Comment rafraîchir votre maison l'été ?
Si les maisons neuves possèdent un très haut niveau de performances thermiques l'hiver, elles peuvent souffrir de problèmes de surchauffe à la belle saison. Conseils pour passer l'été au frais.
Les maisons neuves sont parfaitement isolées et sont conçues pour profiter d'un ensoleillement maximum. Un vrai plus l'hiver. On peut même dans certains cas se passer de chauffage. Pour arriver à ce résultat on place les pièces de jour côté sud ou ouest et les pièces de services ou les chambres sur la façade la moins exposée au soleil. C'est ce qu'on appelle la conception bioclimatique. Sans oublier l'isolation et la perméabilité à l'air qui sont d'un très haut niveau. L'objectif étant d'optimiser les apports naturels de calories et réduire ainsi les consommations énergétiques. Ces maisons qui consomment très peu d'énergie ont néanmoins un défaut : le confort d’été n’est pas leur vertu principale.
Cette orientation plein sud et la forte inertie du bâti peuvent induire un risque de surchauffe estivale des pièces de vie. Cette conception peut en effet vite devenir inconfortable. Car si la maison est parfaitement isolée contre le froid, elle est également étanche. Et une fois chaude elle a du mal à se refroidir en raison de sa très forte inertie thermique. Le confort d'été est néanmoins l'une des exigences de la RT 2012. Il correspond à la température maximale atteinte au cours d’une période de forte chaleur et doit être inférieur à une température de référence (Tic).
Des protections solaires doivent être prévues, mais elles s'avèrent souvent très insuffisantes voire inefficaces. Pour pallier cet inconvénient il est possible d'installer des solutions de climatisation ou de rafraîchissement plus efficaces. De la plus simple à la plus sophistiquée il y en a pour toutes les bourses.
Grâce à un ingénieux système de ventilation nocturne cette maison n'a pas besoin de climatisation. Ce système développé par Velux permet d'abaisser la température de 4 à 5 °. www.velux.fr© Maison Air et Lumière - VeluxLa climatisation et la RT 2012
Dans le moteur de calcul de la RT 20l2 les consommations énergétiques pour les cinq usages (chauffage, production d’eau chaude sanitaire, refroidissement, éclairage, auxiliaires) sont plafonnées. Elles ne doivent pas dépasser 50 kWhEP/m2 en moyenne (40 kWhEP/m2 en zone H3 compte tenu de l’option rafraîchissement). Dans ce cadre les consommations électriques destinées au rafraîchissement ne sont pas bien vues parce qu'elles sont souvent équivalentes à celles liées au chauffage. Il y a donc une pénalisation notamment en cas de climatisation. Si néanmoins vous souhaitez climatiser votre maison, les consommations électriques induites par le fonctionnement du climatiseur impliqueront obligatoirement des renforcements importants soit sur les équipements de la maison, soit sur l'isolation et les performances du bâti, ou des systèmes performants pour la production d'eau chaude ou un équipement photovoltaïque.
Les volets sont une réponse efficace
Les volets qu'il soient battants ou roulants constituent l'une des meilleures réponses à la maîtrise du rayonnement solaire car ils sont contrôlables en permanence et s'adaptent aux besoins réels à l'instant T. Ils doivent répondre à deux exigences un peu contradictoires : Ils doivent contrôler le rayonnement solaire en été, mais il faut que cette protection rende possible la ventilation nocturne. Leur motorisation et le développement de la domotique permettent de coller au plus près du confort d'été. Il est ainsi possible d'asservir leur fermeture à une température de confort intérieure.
Les volets qu'il soient battants ou roulants constituent l'une des meilleures réponses à la maîtrise du rayonnement solaire car ils sont contrôlables en permanence et s'adaptent aux besoins réels à l'instant T. Ils doivent répondre à deux exigences un peu contradictoires : Ils doivent contrôler le rayonnement solaire en été, mais il faut que cette protection rende possible la ventilation nocturne. Leur motorisation et le développement de la domotique permettent de coller au plus près du confort d'été. Il est ainsi possible d'asservir leur fermeture à une température de confort intérieure.
Le brise-soleil orientable est une protection thermique et solaire efficace. C'est la première barrière contre la chaleur. www.soprofen.com© SoprofenLa climatisation
Depuis la RT 2012 les consommations d’électricité engendrées par un appareil de climatisation doivent s'inscrire dans la limite de consommation dictée par le référentiel énergétique des bâtiments basse consommation. Premier préjugé à battre en brèche : la réglementation thermique n’interdit pas les équipements de chauffage réversibles, si la construction se situe sous un niveau de référence de la consommation conventionnelle d’énergie primaire (CEP) limitant les 5 éléments de consommation calculés sur la base d’un référent (le chauffage et/ou la climatisation, l’eau chaude sanitaire, l’éclairage et les auxiliaires électriques). Tout dépend donc du bureau d'étude thermique. Comme pour le chauffage à effet joule (électrique) des mesures compensatoires devront être mises en place pour compenser cette pénalisation réglementaire.
Si vous souhaitez installer malgré tout une climatisation, il faut d'emblée opter pour une solution fixe de type split système. Elle combine une unité intérieure (l'évaporateur) et une unité extérieure (le condenseur).
Les consoles carrossées ou non carrossées sont disponibles en versions froid seul et réversible. Leur conception compacte leur permet d’être encastrée ou placée contre un mur, elles s'harmonisent facilement à tout intérieur. Elles peuvent être installées soit au plafond libérant ainsi un maximum de surface, posées au sol sous une fenêtre par exemple.
Les consoles double flux assurent un confort idéal l'été tout en minimisant les consommations énergétiques. Reliées à une unité extérieure, elles sont parfaitement adaptées dans le neuf. www.toshibaclim.com© Toshiba
Les systèmes de rafraîchissement actifs sont pénalisés par la RT 2012, mais il convient de noter qu’ils sont autorisés dans les maisons des zones climatiques H3 et H2d exposées au bruit (pourtour méditerranéen et départements de la Drôme et de l’Ardèche en dessous de 400 m d’altitude).
Changement de gaz
Depuis le 1er janvier 2016 les fluides frigorigènes ayant un fort Pouvoir de réchauffement global (PRG) sont proscrits. L'ancien gaz qui équipait les machines avant cette date est désormais remplacé par le R 32. Ce fluide présente l’intérêt d’avoir un impact nul sur la couche d’ozone et d'être facilement recyclable. Par ailleurs il en faut 20 à 30% de moins pour une puissance restitué identique. Enfin le R 32 est 5 à 10% plus performant.
Depuis le 1er janvier 2016 les fluides frigorigènes ayant un fort Pouvoir de réchauffement global (PRG) sont proscrits. L'ancien gaz qui équipait les machines avant cette date est désormais remplacé par le R 32. Ce fluide présente l’intérêt d’avoir un impact nul sur la couche d’ozone et d'être facilement recyclable. Par ailleurs il en faut 20 à 30% de moins pour une puissance restitué identique. Enfin le R 32 est 5 à 10% plus performant.
La pompe à chaleur 3 en 1
Comment combiner les avantages d’une pompe à chaleur sans l’inertie du plancher chauffant ? C’est ce que propose une nouvelle solution technique qui assure le chauffage, le rafraîchissement et la production de l’eau chaude d’une maison neuve. Cette PAC 3 en 1 se compose d’une pompe à chaleur air/air qui récupère les calories de l’air extérieur transmises à une unité intérieure. Cette dernière est chargée de réchauffer l’air via un fluide frigorigène. Cet air est ensuite diffusé via un plénum installé au plafond dans les différentes pièces équipées de bouches. Chaque pièce est dotée d’un thermostat qui pilote la température. L’utilisateur programme ainsi à la carte la chaleur souhaitée dans le salon, les chambres avec à la clé du confort et des économies. Performant, ce produit est par ailleurs très compact. De la taille d’un réfrigérateur, il s’installe facilement dans un placard qui doit être cependant ventilé. La pompe à chaleur assure également le rafraîchissement en abaissant la température de 5 °C et fournit la production de l’eau chaude avec son ballon de stockage de 175 l.
T.One AquaAIR d'Aldès est une solution de chauffage par l'air mais aussi de rafraichissement.© AldesLa pompe à chaleur air/air
« Le marché de la pac air/air a été en nette progression en 2016 », ne manque pas de préciser Nathalie Stocker, responsable marketing et communication chez Toshiba. La principale différence entre un climatiseur et une pompe à chaleur air/air réversible tient en un seul mot : la réversibilité. Leur fonctionnement part du même principe, commun aussi au réfrigérateur : puiser des calories d’un milieu pour les évacuer vers l'extérieur. Mais alors qu'un climatiseur ne peut que rafraîchir, la pompe à chaleur réversible dispose d’un inverseur qui lui permet d’utiliser les calories de l’air extérieur pour réchauffer l’air intérieur. L'été c'est l'inverse. En abaissant la température intérieure, elle procure une atmosphère fraîche. La pompe à chaleur air-air est une solution efficace pour rafraîchir une ou plusieurs pièces. Dans le premier cas, le choix d’un climatiseur monosplit convient : le dispositif comprend une unité extérieure chargée d’évacuer les calories puisées à l’intérieur, et une unité intérieure, de type mural ou console, qui rafraîchit l’air intérieur.
Une simple bouche d’aération reliée par gaine à l'échangeur permet de rafraîchir la pièce. www.poujoulat.fr© PoujoulatLa pompe à chaleur air/eau
La climatisation par split, gainable, console, cassette… transmet la puissance frigorifique dans la pièce via un ventilateur qui pulse l'air ambiant au travers de l'échangeur froid du climatiseur. La pièce est ainsi rafraîchie car sa température est abaissée de l'ordre de 6 °C.
Autre solution envisageable, la pac air/eau. La pompe à chaleur fonctionne dans ce cas avec une boucle d'eau chaude l'hiver qui peut se transformer en boucle d'eau froide l'été. On ne parle plus alors de climatisation mais de rafraîchissement.
La technique repose entièrement sur le plancher chauffant basse température qui se transforme en plancher rafraîchissant. Comme pour le chauffage, la sensation de fraîcheur peut être transmise par rayonnement. Le sol permet ainsi d'abaisser la température de 3 ou 4 °C.
Aucun émetteur visible, pas de mouvement d'air ni de poussières, c'est une solution qui présente de nombreux avantages.
L'unité extérieure de la Pac permet lorsqu'elle est conçue pour cela de rafraîchir l'été. Elle est alors reliée à des splits répartis dans les pièces ou au réseau de tubes noyé dans le plancher. www.stiebel-eltron.fr© STIEBEL ELTRON
Autre point important : le plancher rafraîchissant possède un bon rendement d'émission car il y a peu de pertes dans la diffusion de la fraîcheur, d'autant plus que celle-ci reste plutôt localisée en bas de la pièce. Le plancher rafraîchissant est recommandé pour un rafraîchissement modéré où l'ensoleillement estival a été réduit par des stores ou tout autre moyen d'occultation.
Seule précaution à prendre : ne pas atteindre le point de rosée, c'est-à-dire le degré de température à partir duquel la condensation apparaît à cause de l'effet paroi froide et de l'humidité de la pièce.
Avis d'expert
Pour Gaétan Maudet, chef produit chez Toshiba, « contrairement à ce qu'on entend, rien n'empêche d'avoir des solutions de rafraîchissement ou de climatisation dans une maison neuve ».
Faire construire sa maison : La climatisation et la RT 2012 sont-elles compatibles ?
Gaétan Maudet : Elle n'est pas effectivement bien vue par la RT 2012. Toutes les parts de consommations énergétiques de la maison rentrent dans un package. Chaque poste comptabilisé pénalise le résultat final mais rien n'interdit le rafraîchissement ou la climatisation. Mais si l'effet Joule a un Cop de 1, sur nos différents systèmes il est de 4, 5, voire supérieur à 5. Soit 5 kilowatts restitués pour un 1 kW consommé. Nous sommes moins pénalisés qu'un chauffage électrique dit à effet Joule. Nos machines sont Inverter, autrement dit elles s'adaptent à la température de consigne. Plus elles se rapprochent de cette température cible, plus elle ralentit sa vitesse de fonctionnement donc sa consommation énergétique. Le système s'autorégule tout seul.
Les futures réglementations thermiques vont-elles avoir un impact sur vos matériels ?
L'ERP, en anglais Energy Related Products, est une réglementation européenne qui vise à encourager la performance énergétique des produits consommateurs d’énergie et à indiquer leur niveau d’efficacité par une étiquette normalisée. Elle valorise les solutions performantes énergétiquement. Et avec la performance énergétique de nos matériels, nous sommes très bien placés dans le cadre de la future RT 2018 et RBR.
Les matériels proposés sont-ils connectés ?
Nos produits sont connectés mais surtout nous allons proposer prochainement des solutions avec wi-fi intégrée et des applications pour les gérer à distance.
Quel budget pour une climatisation ?
Il est difficile de donner des prix car tout dépend du projet de l'acquéreur. La solution gainable, totalement invisible, est la plus chère. La solution air/air monosplit avec une unité murale ou une console coûte beaucoup moins cher.
Pour Gaétan Maudet, chef produit chez Toshiba, « contrairement à ce qu'on entend, rien n'empêche d'avoir des solutions de rafraîchissement ou de climatisation dans une maison neuve ».
Faire construire sa maison : La climatisation et la RT 2012 sont-elles compatibles ?
Gaétan Maudet : Elle n'est pas effectivement bien vue par la RT 2012. Toutes les parts de consommations énergétiques de la maison rentrent dans un package. Chaque poste comptabilisé pénalise le résultat final mais rien n'interdit le rafraîchissement ou la climatisation. Mais si l'effet Joule a un Cop de 1, sur nos différents systèmes il est de 4, 5, voire supérieur à 5. Soit 5 kilowatts restitués pour un 1 kW consommé. Nous sommes moins pénalisés qu'un chauffage électrique dit à effet Joule. Nos machines sont Inverter, autrement dit elles s'adaptent à la température de consigne. Plus elles se rapprochent de cette température cible, plus elle ralentit sa vitesse de fonctionnement donc sa consommation énergétique. Le système s'autorégule tout seul.
Les futures réglementations thermiques vont-elles avoir un impact sur vos matériels ?
L'ERP, en anglais Energy Related Products, est une réglementation européenne qui vise à encourager la performance énergétique des produits consommateurs d’énergie et à indiquer leur niveau d’efficacité par une étiquette normalisée. Elle valorise les solutions performantes énergétiquement. Et avec la performance énergétique de nos matériels, nous sommes très bien placés dans le cadre de la future RT 2018 et RBR.
Les matériels proposés sont-ils connectés ?
Nos produits sont connectés mais surtout nous allons proposer prochainement des solutions avec wi-fi intégrée et des applications pour les gérer à distance.
Quel budget pour une climatisation ?
Il est difficile de donner des prix car tout dépend du projet de l'acquéreur. La solution gainable, totalement invisible, est la plus chère. La solution air/air monosplit avec une unité murale ou une console coûte beaucoup moins cher.
L'aération naturelle est efficace
Le toit est acteur majeur du confort de vie. Un fabricant de fenêtre de toit l'a bien compris en proposant une solution simple et efficace qui permet d'abaisser la température de 5° en utilisant des principes physiques élémentaires de convection. Le but est d’exploiter au maximum la ventilation naturelle pour répondre à deux enjeux sanitaires essentiels dans la maison neuve : la qualité de l’air et la surchauffe estivale.
La RT 2012 impose des protections solaires. Les brise-soleil permettent d'ombrer la façade lorsque le soleil est au zénith. www.irfts.com© IRFTS Solar Solutions
Il suffisait d'y penser, le phénomène de cheminée naturelle entre le niveau bas et l'étage permet de créer un flux d'air ascencionnel qui rafraîchit et ventile efficacement la maison. Il suffit pour cela d'automatiser une imposte au rez-de-chaussée et une fenêtre de toit à l'étage. Une expérience in situ dans une maison habitée a mis en lumière l'efficacité du rafraîchissement naturel. L’exploitation judicieuse de la gestion automatisée des ouvertures, afin de créer un rafraîchissement nocturne par tirage thermique, ainsi que des protections solaires pour empêcher la chaleur d’entrer ont permis de maintenir des températures confortables. Ainsi pendant la journée la plus chaude de juillet, la température relevée à l’intérieur de la maison était de 8 °C inférieure à la température extérieure. Conséquence logique de cette ventilation : la maison respire toute l'année. La qualité de l'air intérieure est constante avec un taux stable d’hygrométrie et de CO2. Un aspect particulièrement apprécié par les familles sujettes aux allergies et aux crises d’asthme régulières. Les solutions les plus simples sont souvent les meilleures...
Avis d'expert
Pour Nicolas Dupin, responsable bâtiment durable chez Velux® « l'effet cheminée permet d'abaisser naturellement la température intérieure de 5 à 8° sans faire appel à la moindre machine de refroidissement ».
Comment fonctionne votre système ?
L'enjeu de confort d'été est assez fort dans les maisons neuves. Nous avons donc traité le confort de vie en priorité avec un tirage thermique ou effet cheminée. Nous utilisons la hauteur, près de six mètres de la cage d'escalier. Nous avions exploité ce point de haut de maison en plaçant une fenêtre de toit motorisée.
Comment se gère l'ouverture et la fermeture des fenêtres ?
Le système a été automatisé sur une base horaire. L'ouverture est programmée en fin de soirée et la fermeture au petit matin. Le pic de fraîcheur est atteint vers 5 heures du matin. Les fenêtres se referment juste après. Naturellement un capteur de pluie referme la fenêtre automatiquement à la première goutte. Des impostes situées au-dessus des portes ont été motorisées et sont synchronisées avec les fenêtres de toit. Le résultat est instantané puisque le renouvellement d'air de la maison se fait en moins de 5 minutes et il se poursuit pour rafraîchir les murs. C'est un complément efficace de la VMC.
Quelle est l'efficacité de ce système ?
Nous avons mesuré très précisément cet abaissement de température. On a estimé que la ventilation nocturne seule réduit la température de 5° en moyenne. Durant un été assez chaud avec une température extérieure de 35° il ne faisait que 26 à 27°, soit 8° de moins. Les occupants ressentent une sensation de fraîcheur. Celle-ci est accumulée la nuit et restituée durant la journée.
Pour Nicolas Dupin, responsable bâtiment durable chez Velux® « l'effet cheminée permet d'abaisser naturellement la température intérieure de 5 à 8° sans faire appel à la moindre machine de refroidissement ».
Comment fonctionne votre système ?
L'enjeu de confort d'été est assez fort dans les maisons neuves. Nous avons donc traité le confort de vie en priorité avec un tirage thermique ou effet cheminée. Nous utilisons la hauteur, près de six mètres de la cage d'escalier. Nous avions exploité ce point de haut de maison en plaçant une fenêtre de toit motorisée.
Comment se gère l'ouverture et la fermeture des fenêtres ?
Le système a été automatisé sur une base horaire. L'ouverture est programmée en fin de soirée et la fermeture au petit matin. Le pic de fraîcheur est atteint vers 5 heures du matin. Les fenêtres se referment juste après. Naturellement un capteur de pluie referme la fenêtre automatiquement à la première goutte. Des impostes situées au-dessus des portes ont été motorisées et sont synchronisées avec les fenêtres de toit. Le résultat est instantané puisque le renouvellement d'air de la maison se fait en moins de 5 minutes et il se poursuit pour rafraîchir les murs. C'est un complément efficace de la VMC.
Quelle est l'efficacité de ce système ?
Nous avons mesuré très précisément cet abaissement de température. On a estimé que la ventilation nocturne seule réduit la température de 5° en moyenne. Durant un été assez chaud avec une température extérieure de 35° il ne faisait que 26 à 27°, soit 8° de moins. Les occupants ressentent une sensation de fraîcheur. Celle-ci est accumulée la nuit et restituée durant la journée.
Solution cinq en un
Chauffer en hiver, répartir la chaleur, améliorer la qualité de l'air intérieur, produire de l'électricité et rafraîchir la maison l'été. Cette solution technique est un véritable couteau suisse. Un fabricant de conduit de fumée combine un module solaire aérothermique ou aérovoltaïque avec un conduit de cheminée échangeur triple paroi. La distribution d'air chaud fonctionne grâce à l'air neuf prélevé en toiture via des panneaux solaires ou à l'air ambiant puisé à proximité d'un poêle à bois.
SUNWOOD est une nouvelle génération de chauffage associant l’énergie solaire et le bois. Il combine un conduit échangeur raccordé à un poêle à bois et des panneaux solaires aérothermiques. L'été la fraîcheur située sous les capteurs solaires se diffuse dans l’ensemble de la maison et permet un rafraîchissement passif de l’habitation. www.poujoulat.fr© Poujoulat
D'un côté, de l'électricité photovoltaïque est produite ; de l'autre, un système collecte l'air chaud habituellement perdu et l'insuffle dans l'habitat en fonction de la température de consigne. Si le système ventilé peut récupérer la chaleur sous les panneaux et l’insuffler dans l’habitation grâce à une VMC pour chauffer en hiver, il peut aussi capter la fraîcheur nocturne de la nuit pour rafraîchir en été
Avis d'expert
Pour Angélique Javelot, responsable marketing chez Poujoulat « notre solution Sunwood permet d'abaisser en moyenne la température de 2 à 4° ».
Faire construire sa maison : En quoi consiste la solution Sunwood ?
Angélique Javelot : Sunwood couple les énergies thermique, solaire et bois. L'installation se compose d'un conduit échangeur triple paroi raccordé à un poêle à bois. La paroi extérieure de ce conduit permet d'amener l'air chaud dans les différentes pièces. Les panneaux solaires aérothermiques ou photovoltaïques complètent l'installation. Le tout est relié par un réseau de gaine géré par un moteur.
Quel est le principe de fonctionnement ?
Le jour, la chaleur solaire est diffusée dans la maison. Le soir, lorsque l’appareil bois fonctionne, SunWood répartit l’air chaud dans les différentes pièces. Le système optimise la répartition de l’air chaud au sein de l’habitation, initialement concentré dans une seule pièce autour du poêle.Cette solution est-elle conforme à la RT 2012 ?
Nous répondons parfaitement à la réglementation thermique. D'ailleurs un titre V * va être prochainement accordé. Et nous sommes également prêt pour la future RE 2018 et la RBR 2020.
* ndlr : la prise en compte d'un système initialement non prévu par la méthode de calcul de la réglementation thermique s'appelle communément un " Titre V ".
Cette solution est-elle transposable à tous les types de maisons ?
Pour le moment Sunwood ne concerne que les maisons à combles perdus. Mais nous travaillons sur une solution adaptée aux maisons à étage.
Pour Angélique Javelot, responsable marketing chez Poujoulat « notre solution Sunwood permet d'abaisser en moyenne la température de 2 à 4° ».
Faire construire sa maison : En quoi consiste la solution Sunwood ?
Angélique Javelot : Sunwood couple les énergies thermique, solaire et bois. L'installation se compose d'un conduit échangeur triple paroi raccordé à un poêle à bois. La paroi extérieure de ce conduit permet d'amener l'air chaud dans les différentes pièces. Les panneaux solaires aérothermiques ou photovoltaïques complètent l'installation. Le tout est relié par un réseau de gaine géré par un moteur.
Quel est le principe de fonctionnement ?
Le jour, la chaleur solaire est diffusée dans la maison. Le soir, lorsque l’appareil bois fonctionne, SunWood répartit l’air chaud dans les différentes pièces. Le système optimise la répartition de l’air chaud au sein de l’habitation, initialement concentré dans une seule pièce autour du poêle.Cette solution est-elle conforme à la RT 2012 ?
Nous répondons parfaitement à la réglementation thermique. D'ailleurs un titre V * va être prochainement accordé. Et nous sommes également prêt pour la future RE 2018 et la RBR 2020.
* ndlr : la prise en compte d'un système initialement non prévu par la méthode de calcul de la réglementation thermique s'appelle communément un " Titre V ".
Cette solution est-elle transposable à tous les types de maisons ?
Pour le moment Sunwood ne concerne que les maisons à combles perdus. Mais nous travaillons sur une solution adaptée aux maisons à étage.
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