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Coopérative d'habitants CO2P L71 (1203 Genève) 18m2 préchauffage ECS dans locatif Minergie,Rénovation. Hiver 2001-2002.

Les habitants de Liotard 71 sont devenus propriétaires sous le régime de la coopérative. L'immeuble de 10 appartements date du début du siècle. Il était dépourvu de système de chauffage central et de distribution d'eau chaude. Très délabré, il a fait l'objet d'une rénovation lourde et a été mis aux normes MINERGIE. Pour ce faire, les vitrages ont été remplacés par des versions performantes, les combles et le plafond de cave ont été isolés, un chauffage à granulés de bois, un système de ventilation contrôlée avec récupération de la chaleur sur l'air et une installation solaire de préchauffage de l'eau chaude sanitaire ont été installés. Ce vieil immeuble ne consomme pas plus par m2 chauffé à présent pas plus qu'une villa standard neuve et trois fois moins que son homologue des années 70, pour plus de 1000 m2 de surface habitable ! De plus, l'entier de sa consommation thermique est d'origine renouvelable et basée sur l'économie locale. Remarque historique : ce genre de prises en charge d'immeubles par d'anciens squatters n'est pas unique à Genève. Voir également les magnifiques rénovations à l'Ilôt 13, qui font à présent l'objet de visites du cycle postgrade Architecture et Développement Durable, de l'EPFL. Le montage de l'installation solaire a été a été difficile. La complexité de la coordination avec les autres travaux de rénovation et le manque d'expérience des coopérateurs dans ce domaine, l'envolée des coûts dans le bâtiment courant 1998-2001 sur Genève, l'existence d'une tradition opposée à l'autoconstruction chez la plupart des corps de métiers, les ajouts de travaux qui auraient dû être assurés par d'autres, les retards, les abandons, les vols, les pertes, les casses, les dépassements de devis sous tous les prétextes possibles, ont nécessité un flicage féroce, constant et éprouvant du chantier. La catastrophe a ainsi pu être évitée, mais avec 21'000.- TTC sur support, le coût de l'installation solaire de 18m2 (cf. fiche technique) est de ce fait environ 15% plus élevé que prévu. Le coût résultant du kWh produit à 5.5 cts après subvention - installation payée cash - l'est aussi. Les projections initiales prévoyaient plutôt 4.5 cts. Malgré tout, un standard technique élevé à pu être maintenu. C'est avec plaisir que nous vous convions à suivre cette galerie un peu plus pointue que d'habitude. Une fois n'est pas coutume, on va passer un peu plus de temps dans le Royaume ignoré des Nains, sans lequel pourtant le solaire ne serait pas possible. C'est-à-dire : tout en bas, dans le noir. A la cave.

Fiche technique Les propriétaires: les locataires de 10 appartements dans un immeuble rénové acquis sous le régime de la coopérative. L'immeuble est Minergie. Le système principal de chauffage est à granulés de bois (pellets). Type: Installation solaire de préchauffage de l'eau chaude sanitaire (ECS) avec brassage sur l'accumulateur ECS principal. Accumulateur: Préchauffage : 2x Austria Email 500 litres à deux registres montés en parallèles + principal : 1x Tobler 500 litres à un registre en série. Isolation 10 cm mousse, manteau PVC 2x2 Echangeur de chaleur 1" de 1.2 m2 et 2.2 m2 utilisés en série. Ouverture pour appoint électrique non utilisée. Anode de protection magnésium contre la corrosion. Agréé SSIGE garanti 5 ans. Régulation/cpt de chaleur: TEM SZ avec compteur de chaleur incorporé Débitmètre à impulsion WEM15 RE1 + doigts de gants et sondes Circulateur: PAW 25-60. Vase d'expansion: Reflex type N, 80 litres. Capteurs: K6 Sélectif, test de qualité SPF172, 18 m2 Intégration sur support, ferblanterie périphérique zinc-titane. Circuit solaire: Cuivre DN22 Antigel Motorex Glythermin GP42. Proportion 35% pour –18°C Isolation coquilles Vetroflex alu 30mm Circuit ECS: Mitigeur thermostatique. Production : Simulée Polysun : 12'500 kWh/an. Mesurée : mesures en cours. Coût hors subventions: En valeur brute : 21'000.-, support sur toiture, connexion ECS, brassage, TVA, licence et RPLP compris. Coût après subventions: 14'000.- en valeur d'usage. Coût du kWh utile: Durée de vie 20 ans, simulé : 5.5 centimes. Si l'on veut comparer ce coût avec le coût du kWh utile produit par une installation à énergie fossile, il importe de prendre en compte le coût du combustible fossile plus celui de l'installation plus celui des charges annuelles (raccordement, entretient, ramonage etc.) et de savoir en outre que, de manière générale, la durée de vie d'un système fossile actuel est de l'ordre de 15 ans, et non 20 ans ou d'avantage pour un système solaire.

Galerie Vue de la face NE du bâtiment. L'installation solaire est derrière, sur le toit, orientée SO. Sur cette photo d'août 2001. La façade est déjà rénovée.  0 Champ monté en toiture. Sur cette image de mai 2001, l'isolation des lignes n'est pas terminée et présente des défauts (détail cerclé), corrigés depuis.  0 Vue du champ par derrière. Les supports en acier zingué et le plan OSB font partie du tout. Le tout est massif mais c'est nécessaire ; placé à 15m de haut, le champ doit supporter une tempête de type Lothar.  0 Détail du champ avec vase d'expansion. Le placement en haut du champ permet de passer d'un vase de 250 litres qui encombrerait en cave à un vase de 80 litres qui ne gène personne à cet endroit. La ligne de connexion du vase d'expansion à la ligne d'arrivée fait plusieurs méandres, de manière à permettre le refroidissement du liquide bouillant qui, en cas de surchauffe du champ solaire, va au vase d'expansion . De ce fait elle n'est pas isolée. Autre détail : on remarque le système de fixation des supports en toiture : une tige inox dans un godet étanchéifié au silicone. Comme les godets sont sous le champ, le silicone est à l'abri des UVs.  0 Sur cette image prise en automne 2001, le champ est terminé, mais l'étanchéité de toiture n'est pas encore posée. Ferblanterie zinc-titane.  0 Détail ferblanterie  0 Détail ferblanterie  0 Petit capuchon sympa pour la purge, cadeau de M. Alexandre Bosson, un des artisans qui travaille avec le centre régional.  0 Descente des lignes solaires dans une courette verticale qui va du toit à la cave. Et exemple endémique de ce qui advient quand plusieurs corps de métiers travaillent chacun à leur affaire dans le même espace ; c'est chacun pour soi et le dieu du bâtiment pour tous ! En l'occurence cette courette voit ici passer la cheminée, l'aération, la distribution chauffage, la distribution ECS et le solaire !!! Pauvre solaire qui, malgré les précautions prises (placé en premier et à l'emplacement convenu), n'a pas résisté au passage des brutes qui ont suivi. De fait, ces lignes ont du être réisolées.  0

Explication 1

Sur cette image d'août 2001, le montage des deux accumulateurs de 500 litres en préchauffage solaire n'est pas totalement terminé. De ce fait les lignes ne sont pas isolés, ce qui est plus agréable pour s'y retrouver.

Le choix de deux accumulateurs de 500 litres trapus en lieu et place d'un 1000 litres a été imposé par des contraintes de largeur de porte et de hauteur de plafond. Le branchement solaire est en parallèle (image suivante), mais le branchement de l'eau sanitaire est en série. L'eau froide arrive depuis la droite, ligne jaune. Elle passe derrière l'accu de droite pour entrer dans celui de gauche en 8, elle ressort préchauffée en 9, ligne orange, entre alors dans l'accumulateur de droite en 11 et ressort d'avantage préchauffée en 12, ligne rouge clair, à partir de là elle va sur l'accumulateur de 500 litres, dit "de consigne". Celui-ci, stylisé sur l'image, finit si nécessaire de chauffer l'eau à partir de la chaudière a granulés sur la base d'une température de consigne à respecter.

Les deux accumlateurs solaires peuvent être isolés pour inspection ou remplacement ; vannes 10, 13, 14.

La fermeture des vannes 13 et 14 permet d'isoler complètement le solaire. L'ouverture d'une vanne non visible sur l'image, entre le départ et le retour du solaire (système de by-pass) permet le passage direct de l'eau froide vers l'accumulateur de chauffage. Le solaire n'empèche donc en aucun cas la fourniture d'eau chaude.

La distribution des accumulateurs solaires en cascade permet d'opérer une stratification naturelle de l'eau chaude sanitaire ; l'eau est graduellement chauffée sur son chemin et c'est toujours l'eau la plus chaude qui se dirige vers l'accumulateur de consigne.

Brassage. Stylisée sur l'image mais installée depuis, une ligne de brassage. Si la température en sortie du boillon solaire de droite (ligne rouge clair) est plus élevée que celle dans l'accumulateur de consigne, la pompe de brassage se met en marche. Elle pousse alors l'eau moins chaude de l'accumulateur de consigne dans le boillon solaire le plus froid (gauche) et, tout le système étant en équipression, remplace cette eau par de l'eau plus chaude de l'accumulateur solaire le plus chaud (droite). De cette manière, l'accumulateur de consigne participe à la production solaire. Sa température s'élève, celle des accumulateurs solaires s'abaisse et la production est améliorée. Ce système fonctionne aussi la nuit quand l'accumulateur de consigne se refroidit. L'eau chaude dans les accumulateurs solaires maintient alors la température dans l'accumulateur de consigne et évite d'inutiles départs de la chaudière pour maintenir cette température.

Si le système fonctionne conformément aux espérances, il n'est pas impossible que les habitants éteignent la chaudière en belle saison.
 

Explication 2

Sur cette image le branchement en parallèle des deux accumulateurs sur le circuit solaire.

Le circuit de retour des capteurs (ligne rouge) se divise en deux et l'eau est envoyé de chaque côté dans l'échangeur du haut de chaque accumulateur (en 3). Cet échangeur (4) de 1.2m2 est de manière générale utilisé pour le chauffage du haut de l'accumulateur avec une énergie d'appoint (mazout, gaz etc.). Il est ici récupéré pour le solaire, ce qui accroit la surface d'échange et opère une stratification naturelle de la température dans chaque accumulateur. Cette stratification est symbolisée par le passage du rouge au jaune des lignes à mesure que l'eau du circuit solaire cède sa température à l'eau des accumulateurs et de ce fait se refroidit. En parallèle il faut imaginer que l'eau des accumulateurs se réchauffe, et que la température à l'intérieur est de ce fait plus élevée en haut qu'en bas.

Une fois sorti du premier échangeur, le circuit solaire retourne directement dans l'échangeur de 2m2 du bas (5). C'est cet échangeur qui sert de manière général au solaire. Il en sort en 6 et de là, retourne aux capteurs. Des robinets de vidange (7) permettent de purger l'un ou l'autre des accus ou le circuit solaire.

Des purges (1), manuelles sur l'image mais automatiques depuis, permettent de vider l'air du circuit.

Une soupape de sécurité (2), pas encore raccordée sur un bidon de récolte à ce moment, permet de récupérer le mélange eau-antigel du circuit solaire en cas d'ouverture pour cause de surchauffe.

La ligne de brassage, pas encore installée, montre le joint-union placé sur le faux accumulateur. Détail corrigé depuis.
 

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