Un chauffage solaire simple et performant.

 

 

INNOVATION SOLAIRE

J’ai réalisé un chauffage solaire avec des capteurs solaires innovants 4 fois plus performants que des capteurs photovoltaïques, dans ma villa située à Saint Raphaël, dans le Var. Ce chauffage fonctionne parfaitement depuis 2 hivers. Je chauffe 150m2 avec seulement 1KW de puissance installée et je paie 1KWH pour 7 KWH gratuits.

Si vous êtes intéressés par installer le même chauffage, vraiment très simple, dans votre future maison, ou si vous êtes professionnel et que vous souhaitez développer le procédé, écrivez moi et je vous enverrai gratuitement le descriptif détaillé de l’installation. Je vous inviterai à venir la voir à Saint Raphaël, si vous le souhaitez.

 

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CAPTEURS SOLAIRES POUR LE CHAUFFAGE D’UNE HABITATION

 Payez 1 KWh pour 7KWh gratuits 

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A - PREAMBULE

Lorsque le temps fut venu pour moi et mon épouse de nous installer, pour notre retraite, dans une autre région de France, nous décidâmes d’acquérir une habitation, en lui apportant de profondes modifications. Nous décidâmes, entre autre, d’installer un nouveau chauffage. 

Je fis donc le tour de toutes les techniques connues ; mais aucune ne me satisfaisait vraiment. Les meilleures permettaient d’obtenir 3 KWh gratuits pour 1 KWh payant et polluant. 

Comme je suis ingénieur et que la recherche et l’innovation ont exercé leur attrait sur moi tout au long de ma vie professionnelle, je m’interrogeais : « pourquoi n’inventerais-je pas un nouveau chauffage issu de la géothermie et du solaire qui serait plus performant que ceux que nous connaissons ? »

Après trois années d’efforts, ce système existe dans notre habitation. Il fonctionne parfaitement. Il a fait ses preuves au cours des deux récents hivers qui furent assez rudes. Je consomme   1 KWh pour 7 qui sont gratuits et surtout non polluants ! J’ai chauffé 150 m2 de notre habitation avec une puissance installée de 1 KW seulement.

Une amélioration de plus du double par rapport aux meilleures techniques existantes !

Au long de mon article, je vous parlerai de ces techniques, puis de la technologie que j’ai mise au point et que je maîtrise parfaitement. 

B - HISTORIQUE 

Je dois avouer que cela ne fut pas aussi simple que je le pensais à l’origine et qu’il me fallut une année entière afin de concevoir un tel système, puis 2 années pour sa mise en application et son expérimentation. 

Après la première année consacrée à la recherche et à la conception, je décidais la mise en application de ce nouveau chauffage au sein de ma villa dont je modifiais profondément l’architecture, la surélevant de 2 étages. Cette extension nécessita une année. Je procédais ensuite à l’expérimentation du chauffage solaire au cours de l’année qui suivit. 

J’eus la chance de travailler avec un architecte expérimenté, très intéressé par l’introduction des énergies renouvelables au sein des bâtiments. Il disposait déjà d’une expérience en ce domaine. Il me permit d’introduire les capteurs dans l’architecture de ma villa, lui gardant tout l’esthétisme et la beauté que je lui souhaitais. 

Aujourd’hui, nous sommes tout les deux fiers de cette réalisation, lui pour la beauté et la modernité du bâtiment et moi pour ce chauffage solaire qui lui assure un agrément et un confort inégalé. 

C - ETAT DE LA TECHNIQUE 

Parmi les modes de chauffage et de rafraîchissement, la pompe à chaleur a pris une place importante au cours des dernières décennies. Cet intérêt pour ce mode de chauffage tient au fait que la quantité de chaleur produite par une pompe à chaleur, divisée par l’énergie consommée, appelée COP, est supérieure à 1, en général de 3 à 4. Cela signifie que pour 1 KWh consommé, la pompe à chaleur restitue de 3 à 4 KWh, soit 2 à 3 KWh gratuits pour 1 KWh payé. 

La pompe à chaleur (que nous appèlerons dorénavant PAC), utilise le principe thermodynamique semblable à celui d’un réfrigérateur : changement d’état d’un fluide frigorigène en circuit fermé. Un circuit primaire capte les calories ou les frigories de la terre, de l’air ou de l’eau par l’intermédiaire d’un échangeur dans lequel circule le fluide frigorigène. Ce fluide, par l’intermédiaire d’un compresseur, change d’état et retransmet les calories ou frigories au niveau d’un second échangeur qui les retransmet au circuit destiné au chauffage ou au rafraîchissement de l’appartement. 

Relevons les principaux inconvénients de ces techniques : 

1 – Echange avec l’eau. 

Cet échange peut se faire au sein d’une nappe phréatique, d’un cours d’eau ou de la mer. Ce type de pompe à chaleur ne peut avoir que des implantations limitées par la nécessité même d’avoir une nappe, un cours d’eau ou la mer à proximité. Elle est donc très limitative.

2 – Echange avec le sol par échangeur horizontal. 

Cet échangeur nécessite une surface de terrain importante, de l’ordre de 100 à 200m2 afin d’y implanter le réseau de canalisations dans lequel circule le fluide, à une profondeur de 0,8 à 1 m. Il nécessite des travaux de terrassement coûteux et il n’est pas possible de planter sur la surface correspondante autre chose que de la pelouse. Par ailleurs, il existe un risque de gel du sol, lors de période de froid hivernal prolongé, qui peut bloquer le fonctionnement de la PAC.

 3 – Echange avec le sol par échangeur vertical. 

Ces PAC nécessitent des forages sur de grandes profondeurs, de l’ordre de 80 à 100 mètres. Les installations sont onéreuses et les coûts annuels d’entretien importants. 

4 – Echange avec l’air. 

Les PAC qui se sont le plus développées sont celles qui extraient les calories ou frigories de l’air. Elles présentent le grand avantage de pouvoir être implantées n’importe où. Ces pompes ont un COP pouvant varier de 3 à 4 pour une température extérieure de l’air de 7°C.

Leur principal inconvénient réside dans le fait que le COP diminue fortement si la température de l’air descend en dessous de 0°C. Elles doivent, en général, être surdimensionnées afin de pouvoir assurer le chauffage par grand froid. 

Les installations de chauffage utilisant ces PAC ont longtemps été subventionnées par des crédits d’impôts. Ces avantages fiscaux sont aujourd’hui supprimés, augmentant de manière conséquente, leur temps d’amortissement. 

D  -  AVANTAGES ET INCONVENIENTS DE LA SOLUTION PROPOSEE : 

Le système de chauffage solaire que je propose permet d’obtenir des COP largement supérieurs aux actuelles PAC. Pour une région où le taux d’ensoleillement moyen est de 50%, le COP moyen que nous obtiendrons sera le double de la PAC qui aurait été utilisée. Ainsi, si celui-ci est de 4, notre chauffage aura un COP moyen de 8. Et si le taux moyen d’ensoleillement est supérieur à 50%, comme dans le sud de la France, en Espagne ou Italie, le COP sera supérieur à 8. 

Les principaux intérêts de cette innovation sont donc :

  - Coût d’exploitation et pollution faible : 7 KWh entièrement gratuit et non polluants pour seulement 1 KWh payant et polluant.

- Capteurs solaires sans aucune pièce d’usure. Ils ne nécessitent aucun entretien. Ils auront une importante durée de vie estimée à plus de cinquante années.

- la puissance électrique installée pour faire fonctionner notre chauffage sera nettement inférieur à la puissance qu’il eut fallut avec les actuelles solutions (par conséquence une puissance électrique souscrite moindre). 

Le seul inconvénient réside dans le fait que ce système de chauffage est difficilement adaptable dans les maisons et bâtiments existant et qu’il est nécessaire, de l’intégrer au moment de la conception. Ce procédé vaut donc essentiellement pour les nouvelles constructions. 

E – L’ENERGIE SOLAIRE 

Nous savons que le soleil transmet à la terre 2 calories par cm2 et par minute et que seule 50% de cette énergie atteint la surface terrestre. Comme 1cal/s équivaut à 4,1868 watts, nous savons que chaque m2 de la surface exposée perpendiculairement au rayonnement solaire reçoit 0, 6978 KW. 

Nous avons testé le capteur que nous avons mis au point.

 Son rendement à l’équinoxe de printemps est de : 85,7% 

Une expérimentation semblable au solstice d’hiver a permis de déterminer un rendement de 71% à cette période de l’année (la baisse du rendement est essentiellement dûe à l’inclinaison du capteur par rapport à l’axe terre/soleil). 

Quand vous savez que le rendement énergétique d’un panneau de cellules photovoltaïques est de 15 à 18% au mieux, vous mesurez l’intérêt de la technologie que nous avons développée. 

Il faut 7 à 8 m2 de cellules photovoltaïques pour produire 1KWc (KW crête) d’électricité, alors que la même surface de nos panneaux solaires produit 4KWc sous forme de chaleur directement exploitable. 

Actuellement les KWh produits par les cellules photovoltaïques et introduites au sein du réseau EDF servent  pour partie à alimenter des radiateurs électriques et des pompes à chaleur. Ne vaudrait-il pas mieux réserver cette énergie à l’alimentation des moteurs et développer la technologie solaire directe que je propose, pour le chauffage des habitations ?

J’ai calculé que si 800 000 logements étaient équipés de ce système, nous économiserions une centrale nucléaire de 1000 mégawatts et l’investissement correspondant à 1,5 milliards d’euros. 

La solution de chauffage solaire que je propose ne nécessite pas de matériaux énergétivores pour leur réalisation. Elle ne crée aucun champ néfaste et auront une durée de vie de plus du double de celles des panneaux de cellules photovoltaïques.

 F - LE PROTOTYPE. 

Le prototype mis au point dans ma villa pourra paraître complexe à un néophyte. J’ai, en effet, utilisé un automate programmable avec 5 thermocouples et une programmation que j’ai conçue afin de pouvoir expérimenter différents paramètres et déterminer ceux qu’il fallait appliquer afin d’obtenir les meilleurs résultats. 

Aujourd’hui, ces paramètres étant déterminés, l’installation ne nécessite plus d’automate et elle est devenue extrêmement simple dans sa conception. N’importe qui, même s’il n’est pas ingénieur, peut faire réaliser les capteurs et demander l’installation de la pompe à chaleur à un chauffagiste

G– DEVELOPPEMENT 

J’ai préparé le texte du brevet de cette innovation et j’ai envisagé de faire le dépôt auprès de l’INPI. Mais j’ai changé d’avis. Je ne ferai pas de dépôt de brevet et je le remettrai gratuitement à tous ceux, entreprises ou particuliers qui seraient intéressés par le procédé.

Je demanderai simplement aux entreprises ou aux particuliers qui l’utiliseront de me verser, seulement après le premier hiver d’utilisation et seulement s’il sont entièrement satisfaits du procédé, une juste rétribution laissé à leur initiative. Je leur demanderai aussi de le faire connaître à des entreprises d’autres régions ou pour les particuliers, à des amis qui construiraient.

Si vous êtes intéressés, soit en tant qu’entreprise, soit en tant que particulier, vous pouvez me rendre visite à Saint Raphaël pour voir l’installation et discuter avec moi. Je dispose d’un F2 de 40 m2 et d’un F3 de 100 m2 que je peux mettre à votre disposition.

Demandez moi dans un premier temps le document d'information en me donnant votre adresse et votre numéro téléphonique où je peux vous joindre.