La protection contre la foudre

masters electricite plusA la suite de la longue froidure de l’hiver et de toutes les difficultés ce celle-ci a provoqué, telles que des tuyaux éclatés, des radiateurs fendus, des chaudières gelées, nous avançons vers une période différente de soucis climatiques.   C’est la saison où des orages en provenance du golfe de Gascogne traversent notre région de la France en mettant le cap sur le nord-est et en route pour les montagnes.  Chaque an, le territoire français est frappé par la foudre environ deux millions de fois.  La plupart de ces coups sont bénins et ne font pas de dommages aux gens ou à leurs biens, mais c’est tout à fait autre lors qu’il s’agit de ceux qui parviennent à atteindre notre matériel électrique ou de télécommunication. 

La foudre a son origine entre deux nuages fortement chargés ou entre un tel nuage et la terre. Le coup de tonnerre est le bruit que fait la foudre en frappant la terre et en déchargeant son énergie.  À cet instant, un courant de plusieurs millions d’ampères circule entre le nuage et la terre, par la piste ionisée ainsi créée.  Ses effets sont bien connus, et quand il s’agit de matériel électrique, électronique ou de télécommunication les conséquences sont généralement catastrophiques.

 Il y a deux moyens de protéger contre les dommages causés par la foudre.  Le premier, c’est d’installer un paratonnerre, qui sert à empêcher les effets directs.  On les installe surtout sur les sites exposés et les bâtiments hauts.  L’autre moyen, c’est d’utiliser un dispositif de protection contre les surtensions, connu sous le nom de parafoudre.

 Les effets indirects de la foudre sont ressentis lorsque celle-ci tombe directement sur ou très près du système de distribution d’électricité ou de télécommunications et provoque une surtension qui est acheminée par le réseau vers nos appareils.  Les effets de la surtension de courant peuvent également être créés lorsque la foudre frappe à proximité de bâtiments ou par la décharge d’énergie d’un paratonnerre.   L’intensité de la surtension dépendra de l’intensité de la frappe et de sa distance de l’endroit ou est installé le matériel. 

Les parafoudres sont catégorisés en trois groupes selon le niveau de risque, l’intensité attendue de la surtension, et de la méthode d’installation.  On met en oeuvre un parafoudre de Type 1  lors qu’il s’agit d’un risque élevé, tel que dans un bâtiment muni d’un paratonnerre et où l’intensité de la frappe ressemblerait à un impact direct.  On les pose aux bâtiments construits dans les endroits exposés, ou sur les bâtiments hauts tels que les immeubles ou les églises.  On installe un parafoudre de Type 2 en amont du tableau là où il n’y a que le risque d’effets indirects.  On utilise les foudres de Type 3 comme protection complémentaire en amont d’un appareil particulier. 

Le mois prochain je continuerai de traiter du thème de la protection contre la foudre en précisant les règlements, les principes d’opération et la mode d’emploi des différents dispositifs.

Les détecteurs de fumée

Cinq ans après la proposition originelle du projet de loi, le texte qui rend obligatoire l’emploi de détecteurs de fumée dans toute maison d’habitation a enfin été publié dans le Journal Officiel.  Cette loi date du 9 mars 2010 et signifie qu’il doit y avoir au moins un détecteur de posé dans tout appartement et toute maison d’habitation dans les cinq ans qui suivent l’adoption de la loi.  Le texte de loi précise que c’est l’occupant et non pas le propriétaire qui a la responsabilité de la pose, de l’entretien et du bon fonctionnement du détecteur de fumée.  La loi exige aussi que l’occupant signale à son assureur le fait qu’il a fait poser le dispositif dans son foyer et que celui-ci réduise la prime du contrat d’assurance par conséquent.  L’entrée en vigueur de cette loi met fin à un vrai marathon de procédures législatives, car il a fallu 5 ans de développement.  Présentée initialement en 2005 à la suite d’une série d’incendies mortels les chez des particuliers, dont les deux plus notables étaient dans des immeubles parisiens, la proposition a dû surmonter de nombreux obstacles.  L’an dernier, l’idée a été rejetée intégralement par le conseil Constitutionnel.  Un des députés s’est plaint que si on installait ces dispositifs, on ne pourrait plus fumer au sein de son propre foyer. 

Cependant, l’efficacité des détecteurs de fumée est encore longuement débattue, et reste encore le sujet de maintes conjectures.  Des 98 modèles disponibles sur le marché français en février cette année, il n’y avait que 41 qui portait la marque NF qui garantit leur efficacité.  La marque NF, délivrée par AFNOR Certification, Elle certifie, en ce qui concerne les détecteurs de fumée, que le dispositif contient un détecteur optique, qu’il n’y a pas de matériaux radioactifs dedans et que sa construction est assez ergonomique pour résister à l’usage incorrect, tel que la mauvaise mise en place des piles ou même leur absence.    La marque NF impose en plus aux fabricants de fournir une pile avec le détecteur, accompagnée d’une notice qui précise clairement et explicitement combien de temps la pile devrait durer, qu’il s’agisse d’une, de cinq ou de dix années.  Bien que certains détecteurs soient marqués avec la marque CE, qui indique qu’ils sont fabriqués aux normes minimales exigées par la loi européenne et que leur vente est donc autorisée en Europe, la marque NF apporte des critères plus exigeants en ce qui concerne son installation et la protection de l’utilisateur.  

 

Chauffe-eau Thermodynamique

Si vous cherchez une solution pour l’eau chaude sanitaire autre que le chauffage solaire, un chauffe-eau thermodynamique est une option très intéressante.  En ce qui concerne le coût de production d’eau chaude sanitaire il y a une économie de l’ordre de 70% par rapport au chauffe-eau ballon traditionnel.    De nos jours, les systèmes de chauffage de haut rendement permettent vraiment de réaliser des maisons qui respectent l’environnement.  Par conséquent, il s’est avéré que la production d’eau chaude exige plus d’énergie que le chauffage central.  Le chauffage solaire  est la solution le plus souvent proposée à la place du chauffe-eau traditionnel pour la production d’eau chaude sanitaire, mais il existe une autre solution très avantageuse, et  comme telle, le chauffe-eau thermodynamique a sûrement un brillant avenir car, à part la réduction énorme de frais de fonctionnement, celui-ci attire depuis le début de cette année un crédit d’impôt de 40%.

Le chauffe-eau thermodynamique consiste en une pompe de chaleur d’une COP de l’ordre de 4, c’est à dire que pour 1kW utilisé d'électricité il va restituer 4kW de chaleur. Par contre un chauffe-eau traditionnel ne rend que 75% –  pour 1kw utilisé d'électricité il ne restitue que 750W de chaleur.  Les dispositifs peuvent être installés dans un garage non chauffé ou dans une buanderie et la pompe à chaleur prendra l’air de ces emplacements et en extraire les calories pour chauffer l’eau.  Le système s’adapte à une large plage de température et peut fonctionner entre –5°C et 35°C,  ce qui fait que même en hiver, un sous-sol pourra fournir suffisamment de chaleur pour permettre le dispositif de fonctionner.  Normalement, le dispositif aurait à être installé dans une pièce d’une surface de 8m2 pour marcher correctement, mais si la buanderie n’est pas assez grande on peut installer des conduites pour faire entrer l’air de l’extérieure et en alimenter le dispositif.  Un aspect avantageux du système est qu’il sert de déhumidificateur de l’espace alentour, ce qui est idéal dans le cas d’une buanderie.  Du point de vue écologique, il émet dix fois moins de CO2 en produisant l’eau chaude par rapport à une chaudière à combustible fossile – à gaz ou à fioul. Le système peut être installé comme appareil autonome, ou il peut être incorporé dans un système de chauffage centrale  fonctionnant à pompe à chaleur aérothermique ou géothermique.

 

Lumières baissées ou pannes d’électricité?

 

Si vous vous sentiez un peu sombre en décembre et encore une fois en mi-janvier, ce n’était probablement pas de votre faute.  En fait, pendant ces deux périodes de températures très basses pour la saison (de 7 à 8 degrés au-dessous de la normale) EDF a baissé la tension.  À cause d’une vague d’air très froid qui passait au-dessus de la France, la demande d’électricité a augmenté et a failli excéder la capacité du réseau de la satisfaire. Afin d’éviter des pannes d’électricité, on a réduit la tension de 5%.  Les soirées des 6 et 7 janvier, la consommation d’électricité a atteint 91 000 MW, selon le Réseau de Transport de l’Électricité (RTE).  Celui-ci a estimé qu’au cours des 11, 12 et 13 janvier la demande établirait un nouveau record historique, dépassant les 92 400 MW consommés le 8 janvier 2009, mais en fait il a fait un temps un peu plus doux et la demande a diminué.  La France est normalement autosuffisante en électricité, et produit 80% de ses besoins en électricité en utilisant ses 58 réacteurs nucléaires.  D’ici 2020 ce dernier nombre aura augmenté jusqu’à 60 avec la mise en service des nouveaux réacteurs de Flamanville et de Penly.  Malheureusement, début janvier on a du arrêter neuf des réacteurs existants pour des raisons techniques, ce qui a laissé le réseau sous sa capacité normale. 

La configuration du réseau fait que la France a la possibilité d’acheter jusqu’à 9 000 MW d’électricité de ses voisins européens, et le 4 janvier elle a importé 2 400 MW et 4 800 MW les 5 et 6 janvier.  En mi-décembre l’importation a dépassé les 6 600 MW, l’équivalent de six réacteurs nucléaires. La production française de l’électricité se dit « tout nucléaire »  parce qu’elle provient presque exclusivement de réacteurs nucléaires, ce qui fait qu’elle a peu d’impact sur les émissions de gaz d’effet de serre, mais les réacteurs sont lents à réagir à la demande.  Alors que des améliorations de la structure, en vue de permettre des importations plus importantes et une meilleure disponibilité des réacteurs,  réduiront les risques d’insuffisances, la Direction Générale de l'Energie et du Climat a proposé la construction de 12 centrales électriques à gaz pour satisfaire à la demande à court terme.  En Allemagne, la plupart des foyers sont chauffés au gaz ou au fioul, et une baisse de température y produit une hausse importante d’émissions de CO2.  Par comparaison, en France, beaucoup de foyers sont munis d’un système de chauffage électrique et, comme résultat, une baisse de température d’1°C augmentera la demande d’électricité de 2 100 MW, mais l’impact sur l’environnement est faible.
 

 

Bâtiment Basse Consommation

 

Au moment où j’écris, en mi-décembre 2009, le sommet de Copenhague sur la réduction du changement climatique est toujours en cours.  On exige une réduction des émissions de CO2 de 30% en Europe et de 20% dans les pays en voie de développement d’ici 2020.  Tout porte à croire qu’on n’arrivera à aucune décision car les dirigeants de chaque pays s’occupent avant tout de protéger leurs propres économies.  Néanmoins, le gouvernement français poursuit activement ses projets ambitieux de freiner la consommation d’énergie et les émissions des gaz d’effet de serre. La politique vedette de Sarkozy, désignée Grenelle de l'Environnement comprend une cible que toute maison neuve ait un niveau de consommation de l’énergie de 50kWh par m2 par an.  Une maison qui est construite à cette norme est désignée Bâtiment Basse Consommation ou BBC, mais il y en a très peu qui ont atteint ce niveau,  et bien sûr qu’il y a un coût pour l’atteindre. 

 

À présent, il y a beaucoup de discussion et de recherches sur la possibilité que le BBC soit viable dans le secteur de la construction de maisons sur une grande échelle.  Les études visent deux systèmes de ventilation, trois sortes d’énergie (électricité, gaz et bois) pour cinq sortes de chauffages, et six méthodes de production d’eau chaude sanitaire dans les huit zones climatiques de la France.  Au total, on a effectué 25 000 simulations.  Ces idéaux nobles apporteront des réductions importantes de consommation domestique d’énergie  à l’avenir, mais que faire maintenant ? 

 

Je trouve assez souvent qu’il y a des taux de consommation d’énergie qui sont inutilement trop élevés dans des maisons mal isolées.  En tant qu’installateur de chauffage, je suis obligé de calculer les pertes d’énergie d’un bâtiment  pour fournir des moyens suffisants de chauffage pour que ses occupants soient confortables.  Dans ce but, j’effectue une simulation qui montre les coûts annuels du système de chauffage.  En changeant les paramètres d’isolation on peut arriver à des différences stupéfiantes.   Par exemple, étudiions une maison moyenne de 120 m2 qui a des plafonds de 2,50m. 

 

Avec de l’isolation aux normes de 1970, c ‘est à dire sans isolation des murs, avec du simple vitrage, et un minimum d’isolation du grenier, le coût annuel projeté de chauffage par électricité serait de 2373 €, mais avec de l’isolation aux normes de 2005, ce chiffre serait coupé en deux, soit 1278 €.  En se servant d’une pompe à chaleur aérothermique, ces chiffres serait de 850 € et 429 €, respectivement.  Si vous voulez savoir davantage sur les pertes de chaleur de votre maison, il suffit de commander une thermographie ou une expertise thermique  complète.