29. sep 2023

Finaliste du Hackathon KNX: Sharlynsland : une maison où KNX, panneaux photovoltaïques et suivi génèrent des économies de 35 %

Finaliste du Hackathon KNX: Sharlynsland : une maison où KNX, panneaux photovoltaïques et suivi génèrent des économies de 35 %
Finaliste du Hackathon KNX: Sharlynsland : une maison où KNX, panneaux photovoltaïques et suivi génèrent des économies de 35 %

Lynn Bayer explique les efforts déployés par lui et son épouse pour rendre leur maison luxembourgeoise efficace et respectueuse de l'environnement, tout en leur permettant des économies d'énergie de 35 %.

En 2019, nous nous sommes lancés dans la rénovation d'une maison vieille de 60 ans pour en faire une demeure autosuffisante. 

Il s'agit d'un processus progressif impliquant de suivre et d'analyser notre consommation d'énergie, d'intégrer des technologies de maison intelligente et d'utiliser des sources d'énergie renouvelables telles que des panneaux solaires. 

Une partie cruciale de ce projet consistait à utiliser les systèmes d'automatisation et de suivi KNX afin d'améliorer notre façon d'utiliser l'énergie.

L'avantage de KNX

La technologie KNX joue un rôle crucial dans ce projet. Grâce à un choix de plus de 8000 produits compatibles, KNX nous a permis de concevoir une solution très polyvalente et personnalisée répondant parfaitement à nos besoins. Comme notre objectif était de mesurer et d'automatiser autant que possible, nous utilisons des détecteurs de présence, des interrupteurs avec détection de température, des contacts portes/fenêtres, des compteurs d'énergie et des actionneurs avec mesure d'énergie. Les domaines clés de l'automatisation sur lesquels nous nous sommes concentrés sont le chauffage, l'éclairage et les volets.

Nous avons d'abord mis en œuvre des systèmes d'automatisation standard telle que le déclenchement des lumières par des détecteurs de présence, le contrôle de la température de chaque pièce et des volets automatisés pour assurer le refroidissement en été, et pour laisser entrer le soleil en hiver. Tout cela a considérablement augmenté notre confort, mais comme nous n'avons pas mesuré notre consommation avant et après l'installation de ces systèmes, il est difficile de quantifier les économies d'énergie réalisées au cours de cette phase.

Les produits KNX que nous avons utilisés comprennent des interrupteurs en verre MDT Smart, des détecteurs de présence, des détecteurs binaires, divers actionneurs et un compteur d'énergie, de même qu'un compteur d'eau Lingg & Janke, un actionneur de chauffage eVoKNX, une alimentation Enertex Bayern KNX, un détecteur Steinel True Presence, des détecteurs de présence ESYLUX et un interrupteur GVS Smart Touch.

Ajout d'un système photovoltaïque

Avec l'ajout d'un mini système photovoltaïque de 800 W, nous sommes en mesure de couvrir nos besoins énergétiques de base pendant la journée en été, et même de générer un surplus d'énergie pour des activités telles que la lessive ou le séchage. Un écran MDT nous tient informés de notre production d'énergie, de la consommation domestique et de toute l'énergie réinjectée dans le réseau.

Un suivi pour savoir ce que vous utilisez et combien vous économisez

Une fois que nous avons mis en œuvre le suivi de l'énergie, grâce aux données de l'installation KNX, nous avons pu voir quelle quantité nous utilisions et combien nous économisions. Les calculs, graphiques et automatisations pour économiser de l'énergie ont été réalisés à l'aide de Home Assistant, Node Red et PowerCalc.

Home Assistant joue un rôle crucial en tant que cerveau de la maison. Il agit comme une plaque tournante centrale qui orchestre et gère divers appareils intelligents et systèmes d'automatisation, unissant le tout de manière transparente.

Image – Suivi énergétique du mini PV - Visualisation montrant la production d'énergie du mini système photovoltaïque (ci-dessous) et la consommation énergétique du ménage (ci-dessus) au cours de la journée.

Voici quelques chiffres illustrant les économies réalisées :

  • au cours des deux dernières années et demie, nous avons économisé 100 000 litres d'eau en utilisant environ 95 % d'eau de pluie et 5 % d'eau du puits. La consommation et l'épuration sont surveillées par KNX. Nous avons décidé de ne pas raccorder la maison au réseau d'eau et avons économisé 25 000 € en investissant 3500 € dans notre système d'eau ;
  • notre petit système photovoltaïque de 800 W produit 800 kWh d'électricité par an et nous en consommons 600 kWh, ce qui représente 20 % de notre consommation totale. Le coût du mini système photovoltaïque était de 500 €. L'économie annuelle calculée à 0,25 €/kWh est de 150 €, soit un retour sur investissement de 3,3 ans, en tenant compte du prix de l'énergie ;
  • en analysant nos données de consommation d'énergie, nous avons constaté que nous avons économisé 144 kWh supplémentaires, et 36 € en supprimant un disque dur inutilisé de notre réseau domestique ;
  • le suivi nous a indiqué que les vieilles ampoules de notre cuisine consommaient beaucoup d'énergie, et nous les avons donc remplacées par des lampes LED coûtant 9 €, ce qui nous a permis d'économiser 220 kWh/an et 57 €, soit environ 7 % de notre consommation globale dans la cuisine seulement, pour un retour sur investissement après 2 mois.

Rester informé

Nous utilisons un écran/interrupteur en verre MDT KNX pour afficher la consommation réelle d'énergie électrique de la maison. 

Grâce à cet appareil, nous sommes devenus plus conscients de la quantité d'énergie que nous utilisons. 

Par exemple, au début de l’hiver dernier, nous avons constaté que notre consommation électrique de base avait augmenté. La cause en était les pompes à eau pour le système de chauffage.

Économies supplémentaires

Notre système de chauffage fonctionne en coordination avec les contacts des fenêtres, s'ajustant automatiquement lorsque les fenêtres sont ouvertes et établissant un équilibre entre confort et économie d'énergie. Une fonction de géolocalisation optimise les réglages de température lorsque nous sommes absents, économisant ainsi de l'énergie sans sacrifier le confort et utilisant la programmation basée sur le calendrier pour réduire davantage la température en notre absence. La nuit, le système abaisse la température, garantissant un sommeil réparateur et permettant davantage d'économies d'énergie.

Le surplus d'énergie généré par le système photovoltaïque pendant la journée est utilisé pour automatiser le lave-vaisselle et le lave-linge. Même si nous démarrons ces appareils le matin avec une énergie limitée, elles ne fonctionnent que s’il reste une quantité d’énergie prédéterminée.

J'ai aussi une machine à expresso traditionnelle qui met 20 minutes à se réchauffer. Plutôt que de fonctionner selon une horloge, puisque nos enfants nous réveillent à des heures différentes chaque jour, la machine a été automatisée pour s'allumer lorsque je débranche mon téléphone du chargeur. Lorsqu'elle est prête, j'entends une annonce des haut-parleurs Sonos et 10 minutes plus tard, elle s'éteint. L'annonce et l'automatisation d'arrêt fonctionnent également si la machine est allumée manuellement via l'actionneur KNX. Je ne suis pas certain de l’économie d’énergie que cela représente, mais dans une maison précédente, il m'est arrivé d'oublier d’éteindre la machine pendant tout un week-end.

Conclusion

Le suivi de la consommation électrique joue un rôle clé dans la compréhension de la consommation d’énergie. En analysant les modes de consommation, il devient possible d'identifier les domaines où l’efficacité énergétique peut être améliorée et de prendre des décisions éclairées quant aux actions à entreprendre, telles que la mise à niveau vers des appareils plus efficaces.

En explorant et en élargissant continuellement nos capacités d'automatisation et de suivi, nous avons transformé notre maison en un espace de vie intelligent et efficace. Comme nous vivons déjà d'une manière respectueuse de l'environnement et que notre consommation d'énergie est déjà faible, les économies supplémentaires ne seront pas aussi spectaculaires que pour un ménage dont la consommation initiale est élevée, mais selon Internet, la consommation d'énergie annuelle moyenne d'une famille de quatre personnes au Luxembourg serait de 4000 kWh, alors que la nôtre est de 2600 kWh, soit 35 % de moins.

Lynn Bayer est consultant en énergies renouvelables et en gestion de l'énergie, et il est également partenaire KNX.

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