Collecte et analyse des idées individuelles en matière d’économies d’énergie

Il s’agit d’un commentaire de la catégorie «analyse», au sens exposé ci-dessus. Les commentaires/corrections sont les bienvenus.

Il se trouve dans le statut «brouillon»/«analyse préalable».

MODIFIER (2022-10-28): Les paramètres relatifs à la «douche» ont été ajustés pour donner une estimation plus prudente
des économies potentielles. Les valeurs antérieures pour la durée et le débit étaient
respectivement de 5 min et de 10 l/minute. La température cible était auparavant de 38 degrés C.

Potentiel d’économies d’énergie grâce à la réduction de la consommation d’eau chaude des ménages: douche
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1. Calculer la quantité d’eau chaude utilisée (V_ww) par douche et l’équivalent énergie:

Hypothèses:
— installation moyenne de douche avec un débit d’eau de 10 litres par minute
— température à la sortie de la chaudière à eau chaude locale: T_bwo = 60 deg C [1]
- température à l’entrée du mélangeur d’eau de douche: 55 DEG C = T_mwi [1]
- température de l’eau froide interne: 12 DEG C = T_mci [avg., est.]
- température de consigne de la sortie de la douche: 35 DEG C = T_tgt
— débit d’eau au niveau de la douche active: 8 litres par minute = v
- durée de la douche: 3 minutes = T_dur
- capacité calorifique d’eau: c_V = 4,2 kJ/(kg K), voir [3]

Rapport de mélange, exprimé par la part d’eau chaude gamma, à partir de

    T_tgt = gamma T_mwi + (1-gamma) T_mci = T_mci + gamma (T_mwi — T_mci)
gamma = (T_tgt — T_mci)/(T_mwi — T_mci) = 23/43

La sortie d’un mélangeur de litres n’est que gamma * 1 litres d’eau chaude.
Suit la quantité d’eau chaude par prise d’une douche: 

    V_ww = T_dur * v * gamma = 24 * 23/43 litres = environ 13 litres

Pour chauffer cette quantité d’eau froide, supposée simplicité, la température T_sci = T_mci = 12 deg C,
à T_bwo, nécessite au moins l’énergie

    Delta Q = V_ww *\ rho * (T_bwo — T_mci) * c_V = 13 kg * 48 K * 4,2 kJ/(kg K) = environ 2,62 MJ

Cette énergie est celle qui ne tient pas compte des pertes survenant au cours du trajet
entre la centrale électrique et la chaudière à eau chaude de la maison. Si l’on considère
le rendement de la chaudière eta = 80 %, alors à la limite de la maison, la quantité d’énergie
nécessaire est de 2,62 MJ/0.8 = 3,275 MJ. (par prise d’une douche)

(Pour calculer la demande d’énergie sur la base du «gaz importé», les pertes
supplémentaires survenant dans les centrales électriques doivent encore être prises en compte.)

2. Le nombre de personnes prenant une douche une fois par jour, dans un pays exemplaire de l’UE:

Supposons qu’une part de 65 % de la population prenne quotidiennement une douche. Dans un pays de
80 millions de personnes, la quantité totale d’énergie consommée par cette part pour prendre une douche est,
quotidiennement: 80 * 10 ^ 6 * 0.65 * 3,275 MJ/etaéléments p = 170.3 * 10 ^ 6 MJ/etarep = 170.3 * 10 ^ 12 J/eta[p]. 
Par an, cette part d’énergie est d’environ 62.2 * 10 ^ 15 J/eta[p] =: W_showeringA_DE. 
(Ici etaà p = rendement de la centrale électrique)

3. Comparaison:
Équivalent énergétique de gaz importé de Russie dans l’UE, chaque année, en 2019:
6876 * 10 point 15 de l’arrêt [4] [4b]. A importé en Allemagne environ un tiers de celle-ci, soit 2300 * 10 ^ 15 J par an.
Ainsi: On utilise l’équivalent d’environ 2,7 %/etoup de cette quantité importée (calcul préalable!)
pour mettre en évidence la part de la population mentionnée.

5. Réserves et commentaires

Après la modification: Les montants relatifs à la durée et au débit de présentation supposent désormais une personne
plus consciente des ressources, afin d’éviter de surestimer le potentiel d’économies.  
La part de l’énergie par rapport aux importations en provenance de Russie semble élevée. [À FAIRE: recoupement] Il est
probable qu’un type d’énergie spécifique soit comparé à une consommation provenant de tous les types d’énergie primaire.
— Au cours de la période estivale, la température de l’eau froide sera probablement plus élevée que ce qui est supposé ici, ce qui réduira la
consommation d’énergie calculée.
— Dans la section «Comparaison», il faut comprendre que les quantités d’énergie
liées les unes aux autres ne sont que des valeurs numériques, quel que soit le flux énergétique réel.
  Par exemple, économiser la moitié de cette énergie utilisée ne se traduira pas par une réduction de la
consommation de gaz naturel de la même quantité. Cela est dû au chauffage, entre autres, de la
douche réalisée dans les foyers à partir de différents intrants énergétiques, d’autres grands types étant
a) l’électricité (qui n’est produite qu’à partir d’une certaine part du
gaz naturel) et b) le pétrole (dont la réduction de la consommation n’aura qu’une incidence mineure sur la consommation de gaz).
  Donc «équivalent de». L’application de facteurs dûment étudiés permettrait la
conversion en quantités de gaz importées économisées.

6. Références

[1] https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/haushalt-wohnen/warmwasser#gewusst-wie

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacity

[4] https://www.businessinsider.de/wirtschaft/handel/wenn-wir-komplett-auf-russisches-gas-verzichteten-so-viel-muesste-in-der-eu-eingespart-werden-a/

[4b] https://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/DE/Home/home_node.html

Quelle quantité d’énergie gagnerons-nous si nous cessons de consommer des boissons rafraîchissantes?