Economies d'électricité

Parmi les différentes énergies que nous utilisons dans nos habitats, l'électricité est la plus "noble".
En effet, on peut assez facilement la transformer en toutes les autres formes d'énergie : mécanique, radio-électrique (lumineuse), chaleur, etc., avec un rendement correct.

D'autre part, l'électricité est distribuée via un réseau : vous pouvez en utiliser autant que vous pouvez en payer, vous n'avez pas à vous soucier de l'approvisionnement. L'énergie arrive chez vous en quantité, à l'heure que vous voulez.

La contrepartie de cette souplesse est que produire de l'électricité avec un bon rendement n'est pas facile et l'électricité est donc une énergie chère.

Le rendement de la chaîne de production et de transport de l'électricité est limité par des contraintes physiques, il est de l'ordre de 30 %. Cela signifie que pour obtenir une quantité d'énergie de 1 kWh d'électricité à votre compteur, il faut injecter 3 kWh dans le réseau. La différence est perdue en chaleur et rayonnement divers.

Quelques liens

Comme de plus en plus de gens, je faisais déjà la chasse aux consommations électriques cachées, mais l'idée de comptabiliser systématiquement toutes les consommations de la maison et de quantifier les gains vient de ce site.

A votre domicile, l'électricité est une énergie propre : elle ne génère pas de fumée, et ne demande aucune fourniture. C'est pour cette raison que cette énergie a été nommée à son arrivée dans les domiciles, la "fée Electricité".

Côté production, le tableau est moins favorable, puisque la plupart des moyens de produire de l'électricité ont un impact sur l'environnement, soit en terme de production de polluants ou en émission de GES (gaz à effet de serre).

En France, en 2007, les origines de l'électricité étaient distribuée comme suit (source EDF) :

L'avantage actuel du nucléaire est qu'il ne produit pas de gaz à effet de serre (GES). Malheureusement, il produit des déchets très dangereux dont la durée de vie donne le vertige (5 000, 10 000 ans), dont on ne sait pas quoi faire.

On remet la destruction et la remise en état des sites aux générations futures, en espérant qu'elles trouvent la solution, et on tente d'enterrer les déchets pour que le grand public les oublie.

Selon EDF, chaque kWh d'électricité livré en France produit 0,9 mg de déchets radioactifs à vie longue.
Pour un foyer consommant 10 000 kWh d'électricité par an (foyer avec un chauffage électrique), cela fait 9 grammes par an.
Mais si nous multiplions par tous les foyers de France, on comprends que les déchets à vie longue se forment vite et que leur stockage devient un problème épineux.

Au niveau d'un foyer, deux motivations principales :

Une motivation économique

On l'a vu, l'électricité coûte cher.
Moins on en consomme, mois la facture est lourde.

L'économie peut etre encore plus grande si la réduction de la consommation permet de diminuer le calibre de l'abonnement EDF. Le montant de l'abonnement diminue lui aussi.

Une motivation écologique

Il y a peu de moyens de produire de l'électricité sans impact sur l'environnement.

En 2008, EDF produit l'électricité française essentiellement du nucléaire. Peu de rejet de CO₂ mais d'autres problèmes que l'on laisse aux générations futures le soin de régler (gestion des déchets sur des milliers d'années, démantélement des centrales en fin de vie, etc.)

Cette prétention à une électricité soit-disant propre permet de justifier les encouragements à des modes de chauffage électrique : les radiateurs électriques et dans un moindre mesure, les pompes à chaleur.

Mais en hiver, ce sont des centrales au gaz naturel et au charbon qui absorbent les pointes de consommation.
Le paradoxe est que plus il y a de chauffages électriques, plus EDF brûle d'énergie fossiles et donc génère de CO₂.

Et la production des déchets n'est pas le seul problème : les énergies que nous consommons ne seront pas disponibles pour les générations à venir : elles ne sont pas renouvelables.
Les générations futures n'auront plus de pétrole, de gaz naturel, d'uranium, ni de charbon, car nous consommons les ressources disponibles à grande cadence, et nous ne faisons pas d'efforts pour leur en laisser.

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En 2006, nous sommes une famille ordinaire, qui donne priorité aux aspects pratiques, et paie ses factures d'électricité sans se poser de questions.

Certes, nous faisons un peu attention par éducation. Nous étions enfants à l'époque de "la chasse au Gaspi", et nous savons qu'"en France, si on n'a pas de pétrole, on a des idées" :

• nous éteignons l'éclairage en quittant une pièce
• nous coupons les appareils avec le bouton et pas la télécommande
• nous savons qu'un appareil de catégorie A est meilleur qu'un appareil de catégorie B

Mais à la maison, les appareils fixes restent branchés en permanence.
Beaucoup d'entre eux consomment un peu d'électricité alors même qu'ils ne sont pas utilisés.

Pour certains, cela se voit : ils affichent l'heure, ou surveillent un dispositif.
Mais pour beaucoup, la consommation résiduelle est seulement un maintien en activité pour la télécommande, ou juste parce que ça coute moins cher pour le fabriquant qu'un simple interrupteur.

Il est très intéressant de passer dans toutes les pièces et de mesurer la consommation de tous les appareils branchés en permanence.

Dans les rubriques suivantes, j'indique les consommations trouvées par type d'appareil, les idées pour les limiter, les consommations après mise en application des idées et les gains obtenus.

L'objectif est pratique : tout le monde sait qu'il vaut mieux éteindre la télévision avec le bouton marche/arrêt qu'avec la télécommande, mais la différence représente quelle énergie et quel coût ?

Un ordre de grandeur à retenir : une puissance électrique permanente de 10 W pendant un an consomme environ 100 kWh et coute environ 10 € sur la facture.

Dans ce qui suit, on ne réduit pas l'utilisation des appareils ou le confort.
L'objectif n'est pas de critiquer ou de réduire l'utilisation de tel ou tel appareil, mais de voir comment, sans changer beaucoup ses habitudes, on peut facilement diminuer sa consommation d'électricité.

Il est évident que si certains appareils sont supprimés, ou moins utilisés, l'économie sera encore plus importante.

Comment calculer la consommation annuelle d'un appareil ?

La consommation d'un appareil est égale à sa puissance multipliée par le temps de fonctionnement.
Si la puissance en fonctionnement et en veille sont différentes, il faut calculer les consommations dans les deux modes et les ajouter.

Exemple 1 : un appareil consomme en permanence 15 W.

Calcul du temps de fonctionnement annuel :
365 jours x 24 heures = 8760 heures

Consommation annuelle :
8760 heures x 15 W = 131400 Wh = 131,4 kWh

Exemple 2 : un appareil consomme en veille 10 W et 100 W en fonctionnement.
Il est fonctionnement 2 heures par jour toute l'année, il est en veille le reste du temps.

Calcul du temps de fonctionnement annuel :
365 jours x 2 heures = 730 heures par an de fonctionnement

Calcul du temps de veille annuel :
365 jours x 22 heures = 8030 heures par an en veille

Consommation annuelle en fonctionnement :
730 heures x 100 W = 73000 Wh = 73 kWh

Consommation annuelle en veille :
8030 heures x 10 W = 80300 Wh = 80,3 kWh

Consommation annuelle totale :
73 kWh + 80,3 kWh = 153,3 kWh

Sur cet appareil exemple, on voit que sur l'année son temps de veille consomme plus d'énergie que son temps de fonctionnement. Nous allons voir que c'est le cas de beaucoup d'appareils courants.

En prenant le coût d'1 kWh à 0,1 € (le coût réel dépend du type d'abonnement), la consommation annuelle de cet appareil coutera : 153,3 x 0,1 = 15,33 €, dont 8,03 € pour le temps de veille.

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C'est un poste difficile à quantifier : il dépend fortement de la composition de la famille et des habitudes de vie.

Je prends une situation moyenne, en comptant que 3 points lumineux sont allumés 4 heures par jour (48 semaines dans l'année). Cette durée est plus longue en hiver mais plus courte en été.

Avec des ampoules classiques, une pièce est rarement éclairée avec une puissance de moins de 75 W, soit un plafonnier, soit plusieurs sources d'éclairage de moindre puissance.

J'ai procédé au remplacement de toutes les ampoules de la maison par des fluo-compactes (sauf les toilettes).
Mon estimation est pour avoir un rendement lumineux comparable, on peut diviser la puissance par 4.

Ma crainte était que les ampoules clignotent lors de leur allumage comme le font beaucoup de tubes fluo. En fait, les ballasts électroniques évitent complètement cet inconvénient.
Par contre, il faut parfois plusieurs minutes avant que la puissance lumineuse soit complètement disponible. C'est particulièrement marqué avec certaines marques, mais ce défaut est peu visible sur d'autres (qui sont à retenir).

Pour les pièces où l'éclairage est central mais où on se trouve souvent en périphérie (cas typique : la cuisine), il existe des ampoules en couronne qui permettent d'éliminer fortement les ombres.

Ancienne consommation
(3 x 75) x 4 x 7 x 48 / 1000 = 302 kWh

Nouvelle consommation
(3 x 15) x 4 x 7 x 48 / 1000 = 60 kWh

Gain
242 kWh (soit 80 %)

Investissement
Changement des ampoules de la maison, commencé à mesure de la fin de vis des ampoules à incandescence.
Les changements anticipés se chiffrent environ 50 €.

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La Box consomme 15 W en permanence que l'ordinateur soit allumé ou pas.
Une des raisons est que nous sommes en dégroupage total, et que le téléphone fixe est relié à la Box.
En pratique, tous les membres de la famille ont un téléphone portable, le téléphone fixe a donc une moindre importance.
La Box est également reliée à la TV, mais depuis que nous avons la TNT, la qualité d'image de la TV sur ADSL et certains aléas de débit font que nous ne regardons plus la TV ADSL.

L'ordinateur et son écran sont éteints dans les règles : arrêt complet pour l'ordinateur et bouton marche/arrêt pour l'écran.
Néanmoins, la consommation permanente de ces deux appareils à l'arrêt est tout de même de 20 W.

L'idée d'économie pour l'ordinateur et son écran est de ne les alimenter que lorsque l'on s'en sert.
Les deux sont branchés sur la même multiprise avec un interrupteur.

Néanmoins, après quelques semaines, j'ai remarqué que l'extinction de la multiprise était souvent oubliée.
D'autre part, la Box ADSL étant dans une autre pièce, il n'est pas pratique de se déplacer pour aller l'allumer ou l'arrêter, donc on oublie de l'éteindre.
J'ai donc acheté deux prises radio-commandées, l'une pour la Box, l'autre pour l'ordinateur et son écran, commandées par le même canal de la radiocommande.
Avantage : on n'oublie quasiment plus de couper l'ensemble
Inconvénient : les deux prises télécommandées consomment 9 W à elles-deux en permanence.

La consommation est basée sur une utilisation de l'ordinateur pendant 2 heures chaque jour sur 48 semaines.

Ancienne consommation

Ordinateur + écran
En marche : 0,11 x 2 x 48 x 7 = 74 kWh
En veille : 0,02 x 52 x 7 x 22 = 160 kWh
Box en permanence : 15 x 24 x 365 = 131 kWh
Total : 365 kWh

Nouvelle consommation

En marche : (0,11+0,015) x 2 x 48 x 7 = 84 kWh
En veille : 0 kWh
Prises radio-commandées : 2 x 4,5 x 24 x 48 x 7 = 73 kWh
Total : 157 kWh

Gain
208 kWh (soit 60 %)

Investissement
Deux prises radio-commandées + une prise multiple : 25 €

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Encore une consommation à l'arrêt suprenante : 15 W en permanence, alors que la consommation en marche est de 25 W.

Cette chaîne HiFi ne sert qu'avec l'ordinateur, elle peut donc être coupée en même temps.
Je l'ai branchée sur la même prise multiple que l'ordinateur et son écran.

Les consommations en marche sont calculées sur la même base que celle de l'ordinateur (2 heures par jour pendant 48 semaines par an).

Ancienne consommation
En veille : (15 (W) x 24 (h) x 365 (j)) / 1000 = 131 kWh
En plus en marche : ((25-15) (W) x 2 (h/j) x 48 (s) x 7 (j/s)) / 1000 =  7 kWh
Total : 138 kWh

Nouvelle consommation
En veille : 0 kWh
En marche : (25 (W) x 2 (h/j) x 7 (j/s) x 48 (s)) / 1000 =  17 kWh
Total : 17 kWh

Gain
121 kWh (soit 88 %)

Investissement 
Dispositif commun à la box ADSL + ordinateur + écran

A noter : La chaîne HiFi du salon, un modèle plus puissant, a une consommation négligeable lorsqu'elle est arrêtée. Cela montre bien que la consommation ne dépend pas du type d'appareil mais de son modèle. Même dans une gamme d'appareils d'une même marque, les comportements peuvent être très différents.

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Notre ancienne télévision ne consommait rien quand elle était arrêtée avec son bouton marche/arrêt.

Lors de l'achat de la nouvelle (LCD), nous avons consulté les documents du fabriquant et les vendeurs. La consommation à l'arrêt complet était annoncée inférieure à 1 W, ce qui a fait pencher notre décision sur ce modèle.

En vérité, la consommation mesurée (après quelques mois) dans ce mode est de 8 W. Donc rien à voir avec ce que le fabriquant prétend et une forte régression par rapport à l'ancien modèle.
En marche l'appareil consomme 100 W.

Heureusement, après quelques tests, j'ai pu constater que l'appareil admet d'avoir son alimentation complètement coupée : il n'oublie pas pour autant les canaux et les différents réglages.

J'ai donc mis un interrupteur entre la télévision et sa prise de courant. L'interrupteur est tout à côté de l'appareil, on oublie donc peu de le couper.

Pour les calculs, on prend pour base un fonctionnement moyen de 2 heures par jour pendant 48 semaines.
Je sais c'est beaucoup, mais ce ne sont pas toujours les mêmes membre de la famille qui sont devant la télévision.

Ancienne consommation
En veille : 0,008 x 24 x 365 = 70 kWh
En marche en plus : (0,1-0,008) x 2 x 48 x 7 = 62 kWh
Total : 132 kWh