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JL DELPONT 11 novembre 2018 Contexte et historique 3 Méthode de mesure des consommations 3 Evénements de la période 5 Analyse des consommations 7 Chauage au bois 7 Page sur 1 28 VERANNE - BILAN 2017-2018 Bulletin n°2 - du 1er novembre 2017 au 31 octobre 2018

Maison de Veranne - bilan 2017-2018 · Nous disposons donc à ce jour de 6 mois de données climatiques locales complètes. Evénements de la période Novembre 2017 Mise en place

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JL DELPONT 11 novembre 2018

Contexte et historique 3Méthode de mesure des consommations 3Evénements de la période 5Analyse des consommations 7Chauffage au bois 7

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VERANNE - BILAN 2017-2018 Bulletin n°2 - du 1er novembre 2017 au 31 octobre 2018

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Chauffage électrique 10Besoin de chauffage 11Consommation d ’Eau Chaude Sanitaire 12Consommation d ’électricité 13Consommations de gaz 16Déplacements 16Consommation en énergie primaire et bilan carbone 17Consommation d ’eau 19Bilan financier 21Confort hygrothermique 23Température 23Hygrométrie 25Pluviométrie et récupération des eaux pluviales 27

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Contexte et historique Méthode de mesure des consommations

Nous nous sommes installés dans la maison début août 2016.

Les mesures de consommation ont été relevées sur les compteurs mis en place, à savoir :

Consommations d ’électricité- Compteur RT 2012 dans la GTL (HAGER EC450, avec pour points de relevé (tores ampèremétriques):

- le chauffage électrique (cette année, le sèche serviettes de la salle de bains du RdC, un ATHENA S d’une puissance électrique de 65W, et depuis cet automne le même sèche serviettes dans la salle de bains de l’étage, dont les travaux ont été achevés fin juin);

- le CESI HELIOFRANCE (qui a deux postes de consommation, la résistance d’appoint de 3 kW et la régulation avec sa pompe de circulation);

- la ventilation (qui inclut le caisson moteur de la VMC double-flux BRINK Renovent Excellent 400, ainsi que la régulation et la pompe de circulation du puits canadien hydraulique);

- les prises de courant du rez-de-chaussée;

- les prises de courant de l’étage;

- le reste des consommations électriques (par différence avec la mesure globale du compteur ENEDIS).

Par ailleurs, et depuis novembre 2017, nous effectuons des mesures ponctuelles d’appareils électriques grâce à un mesureur de consommation, le SEM16 de chez NZR :

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Celui-ci permet de mesurer : la consommation électrique (en kWh) sur une période programmable, les puissances électriques (enW) mini et maxi (à 0,1 W de précision).

Les appareils ont été mesurés sur une période d’une semaine, voire un mois pour certains.

Consommations d ’eau- Compteur général d’eau de ville;

- Compteur d’eau de pluie (en aval de la pompe);

- Compteur d’eau de ville d’appoint de la citerne de stockage.

Contexte climatiqueDepuis le mois de mai 2018, notre station météo DAVIS VANTAGE PRO 2+ est pleinement opérationnelle, et relève toutes les 10 minutes les paramètres suivants :

- température, hygrométrie, pluviométrie, vitesse du vent, rayonnement solaire et index UV à l’extérieur;

- température, hygrométrie et pression atmosphérique à l’intérieur (séjour)

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Nous disposons donc à ce jour de 6 mois de données climatiques locales complètes.

Evénements de la période

Novembre 2017Mise en place de petits panneaux infrarouge dans 3 chambres (3 x 300W, TROTEC GmbH), sur horloge ( 90 min le soir, 30 min le matin). Il sont par ailleurs branchés sur des prises et peuvent donc être débranchés si pas nécessaire (si la chambre est inoccupée par exemple) :

19 avril 2018Remplacement du ballon CESI HELIOFRANCE dans le cadre de la garantie, l’ancien ayant un défaut. Le nouveau ballon démarre sa production le 20 avril 2018, avec un débitmètre permettant de contrôler la production solaire.

28 avril 2018Remise en route de la station météo suite à de multiples pannes, après changement de tous les éléments de la console et remplacement du datalogger IP par un datalogger USB (pour éviter un raccordement au réseau RJ45 et un risque identifié de potentiel flottant). Depuis cette date la station fonctionne sans aucun problème, … enfin!

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1er mai 2018Mise en place d’un compteur d’eau chaude dans le local technique, en sortie du ballon d’ECS.

31 mai 2018Mise en place d’un régulateur de pression (3 bars) sur le réseau d’eau de pluie, précharge du ballon à 3,5 bars (le maximum recommandé par le fabricant), recalage du pressostat à 3,2 - 4,7 bars, branchement de l’eau froide de la douche sur le réseau d’eau de pluie.

Cette disposition permet de corriger complètement le problème de stabilité en température du robinet thermostatique de la douche.

Fin juin 2018La salle de bains du haut est opérationnelle (baignoire).

21 juillet 2018Installation du nouveau réfrigérateur et du nouveau congélateur

Début août 2018Installation de la fibre et du nouveau routeur. L’installation est en fonctionnement en permanence, car la fibre alimente aussi le téléphone, ainsi qu’une caméra météo extérieure branchée en POE.

Fin octobre 2018Panne de la batterie YAMAHA du VAE, batterie neuve restituée le 7 novembre.

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Analyse des consommations Chauffage au bois

Le bois bûches consommé cette année provient exclusivement :

- des chutes de bois non traité du chantier (bardage, terrasse, …, essentiellement du Douglas);

- des arbres abattus sur le terrain pour la construction de la maison (sapins, cerisier, bouleau).

La consommation a été de 309 kg (soit 0,6 stère de bois environ ou bien 1237 kWh) sur la période de chauffe, dont 58% sur les mois de décembre et février :

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Consommation de bois de chauffage 2017-2018

Poid

s de

boi

s (k

g)

40

80

120

160

200

240

280

320

360

400no

vem

bre

2017

déce

mbr

e 20

17

janv

ier 2

018

févr

ier 2

018

mar

s 20

18

avril

201

8

mai

201

8

juin

201

8

juille

t 201

8

août

201

8

sept

embr

e 20

18

octo

bre

2018

51

110

4369

270 0 0 0 0 0 9

Bois (kg) Cumulé (kg)

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La consommation de bois est donc en augmentation de 25% environ par rapport à la période précédente :

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Poids de bois brûlé (en kg), comparatif saison 2016-2017 et 2017-2018

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

novembredécembre

janvier

février

mars

avril

mai

juin juillet

août

septembreoctobre

2016-2017 2017-2018

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Le premier feu a été lancé le 7 novembre 2017 (soit 2 jours avant 2016), le dernier feu le 18 mars 2018 (soit 13 jours après 2017).

Sur les 76 feux lancés cette saison sur 63 journées, seules 13 journées ont eu besoin de deux feux, soit 20%.

La moyenne des poids de bois brûlé pour un feu est de 3,92 kg (soit environ 16 kWh en énergie), et la température moyenne du séjour lorsque le feu est lancé est de 18,7°C.

Si l’on met en parallèle la quantité de bois brûlé chaque mois et les conditions météo (station Infoclimat de Charnas (07), située à quelques km de là, DJU et durée d’ensoleillement) :

, on constate bien sûr que la quantité de bois brûlé est corrélée avec l’augmentation des DJU en décembre et février.

Mais on remarquera également que :

- le mois de février, qui a été légèrement plus rigoureux que le mois de décembre, a enregistré une quantité de bois en baisse de 38%.

- le mois de mars, qui a été aussi rigoureux que le mois de janvier (DJU quasi identiques), a enregistré une quantité de bois en baisse de 38%.

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DJU

ou

duré

e d’

enso

leille

men

t (h)

0

125

250

375

500Po

ids

de b

ois

(kg)

0,0

30,0

60,0

90,0

120,0

nov. 17 déc. 17 janv. 18 févr. 18 mars 18

Bois brûlé (kg) DJU18 Ensoleillement (h)

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La raison est à trouver sur une durée d’ensoleillement qui a, elle, augmentée de 96% entre décembre et février, et de 65% entre janvier et mars.

Chauffage électrique

L’électricité est utilisée en appoint de chauffage dans deux cas :

- pour les sèche serviettes des deux salles de bains : deux appareils ATHENA S de 65W de puissance, à commande manuelle et sans régulation (ON/OFF), mis en route au besoin pour sécher les serviettes humides, … et accessoirement réchauffer les salles de bains (qui sont toutes deux petites, moins de 5 m2 chacune);

- pour les panneaux infrarouge des trois chambres de l’étage : trois panneaux TROTEC de 300W chacun, sans régulation (ON/OFF), mais commandés via une horloge dans le tableau électrique, qui les met en route 30 minutes le matin et 1h30 le soir, soit 2 heures par jour. L’objectif est de donner un petit coup de chaleur dans les chambres au réveil le matin, et pour lire le soir. Ces radiateurs ne sont généralement activés que pendant la période vraiment froide, le plus souvent de décembre à février.

Pour cette période, les consommations électriques pour ce poste ont été de 504 kWh, en augmentation de 49% par rapport à la période précédente (mais celle-ci n’avait pas de radiateurs installés dans les chambres ni de sèche serviette à l’étage). La répartition mensuelle est la suivante :

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Consommations électriques en chauffage (en kWh), comparatif saison 2016-2017 et 2017-2018

Con

som

mat

ions

él

ectri

ques

(kW

h)

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

novembredécembrejanvier

février

mars

avril

mai

juin juillet

aoûtseptembreoctobre

2016-2017 2017-2018

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L’augmentation de consommation sur la période froide (novembre à mars) est liée à l’installation des panneaux infrarouges dans les chambres.

Par ailleurs, la répartition de chauffage pour cette période en kWh d’énergie finale est de :

- 71% pour le bois bûches

- 29% pour l’électricité

Besoin de chauffage

Afin de rapprocher les consommations réelles de chauffage avec le besoin de chauffage théorique attendu par la démarche Passivhaus (soit moins de 15 kWh/m2/an), nous opérons la conversion des consommations de chauffage, sur la base d’un rendement de :

- 95% pour le chauffage électrique

- 80% pour le poêle à bûches

A noter que ces rendements sont des rendements de « génération », ils n’incluent pas d’efficacité liée à la régulation (ce qui est pénalisant pour le calcul). On obtient alors :

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Besoin de chauffage 2017-2018

Energie finale (kWh/an)

Rendement du système

Besoin de chauffage (kWh/an)

Bois buches 1237 80 % 990

Electricité 504 95 % 479

TOTAL 1741 1469

m2 SHAB/SRE 164,2

TOTAL kWh/m2 8,9

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Sur cette base, le besoin de chauffage de la maison sur la période est de 1469 kWh/an, ou encore environ 8,9 kWh/m2/an de besoin de chauffage.

Consommation d’Eau Chaude Sanitaire

Le remplacement du ballon solaire d’ECS en avril et l’ajout d’un débitmètre, ainsi que la mise en place d’un compteur d’eau sur la sortie du ballon, permettent d’affiner l’estimation faite des consommations d’ECS, en gagnant la connaissance de la part de solaire et de la part d’appoint électrique, ainsi :

On peut donc constater la quasi-autonomie en solaire de cet équipement sur la période de mai à septembre, le peu d’électricité consommée durant cette période (8W électrique en moyenne) étant principalement du à la pompe de circulation et à l’automate de régulation.

Page � sur �12 28

kWh solaire kWh électricité kWh total Part de solaire (%)

mai 2018 164,6 12,81 177,41 93 %

juin 2018 137 5,99 142,99 96 %

juillet 2018 137,2 5,89 143,09 96 %

août 2018 100,5 4,96 105,46 95 %

septembre 2018 116,9 5,35 122,25 96 %

octobre 2018 124,2 42,67 166,87 74 %

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Consommation d’électricité

Analyse globaleLa consommation globale sur la période est de 4070 kWh, soit une augmentation de 6,3% par rapport à la période précédente.

Elle est issue des relevés faits sur le compteur RT2012.

La répartition globale par poste donne :

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Le graphique des écarts (en kWh/mois) entre la période 2016-2017 et la période 2017-2018 donne :

On constate que l’écart est principalement du :

- à l’augmentation des consommations de chauffage électrique sur la période de novembre à mars (+48,6% sur l’année);

- à une augmentation des consommations électriques de l’appoint d’ECS sur la période novembre-décembre (+2,9% sur l’année);

- à une augmentation des consommations électriques du poste «Autres» sur la période de juin à octobre (+2,8% sur l’année).

Page � sur �14 28

-45,0

-30,0

-15,0

0,0

15,0

30,0

45,0

60,0

novembre janvier mars mai juillet septembre

Chauffage (kWh) ECS (kWh) Ventilation et puits canadien (kWh) Prises (kWh)Autres (kWh)

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Analyse affinée par postesL’utilisation du mesureur de consommation nous a permis de mieux comprendre le détail des postes «Prises» et «Autres» :

Equipement Notes Consommation estimée (kWh/an)

Part (%)

Lave-vaisselle Appareil A++, environ 1 lavage/jour en mode Auto

347 13,9 %

Réfrigération/congélation Combiné réfrigérateur/congélateur A+ jusqu’au 21/07, puis deux appareils séparés A++ qui l’ont remplacé.

346 13,8 %

Ordinateur PC enfants PC tour + écran + enceintes + casque/micro, avec coupe-veille

315 12,6 %

TV séjour TV leds 32’’, avec coupe-veille 266 10,6 %

Poste réseau internet Routeur + 2 switch + injecteur POE + convertisseur fibre

160 6,4 %

Filtration et électrolyseur piscine

Traitement au sel, fonctionne 4 mois/an

158 6,3 %

Lave-linge Appareil A+ 90 3,6 %

Bouilloire Changement de modèle fin décembre, avec coupe-veille

83 3,3 %

Pompe et régulation CESI Pompe intégrée dans le ballon ECS + automate de régulation

53 2,1 %

Radio réveils 3 appareils 38 1,5 %

Grille-pains 22 0,9 %

Humidificateur Fonctionne 4 mois/an environ 31 1,2 %

Enceinte SONOS câblée (WIFI désactivé) 20 0,8 %

Equipement

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Comme on peut le constater, il reste plus de 20% des consommations électriques non détaillée. Il y donc encore un peu de travail pour parfaitement comprendre ce qui se cache derrière cette consommation électrique…

Consommations de gaz

La seule consommation de gaz est celle liée aux plaques de cuisson.

Nous avons fait un suivi plus précis cette année, avec une consommation annuelle affinée d’environ 142 jours de fonctionnement avec une petite bouteille de butane de 6 kg, soit environ 2,57 bouteilles/an et 211 kWh d’énergie consommée.

Déplacements

Un nouveau poste d’étude a été ajouté à cette analyse, avec un relevé des compteurs de nos «véhicules» à partir de janvier 2018.

Ces véhicules incluent :

- la voiture de la famille (307 SW diesel, consommation environ 4,5 l/100 km)

- un véhicule professionnel utilisé aussi pour un usage personnel (207 diesel, consommation environ 4,8 l/100 km)

- un vélo à assistance électrique (VAE, consommation environ 4,4 Wh/km)

Enceinte SONOS câblée (WIFI désactivé) 20 0,8 %

Station météo DAVIS Vantage Pro2+ câblée 6 0,2 %

AUTRES APPAREILS NON MESURES

568 22,7 %

TOTAL 2017-2018 2502

Notes Consommation estimée (kWh/an)

Part (%)Equipement

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Extrapolées sur une année complète, les kilométrages et consommations d’énergie donnent :

On ne peut que constater l’intérêt de remplacer la voiture par le VAE chaque fois que cela est possible, avec une intensité énergétique au km de l’ordre de 50 fois inférieure !

Consommation en énergie primaire et bilan carbone

La consommation globale de la maison en énergie primaire est un deuxième critère des maisons passives, et ne doit pas dépasser 120 kWhEP/m2/an.

Pour les ratios de conversion, nous prenons en compte :

- ceux du PHPP pour les ratios Ep/Ef;

- ceux du PHPP pour les rations d’émissions de GES du bois bûches et du gaz;

- ceux d’ENERCOOP pour 2016, pour l’électricité (puisque notre contrat d’électricité est souscrit chez ENERCOOP), soit 19,4 gCO2/kWhEF (voir l’explication ici).

Cela donne, en y intégrant les déplacements :

Véhicule km/an kWhEF/an kWhEP/an kWhEP/km

307 SW 20 841 9 379 10 316 0,50

207 5 569 2 673 2 941 0,53

VAE 1 820 10 25 0,01

TOTAL 28 231 12 062 13 282 0,47

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, soit environ 1 tonne d’équivalent CO2 par occupant par an.

Le constat est ici sans appel : les déplacements représentent 52% de l’énergie primaire consommée, … et 96% des émissions de GES!

Energie primaire et bilan carbone 2017-2018

Energie finale (kWh)

Ratio de conversion

Ep/Ef

Energie primaire kWh)

Ratio de conversion GES/Ef

(kgCO2/kWhEF)

kgCO2

Bois buches 1 237 1,1 1 361 0,017 21,0

Electricité maison 4 070 2,6 10 582 0,0194 79,0

Gaz cuisine 211 1,75 369 0,27 56,9

Electricité VAE 10 2,6 25 0,0194 0,2

Gasoil véhicule 12 052 1,1 13 257 0,320 3 856,6

TOTAL 17 579 25 594 4 014

TOTAL par m2

SHAB107,1 155,9 24,4

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Consommation d’eau

Cette année, le relevé des compteurs d’eau s’est effectué tous les mois, … sauf pour le mois de novembre 2017 (oubli de relevé), pour lequel nous avons effectué une interpolation :

Les événements impactant ces consommations sont :

Mai 2018 - remplissage de la piscine en eau de ville (14 m3 environ);

31 mai 2018 - l’eau froide de la douche est de nouveau branchée sur l’eau de pluie;

Page � sur �19 28

Novembre 2017 à Octobre 2018 - Consommation d’eau (en m3)

m3

d’ea

u

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

nov.

17

déc.

17

janv

. 18

févr

. 18

mar

s 18

avr.

18

mai

18

juin

18

juil.

18

août

18

sept

. 18

oct.

18

2,41,75,5

6,67,6

3,6

2,52,11,6

2,21,91,9 6,97,95,7

8,0

3,9

21,0

4,95,53,9

5,44,74,7

Consommation eau de ville (m3) Consommation eau de pluie (m3)

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Fin juin 2018 - salle de bains du haut opérationnelle, … et donc ajout d’une baignoire dans les postes de puisage!

Septembre et octobre 2018 - ces mois ont été extrêmement secs, ce qui a sollicité toute la réserve des citernes ainsi qu’un appoint conséquent d’eau de ville pour l’arrosage

Globalement, la consommation d’eau sur cette période de 12 mois a été de 121,85 m3, dont 82,35 m3 d’eau de ville (67,5%) et 39,49 m3 (32,5%) d’eau de pluie.

A noter que dans cette consommation globale, la consommation d’ECS peut être estimée par extrapolation des données partielles de comptage à 35 m3 environ, soit environ 42,5% de l’eau de ville et 28,7% du global.

Cela représente aussi 24 litres / personne / jour.

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Bilan financier NOTA : en réalité, le bois bûches ne nous coûtera rien pendant quelques années, compte tenu du stock de bois détenu (chutes de chantier et arbres abattus pour le chantier).

Synthèse 2017-2018

Poste Quantité (kWh ou m3) Coût (€/kwh ou €/m3)

Notes Coût (€)

Bois buches 1237 0,030 € Base 60€/stère, soit 60€/500 kg, avec 4 kWh/kg 37,12 €

Electricité chauffage

504 0,215 €

Tarif ENERCOOP INCLUS abonnement et taxes, pondéré sur période de sept 2017 à sept 2018

108,59 €

Electricité ECS 774 0,215 € 166,78 €

Electricité ventilation

290 0,215 € 62,47 €

Electricité autre 2502 0,215 € 539,19 €

Gaz cuisine 211 0,226 € Base 18,50€ la bouteille de 6 kg 47,55 €

Eau de ville 82 3,210 € Tarif SUEZ sur la commune hors abonnement 264,35 €

Gasoil véhicules 0,94 1450 € Base 1,45€/litre, 307 SW uniquement 1359,90 €

TOTAL 2585,94 €

Total/mois 215,50 €

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JL DELPONT 11 novembre 2018

La répartition financière par poste est donc :

Là encore, le poste carburant est très important!

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JL DELPONT 11 novembre 2018

Confort hygrothermique Les données météo récoltées depuis le mois de mai 2018 permettent de faire une première analyse des conditions de confort hygrothermique intérieures.

Les données intérieures (température et hygrométrie) sont prises au niveau de la console météo, dans le séjour.

Température

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Tem

péra

ture

(°C

)

02468

10121416182022242628303234363840

janvie

r 201

8

févrie

r 201

8

mars 20

18

avril

2018

mai 20

18

juin 20

18

juillet

2018

août

2018

septem

bre 20

18

octob

re 20

18

nove

mbre 20

18

décem

bre 20

18

25,6 25,827,3 28,1

26,2 25,9

20,421,8

18,922 21,8

19,3

Intérieur mini Intérieur moyenne Intérieur maxi Extérieur mini Extérieur moyenne Extérieur maxi

Trop chaud !

Trop froid !

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Les courbes en pointillé sont celles de la température extérieure.

La zone de confort a été ici figurée, entre 19 et 27°C.

On constate que la température intérieure s’y trouve en moyenne, avec toutefois quelques pointes au dessus des 27°C, en juillet et en août.

Le taux d’inconfort mensuel (nombre d’heures en dessous de 19°C ou au dessus de 27°C) est le suivant :

Ce taux est donc nul sauf en juillet et août, où il ne dépasse pas les 5%.

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0,0 %

0,5 %

1,0 %

1,5 %

2,0 %

2,5 %

3,0 %

3,5 %

4,0 %

4,5 %

5,0 %

mai 2018 juin 2018 juillet 2018 août 2018 septembre 2018 octobre 2018

Inconfort 19-27

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Hygrométrie

La zone de confort (en jaune) est estimée sur la base de données empiriques (voir schémas plus bas).

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On constate que l’hygrométrie moyenne est globalement dans cette zone, sauf en août où elle a été un peu élevée.

La période de mai à septembre a vu, globalement, des pointes d’hygrométrie un peu élevées.

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Pluviométrie et récupération des eaux pluviales Les enregistrements du pluviomètre depuis le mois de mai donnent, avec en comparaison des données régionales et locales :

Par ailleurs, notre surface de toit projetée (maison + garage) est de 190 m2 environ, avec une couverture en tuiles de terre cuite.

Si l’on prend l’hypothèse d’un coefficient de toiture Kt de 90% et d’un coefficient de filtration Kf de 90%, le volume potentiellement récupérable sur cette période est :

V = (116,8 + 51,4 + 91,6 + 30 + 16,6 + 84,4) x 190 x Kt x Kf = 60 144 litres.

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Pluviométrie (mm/mois), comparaison avec données locales (2016-2017) et régionales (St Etienne 1975-2018)

0

20

40

60

80

100

120

140

janvier 2018

février 2018

mars 2018

avril 2018

mai 2018

juin 2018

juillet 2018

août 2018

septembre 2018octobre 2018novembre 2018décembre 2018

84,4

16,630

91,6

51,4

116,8

VERANNE pluviométrie mensuelle (mm) LOCALE pluviométrie mensuelle (mm) REGIONALE pluviométrie mensuelle (mm)

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Sur la même période (voir plus haut), notre consommation d’eau de pluie a été de 27,4 m3 soit 27 400 litres.

On peut donc en déduire que notre taux d’autoconsommation de l’eau de pluie est de l’ordre de 27400 / 60144 = 46%.

Cette valeur peut paraître faible, mais ce taux reste approximatif (car il ne tient pas compte des niveaux de remplissage avant/après la période, et fait des hypothèses sur la finesse de récupération du toit et du filtre), et d’autre part :

- notre consommation d’eau de pluie est, pendant cette période, très dépendante des arrosages du potager et des arbustes du jardin. Or ces arrosages ne fonctionnent pas pendant parfois plusieurs jours après des pluies, ce qui peut amener une surverse (et donc une perte) importante vers le puits drainant.

- les mois d’août à octobre ont été très secs (les pluies d’octobre sont quasiment toutes tombées en fin de mois), ce qui a limité les usages de l’eau de pluie pour les arrosages, le jardin n’étant (presque) plus arrosé fin octobre.

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