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Solplan Review, Novembre 101, pp. 18-19, 2001-11-01
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L'énergie de la douche ou comment chauffer votre maison en faisant couler la douche?
Swinton, M. C.; Saint-Martin, L.
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L’énergie de la douche ou comment chauffer votre maison en faisant couler la douche?
Swinton, M.C.; Saint-Martin, L.
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L’énergie de la douche ou comment chauffer votre maison en faisant couler la douche?
Rapport du Centre canadien des technologies résidentielles
par M.C. Swinton et L. Saint-Martin
Article paru à l’origine dans Solplan Review de novembre 2001
Pendant les pannes d’électricité prolongées de l’hiver, comme celles que nous avons vécues avec la tempête de verglas qui s’était abattue en 1998 sur l’Est de l’Ontario et plusieurs régions du Québec, les gens se demandent s’ils ne peuvent pas tout simplement chauffer leur maison avec l’eau de la douche. Ils se demandent également combien d’humidité s’accumulerait s’ils devaient recourir à une telle solution en cas d’urgence. Sachez que le Centre canadien des technologies résidentielles (CCTR) a trouvé les réponses à leurs questions.
Le Centre possède deux maisons identiques, une témoin et une maison-laboratoire, dont il se sert pour évaluer des technologies éconergétiques lors d’essais côte à côte. Les chercheurs installent les technologies à tester dans l’une des maisons, puis mesurent les différences de rendement énergétique des deux maisons. L’une des principales caractéristiques de ces installations en grandeur réelle, du point de vue de la recherche et de l’expérimentation, est sans aucun doute le système d’occupation simulée. Ce système contrôle le fonctionnement des principaux appareils électroménagers et de plusieurs autres équipements, en passant par l’évier et la douche, pour simuler l’utilisation qu’en feraient les occupants.
Après 3 ½ mois d’occupation sans incident, voilà qu’un robinet de la maison-témoin « a oublié » de se fermer après la douche matinale de 5 minutes, en ce mardi 13 novembre, laissant la douche couler pendant 48 heures. Jusque là, les deux maisons fonctionnaient de manière identique, en mode « étalonnage », dans l’attente d’un essai. Cet incident aléatoire fut mis à profit par les chercheurs pour étudier le rendement des deux maisons pendant la longue douche. Malheureusement, les maisons sont moins « visitées » dans ces conditions, pour éviter toute perturbation, et l’« incident » ne fut découvert que le jeudi 15 novembre au matin, lors d’une « vérification ponctuelle » de routine commandée à distance. Curieusement, le chauffe-eau avait continué à fonctionner et à fournir une eau à 58°C (136 °F) pendant 48 heures. Lorsque les chercheurs analysèrent les charges de gaz utiles au chauffage de l’eau et les locaux des deux maisons, ils trouvèrent que la charge de chauffage des locaux avait été sensiblement réduite pendant la douche.
Le jour de l’incident (mercredi), la température extérieure moyenne était d’environ 10°C, une normale pour une journée à ciel ouvert. Vu la douceur du climat, la douche avait été capable de fournir environ 60 % des besoins thermiques de la maison de jour-là. Mais la chaleur utile fournie aux locaux par la douche était à peine inférieure à l’augmentation de la consommation énergétique du chauffe-eau. Lorsque les deux nombres furent comparés, on trouva que près de 9,5 %* seulement de la consommation supplémentaire du chauffe-eau avait été convertie en chaleur à chauffer les locaux (c’est-à-dire, que la douche avait réduit les besoins de chauffage des locaux au cours de la même période). Vu autrement,
on peut dire que plus de 90 % de la chaleur supplémentaire fournie par le chauffe-eau a accompagné l’eau de douche à l’égout. La quantité totale de gaz consommée ce mercredi-là était environ le double de celle qu’il faut pour chauffer l’eau et les maisons pendant le jour le plus froid de l’hiver. Cette dernière constatation renforce le point que nous avons fait dans notre étude sur la cogénération : dans des maisons éconergétiques, comme les maisons R-2000, le chauffe-eau peut chauffer satisfaire les besoins thermiques de l’eau et des locaux sans aucun problème, à condition qu’on installe un serpentin d’échange thermique pour transférer la chaleur, en lieu et place de la douche!
La seconde donnée intéressante qui ressort de cette expérience « forcée » concerne le profil de l’humidité intérieure relative. Le capteur HR est situé dans le corridor, à environ 2m de la chambre à coucher principale, où se trouve la douche. En cet endroit, l’humidité relative est montée graduellement pendant environ 30 heures, quand la douche fonctionnait, jusqu’à dépasser de 14 % en points HR points l’humidité relative de la maison-laboratoire, après quoi elle s’est stabilisée. Cinq jours après l’arrêt de la douche, l’humidité relative de la maison-laboratoire était encore plus élevée que celle de la maison-témoin (voir les deux figures). Remarquez qu’en cas panne d’électricité dans les régions côtières, où l’air sec extérieur ne peut aider à diluer l’humidité causée par la douche, l’effet de l’accumulation de l’humidité serait désastreux pour le second étage si la maison ne possède pas de ventilation mécanique continue.
Par pure coïncidence, le CCTR a l’intention d’élaborer un système de récupération de chaleur pour les drains cet hiver, conçu pour améliorer le rendement et l’efficacité de la douche.
Mike Swinton et Luc Saint-Martin sont respectivement directeur de la recherche et directeur des activités commerciales au Centre canadien des technologies résidentielles. Le Centre, qui est situé sur le campus d’Ottawa de l’Institut de recherche en construction (IRC) du Centre national de recherches Canada (IRC), est exploité conjointement par le CNRC, la SCHL, NRCan et le Groupe interministériel de recherche et d’exploitation énergétiques. Mike Swinton est également directeur par intérim du programme de recherche Enveloppe et structure du bâtiment de l’IRC.
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*
Le rapport définitif de cette étude de l’IRC a été publié sous le titre anglais Net Energy
Contribution of Domestic Water Use to House Heating Requirements, par S.A. Barakat,
dans Building Research Note No. 209, 1984. L’auteur y mentionne une récupération de chaleur de 9,9 % pour le chauffage des locaux par un chauffe-eau classique utilisé dans des conditions similaires (fonctionnement en automne, à Ottawa, très forte consommation d’eau) - un nombre qui se compare presque parfaitement à notre résultat. L’étude a porté sur différents scénarios et conditions de fonctionnement.
Effet du fonctionnement continu de la douche sur l’humidité relative intérieure 50 Douche fermée 45 40 35 30 25
HR, % Douche laissée ouverte
20 15 10 5 0 10 12 14 16 18 20 22 Jours (novembre 2001) Maison-témoin Maison-laboratoire
Différence en HR entre les maisons du CCTR 18 Douche fermée 16 14 12 Différence en % de points HR 10 8 6 4
Douche laissée ouverte
2
0
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
