Tous ces sujets (isolation, VMC double flux, solaire thermique, gestion de l'eau, de l'electricité) sont des sujets qui me pasionnent depuis quelques temps. Mes idées semblent rejoindre les tiennes, je vais donc présenter ici ce qu'il y a dans ma tête et ce qui est pour moi les meilleurs solutions et compromis que j'ai pu trouver. C'est souvent complètement a coté de ce qui se fait "en general" et souvent interdit par les normes, les dtu, le consuel, touSsSa...
Construction
Comme la maison possède un sous sol integral (parce que le sous sol c'est génial, on peut y mettre plein de choses, amenager des pièces dédies pour certains aplications, ca contribue à la régulation de la tempèrature...), il y a une dalle en contact avec le col direct. Cette dalle est bien évidement isolée par du polystyrène extrudé. Les murs, pour toute la maison, y compris les murs interieurs principaux, sont construit en bêtes parpaings, mais lors de l'assemblage on les remplis de beton, ils ne sont donc plus creux, leur inertie est largement amèliorée. Une alternative un peu plus chère mais plus propre sont les blocs à bancher, utilisés notament pour les piscines. Le tout est isolé par l'exterieur avec du polystyrène expansé ou extrudé, en fonction de la disponibilité et du prix. Oui, le polystyrène n'est pas tres ecologique, mais il me semble tres interessant car pas tres cher, impermeable a l'air et l'eau, ses performances d'isolant ne chutent pas si il est humide... On peut le poser sois même, suffit de coller des panneaux, l'odeal est de le faire en deux ou trois couches croisées pour suprimer les petits ponts thermiques qui pouraient se presenter aux jonctions. Ensuite, un crepis. Il faut apporter également une attention particulière a l'isolation des sous-fenètres et sous-portes. Pour le toit, une charpente classique, mais avec des panneaux de poly sous les tuiles (ardoises plates artificielles, pas trop cher, facile a nettoyer,...), qui joent le role de première isolation et de barrière avec l'air et l'eau exterieure. Apres on peut mettre de la laine minerale ou autre... Mais ne pas hasiter a mettre une bonne 40aine de cm d'isolant a ce niveau, le toit est l'endroit ou les deperditions sont les plus importantes.
Pour les fenetres, du double vitrage bien isolé, le triple vitrage est trop cher pour justifier ses petits gains en performances. Par contre, grosse optimisation au niveau du placement et des tailles, de l'orientation... Et des volets roulants electrique, pour la nuit, qui augmentent fortement l'isolation, car il retiennent une couche d'air imobile entre la fenètre et l'exterieur. Porte(s) de garage, pas besoin de se ruiner, autant en prendre une basique et rajouter une bonne grosse couche de polystyrène a l'interieur.
Gestion de l'air
La maison est totalement étanche à l'air. On evite d'ouvrir les fenêtres, il n'y en a pas besoin. Tout est géré par la VMC. Pour ceux qui ne trouvent pas ca naturel, ect, depandance des machines, blabla... Deux ventilateurs dans des conduits, c'est pas la mer à boire non ? Et on est sur d'avoir un controle total de la ventillation. Les murs respirants, permeables, blabla... Je n'aime pas dutout. Un mur, c'est un mur, une barrière. Dans notre cas c'est le polystyrène qui assure l'etanchèité totale. Pour l'été et l'hiver, un puit provencal-canadien. Au lieu d'être réalisé avec un tuyau de 160mm de diamètre comem on le voit souvent, il est fait avec deux ou trois tuyaux de 80 ou 90mm. Prix equivalent, meilleur performances. L'echange thermique est plus important et les pertes de charges réduites par le fait d'avoir plusieurs tubes. Le problème du tube de 160, c'est que même si l'air est turbulent, l'air au centre du conduit n'a pas necessairement le temps d'être suffisament en contact avec les paroies. Pour l'intersaison, ou le puit canadien n'est pas interessant, une prise d'air exterieure directe. On switch entre les deux par un simple clapet commandé par un servo-moteur, très simpe la realiser et vraiment pas cher a coté des solution commerciales (qui sont d'ailleurs tout ou rien et fonctionnent en 220V...).
Ensuite, l'echangeur vmc double flux. Vu que les solutions du commerce son très chères, encore une fois on ressort le DIY. Les echangeurs sont souvent en pvc et la surface d'echange est d'environ 15m² (exemple Helios). Un truc pas super, c'est que pour des raisons d'encombrement, les echangeurs ont une forme de cube. Avec un echangeur allongé, on obtiens de meilleurs résultats. Une bonne solution me semble être de faire un echangeur avec des toles d'alu de 0,2mm d'epaisseur (bien meilleur conducteur thermique que le pvc), espacées chacunes d'1 ou 1,5mm. Un cadre en plastique les sépare, et des ouvertures dans ce cadre permettent de separer le flux entrant et sortant. Encore une fois, on peut bypasser cer echangeur avec un clapet+servo-moteur.
Vient le moment de l'appoint pour reguler la temperature de l'air insuflé. Deux solutions principales: un radiateur genre voiture (les amateurs de WC votn se reveiller) dans lequel circule de l'eau chaude en provenance de la cuve d'eau chaude solaire, ou alors, carrement, faire circuler l'air dans des gaines qui sont directement plongées dans cette cuve d'eau chaude. Pas besoin de radiatreur, pas besoin de circulateur suplementaire... On regule la temperature en faisant passer plus ou moins d'air dans cette gaine, encore une fois clapet+servomoteur. Le chauffage par air chaud est tres desagreable, mais ici on ne chauffe pas reelement par l'air, il ne s'agit pas de brasser 2000m^3/h d'air à 40°C. On compense juste les pertes de chaleur dues à la ventillation, la maison etant presque passive.
Pour les ventilateurs, il faut des ventilateurs centrifuges, qui sont capable de fournir une plus forte pression, necessaire pour vaincre les pertes de charges des conduits. Un pour l'extraction, un pour l'insuflation. Pour la distribution, il n'ya pas vraiment besoin d'isoler les conduits, vu que toute la maison est isolée...
Gestion de l'eau
L'eau de pluie est quelquechose de fabuleux, gratuit, et sans calcaire... Que demander de plus ? Apres un filtrage sommaire, quoi qu'on en dise, c'est largement suffisant pour tout (douches, lave linge et lave vaiselle...). Pas pour la boisson par contre. Si on est dans une régon a fortes pluies et qu'o na une bonne surface de toiture, on peut déja economiser le racord à l'eau de ville et esperer être totalement autonome. J'ai chez moi une installation de ce genre, la cuve est trop petit, le toit aussis, et nous sommes 5 à la maison.. Donc pas d'autonomie. Mais une converture de plus de70% des besoins. Lien. Donc toit -> préfiltre -> citerne (10m^3 c'est bien) -> groupe hydro -> maison.
Et une chose en plus qui va vous sembler extrême mais qui n'est pas si folle que ca: Les eaux de douches et bain contiennent juste un peux de savon... Et son souvent à plus de 30°C quand elles sont évacuées. Quelle perte d'eau et d'energie. Une idée: Une cuve tampon de 2-300L bien isolée, dans laquelle sont déversées ces eaux (une grosse poubelle entourée de LDV suffit). La decantation des couches savoneuse se fait doucement, on peut pomper l'eau du millieu de la cuve pour les toilettes, et a travers un filtre sommaire ou une seconde decantation la machine à laver. Avec ce genre d'optimisations maximale, on peut vraiment esperer devenir autonome. De plus, on a sous les doigts une cuve avec quelques centianes de litres d'eau à une trentaine de °C.. Joli stock d'energie. Allez hop, un serpentin en cuivre dedans, et on peut prechauffer l'eau chaude sanitaire à 20-25°C voir plus !
A propos d'eau chaude, elle est chauffée "en instantanné". Un long serpentin de cuivre plonge dans la reserve d'eau chaude solaire, dans lequel passe l'eau froide. Système inspiré par les SaniCubes de la societé Rotex (expliqué sur leur site).
Gestion de la chaleur - Solaire
Comme j'en parle plusieurs fois au dessus, la reserve unique et centrale d'énergie thermique de la maison est une cuve d'eau chaude, a pression athmosperique. Cette cuve peut être en metal, en pehd, en panneaux de contreplaque marine (sisi, on fait des aquariums avec...). D'apres les differentes experimentations que j'ai pu voir, une bonne contenance pour une quantité raisonable de panneaux solaire se situe entre 500 et 1000L. Au dessus, il est difficile d'obtenir des temperatures suffisantes l'hiver. Elle doit être assez haute pour favoriser la stratification et bien isolée. (pas les 2cm de polystyrène du chauffe eau casto premier prix) L'eau etant a pression athmospherique, elle est facilement "manipulable". De simples circulateurs permetent de la vehiculer, pour peu que la hauteur manometrique ne soit pas trop importante. Elle est chauffée en passant par des panneaux solaires à tubes (quand il n'y a pas assez de soleil, on arrète le circulateur et le panneau se vide totu seul, voire Rotex), par un bouilleur dans un poele, une resistance electrique plongée direct dans la cuve, un chauffe-eau gaz... On peut immaginer ce qu'on veut. Des tuyaux, un circulateur, et c'est parti. Pour utiliser cette chaleur, pareil, l'exemple est donné plus haut avec l'ECS ou la ventillation. Projet de raprochant de mon idée
Electricité - Domotiqe
J'aurais presque du commencer par ca, les petits geeks que nous sommes vont faire des bonds de jubilation
Pour moi, la domotique tel qu'elle est présentée ou telle qu'on veut nous la vendre (X10 et autres fumisteries chères et limitées) est également une heresie. Ca peut etre sympa pour faire deux-trois trucs dans uen construction exitante, c'est tout. Aujorud'hui on construit des maisons avec une isntallatation electrique "à l'encienne", et on vient mettre de la domotique par dessus. Je pense qu'il faut tout revoir à la base. Evidement rien n'existe pour faire ca ou alors a des prix impressionants... Etant passioné d'electronique, c'est surement le domaine que je maitrise le mieux. Donc tout, les cartes electroniques, les cablages sont home-made. C'est beaucoup de travail, mais c'est simple comme electronique. C'est adapter une vision industrielle de l'automatisme à un habitat.
Un danger est de tomber dans la centralisation excessive. Car en cas de problème, plus rien ne fonctionne. C'est pourquoi mon système repose sur des modules, et chaque module gère une partie, un organne de la maison. Par exemple, il ya un module pour la ventilation et la gestion thermique de la maison, un module pour le solaire la gestion de l'eau, un module pour l'eclairage et la gestion de presence dans la maison (alarme?),... Tout ces modules sont autonomes mais peuvent comuniquer entre-eux, sans que cette liaison soit vitale. Ca peut se faire avec un bus CAN ou I2C par exemple. Un module est une carte electronique avec un microcontrolleur, et les interfaces necessaires a la commande des elements.
Le cablage de la maison est totalement different. On garde juste des prises de courant standards, le reste est modifié. Les interrupteurs ne font que passer à 1 ou 0 l'entrée d'un µC... un bête cable genre telephone suffit a en cabler quelques uns a moindre cout. Pareil pour les capteurs de présence PIR présents dans chaque piece (c'est tres petit à dissimuler et ca coute moins de 10€), qui permettent de gerer une partie de l'eclairage automatiquement, ou des alarmes.. On peut meme imaginer des programmes ou les interrupteurs deviennent optionnels.. Tout est possible. Les modules, cartes electroniques, sont centralisée dans un rack ou tout autrre boitier, je n'aime pas l'idée de disperser des systèmes electroniques dans tout la maison. Ca suppose un cablage un peu plus important, mais c'est un cablage de courants tres faible, donc à un cout ridicul. Pour l'eclairage, centralisation aussis. La solution la plusinteressante aujourd'hui en matière de confort et de cout sont les halogènes basse tension, integrées au plafond. Dans quelques années, les LEDS surement. Je pense donc a des circuits de 3 halogènes en série, ca fait des grouppements de 36V à gerer par une carte de puissance. On peut biensur programmer des scenarions, gerer differentes intensités... Et c'est facilement adaptable pour des LEDs dans le futur. Cablage des circuits d'eclairage basse tension en 2,5mm².
Donc tous ces modules pouvant communiquer mais etant autonaumes gèrent gentillement notre maison. Mais il serait sympa de pouvoir monitorer tout cela en direct, et agir sur des systèmes comme le chauffage par exemple d'une manière souple et conviviale. Et pourquoi pas à distance. Alors on se fait une "petite" interface sympa: Un ecran 15" voir plus tactile intégré au mur du salon ou de la cuisine. Relié à une epia ou autre carte mère basse conso. Ce pc est alumé 24/24, il gère l'interface domotique, c'est un serveur web, un serveur de fichiers, d'impression... pourquoi pas de musique. On peut acceder depuis l'exterieur à l'interface par le web. Si il est arreté, on perd juste la belle interface, mais tout reste fonctionnel.
Voilà une petit résumé de mes idées, un brin anti-conformiste, j'avoue