29. Sep 2023
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.
