Bilan énergétique de la maison fractale

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Intro

Cette page présente un bilan énergétique de la maison fractale, mais l'étude est transposable à n'importe quelle habitation.

Les chiffres utilisés (consommations et coûts énergétiques) sont ceux de 2011.

Consommation globale

L'habitation consomme annuellement 13.662 mWh en électricité. Ceci correspond à 37.4 kWh par jour (1300/365), soit encore une moyenne de 1560 watts.

L'habitation comsomme par ailleurs annuellement 4100 L de mazout. Ceci correspond à  11.23 L par jour, ou encore 0.46 L par heure.

Conversions

1 kWh = 859 845 cal(orie).

1 kWh = 3 600 000 joule (watt x seconde).

1 cal = 4.183 joule.

1 cal = 0.000001163 kWh.

Sur wikipédia sont définis la calorie, le joule, le kWh.

[ note: en diététique, on utilise la 'grande' calorie ou kilocalorie, soit 1000 calorie. Ridicule confusion. ]

Repères

1 calorie chauffe de 1°C 1 gramme d'eau.

Pour chauffer une piscine (80 m3 d'eau) de 5°C, il faut donc (avec un rendement théorique et parfait) 80 000 000 x 5 calories, soit 4 x 108 calories, soit encore 465 KWh.

En tenant compte de leur fréquence d'utilisation, on peut estimer pour des équipements électriques les pondérations annuelles suivantes (ceci nécessiterait une enquête plus approfondie:

PC 6.5%
Accompagnement PC 2.0%
3 PCs complets + équipements réseaux 28.0%
Eclairages 5.0%
Frigo rez 13.0%
Frigo 2ème 7.0%
Congélateur 2ème 9.0%
TV 1.0%
Lave vaisselle 1.5%
Lave linge 1.5%
Séchoir 1.5%
Pompe piscine 4.0%
Cuisinière 5.0%

Bien entendu tous les équipements électriques (par exemple les PCs) se comportent comme des radiateurs électriques, et donc diminuent la consommation de chauffage à mazout.

Un autre repère est la consommation d'une automobile. Pour un véhicule à essence, une consommation de 5L/100 km est raisonnable. Pour un véhicule électrique, le plein pour 150 km demande 36 kWh de charge, donc la consommation est d'environ 24 kWh/100 km.   

Coûts

La facture annuelle (opérateur Luminus) est de 2551 € TVAC. Le cout moyen (2551 / 13.662) est donc 0.188 €/Kwh. Comme 42% de la consommation est prise durant les heures creuses, et comme le tarif "creux" est environ 50% du tarif "plein", il s'ensuit que les coûts moyens pour les heures creuses et pleines sont, respectivement, 0.122 et 0.244 €/KWh.

Le coût annuel en mazout est proche de 3700 €.  Un litre de mazout coûte (février 2012) 0.92 €.

Conversion

Mais combien de kWh est délivré par un litre de mazout (applé fioul sur wikipedia) ?

Le pouvoir calorifique supérieur du mazout est d'environ 12,8 kWh/kg5.
Le mazout domestique est vendu au litre. Avec une densité de 0,84 à 10 °C, cela donne, à 11,86 kWh/kg, un pouvoir calorifique théorique de 9,96 kWh/litre. Le rendement "PCI" des chaudières variant entre 75% et 95%, l'énergie récupérée est de 7,5 à 9,5 kWh/litre, et en moyenne 8.5 kWh/Litre.

Il s'ensuit qu'un kWh délivré depuis une source mazout coûte 0.108 €.

Bref:

  • Mazout : 0.108 €/kWh    
  • Electricité : 0.188 €/kWh

Il s'ensuit qu'en général, l'énergie mazout est 43% moins chère que l'énergie-électricité.

Donc si une pompe à chaleur offre un COP supérieur ou égal à 2, elle délivre une énergie moins chère que l'énergie mazout (abstraction faite de l'investissement demandé pour la pompe à chaleur). A cela s'ajoute l'éventuelle présence d'une installation photovoltaïque.

Pour les véhicules, il faut comparer (pour 100 km, en oubliant les postes hors consommation):

  • 24 kWh  pour un véhicule électrique, soit 4.5€.
  • 5L pour un véhicule diesel, donc 6€ (supposant un prix de 1.2€/L). Mais ceci correspond à 42.5 kWh, ce qui laisse supposer qu'un moteur diesel à un rendement catastrophique...

Futur et conclusion

Les prix évoluent vite, avec des facteurs propres à chaque source d'approvisionement. L'incidence d'une possible hausse des prix des produits pétroliers sur les prix de l'électricité est une question vaste et complexe.

Compte tenu de ces incertitudes et compte tenu des investissements impliqués par des équipements neufs, l'attentisme est une attitude défensive acceptable.