Afin de diminuer les coûts reliés à sa facture énergétique, il est possible d’entreprendre un virage vers les énergies renouvelables. Avec des préparations simples effectuées aujourd’hui dans votre maison, il serait possible d’économiser plus tard,
Écohabitation6 octobre 2010Mise à jour: 25 novembre 2020
Afin de diminuer les coûts reliés à sa facture énergétique, il est possible d’entreprendre un virage vers les énergies renouvelables. Les technologies sont encore dispendieuses, mais avec la rapidité des avancées et de la recherche, les différents systèmes pourraient rapidement devenir abordables.
En contrepartie, la majorité des demeures existantes ne sont pas conçues pour recevoir de tels systèmes de production énergétique. Ainsi, lorsque arrivera le moment d’installer des panneaux solaires photovoltaïques (PV) pour la production d’électricité, par exemple, les rénovations qui devront être entreprises pourraient vous coûter une petite fortune. Ainsi, avec des préparations simples effectuées aujourd’hui dans votre maison, il serait possible d’économiser des sommes intéressantes.
Les gens désireux de se préparer pour le solaire peuvent consulter ces guides qui montrent en détails la marche à suivre :
L’organisme canadien CANSIA (Association canadienne de l’industrie solaire) fait la promotion des maisons «prêtes pour le solaire».
Un autre guide intéressant a été préparé par le DOE(Department of Energy) des Etats-Unis.
Prêt pour le solaire: le concept
Comme son nom le dit, une maison prête pour le solaire, ou « Solar Ready », est une habitation aménagée de manière à faciliter l’intégration d’une installation utilisant l’énergie du soleil. Les préparations peuvent s’effectuer autant à l’étape des rénovations que lors de la construction de votre maison. À la base, le concept est simple. Il s’agit d’installer un ou deux tuyaux verticaux, généralement en PVC, passant du grenier jusqu’au sous-sol où se trouve la salle mécanique. Un des tuyaux pourrait servir pour un éventuel chauffe-eau solaire. Dans ce cas, le diamètre doit être d’au moins quatre pouces pour y insérer les tuyaux de plomberie isolés (allé et retour) reliant les capteurs solaires thermiques sur le toit et le réservoir de préchauffage dans la salle mécanique au sous-sol Le second tuyau pourrait être utilisé pour une éventuelle installation d’un système solaire photovoltaïque (PV). Dans le cas d'une maison
autonome, un diamètre de deux pouces sera alors suffisant pour y insérer le câblage électrique servant à brancher les panneaux solaires photovoltaïques présents sur le toit aux accumulateurs se trouvant au sous-sol. Pour un système PV en production distribuée, c’est-à-dire connecté sur le réseau de distribution d’électricité, les panneaux seront reliés à un onduleur couplé au réseau.
Aspects du toit à prévoir
Cela dit, d’autres considérations entrent en jeu pour une maison prête pour le solaire. Concernant le toit :
Orientation : Afin de maximiser le système, les capteurs solaires thermiques ou les panneaux solaires PV doivent être installés de manière à faire face au sud. Un angle de plus ou moins 30o par rapport au sud entraînera des pertes de performance minimes et un angle de plus ou moins 45o demeure encore acceptable.
Inclinaison : Idéalement, les capteurs ou panneaux solaires devraient être inclinés selon la latitude du lieu pour un usage annuel. Par exemple, cela représente une inclinaison de 45,5o à Montréal. Un toit possède rarement cette pente. Les capteurs ou panneaux pourraient donc être installés sur un support pour obtenir la bonne pente. Cependant, le vent est souvent cause de problème. En s’engouffrant entre les panneaux et la surface du toit, le vent crée une pression sur ces derniers, ce qui peut endommager l’installation. Dans ce cas, il faudra probablement renforcer la structure du toit. Par contre, pour des considérations esthétiques, les capteurs ou panneaux solaires sont fixés le plus souvent sur le toit même si la pente est faible. Puisque le poids des capteurs ou panneaux ne pose généralement pas de problème, il n'est donc pas nécessaire, habituellement, de modifier la structure du toit.
Espace disponible : Selon les besoins, le nombre de capteurs ou panneaux solaires pourrait varier. Un chauffe-eau solaire comprend généralement deux capteurs solaires de 4’ x 8’ chacun. La surface nécessaire de panneaux solaires PV peut toutefois grandement varier selon la consommation d’électricité. Il faut donc prévoir une surface suffisante pour ces équipements, dépourvue d’une cheminée, d'une ventilation, de fenêtres, d'un puits de lumière, etc. Finalement, afin de permettre l’entretien des capteurs ou panneaux solaires, il faut prévoir un jeu de deux pieds sur tout le pourtour de la surface.
Ombrage : Afin de maximiser l’apport des rayons solaires, il est primordial que la surface sur le toit ne comporte aucun ombrage causé par des obstacles environnants (arbres, édifices, etc.). Ceci est particulièrement important dans le cas de panneaux solaires PV.
Considérations concernant la salle mécanique
Espace nécessaire : Pour un chauffe-eau solaire, un réservoir de préstockage, une pompe de circulation et un échangeur de chaleur sont généralement ajoutés à votre réservoir existant. Pour un système PV, la salle mécanique comprendra les équipements suivants : accumulateurs, onduleur et contrôleur de charge.
Plomberie : Toujours dans le cas d’un chauffe-eau solaire, une partie de la plomberie peut être préalablement installée. Ainsi, une valve de contournement sur le tuyau d’entrée d’eau froide sera jointe lors de l’ajout d’un réservoir de préchauffage. Cela vous permettra d’économiser temps et argent. Notons également qu’une maison « prête pour le solaire » devra avoir une prise de courant posée à l’endroit prévu pour le réservoir de préchauffage.
Support sous le plancher : Les réservoirs qui contiennent l’eau chauffée par les panneaux solaires, typiquement de 200 ou 300 L, peuvent peser jusqu’à 400 kg lorsqu’ils sont pleins. Le plancher de béton du sous-sol peut supporter ce poids sans problème. Si vous pensez installer la salle d’équipement à l’étage, il faudra toutefois vous assurer que le plancher supportera une telle charge.
Quelques dernières considérations
Plans : Des plans indiquant l’emplacement des futurs composants et canalisations devraient être conçus. De plus, une étiquette « Maison prête pour le solaire » peut être apposée dans la salle mécanique. À ce sujet, Ressources naturelles Canada a un projet pilote de maison « prête pour le solaire » comprenant une telle étiquette (voir figure ci-contre).
Avantages
Coûts : Selon Ressources naturelles Canada, le coût approximatif pour faire les travaux d’une maison « prête pour le solaire » varierait entre 300 et 400 $ seulement. Ces coûts s’appliquent bien sûr pour une maison en construction ou en rénovation. Par contre, les travaux requis pour procéder à l’installation de l’équipement solaire sur une maison qui n’est pas « solar ready » peuvent s’élever à quelques milliers de dollars.
Il faut également savoir que même si vous ne prévoyez pas procéder à l’installation d’un système solaire, la maison prendra de la valeur lors de la revente si elle est « prête pour le solaire ».
Achat du bon équipement : Une fois la maison « prête pour le solaire », vous pourrez vous procurer et installer plus facilement les technologies à énergie renouvelable.
Le chauffe-eau solaire : Un chauffe-eau solaire coûte au Québec entre 8 000 et 10 000 $, installation comprise. Il vous permettra de bénéficier d’économies d’énergie allant jusqu’à 60 %. Il demande très peu d’entretien et dure de nombreuses années. Pour tout apprendre sur les chauffe-eau solaires : RNCan
Les panneaux photovoltaïques : Quant à un système solaire PV, il en coûte généralement entre 10 et 14 $/watt pour un système autonome et environ 7 à 9 $/watt pour un système en production distribuée. Un système de 2 kW à 5 kW pourrait suffire à fournir l’énergie nécessaire pour alimenter vos appareils électriques, excluant le chauffage de l’eau et de la maison. Ils sont à l'heure actuelle assez dispendieux, mais l’avancement des technologies et une demande accrue les rendront bientôt plus accessibles. Pour plus d’informations sur les systèmes photovoltaïques : RNCan
Voilà un beau résumé des points à prendre en considération. Un article précis et concis.
J'ajouterais à cela qu'il est important d'assurer l'étanchéité à l'air au pourtour des tuyaux qui traversent l'enveloppe pour sortir vers l'extérieur (par exemple dans l'entretoit). Il faut aussi boucher ces tuyaux.
Comment anticiper pour une future conversion à l'autonomie d'énergie lors de la construction d'une maison solaire passive?
Bonjour,
Préparer votre maison à recevoir des installations solaires dès sa construction permet d'éviter d'importants surcoûts au moment où vous serez prêts à passer à l'acte.
Selon Ressources naturelles Canada, cinq exigences fondamentales doivent être remplies :
"Un endroit sur la toiture dont la superficie, la pente et l’orientation conviennent;
Des conduits étiquetées menant de la salle des machines au vide sous toit sous l’emplacement futur de l’installation PV;
Des robinets et raccords supplémentaires sur le chauffe-eau (pour le chauffe-eau solaire);
Une sortie électrique à l’emplacement futur du réservoir solaire planifié (pour le chauffe-eau solaire);
Des plans de construction qui montrent l’emplacement des composants futurs."
Le document Solar Ready Buildings Planning Guide, produit chez nos voisins du sud par le National Renewable Energy Laboratory, contient une liste exhaustive de facteurs à considérer. Par exemple :
- L'emplacement de la maison : évitez de construire dans une zone qui sera ombragée par des arbres ou par les bâtiments voisins. Informez-vous aussi des futurs projets de construction à proximité. Des espaces autres que le toit peuvent également servir à accueillir des installations photovoltaïques (PV) : parcelle de terre, espace de stationnement, etc.
- La capacité de la toiture à soutenir la surcharge engendrée par les panneaux : les panneaux et leurs ancrages ajoutent un poids de 3 à 6 livres par pied carré.
- Lerevêtement de toit :
Alors qu'une toiture métallique sans joints permet d'attacher les panneaux PV sans perforer le toit, il n'en est pas de même pour une toiture en bardeaux. Il faudra tenir compte de cela au moment d'isoler l'entretoit, car les ancrages agiront comme ponts thermiques.
La capacité du revêtement à réfléchir l'énergie solaire est importante pour deux raisons : un toit réflectif permet à plus de radiation d'atteindre les capteurs et fait en sorte que le toit est moins chaud en été.
Liens utiles
Planifier pour l'autonomie énergétique est un travail de recherche complexe. Voici quelques documents qui vous permettront d'amorcer votre démarche.
Est-il possible de produire de l'électricité avec le même principe qu'avec un chauffe-eau ?
Bonjour,
Les panneaux solaires thermiques, qui servent à alimenter un chauffe-eau, fonctionnent selon un principe très différent des panneaux solaires photovoltaïques, qui servent à produire de l'électricité. Voici un bref aperçu de ces deux technologies :
Solaire thermique
Panneaux solaires thermiques. CC Pembina Institute
Les capteurs solaires d'une installation thermique, installés sur le toit de l'édifice, transfèrent la chaleur du soleil à un fluide caloporteur. Des tuyaux acheminent ensuite ce fluide jusqu'à un réservoir de stockage. C'est là que l'eau froide se fait préchauffer avant d'entrer dans le chauffe-eau. De cette manière, moins d'énergie est nécessaire pour que le chauffe-eau fasse son travail. Il existe deux types de capteurs thermiques : les capteurs à tubes et les capteurs plats.
Photovoltaïque
Des modules photovoltaïques. CC activ solar
Les panneaux ou modules photovoltaïques sont composés de plusieurs cellules photovoltaïques. Ces cellules, le plus souvent faites de silicium, produisent un courant continu lorsqu'elles sont exposées à la lumière (photons).
Un système photovoltaïque comprend plusieurs composantes en plus des panneaux :
des accumulateurs, pour fournir l'électricité à la charge;
un contrôleur de charge, pour gérer la charge des accumulateurs;
un onduleur, pour transformer le courant continu des accumulateurs en courant alternatif;
le câblage entre tous ces équipements;
des équipements de protection (fusibles ou disjoncteurs) pour protéger les équipements du système solaire autonome.
Pour en savoir plus et pour des références utiles, je vous invite à consulter la réponse de Jean-Pierre Desjardins, spécialiste des énergies renouvelables, à la question suivante :
Enfin il existe des systèmes solaires adaptés à vos besoins, voir ce document à titre d'exemple!
Est-ce que je peux utiliser une citerne d'eau comme réserve de chauffage?
Bonjour,
Pour toute personne possédant déjà un chauffe-eau solaire, une citerne isolée est assurément un bon complément au système, car elle permettra de stocker la capacité en surchauffe du réservoir principal du chauffe-eau solaire. Dans l'éventualité où vous n'avez toujours pas fait l'acquisition d'un chauffe-eau solaire, des questions quant à la rentabilité du système se posent.
Chauffe-eau solaire : est-ce rentable ?
Vous ne mentionnez pas quel est votre système de distribution pour le chauffage; nous présumons qu'il s'agit de l'eau. Ce qu'il faut savoir c'est que même avec une citerne d'appoint, il est difficile d'alimenter en eau chaude un système de chauffage avec des capteurs solaires thermiques. En effet, ces capteurs sont plutôt destinés à fournir l'eau chaude pour votre consommation quotidienne.
Une solution plus avantageuse pour vous serait de vous procurer une thermopompe air-eau qui préchauffera votre eau, de même qu'une chaudière électrique d'appoint. À l'heure actuelle, il n'existe aucun programme de subvention pour les chauffe-eau solaires. Généralement, un chauffe-eau solaire permet d'économiser de 100 à 200$ annuellement par rapport au chauffe-eau électrique à réservoir. Puisque le coût des panneaux s'élève à plusieurs milliers de dollars (de 5000 à 10 000$), il faut de très nombreuses années avant de récupérer son investissement.
Ce qui est certain, c'est que tant d'un point de vue écologique qu'économique, vous gagneriez à passer du mazout à l'électricité !
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