Coûts de chauffage: comment économiser de l’argent et ne pas geler

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À mesure que le coût des ressources énergétiques augmente, la question de l’économie est de plus en plus mise au premier plan. Les systèmes de chauffage modernes sont conçus dans l’attente d’une consommation rationnelle de vecteurs d’énergie, pour lesquels de nombreuses technologies ont déjà été développées: à la fois pour l’isolation et pour optimiser le fonctionnement des appareils de chauffage.

Coûts de chauffage: comment économiser de l'argent et ne pas geler

Concepts de base de l’ingénierie thermique

L’époque où le chauffage des logements était réalisé à tout prix sans égard à la consommation de ressources est depuis longtemps tombée dans l’oubli. Les réserves d’énergie sur la planète se raréfient chaque jour, c’est pourquoi l’humanité est obligée de chercher des moyens de réduire le coût des technologies de climatisation pour le climat interne. Cependant, il est impossible de mettre en œuvre de tels plans sans avoir au moins des concepts élémentaires sur la façon dont la chaleur apparaît dans nos maisons et pourquoi son approvisionnement doit être périodiquement renouvelé..

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Pour l’avenir, nous notons un fait intéressant: il existe aujourd’hui des maisons dans lesquelles les pertes de chaleur ne sont que de 15 à 20 W par mètre carré et par heure. Vous devez comprendre que nous parlons d’objets assez ordinaires: pour le moment, le développement de l’industrie de la construction de maisons passives est une industrie complètement développée. Pour être plus efficace, notons que le corps humain émet environ 100-120 watts d’énergie thermique même au repos. Ainsi, dans un logement de type passif, une personne ne peut maintenir une température confortable que par le fait de son existence. Bien sûr, à condition que la taille de la pièce soit limitée à 5-7 m2, mais ajoutez à cela des sources de chaleur beaucoup plus puissantes que l’on n’a pas l’habitude de remarquer: réfrigérateur, ordinateur personnel, cuisinière.

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Comment un tel bilan énergétique indicatif est-il réalisé? C’est très simple: au lieu de verser d’innombrables portions d’énergie, nous nous battons pour réduire les fuites de chaleur du bâtiment. À première vue, une isolation thermique à une telle échelle peut sembler irréaliste, mais il y a même un demi-siècle, dans certaines unités de réfrigération, un degré de limitation des pertes de chaleur d’environ 3 à 5 W par mètre carré de structures enveloppantes a été démontré, ce qui peut vraiment être qualifié de résultat impressionnant. Aujourd’hui, ces avancées technologiques sont de plus en plus introduites dans la pratique du génie civil..

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Mais passons au sujet de notre discussion: comment pouvons-nous encore assurer des économies de chauffage des bâtiments? En réalité, il n’y a que deux façons d’atteindre cet objectif:

  • assurez-vous que le plus d’énergie possible est converti en chaleur utile;
  • limiter les fuites de chaleur des espaces confinés.

À première vue, tout est simple, mais vous serez surpris de la diversité des astuces qu’une personne pourrait mettre en œuvre en pratique pour obtenir des conditions confortables dans l’environnement de son séjour.

Méthodes de base pour réduire les coûts de chauffage

L’électricité peut être qualifiée de source d’énergie idéale pour le chauffage, car elle se transforme presque complètement en chaleur, c’est-à-dire que l’efficacité avec une telle conversion tend à 100%. Cependant, il existe également des sources d’énergie moins chères, telles que le gaz, le charbon ou les briquettes de combustible, mais elles ne réalisent pas leur plein potentiel pendant la combustion, car une partie de la chaleur est transportée avec les produits de combustion. Les appareils capables de collecter cette chaleur et de la transférer à l’intérieur d’un bâtiment sont appelés économiseurs. Grâce à leur travail, il est possible d’augmenter considérablement l’efficacité, tout en utilisant un carburant moins cher..

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Bien entendu, il ne faut pas manquer les opportunités de réduire les besoins en chauffage d’un bâtiment. Les fuites de chaleur à travers les structures enveloppantes – murs, sols, toits – peuvent être considérablement réduites en les isolant correctement. Les matériaux d’isolation modernes ont une conductivité thermique nettement supérieure aux matériaux de construction, par exemple, une couche de 100 mm de polystyrène expansé équivaut à un mur de briques d’un mètre d’épaisseur. Dans le même temps, la capacité thermique de l’isolation est d’un ordre de grandeur inférieure, il n’a pas besoin d’être préchauffé à température ambiante.

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Des pertes de chaleur se produisent également lors des échanges d’air entre le bâtiment et l’atmosphère extérieure. Par exemple, lors de l’ouverture de la porte d’entrée, jusqu’à 2-2,5 m pénètre dans la pièce3 l’air froid, qui peut être évité lors de l’installation d’une vanne d’entrée, c’est-à-dire d’un vestibule. Mais dans des quantités beaucoup plus importantes, la chaleur quitte nos maisons grâce au système de ventilation. Et ce problème peut également être résolu par un contrôle total du volume d’air soufflé et extrait. Des dispositifs, appelés récupérateurs, aident à transférer la chaleur de la hotte à l’entrée, chauffant ainsi l’air entrant dans le bâtiment. De plus, l’entrée peut être chauffée lors du passage dans un échangeur de chaleur installé dans la cheminée.

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Nous ne devons pas oublier les sources naturelles d’énergie thermique. L’un des moyens les plus importants d’économiser sur les coûts de chauffage est d’organiser correctement la lumière naturelle. Cela signifie une augmentation du flux lumineux du côté sud du bâtiment, la création de larges ouvertures dans le toit du grenier ou la formation d’un toit en cascade. On peut assez noter qu’une augmentation de la proportion de vitrage dans les structures d’enceinte conduit à une augmentation des pertes de chaleur. Bien sûr, vous devez savoir quand vous arrêter dans tout, mais vous pouvez réduire les fuites de chaleur à travers les fenêtres, par exemple en installant des volets roulants ou en remplaçant les fenêtres à double vitrage par de meilleures..

Bilan énergétique et systèmes d’isolation

Le thème de la protection thermique des bâtiments est le plus étendu et mérite une discussion approfondie. Les systèmes d’isolation sont plus faciles à voir du point de vue de l’équilibre énergétique – un concept qui fournit une évaluation de toutes les sources de chaleur dans une maison, ainsi que de tous les chemins de fuite de chaleur. De ce point de vue, il devient clair qu’une isolation de haute qualité doit être continue sur tout le périmètre du bâtiment, y compris également la zone de contact avec le sol et la butée des plans de différentes structures de bâtiment les uns aux autres..

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Deux types de systèmes d’isolation peuvent être envisagés: ceux qui peuvent être installés pendant l’exploitation du bâtiment et ceux qui doivent être prévus par le projet de construction. A titre d’exemple illustratif, on peut citer l’isolation du sol et des fondations; ces parties du bâtiment ne peuvent être pourvues de protection thermique que s’il y a un accès libre, c’est-à-dire qu’il est au moins plus facile d’effectuer de tels travaux au stade de la construction. Eh bien, des projets tels qu’une dalle suédoise (finlandaise) calorifugée sont totalement impossibles à mettre en œuvre avec la fondation déjà finie du bâtiment..

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En allant plus loin, nous sommes confrontés à l’isolation du sous-sol et des murs. Ces éléments de protection thermique peuvent être installés même après la construction du bâtiment, bien qu’avec certaines réserves. Par exemple, afin d’assurer une isolation continue du sous-sol et de la fondation, les tranchées technologiques autour de la fondation ne doivent pas être remblayées. En conséquence, avant que le mur ne soit isolé, il n’y a aucun sens à effectuer des travaux de finition..

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Mais avec le système d’isolation du toit, c’est encore plus intéressant. D’une part, l’achèvement des travaux sur le dispositif de protection thermique peut être reporté de plusieurs années, d’autre part, les possibilités devraient être prévues par la conception du système de chevrons et du Mauerlat. En conséquence, lorsque la continuité de l’ensemble du système d’isolation est assurée, il est possible de calculer les dimensions spécifiques des pertes de chaleur et de prévoir le bilan énergétique du bâtiment..

Comment réduire le coût du chauffage électrique

Il existe des cas très répandus où des possibilités supplémentaires d’un tel chauffage ne sont pas réalisées lors de l’utilisation de l’électricité pour chauffer des bâtiments. En première approximation, l’électricité est l’une des sources d’énergie les plus coûteuses à usage civil. Cependant, après un examen plus approfondi, il s’avère que de cette manière, vous pouvez économiser considérablement sur le chauffage. Pour comprendre comment cela est possible, vous devez vous familiariser avec le mode de fonctionnement du système d’alimentation central..

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Il est assez difficile de prédire l’évolution de la charge au cours de la journée, en même temps, la régulation opérationnelle de la puissance produite semble être une tâche encore plus difficile. A cet égard, une tendance est née à stimuler la consommation d’électricité pendant ces heures où la charge totale sur le réseau diminue. Un kilowatt d’électricité dans la zone tarifaire de nuit est 2,5 à 3 fois moins cher qu’en période de pointe et semi-pointe, ce qui crée une excellente opportunité de réduire les coûts de chauffage.

L’idée de consommation journalière multi-tarif implique l’accumulation de chaleur générée en huit heures de la zone nuit, avec son utilisation ultérieure pendant les temps d’arrêt des équipements de chauffage. Dans les bâtiments construits avec des matériaux de construction denses avec isolation thermique externe, la fonction d’accumulation de chaleur est assumée par les structures du bâtiment et les éléments intérieurs eux-mêmes. Ce n’est pas toujours pratique, car pendant le sommeil, la température optimale de l’air pour une personne est de 3 à 5 ° C inférieure à celle de l’éveil.De plus, toutes les maisons ne sont pas capables de rester au chaud aussi longtemps..

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Une alternative à cette méthode de stockage de chaleur est l’installation d’un accumulateur de chaleur liquide. La nuit, un conteneur isotherme avec de l’eau d’un volume de 2-3 m33 chauffe à la température la plus élevée possible, tandis que la chaleur est fournie aux pièces d’habitation dans un volume suffisant. Après la fin du tarif de nuit, le liquide de refroidissement prélève la chaleur de l’accumulateur via l’échangeur de chaleur secondaire et la distribue dans tout le bâtiment. Le fonctionnement du système est simplifié par le fait que pendant la période de 8 h à 16 h, la plupart des bâtiments résidentiels sont inhabités et il n’est pas nécessaire de maintenir la température optimale dans ceux-ci..

Rationalisation de la combustion de carburant

L’évaluation de l’efficacité de la combustion du carburant est une autre façon d’augmenter l’efficacité du chauffage. Une telle évaluation peut être faite en analysant les produits de combustion. Le contrôle se déroule en deux étapes: l’étude de la composition chimique des fumées et le suivi de leur température.

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La composition chimique est établie à l’aide d’analyseurs de gaz portables. Les organisations de services spéciaux disposent de ce type d’équipement, par conséquent, la réception de services ne sera pas gratuite, en même temps les résultats de l’analyse peuvent établir le fait d’une combustion incomplète du carburant. Les vérifications préliminaires comprennent une estimation de la concentration de monoxyde de carbone, mais ces mesures ne reflètent souvent pas la réalité. Pour les chaudières à gaz et diesel, il est impératif de surveiller la présence et la concentration d’hydrogène et de méthane, ainsi que pour les combustibles solides – également le dioxyde de soufre et une large gamme d’hydrocarbures. L’identification de ces composés dans les produits de combustion indique la nécessité d’ajuster le mode de combustion ou de fournir un flux d’air forcé..

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L’analyse thermique des produits de combustion est réalisée principalement à l’aide d’instruments pyrométriques. Les mesures uniquement à la sortie de la cheminée ne donnent pas les résultats souhaités, car il est nécessaire de surveiller le gradient de température sur toute la longueur du canal. Si en même temps une valeur importante de fuites de chaleur parasites est détectée, il est nécessaire de réduire l’intensité de la combustion ou d’équiper l’équipement de la chaufferie d’un économiseur..

L’énergie du futur

L’ensemble des mesures destinées à réduire le coût du chauffage des bâtiments ne se limite pas à leur réchauffement et à la rationalisation du fonctionnement de la source de chauffage. Les technologies modernes offrent de nombreuses solutions efficaces pour obtenir de l’énergie à partir de sources alternatives: chaleur de l’air de basse qualité, géothermie et solaire.

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Vous devez comprendre l’inévitabilité de la transition finale vers de telles sources dans un proche avenir. Bien entendu, on ne peut pas dire que les équipements d’énergie alternative modernes peuvent devenir un remplacement à part entière des installations de chauffage existantes, qui ont une classe de puissance beaucoup plus élevée. Néanmoins, avec l’attention voulue, ces fonds sont en mesure de couvrir au moins une partie des besoins en chaleur et en eau chaude, ce qui est déjà bon.

La première étape de ces mesures est de réduire la perte de chaleur du bâtiment, la seconde – d’augmenter l’efficacité de l’utilisation des ressources énergétiques. Et ce n’est que lorsque ces actions sont de nature générale que l’on peut parler de l’introduction généralisée des pompes à chaleur et des capteurs solaires, conçus pour fournir à l’économie humaine une énergie pratiquement gratuite, quoique en quantité limitée..

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