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3-7-4 : Dimensionnement de la solution

Mise à jour : 24 novembre 2023, Antidote 11.

Radiateurs :

Mes radiateurs étaient de simple radiateur en tôle peinte, reliés par des tubes en cuivre.
La taille des radiateurs est adaptée aux pièces à chauffer, mais je n'ai rien modifié à ce niveau.

Étage 60 m², 146 m³ :

• Chambre 1 : 960x800x50 mm.
• Chambre 2 : 960x800x50 mm.
• Chambre 3 : 960x800x50 mm.
• Salle de bain : 560x800x50 mm.
• Buanderie : 800x600x50 mm.

Rez de chaussé, 60 m², 146 m³ :

• Cuisine : 560x800x100 mm.
• Séjour 1 : 720x800x100 mm.
• Séjour 2 : 960x600x100 mm.
• Entrée : 560x800x50 mm.
• Garage : 1000x700x110 mm. Ajouté dans un 2^e temps.

Sous-sol, 60 m², 120 m³ :

• Sous-sol 1 : 800x680x110 mm. Ajouté dans un 2^e temps.
• Sous-sol 2 : 700x600x110 mm. Ajouté dans un 2^e temps.
• Sous-sol 3 : 700x600x110 mm. Ajouté dans un 2^e temps.

Comme vous pouvez le constater dans le choix des radiateurs et dans leur surface, rien ne diffère de mon installation d'une installation avec un chauffage fuel ou gaz.
Si les radiateurs étaient en fonte au lieu d'être en tôle d'acier, le chauffage fonctionnerait rigoureusement de la même façon :
La régulation maintient l'eau à température constante, l'inertie thermique des radiateurs n'a aucune d'importance, mais il faut rester à température constante 24 h sur 24.

Chaque radiateur est équipé d'un purgeur manuel, et il n'y a pas de purgeur automatique sur un point haut de l'installation.
Ce point sera probablement corrigé dans les années qui viennent, des bulles remontent systématiquement dans les mêmes radiateurs qui "glougloutent".
C'est bruyant, et très vite corrigé.

Puissance de la chaudière :

Au niveau de la puissance, les chaudières fuel ou gaz font souvent 35 ou 40 kW.
Si vous partez sur cette base pour choisir votre chaudière électrique, vous allez sentir passer la facture d'électricité surtout à la rubrique abonnement.
Pourtant la même maison chauffée avec des convecteurs se contentera de 13.5 kW. (9 panneaux de 1.5 kW).

Pourquoi cet écart ? Simplement parce que pour chauffer votre maison vous devez apporter un certain nombre de kW par 24 heures.
Si votre chaudière de 40 kW marche 3 heures par jour, elle apporte 120 kW.
Vos panneaux de 13.5 kW apporteront les 120 kW en 9 heures.
Ma chaudière électrique de 12 kW, que je limite à 6 kW, apportera la même énergie en 20 heures.

Si on fait un bilan sur l'eau qui circule dans les radiateurs, au fuel l'eau est chauffée 3/24^e du temps, tandis qu'avec ma chaudière électrique l'eau est chauffée 20/24^e du temps.
Au niveau de la température, vous allez devoir faire circuler de l'eau beaucoup plus chaude avec le fuel qu'avec le chauffage central électrique.
Les radiateurs avec le fuel ou le gaz sont chauds au début et refroidissent peu à peu tandis qu'avec l'électricité ils sont à peine tièdes et ils le restent.

Si on parle du confort, des radiateurs qui restent à température pratiquement constante parce que l'énergie est apportée progressivement tout au long de la journée sont beaucoup plus confortables à vivre.
Il y a un bilan immédiat sur la température de consigne du thermostat qui a pu être abaissée de 1° parce que la température reste bien constante, et qu'il ne fait pas froid juste avant que la chaudière se rallume.

Le point qui ne change pas en passant du chauffage fuel au chauffage central électrique, c'est qu'il faut apporter 120 KW par jour (dans mon exemple).
Un chauffage idéal doit répartir ces 120 KW le mieux possible le long des 24 h.
Un apport sur 20 h avec une puissance de chaudière limitée à 6 kW est un excellent compromis.

Avec une chaudière de 12 kW, une résistance de 6 kW et une 2^e de 2, 4, ou 6 kW au choix, la 2^e résistance ne démarre qu'au bout de 6 minutes.
J'ai cru plusieurs années fonctionner à 8 kW, alors que 95% du temps je n'étais qu'à 6 kW...

Thermostat :

Ce chauffage central électrique doit être associé à un très bon thermostat / programmateur.
Mon thermostat est dit proportionnel, et travaille sur une base de temps de 10 minutes.
Imaginez une température de consigne de 19° :

• Si la température mesurée est de 19.6°, la chaudière est arrêtée : 0%.
• Si la température mesurée est de 19.5°, la chaudière va chauffer 1 minute et s'arrêter 9 minutes, 10%.
• Si la température mesurée est de 19.4°, la chaudière va chauffer 2 minutes et s'arrêter 8 minutes, 20%.
• Si la température mesurée est de 19.3°, la chaudière va chauffer 3 minutes et s'arrêter 7 minutes, 30%.
• Si la température mesurée est de 19.2°, la chaudière va chauffer 4 minutes et s'arrêter 6 minutes, 40%.
• Si la température mesurée est de 19.1°, la chaudière va chauffer 5 minutes et s'arrêter 5 minutes, 50%.
• Si la température mesurée est de 19.0°, la chaudière va chauffer 6 minutes et s'arrêter 4 minutes, 60%.
• Si la température mesurée est de 18.9°, la chaudière va chauffer 7 minutes et s'arrêter 3 minutes, 70%.
• Si la température mesurée est de 18.8°, la chaudière va chauffer 8 minutes et s'arrêter 2 minutes, 80%.
• Si la température mesurée est de 18.7°, la chaudière va chauffer 9 minutes et s'arrêter 1 minute, 90%.
• Si la température mesurée est de 18.6°, la chaudière va chauffer tout le temps, 100%.

Avec un tel thermostat, la température de la maison s'équilibre toute seule vers la température de consigne en fonction de la déperdition due à la température extérieure.
S'il fait froid l'hiver, vous serez sans doute vers 18.8°.
S'il fait plus chaud au printemps, la température montera vers 19.3°.
Mais l'écart de température n'est absolument pas significatif, et est imperceptible sauf si vous avez réduit la température de consigne au strict minimum supportable grâce au très grand confort de cette solution.

Un tel thermostat est utilisable avec un chauffage électrique pour qui cela ne pose aucun problème de démarrer et s'arrêter souvent.
Il n'est pas utilisable avec le fuel ou le gaz qui doivent fonctionner plus longtemps pour trouver un point d'équilibre thermique.

Enfin mon thermostat à un bug, si en demi-saison la température dépasse 19.6°, il faut qu'elle repasse en dessous de 18.6° pour que le chauffage redémarre.
C'est un MERLIN GERIN Référence 15872 du groupe SCHNEIDER ELECTRIC.
Parfait l'hiver, gonflant en demi-saison...
Solution, abandonner le mode proportionnel au printemps et à l'automne pour le mode tout ou rien, avec un écart faible sur les seuils de déclenchement.
Il sait tout faire ce programmateur...

La photo a été prise un samedi à 10h27. Température 20°C.   Le programme utilisé prend la température de consigne en milieu de journée, et bascule sur la température basse le soir après 23 h jusqu'à 5 h le matin.   Il y a 7 programmes disponibles, réglables heure par heure.   Ne mettez pas le thermostat dans le séjour : Si vous recevez des invités, vous allez plus chauffer le séjour par la simple présence des personnes, et vous aurez froid dans le reste de la maison. Ce n'est pas par hasard qu'il est dans le sous-sol, et c'est là que cela fonctionne le mieux chez moi. Le chapitre "Vos avis" explicite mieux le placement du thermostat.

Un 2020, le terme "proportionnel" n'est plus indiqué sur les thermostats.
Je suis certain qu'un autre terme est équivalent à celui-là, avec un fonctionnement équivalent.
Si vous le connaissez, merci de m'en faire part.

Au sujet des programmes jour / nuit, avec une baisse de température la nuit, c'est une connerie.
Une maison normalement isolée va perdre moins de 1° pendant la nuit, il n'y aura pratiquement pas d'économie.
La faible puissance, 6 kW, ne permet pas de réchauffer rapidement le matin, il vaut mieux rester à température constante 24 h / 24.
Les économies se font sur le prix de l'abonnement électrique, avec une puissance souscrite plus faible de 12 kW dans cet exemple, et sans prendre l'abonnement jour / nuit, mais nous y reviendrons.

Régulation :

Ma chaudière a plusieurs sécurités :

• Pression d'eau trop faible.
• Température d'eau supérieure à 95°.
• Température d'eau supérieure à celle réglée sur le thermostat interne de la chaudière.

Il est parfaitement possible de fonctionner avec le simple thermostat interne de la chaudière.
Vous réglez par exemple la température de l'eau sur 35°, et vous aurez vos radiateurs à 34°.
S'il fait bien froid dehors, vous avez sans doute 21 ou 22° dans la maison, s'il fait plus chaud dehors, vous avez plus chaud dans la maison.
Vous serez donc obligé, tout au long de l'hiver, de modifier la température de l'eau pour avoir la bonne température dans la maison.
Autant dire que vous ne serez jamais parfaitement réglé, que la température dans la maison sera un peu plus forte que le minimum acceptable, et votre facture d'électricité s'en ressentira.
Pour un fonctionnement avec la régulation interne, certaines chaudières ont une régulation électronique plus précise.

J'utilise un thermostat externe qui est une deuxième boucle de régulation.
Ce thermostat mesure la température dans la pièce, et c'est ce paramètre que l'on veut contrôler, à 19° dans la pièce avec un pull je suis bien, à 18.5° j'ai froid, à 21° j'enlève le pull, donc je chauffe de trop et cela me coûte trop cher.
Je me moque de savoir à quelle température est l'eau dans les radiateurs, du moment que j'ai 19° dans la maison...
Le thermostat externe met en marche ou arrête la chaudière, j'ai bien détaillé ce point au chapitre thermostat.
Le thermostat interne régule la température de l'eau, mais je l'ai réglé sur 65° pour être tranquille.
Finalement le thermostat interne ne fonctionne jamais, car le thermostat externe a coupé la chaudière avant que l'eau ne monte trop en température.
Dans ces conditions un simple thermostat interne mécanique sans précision est suffisant, et il est inutile de mettre plus cher dans une chaudière avec une régulation interne électronique...

Dans toutes les régulations, il faut mesurer directement le paramètre à contrôler et agir en fonction de la valeur mesurée de ce paramètre.
C'est exactement ce que fait le thermostat externe en mesurant directement la température de la pièce.
Il est parfois nécessaire de rajouter d'autre régulation interne de sécurité, mais ce n'est pas le problème de l'utilisateur final.
C'est au concepteur de la chaudière de bien faire cette régulation interne pour avoir une longue durée de vie.
Il me semble fallacieux de vanter la qualité de cette régulation interne, comme le font certains fabricants de chaudières électriques.

Utilisation pratique de la chaudière :

Ma chaudière de 12 kW comprenait deux résistances de 6 kW.
Un bouton sur la porte de la chaudière met en marche la chaudière et la première résistance de 6 kW.
Un deuxième bouton, lui aussi sur la porte de la chaudière, met en marche la deuxième résistance de 6 kW.
Cette deuxième résistance comprend 3 parties de 2 kW, et il est possible de sélectionner, à l'aide des deux disjoncteurs à gauche du ballon d'eau de compensation dans la chaudière, combien de parties on souhaite utiliser.

En demi-saison, je fonctionnais avec la seule résistance de 6 kW, jusqu'à ce que la température extérieure tombe en dessous de 5° le matin.
L'hiver, je ne fonctionnais qu'avec 8 kW du moins tant que la température reste au-dessus de -10° dans la journée, en sachant que la 2^e résistance ne se met en marche qu'au bout de 6 minutes.
Enfin par très grand froid je montais à 10 kW, mais cela ne dure jamais longtemps.

Vous lirez dans la partie circulateur, qu'un simple changement de la vitesse de circulation de l'eau permet de rester avec 6 kW, même quand la température extérieure est à -4° le matin et à peine 2° au plus chaud de la journée.

Abonnement électrique :

Quand j'étais chauffé au fuel, j'avais un abonnement de 6 kW, largement suffisant.
Je n'ai jamais eu de surcharge et la consommation réelle restait toujours en dessous des 6 kW.
Mais nous avons une plaque de cuisson au gaz en bouteille de 13 kg, qui dure environ 4 mois.

Avec ma chaudière électrique, j'avais pris un abonnement de 12 kW seulement.
J'avais fait installer un délesteur sur la deuxième résistance, celle de 6 kW commutables de 2 kW en 2 kW.
En cas de surcharge (lave-vaisselle et lave-linge qui fonctionnent ensemble) la deuxième résistance est coupée, puis rétablie dès que la surcharge a disparu.

Prenons un hiver normal, la chaudière est sur 8 kW (6 kW si le temps de chauffe est inférieur à 6 minutes par période de 10 minutes).
Il reste 4 kW pour le reste de la maison ce qui est suffisant.
S'il y a une surcharge, le délesteur entre en jeu et laisse 6 kW de chauffage, ce qui passe totalement inaperçu, car la surcharge ne dure jamais longtemps.

Lors d'une période très très froide, < -10° dans la journée, nous prenions la précaution de ne pas mettre les deux machines et le four électrique en même temps...
Remarquez que je ne conçois pas que l'on puisse mettre le four et le lave-vaisselle en fonctionnement ensemble...

Délesteur : FLASH DELESTAR 101, réglé sur 60 A.

Cet abonnement limité, mais économique, a une contrainte, pas de plaque de cuisson électrique parce que ça ne passe plus avec seulement 12 kW, il en faudrait 15 et c'est plus (trop) cher.

Mon abonnement de 12 kW était avec un tarif jour / nuit. (Aujourd'hui je ne prendrai plus le jour / nuit, le gain est trop faible, les contraintes trop grandes).
Le tarif de nuit avait trois périodes de 14h30 à 16h30, de 20h30 à 22h30, et de 0h30 à 4h30.
Il n'est pas assez connu que le tarif nuit marche aussi dans la journée.

 

Si vous appelez votre fournisseur d'électricité, que vous lui expliquez que vous avez un chauffage électrique et que vous ne voulez pas de l'abonnement jour / nuit, vous allez avoir du mal !!!
C'est vous le client, c'est vous qui aurez raison au final, ne cédez pas.
Le téléopérateur ou la téléopératrice que vous aurez au bout du fil sont des vendeurs qui font passer l'intérêt de leur société avant le vôtre, ils ne comprennent rien à vos arguments.
La seule chose qu'ils comprennent c'est "Je veux un abonnement de base, et si vous ne me le faites pas, je vais voir ailleurs".

Vous lirez ici ou là, dans cette série de chapitres sur le chauffage, d'autres avis sur les gens que l'on a au téléphone.
Quand c'est moi qui appelle, je reste courtois et poli, mais je sais ce que je veux et je ne cède pas.
Quand on reçoit un appel non sollicité par contre, c'est autre chose.

Abonnement jour / nuit ou pas ?

Voir le chapitre suivant.

Dôme Acoustique