire savoir vos avis concernant notre travail...

A bientôt,
S.H

[invited6314876]

Il y a visiblement un probèle venant de notre hébergeur...
Je vous met donc l'adresse de la 2e page, la 1ère n'étant qu'une page de présentation du groupe.

Le chauffage de la maison écologique

Amicalement,
S.

[invited897f298]

Opla ! Je remonte ce qujet en vous disant que nous sommes toujours en travaux dessus, même apres les vacances scolaires
Les TPE passés, nous avons réussi a avoir 18 =D
Merci a tous !

[Philou67]

Toujours pas de photo ?

[invited897f298]

Je posterai tout notre compte rendu des que nous l'aurons récupéré !

[invited897f298]

Hopla, voila le lien vers notre dossier :

http://www.megaupload.com/?d=6V9BDHA5

Bonne lecture

(Les photos de la maquette ne sont pas dans le dossier, car elle est loin d'etre finie )
Nous allons participer aux Olympiades de Physique, je posterai le moment venu !

[invited0e85cee]

salut,
cette année je fais moi aussi ce sujet avec comme problématique peut on faire faire fonctionner électriquement une maison avec seulement des énergies renouvelables (solaire et éoliennes). nous pensons faire une maquette comme réalisation te j'aimerai savoir si tu pourait me montrer les plans de ta maquette. merci

[Philou67]

Rendre une maison autonome en électricité renouvelable alors qu'elle est connectable au réseau n'est pas forcément une bonne idée du point de vue écologique, car elle implique de créer/acquérir et de maintenir des équipements couteux alors que le raccordement utilise une infrastructure déjà en place.
Cela dit, il est probablement envisageable d'atteindre l'objectif que tu vises, à conditions :
- de limiter les équipements électro-ménager aux A+ ou A++
- d'utiliser le gaz pour la cuisson
- de ne pas chauffer à l'électricité

[invited0e85cee]

merci,
mais notre idée n'est pas de faire une maison écologique mais qui serait autonome en électricité.

[Philou67]

Dans ce cas, voir la 2e partie de ma réponse