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Home Builder, 23, 5, pp. 1-2, 2010-09-01
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Le bilan énergétique d'un foyer est-il négatif en hiver?
Armstrong, M. M.; Burrows, J.
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Le bila n é ne rgé t ique d’un foye r e st -il né ga t if e n hive r?
N R C C - 5 3 6 0 8
A r m s t r o n g , M . M . ; B u r r o w s , J .
S e p t e m b e r 2 0 1 0
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Le bilan énergétique d’un foyer est‐il négatif en hiver ?
Par Mme Marianne Armstrong et M. John Burrows
Cet article est un résumé des résultats d’une étude visant à évaluer l’incidence de l’utilisation d’un foyer au gaz naturel sur la consommation d’énergie de chauffage d’une maison R-2000.
On estime qu’environ un quart des ménages canadiens possède un foyer à gaz, utilisé pour la plupart quotidiennement pendant la saison de chauffe (enquête 2007 sur l’utilisation de l’énergie par les ménages, RNCan). Lorsqu’un foyer est situé à proximité du thermostat central de la maison, la chaleur fournie par le foyer en question peut entraîner un retard dans le cycle normal de fonctionnement du système de chauffage et donc avoir une incidence sur la consommation d’énergie et les températures de la maison. Pendant deux hivers (2008 à 2010), les chercheurs du Centre canadien des technologies résidentielles (CCTR) ont évalué l’impact du fonctionnement d’un foyer au gaz naturel dans une maison R-2000. Ils ont étudié l’interaction du foyer avec le système central de chauffage, y compris l’impact que le foyer pouvait avoir sur la consommation électrique et la consommation de gaz du générateur d’air chaud ainsi que sur la température de l’air et des surfaces des pièces.
L’étude a pris en compte trois modes de fonctionnement du foyer : fonctionnement continu en soirée de 18 h à 24 h avec circulation d’air continue émanant du générateur d’air chaud; fonctionnement continu en soirée de 18 h à 24 h sans circulation d’air continue émanant du générateur d’air chaud; et fonctionnement du foyer avec thermostat spécifique. On a également analysé l’effet du fonctionnement d’une veilleuse. Ces essais ont été menés dans les maisons jumelles du CCTR et on a effectué des comparaisons dans une maison avec et sans foyer à gaz.
Le foyer allumé en soirée a chauffé la salle familiale de l’étage principal, emplacement du foyer à gaz, bien au-dessus de la température de 22 °C à laquelle était réglé le thermostat du générateur d’air chaud. Pendant ce temps, la consommation de gaz du générateur d’air chaud et d’électricité du ventilateur dudit générateur a diminué. En revanche et de façon globale, le fonctionnement du foyer en soirée a entraîné une augmentation de la consommation d’énergie totale (gaz naturel et électricité pour le fonctionnement du ventilateur) de 12,5 % avec fonctionnement en continu du ventilateur du générateur et de 11,6 % sans fonctionnement en continu du ventilateur. Lorsque le rendement du générateur et du foyer ont été pris en compte (76 % de rendement mesuré du foyer et 94 % de rendement mesuré du générateur), l’énergie nette fournie à la maison par le foyer et le générateur était supérieure de 2,8 % en moyenne par rapport à une maison sans foyer et jusqu’à 12 % supérieure les jours les plus chauds. Ce qui semble une indication de surchauffe du foyer pendant les jours chauds.
Le fonctionnement du foyer avec un thermostat de contrôle spécifique a entraîné une réduction importante du fonctionnement du générateur à cause de la proximité du foyer avec le thermostat central de la maison. En moyenne, ce mode d’opération a entraîné une augmentation globale de 9,8 % de la consommation totale d’énergie de chauffage. Malgré cette augmentation, la
froides au deuxième étage (de 1 à 2 °C plus froid), preuve que le générateur ne tournait pas assez fréquemment pour chauffer suffisamment cette partie de la maison.
Un seul réglage de thermostat du foyer a été étudié. Un réglage inférieur réduirait certainement le fonctionnement du foyer, augmentant ainsi les mises en route du générateur et la répartition de la chaleur dans les autres pièces (avec circulation d’air de haut débit pendant la chauffe). Lorsque le temps est plus doux, l’effet du thermostat sur le fonctionnement du générateur pourrait être encore plus prononcé, le foyer pouvant être capable de fournir la température affichée par le thermostat de la maison, éliminant ainsi la mise en route du générateur. Des vitesses plus élevées de circulation d’air du ventilateur du générateur lorsqu’il est en veille (quand celui-ci ne fournit pas de chaleur) pourraient être étudiées afin de déterminer si une augmentation du mouvement de l’air améliorerait la diffusion de chaleur au deuxième étage.
Le fonctionnement de la veilleuse a également eu un impact sur la consommation d’énergie. La consommation de la veilleuse toujours allumée s’est élevée à 38 MJ de gaz naturel en moyenne par jour. Le fonctionnement de la veilleuse a entraîné une diminution de la consommation de gaz du générateur d’air chaud de 5,6 % et de la consommation électrique du ventilateur du même générateur de 1,7 % mais a entraîné une augmentation de la consommation d’énergie globale de 5,0 %. La température a augmenté d’environ 0,3 °C dans la salle familiale et diminué légèrement (environ 0,2 °C) au deuxième étage.
Les essais sur le rendement du foyer ont montré que le fonctionnement du ventilateur de
recirculation intégré au foyer n’avait pas d’incidence sur le rendement en régime permanent – ce type de foyer a montré le même rendement avec ou sans fonctionnement du ventilateur de recirculation. Ce qui signifie que le foyer peut fonctionner en cas de panne électrique et fournir la même puissance thermique. Sans électricité, le ventilateur du générateur ne fonctionnerait pas pour diffuser la chaleur du foyer aux autres parties de la maison. Dans le futur, nous pourrions étudier l’impact de ce fonctionnement sur les températures d’une pièce afin de déterminer dans quelles conditions et pour combien de temps un foyer peut être utilisé comme source de chaleur de secours pendant une panne d’électricité.
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Pour plus d’information, veuillez consulter le rapport complet à l’adresse
http://www.ccht-cctr.gc.ca/eng/projects/fireplace.html ou communiquer avec Mme Marianne Armstrong, Marianne.Armstrong@nrc-cnrc.gc.ca.
Le Centre canadien des technologies résidentielles est exploité conjointement par le Conseil national de recherches Canada, Ressources naturelles Canada et la Société canadienne d'hypothèques et de logement.
Mme Marianne Armstrong est agente de recherche au sein du programme Enveloppe et structure du bâtiment de l’Institut de recherche en construction du CNRC. M. John Burrows est ingénieur et rédacteur technique.
