Brevet FR2990016A1 — publié le 20131101

Installation pour le chauffage domestique La présente invention concerne une installation pour le chauffage domestique. Pour chauffer une habitation, il est courant d'utiliser une chaudière conçue pour brûler un combustible fossile (mazout, gaz, etc.) afin de porter à une température requise un volume d'eau qui est ensuite mis en circulation à travers le circuit de chauffage et de distribution d'eau chaude équipant l'habitation. Du fait de l'augmentation du prix des combustibles fossiles utilisés pour le chauffage et la production d'eau chaude d'une habitation, il existe maintenant un besoin pour des installations pour le chauffage domestique dont le coût d'exploitation est réduit. La présente invention a donc pour but de proposer une installation pour le chauffage domestique dont le coût d'exploitation est sensiblement nul. Pour cela l'invention a pour objet une installation pour le chauffage domestique destinée à être couplée à un réseau d'alimentation électrique externe géré par un opérateur, caractérisé en ce qu'elle comporte : un réseau électrique domestique raccordé électriquement audit réseau d'alimentation électrique externe via des moyens de raccordement adaptés ; un moyen de génération d'énergie électrique à partir d'une énergie renouvelable connecté au réseau électrique domestique et propre à fournir une première puissance électrique au réseau d'alimentation électrique externe ; et une pompe à chaleur connectée au réseau électrique domestique et propre à consommer une seconde puissance électrique fournie par le réseau d'alimentation électrique externe, l'installation étant dimensionnée de telle sorte que le produit de la première puissance électrique par un prix de vente d'une puissance électrique à l'opérateur du réseau externe soit supérieur ou égal au produit de la seconde puissance électrique par un prix d'achat d'une puissance électrique à l'opérateur du réseau externe. Suivant les modes particuliers de réalisation, l'installation comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : le moyen de génération d'énergie électrique comporte une éolienne. l'éolienne est propre à fournir une puissance électrique totale entre 3 000 et 5 000 kWh par an. - le moyen écologique de génération d'énergie électrique comporte au moins un panneau photovoltaïque. - le ou chaque panneau photovoltaïque est du type CIGS (Cuivre-IndiumGallium-Selenium).35 une pluralité de panneaux photovoltaïques propre à fournir une puissance électrique totale entre 3 000 et 4 500 kWh. la pompe à chaleur est du type air/eau ou du type air/air. l'installation comporte, en outre, une chaudière, la pompe à chaleur étant alors conçue pour fonctionner en « relève de chaudière ». D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, et faite en se référant à l'unique figure qui est une représentation schématique de l'installation selon l'invention. Sur la figure 1, l'installation pour le chauffage domestique est référencée de manière générale par le chiffre 1. Elle est destinée à équiper une habitation 2 afin de répondre aux besoins de chauffage et de production d'eau chaude de ses habitants. Typiquement, les besoins thermiques moyens d'un particulier (un ménage) ayant une habitation de 100 m2 varient, en France, entre 10 000 et 30 000 kWh. L'installation 1 comporte un réseau électrique domestique 3 et un circuit d'eau chaude 5. L'installation 1 comporte également plusieurs moyens de génération d'énergie électrique à partir d'une énergie dite renouvelable. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, l'installation 1 comporte une éolienne 7, située sur le toit de l'habitation 2. Le générateur de puissance électrique de l'éolienne 7 est connecté électriquement au réseau 3 via un onduleur 9. L'éolienne 7 est ainsi apte à fournir au réseau 3 une puissance électrique totale, entre 3 000 et 5 000 kWh par an. L'installation 1 comporte également, en tant que moyen de génération d'énergie électrique à partir d'une énergie renouvelable, une pluralité de panneaux photovoltaïques 11 disposés par exemple sur le toit de l'habitation 2. Chaque panneau 11 est de préférence du type CIGS (Cuivre-Indium-Gallium-Selenium), car ce type de panneau présente un bon rendement, de l'ordre de 1 000 kWh par an pour 1 kWc (kilo Watt crète). Les différents panneaux photovoltaïques 11 sont connectés électriquement au réseau 3 via un onduleur 13. Ils sont propres à fournir une puissance électrique totale entre 3 000 et 4 500 kWh. Le réseau électrique domestique 3 est propre à fournir une partie de la puissance électrique générée par les moyens écologiques 7, 9 et 11, 13, aux différents équipements de l'habitation 2, tels qu'une lampe 15, un téléviseur 17, etc. L'installation 1 est couplée à un réseau d'alimentation électrique externe géré par un opérateur. Ce réseau est référencé de manière générale par la référence numérique 15 sur la figure 1. Le réseau électrique domestique 3 est raccordé électriquement au réseau d'alimentation électrique externe 15 via des moyens de raccordement 17 comportant, entre autre, un compteur de vente 21, conçu pour mesurer une première puissance électrique fournie par le réseau 3 au réseau 15. Les moyens de raccordement 17 comportent également un compteur d'achat 23 conçu pour mesurer une seconde puissance électrique fournie par réseau 15 au réseau 3. L'installation 1 comporte une pompe à chaleur 25 connectée au réseau électrique domestique 3. La pompe à chaleur 25 est propre à consommer une puissance électrique sur le réseau domestique 3 pour chauffer un volume d'eau qui sera ensuite mis en circulation dans le circuit 5. La pompe à chaleur 25 est du type air/eau. En variante, elle est du type air/air. Les pompes à chaleur présentent un coefficient de performance élevé, de l'ordre de 4. Ce coefficient indique que pour 1 kW de puissance électrique consommée, la pompe produit 4 kW de chaleur. Enfin, dans le mode de réalisation particulier de la figure 1, l'installation comporte une chaudière 29 classique, propre à brûler un combustible fossile afin de chauffer un volume d'eau qui sera ensuite mis en circulation dans le circuit 5. Ainsi, la pompe à chaleur 25 fonctionne en « relève de chaudière ». Dans ce mode de fonctionnement, la pompe 25 fonctionne en priorité tant que son coefficient de performance est acceptable, c'est-à-dire tant que la température extérieure (constituant la source froide) n'est pas inférieure à une température seuil. En dessous de cette température seuil, la chaudière 29 est utilisée pour le chauffage. En variante, l'installation ne comporte par de chaudière et la pompe à chaleur fournit l'ensemble de l'eau chaude du circuit 5, quelles que soient les conditions de température extérieures à l'habitation 2. Le circuit 5 comporte un ballon 31 constituant un réservoir d'eau chaude, un radiateur 33, etc. Au moment de son implantation, l'installation 1 est dimensionnée de sorte que le produit de la première puissance électrique d'origine éolienne ou photovoltaïque fournie depuis le réseau domestique 3 au réseau externe 15, par un prix de vente d'une puissance électrique à l'opérateur du réseau 15, soit supérieur ou égal au produit de la seconde puissance électrique fournie par le réseau externe 15 au réseau domestique 3 et destinée à être consommée par la pompe à chaleur 25, par un prix d'achat d'une puissance électrique à l'opérateur du réseau 15. Dans l'état actuel de la législation, l'opérateur doit acheter, à un particulier, une puissance électrique ayant pour origine une énergie renouvelable, à un prix de vente unitaire supérieur au prix d'achat unitaire correspondant au prix auquel l'opérateur vent à ce particulier une puissance électrique d'origine quelconque circulant sur le réseau qu'il exploiter. Actuellement, un rapport de l'ordre de trois existe entre le prix de vente et le prix d'achat. Il est donc économiquement rentable pour le particulier de fournir tout ou partie de l'énergie produite de manière écologique grâce aux moyens 7 à 13 à l'opérateur, puis de consommer chez cet opérateur une énergie correspondant à l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'habitation, et en particulier l'énergie nécessaire au chauffage. Pour limiter la consommation d'énergie auprès de l'opérateur, il est particulièrement avantageux que l'installation comporte une pompe à chaleur qui constitue l'équipement de chauffage électrique domestique qui présente le meilleur coefficient de performance. Ainsi, en combinant les deux avantages précédents, l'installation selon l'invention présente un coût d'exploitation sensiblement nul, permettant d'amortir les investissement nécessaire au déploiement de l'installation en quelques temps. REVENDICATIONS1.- Installation (1) pour le chauffage domestique destinée à être couplée à un réseau d'alimentation électrique externe (15) géré par un opérateur, caractérisé en ce qu'elle comporte : - un réseau électrique domestique (3) raccordé électriquement audit réseau d'alimentation électrique externe via des moyens de raccordement adaptés (21, 23) ; - un moyen de génération d'énergie électrique à partir d'une énergie renouvelable (7, 9, 11, 13) connecté au réseau électrique domestique et propre à fournir une première puissance électrique au réseau d'alimentation électrique externe ; et, une pompe à chaleur (25) connectée au réseau électrique domestique et propre à consommer une seconde puissance électrique fournie par le réseau d'alimentation électrique externe, l'installation étant dimensionnée de telle sorte que le produit de la première puissance électrique par un prix de vente d'une puissance électrique à l'opérateur du réseau externe soit supérieur ou égal au produit de la seconde puissance électrique par un prix d'achat d'une puissance électrique à l'opérateur du réseau externe. 2.- Installation selon la revendication 1, dans laquelle le moyen de génération d'énergie électrique comporte une éolienne (7). 3.- Installation selon la revendication 2, dans laquelle ladite éolienne est propre à fournir une puissance électrique totale entre 3 000 et 5 000 kWh par an. 4.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le moyen écologique de génération d'énergie électrique comporte au moins un panneau photovoltaïque (11). 5.- Installation selon la revendication 4, dans laquelle le ou chaque panneau photovoltaïque (11) est du type CIGS (Cuivre-Indium-Gallium-Selenium). 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, comportant une pluralité de panneaux photovoltaïques propre à fournir une puissance électrique totale entre 3 000 et 4 500 kWh. 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la pompe à chaleur (25) est du type air/eau ou du type air/air. 8.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant, en outre, une chaudière (29), la pompe à chaleur (25) étant alors conçue pour fonctionner en « relève de chaudière ».