Récit de la rénovation d’une vieille maison de village qui devient à énergie positive
Lorsque nous avons commencé à réfléchir aux travaux de cette maison du 19ème siècle en centre ville au sud de la France, nous avions des rêves : faire une rénovation 100 % écologique, produire son électricité, diminuer nos factures, viser durable…
La mise en œuvre concrète de ces idées nous a conduit à faire des choix.
Voici le récit de la situation de départ, des solutions retenues et des résultats obtenus.
En souhaitant que cela vous inspire pour vos propres projets !
Une maison construite en 1895 !
La mise en place du cadastre ayant eu lieu après, on estime la date de construction de la maison à 1895.
Pour la petite histoire, le terrain avait été vendu pour l’équivalent de 200 euros d’aujourd’hui (!!?) à un pêcheur et sa femme.
Quelques années après la construction, ce pêcheur et son fils périssent lors du naufrage de leur bateau. C’est donc l’un des petits fils qui en hérite, ce qui conduit à la mise en vente de la maison.
La maison passe alors de main en main. Elle joue même le rôle de bureau de poste pendant quelques années.
Sur cette image de 1920, on aperçoit la maison tout à fait à droite.
Et nous voilà arrivés en 2011, date de début des réflexions sur les travaux à entreprendre.
Avec des atouts quand-même
Malgré (ou grâce à ?) son grand âge donc, cette maison avait 3 atouts :
- des murs très épais. Larges de 55 cm de petites pierres et de terre, les murs de cette maison avaient une bonne inertie thermique. Par contre, la résistance thermique totale a été estimée à R=0,55, soit l’équivalent en termes d’isolation de 2 cm de fibre de bois !
- une exposition plein sud. La position du soleil au moment où il est le plus haut dans le ciel varie dans l’année. Cette position évolue en hauteur (le soleil est haut en été et bas en hiver). Mais aussi légèrement en largeur. Or, après divers calculs et vérifications, nous nous sommes rendu compte que la façade sud avait une orientation parfaitement calée sur le « midi vrai ». C’est à dire le meilleur compromis possible ! Le savoir-faire des anciens !
- un état de vétusté avancé. Cela parait curieux comme atout de départ, mais cela en est un ! En effet, cela nous a poussé à tout revoir, sans avoir à hésiter à conserver certains éléments qui auraient été moyennement bons. Les retirer aurait été une perte d’argent, les conserver aurait entrainé une perte d’efficacité.
La situation de départ c’est donc :
- un toit qui fuit
- une isolation des combles en canisses déstructurés
- des fenêtres simples vitrages
- une porte d’entrée qui laisse passer l’air
- un plancher abimé
- des radiateurs « grilles pains » poussiéreux en guise de chauffage
- sans parler des peintures et des circuits d’eau et d’électricité
Tout à refaire. Rénovation totale.
Cette vétusté se traduisait par des factures d’électricité totalement exorbitantes, même en faisant très régulièrement des feux de cheminée.
Les solutions de rénovation que nous avons implantées
Après 1 an et demi de préparation, et 6 mois de gros travaux (photo ci-dessous), voici les solutions retenues.
Diminuer sa consommation de chaleur : isolation par l’extérieur, des combles, du plancher et fenêtres double vitrage
L’isolation est la clé d’une rénovation réussie.
Le kilowatt-heure le moins cher et le moins polluant est celui que l’on ne consomme pas !
Deux principes pour l’isolation
Il y a deux point importants à avoir en tête pour concernant l’isolation :
- L’ensemble murs/plancher/combles doit être cohérent. C’est à dire que s’il y a un point faible sur l’un des postes d’isolation, c’est l’ensemble de la performance qui va s’effondrer.
- Ne pas gâcher le potentiel de réduction des consommations. Pour réduire le budget global, on peut être tenté de réaliser une isolation moyenne. Or c’est un domaine dans lequel il est plus difficile de faire des modifications ou des améliorations plus tard. Il est faisable de changer une chaudière mais beaucoup moins de refaire l’isolation d’un plancher. Et puis, comme évoqué en intro, une maison bien isolée conserve le chaud en hiver et le frais en été sans dépense énergétique.
Les choix
La difficulté fût donc de réaliser une isolation complète dans le cadre budgétaire. C’est cette dernière contrainte – un budget prévisionnel des travaux qui avait dépassé sa limite – qui nous a conduit à faire un choix moins écologique que rêvé. Après avoir imaginé mettre du liège ou de la laine de mouton, il a fallu se résoudre à utiliser de la laine de roche et du polystyrène nettement moins couteux et plus stables dans le temps. Bienvenue dans le monde réel !
- Plancher : plaque de polyuréthane de 6 cm d’épaisseur (Recticel – Eurosol) pour un R=2,6
- Murs : panneaux extérieurs de polystyrène expansé de 12 cm d’épaisseur (Knauf – Therm ITEx Th 38 SE) pour un R=3,1
- Fenêtres : menuiseries doubles vitrages PVC 4/16/4 (Kommerling – Evolution) avec un Uw<1,6 W/m2.K
- Combles : rouleaux de laine de roche de 22 cm d’épaisseur (Knauf – Fibraroc A2 FC Clarté) pour un R=5,5
Produire sa chaleur : chauffage par une pompe à chaleur air/eau
C’est le deuxième gros sujet !
Énergie du bois ?
Au départ, nous rêvions de bois, combustible renouvelable par excellence. Mais plusieurs constats nous ont amené à faire un choix différent.
D’abord, il faut savoir qu’une chaudière à bois a besoin d’électricité pour fonctionner. C’est à dire qu’en cas de coupure d’électricité, vous ne pouvez pas utiliser votre système de chauffage. Il existe des chaudières à bûches suffisamment rustiques pour fonctionner de manière autonome, c’est à dire sans alimentation électrique. Ou alors il faut passer au poêle. Cela implique dans les 2 cas une gestion quasi-quotidienne pour alimenter le système et retirer les cendres. Difficile alors de s’absenter en hiver plus d’un jour ou deux.
Il y a bien alors les chaudières à granulés (ou pellets) qui ont un réservoir de stockage et donc une plus grande autonomie. Mais là, c’est un problème rédhibitoire de place, pour installer le réservoir, qui nous a conduit à renoncer.
Énergie du sol ?
Nous voilà donc parti à éplucher les modèles de chaudières électriques ou pompes à chaleur (PAC). C’est la géothermie qui nous a d’abord inspiré, dans le principe d’aller chercher la chaleur dans le sol. En effet, la terre est toute l’année à environ 12°C à 1 mètre de profondeur. Mais après étude, il s’est avéré d’abord que c’était assez risqué dans notre cas. Le sous-sol étant très rocailleux, le rendement final était aléatoire. Et d’autre part, le forage était trop couteux pour la surface totale à chauffer. Cela paraissait rentable à l’époque (2012) pour des surfaces à chauffer d’au moins 300 m², le triple de notre surface.
Énergie de l’air !
Au final, à la fois donc pour des raisons de confort et de budget, nous nous sommes orientés vers la pompe à chaleur air/eau. C’est un appareil qui récupère des calories de l’air et les transfère vers le circuit d’eau de chauffage.
- PAC air/eau : puissance de 9 kW avec un rendement (ou COP) de 4,2, soit 4,2 kW de chaleur produits pour 1 kW d’électricité consommé (lorsque la temp extérieure est de 7°C), avec un ballon tampon de 200 litres (Alpha-Innotec LWD 70A/SX)
Concernant la diffusion de la chaleur dans la maison, nous avons opté pour un système hybride :
- Plancher chauffant basse température au rez-de-chaussé avec des tubes en PER (IVT – PE-MDX 17×2) noyés dans une chape de béton
- Radiateurs basse température à l’étage (Global Radiatori – Oscar 2000)
Produire son eau chaude solaire
Un élément très efficace pour chauffer l’eau sanitaire, c’est le capteur solaire. L’eau circule dans un serpentin chauffé par le soleil.
Je vous conseille de séparer la production d’eau chaude pour le chauffage de la production d’eau chaude pour les sanitaires. Cela limite les inconvénients en cas de panne de l’un ou de l’autre.
- Chauffe-eau solaire : 1 capteur solaire de 4 m² sur le toit et un ballon de 300 litres (Wagner – Easy300/410E Line 2)
Produire son électricité en toiture photovoltaïque
Du fait que la toiture était totalement à refaire, c’était le moment ou jamais de poser des panneaux photovoltaïques. Autant de surface en moins à couvrir de tuiles.
Il y a toutes sortes de types de cellules photovoltaïques. Nous nous sommes finalement orientés vers des modules hybrides. Ce sont des cellules qui fonctionnent à la fois en lumière directe (silicium monocristallin) et en lumière diffuse (silicium amorphe).
Conversion soleil => électricité
- Modules photovoltaïques : 12 panneaux pour une surface totale de 24 m² (système d’intégration inclus) et une puissance totale de 3 kWc (Panasonic HIT H250E01), avec un onduleur monophasé (Ingeteam IngeconSun Lite 3TL)
A noter, et ne pas oublier dans le budget, qu’il y a un coût de raccordement de l’installation photovoltaïque au réseau de distribution électrique géré par Enedis (de l’ordre de 600 euros dans notre cas). Et dans le fonctionnement, il y a un coût d’utilisation du réseau public d’électricité. C’est facturé annuellement par Enedis toujours (de l’ordre de 65 euros pour nous).
Le bilan, 5 ans après
En un mot, c’est le bonheur.
Essayons quand même d’être un peu plus précis !
Confort de vie
Le confort thermique est bien au rendez-vous.
L’un des étonnements lié au chauffage basse température, c’est qu’il fait toujours bon alors qu’on a l’impression que ça ne chauffe pas ! Les radiateurs sont toujours « tièdes/froids » ! Le système se régule automatiquement pour avoir une température intérieure constante.
Mais la chose à laquelle on ne s’attendait pas, c’est le silence. La maison étant située en pleine ville, au bord d’une route très passante, nous étions habitués à l’impression de vivre sur la route. Or, les doubles vitrages et l’isolant à l’extérieur créent un véritable cocon acoustique. C’est très impressionnant quand on ouvre une fenêtre !
Résultat énergétique
Voici les résultats de la consommation et de la production d’électricité en 5 ans, ramenés à une moyenne annuelle.
- Consommation annuelle : 4 460 kWh, dont 1 260 kWh pour le chauffage seul (PAC)
- Production annuelle : 4 430 kWh
Sur 5 ans de fonctionnement, il y a équilibre entre la consommation et la production.
La consommation d’électricité moyenne, ramenée au mètre carré, est aujourd’hui de 38 kWh/m².
Ramené à la consommation avant travaux, cela représente 85 % d’économie d’électricité, soit une consommation divisée par 6,7.
Notre comportement évoluant également vers plus de sobriété, la production d’électricité devient même supérieure à la consommation !
Graphique de la consommation et de la production sur la dernière année
Ci-dessous, les courbes de consommation et de production sur un an, du 01/10/2017 au 30/09/2018.
Le « sous-comptage » représente la consommation de la pompe à chaleur (PAC), soit la consommation électrique totale du chauffage. On voit que le système s’est déclenché début novembre et arrêté début mai.
Sur ces dernières années, le bilan global devient positif (plus de production que de consommation).
Petite histoire du chauffe-eau
Une anecdote au sujet de la performance du chauffe-eau solaire.
Nous sommes rentré dans le logement rénové au milieu de l’été. Le premier hiver se passe sans encombre, chauffage et chauffe-eau fonctionnent bien. Et puis, l’année d’après, vers le mois de novembre : plus d’eau chaude au robinet. Pour une installation qui n’a que 15 mois, ça fait râler ! Il est vrai qu’il a fait très très gris pendant 4 jours.
L’installateur trouve ça curieux et demande de vérifier que la résistance électrique d’appoint est bien enclenchée. Et bien non, en effet ! En fait, l’installation était en totale autonomie solaire depuis le début ! Pas un seul kWh dépensé en 15 mois pour répondre à nos besoins d’eau chaude !
Et au point de vue financier ?
Le coût des travaux
L’opération s’avère globalement « transparente » par rapport à notre situation précédente. C’est à dire que le coût des travaux énergétiques – étalés sur 10 ans – plus nos consommations actuelles, est du même ordre que les dépenses en électricité que l’on avait avant les travaux. Dit autrement, nous dépensons la même somme qu’avant, tant que nous remboursons les travaux.
A la fin du crédit, le bilan financier deviendra positif. L’installation génèrera un revenu net, la vente d’électricité rapportant plus que l’achat pour notre propre consommation.
Les aides reçues
Concernant les aides financières reçues pour les travaux, l’ensemble représente 10 % du coût total des travaux énergétiques (crédit d’impôts + prime certificat d’économie d’énergie + prime rénovation énergétique + lauréat d’un concours Ademe). Se renseigner auprès de son Agence Locale de l’Énergie et du Climat (site de la fédération Flame) pour avoir les dernières infos et lois à ce sujet. Il peut également y avoir des aides spéciales dans votre région, département ou commune.
Pour conclure
Au bilan, ce type de travaux est bien un investissement sur le moyen terme, mais avec un confort de vie et de fortes économies d’énergie immédiats.
Produire son électricité dans le volume correspondant à ses besoins ? C’est possible !
Rendez-vous dans 10 ans pour un nouveau point.
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Quel fournisseur d’électricité choisir ?
La production électrique étant entièrement vendue, nous achetons d’autre part la totalité de l’électricité consommée. Même si physiquement les électrons produits sur le toit vont au plus court, donc vers nos équipements lorsque ceux-ci sont allumés. Nous avons choisi un fournisseur 100% renouvelable qui s’approvisionne en direct et en totalité auprès de petits producteurs d’énergies renouvelables : Enercoop. C’est une démarche de circuit-court de l’énergie. Le changement d’abonnement est simple, rapide, sans coupure et sans engagement. Vous pouvez faire une estimation tarifaire à partir de votre consommation de l’année précédente. Et en ce moment, il y a une offre de parrainage qui permet de bénéficier d’une réduction de 20 euros sur votre première facture. Passer par ce lien lors de la souscription : https://souscription.enercoop.fr/code/PARRAIN_Wodf5b
Remerciements
Si nous avons assuré nous-même la maîtrise d’ouvrage du chantier, la réussite de ce projet doit également aux nombreux conseils :
- L’Agence Locale de l’Energie et du Climat de la Métropole Marseillaise (ALEC, à l’époque « Espace Info Énergie »), une association très compétente, avec qui nous avons réalisé le bilan thermique de départ, les principaux choix, la visite de maisons rénovées…
- L’entreprise Ecogia qui a parfaitement installé tous les équipements énergétiques et qui n’a pas compté son temps pour répondre à mes interrogations
- L’entreprise Modul’Aire qui a réalisé le gros œuvre et l’isolation avec efficacité
Suivi, pannes et performances des panneaux photovoltaïques
Pour le suivi de l’ensemble de la consommation et de la production d’électricité, nous utilisons le système de monitoring Rbee Solar Smart. La fabrication des bilans chiffrés et graphiques (données plus haut) est simple et souple. Cela permet de vérifier qu’il n’y a pas de dérive de nos consommations d’une part. Et d’autre part, de détecter d’éventuelles pannes (il est arrivé une fois en 5 ans que le disjoncteur des panneaux se déclenche) ou des pertes de performance (dues à de la saleté) de l’installation photovoltaïque. En effet, le système compare tous les jours la production des panneaux à l’ensoleillement réellement reçu. Et envoi une alerte mail en cas d’écart anormal. L’abonnement coûte 30 euros par an, soit l’équivalent de 7 jours d’éventuelles pertes de production dus à un arrêt non détecté de l’installation (ou encore 2 % de production perdue à cause d’un mauvais nettoyage). Le ratio de performance est de 0,79 (total production en kWh/kWc / total irradiation reçue en Wh/m²), pour une surface utile de 16,6 m².
Concours Attitude Rénovation Ademe
Suite à un appel organisé par l’Ademe, la maison a été primée du fait de ses performances BBC (Bâtiment Basse Consommation).
Reportage sur la maison
La maison apparaît dans un reportage de France 2 (Tout compte fait – 20 janvier 2018), réalisé lors d’une visite publique organisée par l’ALEC de Marseille.
