Comment je fais pour mesurer la conductance de ma maison BOOA.

Alors la conductance ça se trouve avec une unité comme pour toutes les grandeurs physiques et c'est typiquement pour une maison complète en W/K... On peut trouver ça dans une étude thermique par exemple, où on va détailler la conductance pour les murs, le toit et le reste et en additionnant, on trouvera cette conductance globale.

Alors pourquoi ne pas se contenter de regarder l'étude thermique ?

Parce que l'étude thermique est souvent plus ou moins juste et surtout plus ou moins fausse. Il peut y avoir des erreurs énormes et le plus souvent dans le mauvais sens mais aussi dans le bon (comme dans ma maison BOOA). Ces études thermiques sont de plus normalisées en France avec la RT 2012 et bientôt le RE 2020. Derrière, il y un "moteur" qui calcule mais le thermicien ne voit pas ce moteur et souvent les résultats sont biaisés. Je ferai ici ou là des commentaires sur cette RT ou RE...

Non l'objectif ici est d'être bien plus précis et bien plus juste que cette étude thermique.... Car dans un modèle modélise la réalité. C'est donc la réalité l'objectif finale.

Pourquoi ne mesure-t-on pas la réalité dans les études thermiques ?

Il faudrait normaliser et faire des mesures longues... Facile quand on y habite et moins pour le faire faire par un technicien externe... Mais chacun peut être son technicien.... et donc chacun peut valider ou invalider son étude thermique.

La première technique que l'on devrait tous employer avant de faire une mesure de la conductance de sa maison est de calculer théoriquement cette conductance et pour se faire, je renvoie sur mon post ici

https://www.forumconstruire.com/construire/topic-381264-calc[...]ance-maison-deduire.php

Alors pour mesurer la conductance de sa maison, on peut déjà commencer par le faire en hiver. Pourquoi en hiver ?

La conductance est proportionnelle à la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la maison. En hiver cette différence est importante et donc on va minimiser les erreurs sur la mesure et sur quelques points que je vais détailler. Le mieux est de la faire dans une maison vide, dans le brouillard et avec les volets fermés et par température constante.

C'est de fait simple mais difficile à réaliser de manière normalisée.... et c'est pourquoi on ne le fait pas ainsi dans les études thermiques pour vérifier les calculs.

Je propose de mettre tout simplement un chauffage de puissance déterminée dans la maison et d'observer sur plusieurs jours l'évolution de la température. Plus la maison sera isolée et plus le chauffage pourra être de faible puissance. Il faut une différence de température de l'ordre de 10 °C et plus... pour obtenir une précision correcte.

Ainsi j'avais commencé dans ma maison BOOA par y mettre un radiant pour assurer le hors gel. Dans une maison vide et ventilée (VMC DF) avec de l'air brassé pour homogénéiser. Si vous n'avez pas un brassage suffisant il faudra par exemple, mettre un ventilateur (de faible puissance pour ne pas chauffer en plus ) ou alors il faudra y mettre sa puissance dans celle du chauffage.


Ce radiant de 1000 W m'assurait donc avec la ventilation en route une élévation la température de l'ordre de 10 °C (je simplifie ici quelques calculs annexes inutiles pour la compréhension).

Ainsi en l'absence d'apport externe et en prenant des jours stables en température en hiver (gris et pluvieux par exemple) on peut ne pas inclure les phénomènes d'inertie.

La conductance est alors égale à C = Puissance du chauffage/différence de température.

Mon cas donnait donc initialement une conductance de 100 W/°C ou 100 W/K....

Voici une première méthode

La méthode suivante est la même, en hiver et sans apport solaire, en régime stable....

En fin de nuit en hiver c'est bien si l'inertie de la maison est suffisamment faible sinon il faut des jours très gris et une température externe moyenne assez continue (en hiver ça se trouve des jours pluvieux et gris !).

Ainsi il faut évaluer les apports internes qui vont augmenter la température comme un chauffage. Bref il faut évaluer en plus du chauffage, celui que vous rajoutez avec le corps des habitants et des usages courants....

Un habitant : C'est une puissance de l'ordre de 100 W

Ensuite il y les appareils électriques et autres, il faudra faire un relevé de votre bruit de fond à l'année. Mais avec les compteurs modernes c'est facile.

Je suis chez moi, la nuit dns un rythme très bas avec seulement la VMC et une puissance très basse de 70 W. Le réfrigérateur fonctionnant de temps en temps... je peux estimer la puissance des apports internes durant, l'habitation classique, avec deux habitants, la nuit, à P=300 W

Il suffira donc en fin de nuit (comme maintenant) de faire des mesures de température. Quelques thermomètres ici et là et on fait une moyenne (on suppose une bonne homogénéité quand même).

J'obtiens 21°C dans le volume de la maison en moyenne en ce moment.... La mesure externe de la température (il y a plein de stations météorologiques sur internet à coté de chez vous) à la station locale me donne 4°C en ce moment (le village d'à coté). De plus, la VMC m'indique la température entrante avec la même mesure (1°C de plus avec les fuites des gaines).

J'ai donc un delta T de 17 °C en ce moment. Je n'ai plus qu'a estimer les apports internes et le chauffage pour calculer la conductance en conditions habitées...

Le problème est qu'ici je n'ai pas un chauffage par effet joule mais une pac.... Il faudra donc mettre de l'effet joule si on veut avoir une puissance bien calculée.

Prenons quand même la pac avec un delta T de 17°C avec un cop de l'ordre 3.5-4 (pour la mienne)...

Puissance actuelle = 465 W

Puissance thermique de la pac = 465 x 3.5 à 4 = 1600 W à 1860 W

Donc puissance totale de la maison P = 1900 W à 2160 W

La conductance calculée dans les conditions actuelles est de C = 1900 à 2160 /17 = 111 W/K à 127 W/K

Alors est-ce anormal puisque la mesure classique est à 95 W/K dans d'autres conditions....


La réponse est non... En effet ça souffle très fort en ce moment ! De grosses rafales à 40 km/h et du vent à 20 km/h en moyenne.

Dans ce là ce n'est pas l’étanchéité normale que est de mise....

Le test d'étanchéïté de la maison avec une dépression de 50 Pa (vent de 35 km/h) donne 0.5 vol/h (225 m3 d'air froid entrant par heure).

Pour une fuite à 0.5 vol/h avec 225 m3 d'air (capacité thermique volumique à 0.34 Wh/m3.K) un besoin thermique de 1.3 kWh

Pour faire simple estimons les fuites à 1/4 de cette valeur à 50 Pa (l'air soufflant plus d'un coté et soufflant presque deux fois moins fort qu'à 50 Pa) cela va donner 0.3 kWh soit 18 W/K

Cette fuite n'est pas "normale" mais exceptionnelle...

On se retrouve de fait en situation classique avec une conductance de C = 93 W/K à 109 W/K....

C'est là qu'on peut observer que la conductance paroi + ventilation (qui est donnée dans les études thermiques) est dépendante du vent qu'il fait...

Si votre maison fait du 95 W/K sans vent ou avec peu de vent.... Alors elle peut progresser même avec une étanchéité passive à bien plus.

Notons que plus la maison sera étanche et moins ce phénomène sera sensible. De fait, je remettrai des mesures par temps calme....

Et donc gluon  s'il y a plus de fuite lorsqu'il y a du vent ? 

Ceci semble tellement logique non ? Le test d'étanchéité est là pour le simuler justement.

Non

Salut gluon

J'avais déjà lu tes articles et on avait échanger études thermique sa va remonter a une bonne année maintenant (février 2020 il me semble).

J'ai bien compris tout les calcul sur la déperdition surfacique mais je n'arrive pas a comprendre la déperdition du au renouvellement d'air (tu expliques dans ton article avec la DF que tu as chez toi). mais je ne n'arrive pas à comprendre se que représente 1m3 d'air renouveler et qu'elle quantité (entre le systeme de ventilation ou les apport parasite du a un manque d'étanchéité ou par vent fort).

nilsoun a écrit:

Salut gluon

J'avais déjà lu tes articles et on avait échanger études thermique sa va remonter a une bonne année maintenant (février 2020 il me semble).

J'ai bien compris tout les calcul sur la déperdition surfacique mais je n'arrive pas a comprendre la déperdition du au renouvellement d'air (tu expliques dans ton article avec la DF que tu as chez toi). mais je ne n'arrive pas à comprendre se que représente 1m3 d'air renouveler et qu'elle quantité (entre le systeme de ventilation ou les apport parasite du a un manque d'étanchéité ou par vent fort).

Bien bien au moins ça peut être utile. Pour calculer l'énergie liée aux fuites d'air, il faut penser déjà que c'est la quantité d'air froid qu'on renouvelle qu'il faut chauffer (en hiver).

Chaque m3 d'air neuf froid il faut lui transférer une quantité d'énergie thermique égale à 0.34 Wh/K

Donc avec une double flux à 90 % et un débit de 120 m3/h il faut déjà réchauffer 10 % des 120 m3 soit 12 m3 et donc ça fait du 12x0.34 Wh/h = 4 Wh/h.K soit une puissance de chauffe de 4 W/K pour compenser cette "conductance" du flux d'air vers l'extérieur.

Ensuite il y a les fuites d'air liées au fait que la maison n'est pas étanche.... Il faut arriver à évaluer cette fuite qui va dépendre de la différence de pression intérieur/extérieur et donc du vent par exemple.

Là je n'ai rien de simple.... Mais différentes lectures montrent que c'est de l'ordre de 0.01 -0.03 vol/h en moyenne dans une maison passive...

Ainsi pour un volume de 450 m3 il faut renouveler 4 à 13 m3/h également avec le vent et tout. Si on est mieux que la limite passive on peut avoir moins .

Bref avec une très bonne DF à 95 % et une maison bien étanche on est dans les 5W/K. Je dirais que si on habite dans une zone très ventée, on a un TRES grand intérêt à soigner cette étanchéïté.

Ensuite avec ma DF j'ai la possibilité de voir les débits entrants et sortants et la puissance des ventilateurs....

Normalement les deux sont équilibrés à 1 m3/h et en ce moment quand ça souffle un peu j'ai une différence. En extraction j'ai moins qu'en pulsion.... la différence est de l'ordre de 6 m3/h. Ceci se comprend, le vent pousse de l'air à travers l'enveloppe quand ça souffle et il n'y a pas besoin d'extraire autant.

C'est une étude que je n'ai encore réalisée car il me faudra voir avec les tempêtes....

Donc en ce moment j'ai une perte par l'enveloppe et ça se voit avec la DF.... Mais elle se rééquilibre.... Bref rien de simple....

Je vais d'abord fait des mesures de la conductance pour bien affiner et sur le cop de la pac selon la météorologie. Ensuite quand il y aura du vent je pourrais mieux estimer la fuite dans l'enveloppe en observant la perte thermique supplémentaire.

Une étude amusante et assez complexe donc.

Pour finir on peut aussi regarder le Q4 (style 0.10 m3/h/m2) ce qui donne à 4 Pa une perte de l'ordre de 15 m3/h chez moi... ? Bref difficile à dire comment on établit cette norme !

Je préfère voir avec mes modèles et la réalité....

Ensuite on peut lire dans ce document qu'entre une passive très étanche et une passive

https://www.enertech.fr/modules/catalogue/pdf/45/Fiche_Etanc[...]cheiteT16_24octobre.pdf

il y a de l'ordre de 1 kWh/m2.an de différence pour le chauffage... soit de l'ordre de 100 kWh chez moi (?) si je n'avais pas de fuite...

Après besoin de chauffage et conductance globale ne sont pas proportionnelles.

Évaluons à la louche. Disons que j'ai besoin de chauffer 60 jours par an (pas de soleil) avec un delta T moyen de 15 °C...

On obtient un volume d'air échappé total de Vx0.34x15 = 100 k sur 60 jours ce qui donne du 14 m3/h....

On retrouve toujours ces ordres de grandeur....

Les fuites sont de cet ordre.... Pour le moment je n'en dis pas plus mai je vais laisser ça dans ma tête et faire comme je l'ai dit

Mesure du matin, sans lumière, il en faudra bcp (sans vent puis avec vent).

Température extérieure = 1°C
Température interne = 21 °C

Puissance électrique de la pac = 470 W
COP estimé (pour le moment) = 3.5
Apports internes = 300 W (max)
Vent moyen très faible....

On obtient alors Chaleur produite = 300 W + 470 x3.5 = 1945 W pour différence de température de 20°C

Soit une conductance (ventilation incluse) de 1945 W/20K = 97 W/K

Je pense que le COP est un peu haut pour 20°C de delta T mais pour le moment difficile d'en dire plus....

Cependant la conductance est mieux connue que le COP donc en inversant avec une conductance de 95 W/K on trouve un COP réel de 3.4....

Alors je vais commencer mes mesures du COP (par vent faible) et voir si on peut obtenir une courbe moyenne du COP au fil du temps. En bleu je mets les données constructeur en supposant que c'est plus ou moins linéraire entre -7°C et +7°C... Et en vert mes mesures/calculs.

Conductance de 95 W/K
Apports à 300 W
Mesure au matin sans lumière.

Quand ce sera un temps sec je mettrai des couleurs différentes ?

La fin de semaine sera froide et sèche ce qui est meilleur pour le cop normalement.... qui pourrait s'approcher de la courbe du labo ?

Ensuite pour becamel... je sais que que je chauffe à 21 °C donc un peu plus que la norme je suppose donc on devrait avoir une translation de ma droite ? On verra....

Mesures du jour....

Delta T = 22 °C
COP = 3.1