Maîtrise de la demande d’Electricité Etude … · Commission des Communautés Electricité...

Commission des Communautés Electricité Agence de l'EnvironnementEuropéennes de France et de la Maîtrise de

l'Energie

Maîtrise de la demande d’Electricité

Etude expérimentale des appareils de cuisson, defroid ménager et de séchage dans 100 logements

PROJET ECUEL

PROGRAMME SAVECONTRAT N° 4.1031/Z/96-146

Rapport final

Juin 1999

CABINET OLIVIER SIDLER PW CONSULTING Ingénierie énergétique 62, Northern GroveFRANCE - 26160 FELINES S/RIMANDOULE WEST DIDSBURY TEL & FAX : + 33 475.90.18.54 G.B.- MANCHESTER, M20 2NW Email : [email protected] E-mail : [email protected]

Union Européenne Table des matières EDF - ADEME

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Table des matières.

RÉSUMÉ. 1

INTRODUCTION. 5

CHAPITRE 1 : RAPPEL DES OBJECTIFS, MOYENS ET MÉTHODES DU PROJET. 6

1.1 LES PARTENAIRES. 61.2 LES OBJECTIFS. 61.3 MÉTHODOLOGIE EXPÉRIMENTALE. 71.4 LE TRAITEMENT INFORMATIQUE DES DONNÉES. 9

PARTIE 1 : LA CUISSON ELECTRIQUE 10

CHAPITRE 2 : ETUDES GÉNÉRALES SUR LA CUISSON ÉLECTRIQUE. 11

2.1 CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCHANTILLON. 112.1.1 TAUX D'ÉQUIPEMENT DES MÉNAGES SUIVIS. 112.1.2 OCCUPATION DES LOGEMENTS. 122.1.3 SUPERFICIE DES LOGEMENTS. 132.2 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 142.2.1 COURBE DE CHARGE JOURNALIÈRE MOYENNE DES APPAREILS DE CUISSON. 142.2.2 COURBE DE CHARGE HORAIRE MOYENNE DES APPAREILS DE CUISSON. 152.2.3 COURBE DES FRÉQUENCES CUMULÉES DES PUISSANCES APPELÉES. 162.2.4 COURBE DES FRÉQUENCES CUMULÉES DES CONSOMMATIONS EN FONCTION DES PUISSANCESAPPELÉES. 172.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 182.3.1 CLASSIFICATION DES APPAREILS DE CUISSON ÉLECTRIQUES. 182.3.2 CONSOMMATION ÉLECTRIQUE DES APPAREILS DE CUISSON VUE DU RÉSEAU. 202.3.3 PART DE LA CUISSON COMPARÉE À LA CONSOMMATION TOTALE D’ÉLECTRICITÉ (HORSCHAUFFAGE ET EAU CHAUDE). 212.3.4 CONSOMMATION MOYENNE DE L’ENSEMBLE DU POSTE CUISSON. 222.3.5 SAISONNALITÉ DE LA CONSOMMATION DE LA CUISSON ÉLECTRIQUE. 232.4 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PAR HABITANT. 24

CHAPITRE 3 : LES CUISINIÈRES ÉLECTRIQUES. 27

3.1 CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCHANTILLON. 273.2 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 273.2.1 EXEMPLE DE COURBE DE CHARGE. 273.2.2 DISTRIBUTION DES PUISSANCES APPELÉES. 283.2.3 COURBE DE CHARGE HORAIRE MOYENNE. 293.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 303.3.1 CONSOMMATION ANNUELLE MOYENNE. 303.3.2 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PAR HABITANT. 32


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3.4 DURÉE DE FONCTIONNEMENT ET NOMBRE DE CYCLES QUOTIDIENS. 323.4.1 DURÉE D'UTILISATION. 323.4.2 NOMBRE DE CYCLES DE CUISSON QUOTIDIENS. 33

CHAPITRE 4 : PLAQUES DE CUISSON. 34

4.1 CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCHANTILLON. 344.2 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 364.2.1 PLAQUES EN FONTE. 364.2.1.1 Exemple de courbe de charge. 364.2.1.2 Distribution des puissances appelées. 374.2.1.3 Courbe de charge horaire moyenne. 384.2.2 TABLES À INDUCTION. 394.2.2.1 Exemple de courbe de charge. 394.2.2.2 Distribution des puissances appelées. 404.2.2.3 Courbe de charge horaire moyenne. 424.2.2.4 Consommation de veille. 434.2.3 TABLES VITROCÉRAMIQUES RADIANTES OU À HALOGÈNE. 444.2.3.1 Exemple de courbe de charge. 444.2.3.2 Distribution des puissances appelées. 454.2.3.3 Courbe de charge horaire moyenne. 474.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 484.3.1 PLAQUES EN FONTE. 484.3.1.1 Consommation annuelle moyenne. 484.3.1.2 Consommation d'énergie par habitant. 494.3.1.3 Consommation d'énergie par cycle de cuisson. 504.3.1.4 Consommation d'énergie par heure de fonctionnement. 534.3.2 TABLES À INDUCTION. 544.3.2.1 Consommation annuelle moyenne. 544.3.2.2 Consommation annuelle de veille 544.3.2.3 Consommation d'énergie par habitant. 564.3.2.4 Consommation d'énergie par cycle de cuisson. 564.3.2.5 Consommation d'énergie par heure de fonctionnement. 594.3.3 TABLES VITROCÉRAMIQUES RADIANTES OU À HALOGÈNE. 604.3.3.1 Consommation annuelle moyenne. 604.3.3.2 Consommation d'énergie par habitant. 614.3.3.3 Consommation d'énergie par cycle de cuisson. 624.3.3.4 Consommation d'énergie par heure de fonctionnement. 654.4 DURÉES DE FONCTIONNEMENT ET NOMBRE DE CYCLES QUOTIDIENS. 654.4.1 PLAQUES EN FONTE. 664.4.1.1 Durée d'utilisation. 664.4.1.2 Nombre de cycles de cuisson quotidiens. 664.4.2 TABLES À INDUCTION. 674.4.2.1 Durée d'utilisation. 674.4.2.2 Nombre de cycles de cuisson quotidiens. 674.4.3 TABLES VITROCÉRAMIQUES RADIANTES OU À HALOGÈNE. 684.4.3.1 Durée d'utilisation. 684.4.3.2 Nombre de cycles de cuisson quotidiens. 694.5 BILAN ÉNERGÉTIQUE ET ÉCONOMIQUE DES TABLES DE CUISSON ÉLECTRIQUES. 704.5.1 ETUDE ÉNERGÉTIQUE COMPARATIVE DES PLAQUES DE CUISSON. 704.5.2 SEUILS DE RENTABILITÉ. 74

CHAPITRE 5 : LES FOURS ÉLECTRIQUES. 77

5.1 CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCHANTILLON. 77


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5.2 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 785.2.1 ENSEMBLE DES FOURS. 785.2.1.1 Distribution des puissances appelées. 785.2.1.2 Courbe de charge horaire moyenne. 795.2.2 FOURS À NETTOYAGE MANUEL. 805.2.2.1 Exemple de courbe de charge. 805.2.2.2 Distribution des puissances appelées. 815.2.2.3 Courbe de charge horaire moyenne. 825.2.3 FOURS À CATALYSE. 835.2.3.1 Exemple de courbe de charge. 835.2.3.2 Distribution des puissances appelées. 835.2.3.3 Courbe de charge horaire moyenne. 845.2.4 FOURS À PYROLYSE. 855.2.4.1 Exemple de courbe de charge. 855.2.4.2 Distribution des puissances appelées. 865.2.4.3 Courbe de charge horaire moyenne. 875.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 885.3.1 ENSEMBLE DES FOURS DE CUISINE. 885.3.1.1 Consommation annuelle moyenne. 885.3.1.2 Consommation d'énergie par habitant. 895.3.1.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement. 905.3.2 FOURS À CATALYSE. 945.3.2.1 Consommation annuelle moyenne. 945.3.2.2 Consommation d'énergie par habitant. 955.3.2.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement. 955.3.3 FOURS À PYROLYSE. 985.3.3.1 Consommation annuelle moyenne. 985.3.3.2 Consommation d'énergie par habitant. 995.3.3.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement. 1005.3.3.4 Les cycles de nettoyage par pyrolyse. 1035.4 DURÉES DE FONCTIONNEMENT ET NOMBRE DE CYCLES QUOTIDIENS. 1055.4.1 ENSEMBLE DES FOURS DE CUISINE. 1055.4.1.1 Durée d'utilisation. 1055.4.1.2 Nombre de cycles quotidiens. 1055.4.2 FOURS À CATALYSE. 1065.4.2.1 Durée d'utilisation. 1065.4.2.2 Nombre de cycles quotidiens. 1075.4.3 FOURS À PYROLYSE. 1075.4.3.1 Durée d'utilisation. 1075.4.3.2 Nombre de cycles quotidiens. 1085.5 ANALYSE COMPARATIVE DES DIFFÉRENTS TYPE DE FOURS. 109

CHAPITRE 6 : LES MINI-FOURS 111

6.1 CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCHANTILLON. 1116.2 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 1116.2.1 ENSEMBLE DES MINI-FOURS. 1116.2.1.1 Distribution des puissances appelées. 1116.2.1.2 Courbe de charge horaire moyenne. 1136.2.2 MINI-FOURS À NETTOYAGE MANUEL. 1146.2.2.1 Exemple de courbe de charge. 1146.2.2.2 Distribution des puissances appelées. 1146.2.2.3 Courbe de charge horaire moyenne. 1156.2.3 MINI-FOURS À CATALYSE. 1166.2.3.1 Exemple de courbe de charge. 116


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6.2.3.2 Distribution des puissances appelées. 1176.2.3.3 Courbe de charge horaire moyenne. 1176.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 1186.3.1 ENSEMBLE DES MINI-FOURS. 1186.3.1.1 Consommation annuelle moyenne. 1186.3.1.2 Consommation d'énergie par habitant. 1196.3.1.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement. 1206.3.2 MINI-FOURS À NETTOYAGE MANUEL. 1226.3.2.1 Consommation annuelle moyenne. 1226.3.2.2 Consommation d'énergie par habitant. 1236.3.3 MINI-FOURS À CATALYSE. 1246.3.3.1 Consommation annuelle moyenne. 1246.3.3.2 Consommation d'énergie par habitant. 1246.4 DURÉE DE FONCTIONNEMENT ET NOMBRE DE CYCLES QUOTIDIENS DES MINI-FOURS. 1256.4.1 DURÉE D'UTILISATION. 1256.4.2 NOMBRE DE CYCLES QUOTIDIENS. 126

CHAPITRE 7 : LES FOURS À MICRO-ONDES 127

7.1 CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCHANTILLON. 1277.2 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 1277.2.1 ENSEMBLE DES FOURS À MICRO-ONDES. 1277.2.1.1 Distribution des puissances appelées. 1277.2.1.2 Courbe de charge horaire moyenne. 1287.2.2 FOURS À MICRO-ONDES SIMPLES. 1297.2.2.1 Exemple de courbe de charge. 1297.2.2.2 Distribution des puissances appelées. 1307.2.2.3 Courbe de charge horaire moyenne. 1317.2.3 FOURS À MICRO-ONDES AVEC FONCTION GRILL OU COMBINÉS. 1327.2.3.1 Exemple de courbe de charge. 1327.2.3.2 Distribution des puissances appelées. 1327.2.3.3 Courbe de charge horaire moyenne. 1337.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 1347.3.1 ENSEMBLE DES FOURS À MICRO-ONDES. 1347.3.1.1 Consommation annuelle moyenne. 1347.3.1.2 Consommation d'énergie par habitant. 1367.3.1.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement. 1377.3.2 FOURS À MICRO-ONDES SIMPLES. 1407.3.2.1 Consommation annuelle moyenne. 1407.3.2.2 Consommation d'énergie par habitant. 1417.3.2.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement. 1417.3.3 FOURS À MICRO-ONDES AVEC FONCTION GRILL OU COMBINÉS. 1447.3.3.1 Consommation annuelle moyenne. 1447.3.3.2 Consommation d'énergie par habitant. 1457.3.3.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement. 1467.4 DURÉE DE FONCTIONNEMENT. 1487.4.1 ENSEMBLE DES FOURS À MICRO-ONDES. 1487.4.2 FOURS À MICRO-ONDES SIMPLES. 1497.4.3 FOUR À MICRO-ONDES AVEC FONCTION GRILL OU COMBINÉS. 150

CHAPITRE 8 : AUTRES APPAREILS DE CUISSON 151

8.1 LES BOUILLOIRES ÉLECTRIQUES. 1518.1.1 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 1518.1.1.1 Exemple de courbe de charge. 151


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8.1.1.2 Distribution des puissances appelées. 1528.1.1.3 Courbe de charge horaire moyenne. 1528.1.2 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 1538.1.2.1 Consommation annuelle moyenne. 1538.1.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PAR HABITANT. 1558.2 CAFETIÈRES ÉLECTRIQUES. 1558.2.1 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 1558.2.1.1 Exemple de courbe de charge. 1558.2.1.2 Distribution des puissances appelées. 1568.2.1.3 Courbe de charge horaire moyenne. 1578.2.2 CONSOMMATION ANNUELLE MOYENNE. 1588.2.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PAR HABITANT. 1598.3 LES AUTRES APPAREILS DE CUISSON ÉLECTRIQUES. 1608.3.1 LES FRITEUSES. 1608.3.2 LES CUISEURS À VAPEUR. 160

PARTIE 2 : LES SECHE-LINGE ET LES FERS A REPASSER. 161

CHAPITRE 9 : LES SÈCHE-LINGE. 162

9.1 CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCHANTILLON. 1629.2 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 1649.2.1 EXEMPLE DE COURBE DE CHARGE. 1649.2.2 DISTRIBUTION DES PUISSANCES APPELÉES. 1649.2.2.1 Courbe de charge horaire moyenne. 1659.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 1669.3.1 CONSOMMATION ANNUELLE MOYENNE. 1669.3.2 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PAR HABITANT. 1669.3.3 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PAR CYCLE DE FONCTIONNEMENT. 1679.4 DURÉES DE FONCTIONNEMENT ET NOMBRE DE CYCLES QUOTIDIENS. 1709.4.1 DURÉE D'UTILISATION. 1709.4.2 NOMBRE DE CYCLES QUOTIDIENS. 171

CHAPITRE 10 : LES FERS À REPASSER. 172

10.1 NATURE DES BESOINS ÉLECTRIQUES. 17210.1.1 EXEMPLE DE COURBE DE CHARGE. 17210.1.2 DISTRIBUTION DES PUISSANCES APPELÉES. 17310.1.3 COURBE DE CHARGE HORAIRE MOYENNE. 17310.2 CONSOMMATION D'ÉNERGIE. 17410.2.1 CONSOMMATION ANNUELLE MOYENNE. 17410.2.2 CONSOMMATION D'ÉNERGIE PAR HABITANT. 17510.3 COMPARAISONS DES CONSOMMATIONS DU POSTE "FER À REPASSER ET SÈCHE-LINGE". 176

PARTIE 3 : LA PRODUCTION DE FROID MENAGER. 177

CHAPITRE 11 : RÉFRIGÉRATEURS, CONGÉLATEURS ET COMBINÉS. 178

11.1 LA CAMPAGNE DE MESURES. 178


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11.2 CARACTÉRISTIQUES DES APPAREILS DE L'ÉCHANTILLON. 17911.3 INDICES D'EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE. 18011.4 INFLUENCE DE LA TEMPÉRATURE AMBIANTE, DE L'EMPLACEMENT ET DE LA SAISON SUR LACONSOMMATION DES APPAREILS DE FROID. 18211.5 CONSOMMATION D'ÉNERGIE EN FONCTION DE LA TEMPÉRATURE AMBIANTE. 18611.6 L'INFLUENCE DU RÉGLAGE DE LA TEMPÉRATURE INTÉRIEURE. 19111.6.1 LA FONCTION "SUPERFROST". 19511.6.2 CONTRÔLE DE LA TEMPÉRATURE ET RÉGLAGES DES THERMOSTATS. 19611.7 COMPARAISONS ENTRE LES CONSOMMATIONS NORMALISÉES ET LES CONSOMMATIONS IN-SITU. 19811.8 CONCLUSIONS. 200

CHAPITRE 12 : CONSOLIDATION DES RÉSULTATS. 202

12.1 ORIGINE DES DIFFÉRENTS RÉSULTATS. 20212.2 COMPARAISON DES VALEURS MESURÉES OU ESTIMÉES DANS DIFFÉRENTS PAYS 203

Union Européenne Résumé EDF - ADEME

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Résumé.

Le projet ECUEL a été financé par l'ADEME, EDF et le programme SAVE de laCommission des Communautés Européennes. L'analyse et le traitement des données ont étéassurés par le Cabinet SIDLER et PW Consulting. Les objectifs de cette étude sontd'apporter une réponse à l'évaluation des consommations de la cuisson électrique, d'une part,de mieux comprendre l'influence des conditions extérieures sur le fonctionnement et lesconsommations des appareils de froid ménager, d'autre part, et enfin de savoir si l'usage dessèche-linge permet de réduire la consommation des fers à repasser.

L'étude s'appuie sur l'ensemble des analyses d'une base de données de 517 appareils de32 types différents qui couvrent les usages de la cuisson électrique (plaques, fours, micro-ondes, cafetières, bouilloires, etc.). Ce sont 98 logements de la Drôme et de l'Ardèche qui ontété instrumentés pendant une durée d'un mois entre janvier et juillet 1998 (3,2 personnes parlogement en moyenne). Le système de mesures utilisé, DIACE, a permis de recueillir lapuissance l'énergie et la tension toutes les dix minutes pour chacun des appareils instrumentés.Système intrusif discret et fiable, il utilise les courants porteurs pour transmettre à unconcentrateur les mesures des compteurs individuels et un modem pour vider quotidiennementla mémoire de ce concentrateur sur un ordinateur de collecte distant.

I. LA CUISSON ELECTRIQUE.

1. Généralités.

Le classement des appareils de cuisson en fonction de leur consommation annuellemoyenne place en tête les cuisinières électriques (457 kWh/an), puis les tables à induction(337 kWh/an), les plaques vitrocéramiques (281 kWh/an) et les fours (224 kWh/an).

Consommations électriques annuelles moyennes des appareils de cuisson

124214180

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Cabinet O. SIDLERECUEL Au-dessus de chaque barre se trouve le nombre d'appareils suivis.



Vue du réseau, 50 % de l'énergie totale du poste cuisson est absorbée par les plaqueset 42 % par les fours (tous types confondus). La cuisson représente en moyenne 14 % de laconsommation totale d'électricité (hors chauffage et eau chaude) des logements. Laconsommation annuelle moyenne de l'ensemble des usages de la cuisson électrique est de568 kWh/an. Cette consommation est très saisonnière, présentant un maximum en hiver et unminimum en été (75 % plus importante en janvier qu'en juin).

99 % des puissances appelées simultanément par l'ensemble des appareils de cuissonélectriques sont inférieures à 3 kW. Plus que dans les économies d'énergie, c'est dans unemeilleure gestion des puissances souscrites que les économies financières seraient les plussignificatives (délestage).

2. Les tables de cuisson.

Au regard de la consommation annuelle, les tables à induction sont les moins bonnes(337 kWh/an), devant la vitrocéramique (281 kWh/an) et la fonte (198 kWh/an). Ceclassement surprenant s'explique par les temps d'utilisation très contrastés des appareils(58 min./j pour l'induction, 45 pour la vitrocéramique et 26 pour la fonte) et par l'existence surles tables à induction d'une consommation de veille importante (8 à 18 W) représentant enmoyenne 30 % de la consommation totale. Mais, ceci ne remet pas en cause les performancesintrinsèques des appareils (et notamment l'efficacité énergétique) qui sont attestées par laconsommation horaire moyenne des matériels (588 Wh/h de fonctionnement pour l'inductioncontre 999 Wh/h pour la vitrocéramique et 1161 Wh/h pour la fonte). L'intérêt économiquedes tables à induction est nul par rapport aux plaques en fonte (il faut 282 ans pour atteindre leseuil de rentabilité). Ce qui guide l'achat de ce type de plaques de cuisson est plutôt la facilitéd'utilisation, l'esthétique et la sécurité des appareils.

3. Les fours.

La consommation moyenne par logement des fours est de 224 kWh/an. Elle est de233 kWh/an pour les fours à convection naturelle et de 219 kWh/an pour les fours à chaleurtournante. En moyenne, la consommation d'un cycle de four est de 889 Wh. Les fours àcatalyse consomment 199 kWh/an, les fours à pyrolyse 243 kWh/an et les fours à nettoyagemanuel 224 kWh/an. Les cycles de pyrolyse consomment en moyenne 3490 Wh. Bien quepeu nombreux (2,7 % de l'ensemble des cycles), ils représentent 11 % de la consommationtotale des fours qui possèdent ce type de nettoyage. Cette consommation pourrait diminuer enaméliorant la qualité de l'isolation des enceintes (parois et portes vitrées).

La consommation horaire moyenne des fours est de 1226 Wh/h de fonctionnement.90 % des puissances appelées par les fours sont inférieures à 2170 W. Pour les foursélectriques, comme pour les plaques de cuisson, la technologie la plus efficace du point de vueénergétique est aussi celle qui consomme le plus. Ceci est dû à une durée d'utilisation plusimportante (36 min./j pour la pyrolyse et 27 pour la catalyse).

4. Les mini-fours.

Tant au niveau des puissances appelées que des consommations, les mini-fours peuventremplacer avantageusement les grands fours de cuisine dans la plupart des cas. La puissancemaximum relevée pour les mini-fours est inférieure de 34 % (2410 W) et leur consommationannuelle de 5,6 % (99 kWh/an) à celle des grands fours. D'une façon générale, à durée de



fonctionnement égale, l'utilisation d'un mini-four à la place d'un grand four permetd'économiser 27 % d'électricité. Comme les cycles de cuisson sont plus courts dans les mini-fours que dans les grands fours, l'économie réalisée peut être encore plus importante. Laconsommation horaire moyenne des mini-fours est de 898 Wh/h de fonctionnement.

5. Les fours à micro-ondes.

La consommation annuelle moyenne des fours à micro-ondes est de 75 kWh/an. Lapuissance appelée est d'environ 1500 W pour les fours à micro-ondes simples. Cette valeurpouvant doubler pour les fours à micro-ondes combinés. Les premiers consomment55 kWh/an alors que les seconds (avec fonction grill ou combinés) consomment 102 kWh/an.Les fours à micro-ondes sont principalement utilisés pour décongeler ou réchauffer desaliments plutôt que pour préparer des plats cuisinés. La consommation moyenne d'un cycle decuisson est de 69 Wh. Les fours à micro-ondes ne permettent pas de faire des économieslorsqu'ils sont utilisés pour cuisiner de façon traditionnelle. Ils peuvent même parfoisconsommer plus que les fours classiques. La consommation horaire moyenne des fours àmicro-ondes est de 1035 Wh/h de fonctionnement, valeur à rapprocher des 898 Wh/h desmini-fours et des 1226 Wh/h des fours classiques.

6. Les autres appareils de cuisson.

Les bouilloires électriques ne doivent pas être négligées dans les bilans énergétiques.Leur consommation annuelle moyenne de 58 kWh/an est supérieure à celle des fours à micro-ondes simples. Selon les appareils, les puissances appelées peuvent aller de 750 W à 1750 W.

La plupart des cafetières électriques appellent des puissances inférieures aux bouilloires(686 W en moyenne). Leur consommation annuelle moyenne (34 kWh/an) est également plusfaible.

La moyenne des puissances appelées par les friteuses est de 1542 W. Elles consomment11 kWh/an et sont principalement utilisées en été.

La moyenne des puissances appelées par les cuiseurs à vapeur est de 683 W. Ilsconsomment 15 kWh/an.

II. LES SECHE-LINGE ET LES FERS A REPASSER.

Les sèche-linge font partie des appareils les plus consommateurs des logements. Leurtaux de pénétration est en augmentation, surtout dans les logements sociaux. Leurconsommation annuelle moyenne relevée dans la campagne ECUEL est de 427 kWh/an. Cettevaleur confirme celle de la campagne CIEL conduite en 1995. En moyenne, un cycle de sèche-linge consomme 2205 Wh/cycle et dure 101 minutes. Pour diminuer la consommation dessèche-linge, il est nécessaire d'utiliser des lave-linge qui essorent à 800 t/min. auminimum.

La puissance des centrales de repassage à vapeur peut atteindre 2500 W alors que celledes fers simples dépasse rarement 1500 W. Les fers à repasser consomment en moyenne37 kWh/an (42 kWh/an mesurés dans CIEL).



Il n'est pas raisonnable d'évoquer une réduction de la consommation des fers à repasserpour justifier l'usage d'un sèche-linge (ils consomment 11 fois moins que ces derniers).D'autant plus que la consommation des fers est 39 % plus importante dans les logementspossédant un sèche-linge que dans ceux qui n'en possèdent pas. Cette constatation ne permetpas de conclure que c'est la présence du sèche-linge qui augmente la consommation du fer àrepasser, mais la même observation avait déjà été faite en Guyane Française où la différence deconsommation des fers était de 22 % en faveur des logements qui ne possédaient pas de sèche-linge...

III. LA PRODUCTION DE FROID MENAGER.

L'emplacement des appareils de froid dans les logements est important. On a démontréque des économies d'énergie pouvant aller jusqu'à 36 % sont réalisables simplement eninstallant un appareil de froid dans un cellier non chauffé plutôt que dans une cuisine.

L'analyse des températures a démontré qu'en moyenne la température interne descongélateurs était de -21,1 °C au lieu de la valeur recommandée de -18 °C, ce qui engendreune surconsommation des appareils de 17,6 %. En revanche, la température interne desréfrigérateurs (7,2 °C) est plus élevée que la valeur recommandée (5 °C), ce qui génère deséconomies, mais au détriment de la conservation des aliments.

Individuellement, les consommations annuelles estimées dans la campagne ECUEL nemontrent pas une bonne correspondance avec celles mesurées selon la norme EN153. Mais, lamoyenne de ces estimations se rapproche de celle des consommations normalisées. Endéfinitive, l'utilisation de la norme EN153 est donc justifiée pour connaître les consommationsannuelles moyennes des appareils de froid.

IV. CONSOLIDATION DES RESULTATS.

La confrontation des résultats trouvés dans la campagne de mesures ECUEL avec ceuxutilisés dans différents pays nous amène à penser que leur précision est très supérieure auxévaluations utilisées jusqu'à présent. Les campagnes de mesures telles qu'ECUEL permettentd'améliorer la connaissance sur différents usages et de fournir des données plus justes auxmodèles de prévisions.

ECUEL apparaît comme la campagne de mesures la plus complète qui ait été conduiteà notre connaissance en Europe sur les usages de la cuisson électrique.

Union Européenne Introduction EDF - ADEME


Introduction.

La consommation d’énergie de la cuisson électrique est très mal connue en Europe.D’après les principales sources (généralement basées sur des estimations) dont on dispose, elleserait comprise en France entre 417 et 1000 kWh/an/logement. En général, ces valeurs neprennent en compte que les fours, les plaques de cuisson électriques et parfois les micro-ondes.De telles différences dans l’observation d’un même phénomène mérite des explications.

La mesure nous semble être la voie la plus pertinente pour quantifier et qualifier defaçon précise les caractéristiques du poste cuisson. Fort de l’expérience acquise lors desprécédentes campagnes de mesures conduites notamment grâce au programme SAVE (projetsCIEL et Ecodrôme), nous proposons dans ce qui suit une analyse construite sur uneimportante campagne de mesures : c’est le projet ECUEL.

L’objectif principal de ce projet portait donc sur les usages de la cuisson électriques.Mais il comportait deux autres volets annexes : comprendre l'influence des conditionsextérieures et des usagers sur le fonctionnement des appareils de froid d’une part, et analyserd’autre part, pour les logements qui en sont équipés, le fonctionnement des sèche-linge et lestransferts de consommations entre les fers à repasser et les sèche-linge.

La campagne de mesures ECUEL s'est déroulée dans l'Ardèche et dans la Drôme(départements du Sud de la France situés dans la vallée du Rhône, à mi-distance entreMarseille et Lyon) de janvier à juillet 1998. Elle porte sur 98 logements, principalement desmaisons individuelles, situés aussi bien en zone rurale qu’en ville.

Union Européenne Chapitre 1 : Rappel des objectifs, moyens et méthodes du projet. EDF - ADEME


1. Chapitre 1 : Rappel des objectifs, moyens et méthodes du projet.

1.1 Les partenaires.

La France s’est engagée en 1993 dans la Maîtrise de la Demande d'Electricité. Leproducteur distributeur EDF et l’ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise del'Energie) ont signé des accords destinés à mettre en oeuvre des programmes de Maîtrise de laDemande d'Electricité.

Par ailleurs, le Cabinet SIDLER conduit depuis quatre ans des campagnes de mesuressur les usages de l’électricité dans le secteur résidentiel. Dans le cadre d’une collaboration avecla Communauté Européenne, l’ADEME et EDF, le Cabinet SIDLER avait déjà eu l’occasiond'étudier à travers les campagnes de mesures Ciel puis Ecodrôme les principaux usagesspécifiques de l’électricité dans le secteur résidentiel. L’idée d’étudier les usages électriques dela cuisson était donc une approche naturelle qui s’inscrivait dans le prolongement des étudesdéjà conduites. C’est aussi tout naturellement que le Cabinet SIDLER a proposé à l’ADEMEd’une part, et à Electricité de France d’autre part, de s’associer à ce travail et d’en assurer lefinancement avec la Communauté Européenne.

Enfin, l’analyse complémentaire proposée sur les appareils de froid a pu être menée àbien grâce à PW Consulting associé à ce projet dès l’origine.

Cette équipe homogène s’est révélé présenter des compétences très complémentairesqui ont favorisé la mise en oeuvre du projet.

L’animation générale, les études théoriques, les campagnes de mesures et le traitementdes données sont assurés par le Cabinet SIDLER.

1.2 Les objectifs.

Toutes les stratégies de MDE se heurtent au problème de l’évaluation des économiesd’électricité qu’elles peuvent induire. A l’origine de cette difficulté la connaissance trèsincomplète que l’on a de la consommation réelle des appareils, en l’occurrence les appareils decuisson, placés en situation réelle et non plus en laboratoire. On sait depuis longtemps pourl’avoir constaté dans d’autres domaines (chauffage des logements, consommation automobile,etc.), que des consommations normalisées ou estimées aux consommations réelles il y a desécarts très importants qui trouvent leur explication essentiellement dans les conditionseffectives d’utilisation, les comportements individuels et le vieillissement des appareils. Il estdonc essentiel de préciser les niveaux de consommation des principaux matériels actuellementen place.

L’expérimentation se propose d’approfondir les connaissances sur :

la cuisson électrique : plaques, fours, micro-ondes, plaques à induction, etc.L’ensemble des appareils contribuant de près ou de loin à la cuisson électrique ont étéinstrumentés, et des distinctions ont été opérées entre les différents types (par exemple entrefour à nettoyage par pyrolyse et par catalyse, etc.),



la production de froid électroménager : plusieurs campagnes de mesures ont déjàpermis de fournir les valeurs de la consommation , mais aucune ne comportait de sondes detempérature (hormis le projet Ecodrôme dans lequel la température ambiante était mesurée).Quatre, voire cinq températures ont donc été relevées dans la présente étude. Elles permettrontd’expliquer de façon plus précise les niveaux de consommation observés,

le séchage du linge/repassage du linge : la consommation des sèche-linge est très

saisonnière et très influencée par les conditions climatiques. Deux campagnes ont déjà étéconduites par notre équipe (CIEL et Ecodrôme), mais il reste de nombreuses interrogationsconcernant la consommation des sèche-linge. L’étude se propose d’une part d’élargir leséchantillons d’observation et d’autre part de répondre à la question de savoir si l’usage d’unsèche-linge permet ou non de réduire la consommation de repassage.

1.3 Méthodologie expérimentale.

Pour atteindre ces résultats, on a mesuré la consommation, la puissance appelée, lesheures d’utilisation et le temps de fonctionnement des appareils concernés dans 98 famillespendant une durée d’un mois. Des mesures de température, conduites avec le même pas detemps de dix minutes, ont été simultanément réalisées.

L’expérience s’est déroulée dans les départements de la Drôme et de l’Ardèche.

L’instrumentation a été assurée par le système de mesures Diace .Construit par la société Landis et Gyr (au moyen de la technologie GHS de la société

EURO CP) à partir d’une idée de Benoît LEBOT, ingénieur à l’ADEME, le système DIACEpermet à la fois des mesures diverses (énergie, température, etc.), et un transfert de cesdonnées depuis les points de mesures jusqu’à un collecteur grâce à l’usage des courantsporteurs. Ce collecteur possède également une fonction modem lui permettant chaque nuit devider sa mémoire vers une station de saisie et un ordinateur regroupant les données desdifférents sites expérimentaux.

Ce dispositif est intéressant pour au moins trois raisons :

la pose des appareils de mesures dans les logements est simple, discrète, et nenécessite aucun fil de liaison qui pourrait gêner les occupants.

la collecte des données est entièrement automatique depuis les prises de mesuresjusqu’à l’ordinateur. Un contrôle quotidien reste nécessaire pour être certain que tout s’estdéroulé normalement.

il effectue non seulement la mesure de la consommation d’énergie et de la tension,mais aussi celle de la puissance appelée et peut également transmettre, avec d’autres types decapteurs, des mesures de températures.

Les caractéristiques des différents composants sont les suivantes :

boîtiers de mesure : leurs dimensions sont 12 x 5,5 x 6,5 (cm). Ils sont placés dansles logements entre l’alimentation du secteur et l’appareil que l’on désire suivre. Ces boîtiersassurent trois types de mesures :

* la tension - Elle est exprimée avec une précision de +/- 1 volt



* l’énergie - Elle est mesurée avec une précision de l’ordre de 2%. Maisl’appareil est limité car sa sensibilité est très douteuse pour les courants d’intensité inférieure à50 mA correspondant environ à 10 W. On doit considérer qu’en dessous de ce niveau depuissance le compteur d’énergie n’est pas incrémenté.

* la puissance - Elle est déterminée par la mesure sur dix secondes de laconsommation d’énergie exprimée en watt. Cette valeur est mémorisée et remise à jour toutesles dix secondes. Le résultat est très imprécis autour de 10 W. Cette valeur doit être considéréecomme une limite « floue » autour de laquelle l’erreur peut être très importante. Au-delà, laprécision est de +/- 5%.

sondes de température : elles comprennent un capteur et un boîtier. Plage demesure de -30 à +50°C avec résolution de 0,1°C. Erreur maximum de +/-0,3°C entre +15°C et+25°C. Le boîtier permet, par liaison DIN, de reprendre l’information du capteur et, à partir deson alimentation électrique, de communiquer par courants porteurs avec le concentrateur.

le concentrateur : ses dimensions sont 25 x 19 x 5 (cm). Egalement placé dans lelogement, à proximité du téléphone. Sa fonction est double. Toutes les dix minutes il interrogepar courants porteurs chacune des prises compteuses placées sous son contrôle. Il regroupeainsi toutes les données qu’il envoie ensuite pendant la nuit vers la station de saisie.

la station de saisie et l’ordinateur. Placés à l’autre extrémité de la chaîne demesures, ils permettent l’acquisition et le traitement quotidien des données.

Les mesures de tous les types (énergie, puissance, tension, température) sont effectuéestoutes dix minutes rigoureusement au même instant, ce qui permet des analyses précises etcohérentes. Elles sont toutes transmises par courants porteurs. Les fichiers quotidiensregroupent toutes les dix minutes l’ensemble des mesures effectuées (énergie ou température).

Le suivi est accompagné de plusieurs questionnaires :

le premier regroupe les caractéristiques des appareils et les conditions de leurexploitation. Ceci fournira autant de variables explicatives permettant de mieux comprendre lesconsommations observées,

un second questionnaire est à remplir par les usagers pendant une semaine. Ilconcerne l’ensemble des repas préparés, des plats utilisés, etc.,

un troisième questionnaire, à remplir également durant une semaine, permet deconnaître le mode d’utilisation du sèche-linge et notamment la nature des textiles séchés.

Tous ces paramètres permettront une identification plus sûre et plus précise des cycleset des usages de chaque machine. Ils permettront de franchir un nouveau pas dans lacompréhension des phénomènes observés.

L’expérimentation s’appuie sur trois acquis :

la grande expérience acquise par les ingénieurs du Cabinet SIDLER avec ce systèmede mesures déjà utilisé lors des campagnes européennes en Saône et Loire (projet CIEL), dansla Drôme (projet européen Ecodrôme) ou en Guyane française,

l’existence d’outils de traitement des données mis au point par le même cabinet avecl’aide de l’Ademe et capables de gérer rapidement l’ensemble des mesures qui seronteffectuées pendant cette expérience,

le savoir-faire de PW Consulting en matière d’analyse des appareils de froid.



1.4 Le traitement informatique des données.

Le nombre de mesures effectuées et stockées est considérable : 20 millions de valeurs.Il a fallu mettre au point des outils multiples permettant le criblage et la correction éventuelledes fichiers afin d’éliminer les codes d’erreur et les incidents de mesures inévitables en travailsur le terrain. Puis il a fallu créer un outil permettant la construction d’une base de donnéesrelationnelle puissante et efficace : c’est PANTAGRUEL. Mais la taille très importante de cesbases de données a exigé une conception et l’élaboration d’une structure essentiellementjustifiée par la recherche de la vitesse d’exécution.

L’exploitation de la base de données relationnelle s’effectue ensuite par le biais derequêtes multiples. La vitesse des tris sera d’autant plus importante que la conception etsurtout la structure de l’ensemble auront été bien optimisées en fonction du type de donnéesstockées et des traitements à effectuer.

Union Européenne LA CUISSON ELECTRIQUE EDF - ADEME


PARTIE 1 : LA CUISSON ELECTRIQUE

Union Européenne Chapitre 2 : Etudes générales sur la cuisson électrique. EDF - ADEME


2. Chapitre 2 : Etudes générales sur la cuisson électrique.

2.1 Caractéristiques de l'échantillon.

98 logements des départements de la Drôme et de l'Ardèche ont finalement étéinstrumentés. La campagne était initialement prévue pour 100 logements, mais les difficultésrencontrées pour trouver des volontaires utilisant la cuisson électrique ont été assezimportantes, notamment en fin de campagne. Nous avons pu à cette occasion expérimenter unenouvelle technique pour la constitution de l’échantillon, en nous adressant directement auxmédias locaux. Des messages ont été diffusés sur les radios locales. Ils présentaient les résultatsdes études précédentes ainsi que l'intérêt des campagnes de mesures et faisaient appel auxvolontaires. Cette technique a fourni la plus grande partie des logements.

2.1.1 Taux d'équipement des ménages suivis.

517 appareils de 32 types différents ont été instrumentés. La liste des appareils suivisest donnée dans la figure 2.1. On peut également y trouver le taux d'équipement des ménagespour chacun des types d'appareil suivis.

Notype Code Libellé Nombred'appareils

Nombre delogements

Tauxd'équipement

37 02 05 Fer à repasser 89 98 90.8%115 07 03 Cafetière 80 98 81.6%122 07 10 Plaques vitrocéramiques 56 98 57.1%168 10 08 micro-ondes 44 98 44.9%169 10 09 micro-ondes grill (et/ou chaleur tournante) 32 98 32.7%116 07 04 Friteuse 24 98 24.5%167 10 07 Grand four à pyrolyse, chaleur tournante 22 98 22.4%177 11 01 SLE - Contrôle par minuterie 22 98 22.4%123 07 11 Bouilloire électrique 19 98 19.4%126 07 14 Cuisinière électrique 18 97 18.6%166 10 06 Grand four à pyrolyse, convection naturelle 17 98 17.3%165 10 05 Grand four à catalyse chaleur tournante 14 98 14.3%120 07 08 Plaques chauffantes en fonte 13 98 13.3%160 10 00 Mini-four de cuisine à nettoyage manuel 12 98 12.2%121 07 09 Table à induction 9 98 9.2%161 10 01 Mini-four de cuisine à catalyse 6 98 6.1%180 11 04 SLC - Détection auto de fin de cycle 6 98 6.1%178 11 02 SLE - Détection auto de fin de cycle 5 98 5.1%119 07 07 Cuiseur à vapeur (P atmosphérique) 4 98 4.1%179 11 03 SLC - Contrôle par minuterie 4 98 4.1%164 10 04 Grand four à catalyse convection naturelle 3 98 3.1%162 10 02 Grand four à nettoyage manuel convection

naturelle2 97 2.1%

40 02 08 Lavante-séchante 2 98 2.0%112 07 00 Vorwerk 2 98 2.0%118 07 06 Table à induction mobile 2 98 2.0%163 10 03 Grand four à nettoyage manuel chaleur

tournante2 98 2.0%

171 10 11 Grill 2 98 2.0%114 07 02 Wok 1 98 1.0%



Notype Code Libellé Nombred'appareils

Nombre delogements

Tauxd'équipement

124 07 12 Autocuiseur vapeur 1 98 1.0%125 07 13 Rice cooker 1 98 1.0%170 10 10 Four tournant 1 98 1.0%172 10 12 Cafetière n°2 1 98 1.0%173 10 13 Crêpier 1 98 1.0%

Total 517 appareils

Figure 2.1 : liste des appareils suivis et taux d'équipement des ménages instrumentés.

Certains appareils dont le taux d'équipement est particulièrement faible (Crêpier, fourtournant, rice cooker, ...) n'ont pas été suffisamment suivis pour observer la nature de leursbesoins électriques. Le crêpier, par exemple, n'a jamais été utilisé pendant toute la période demesures.

Les taux d'équipement pour les différents types d'appareils sont les suivants :

61 % des logements instrumentés possèdent un grand four de cuisine. Ces fours serépartissent en trois catégories principales, les fours à nettoyage manuel (7 % des grands foursde cuisine suivis), les fours à catalyse (28 %) et surtout, dans notre panel, les fours à pyrolyse(65 %).

18 % des ménages possèdent un mini-four. Ces mini-fours sont à nettoyage manuelou à catalyse. Souvent utilisés comme fours d'appoint, ils peuvent correspondre à un usageprincipal chez les personnes célibataires ou les couples sans enfants.

78 % des ménages possèdent un four à micro-ondes. Ces fours se répartissent endeux catégories : les fours à micro-ondes simples (58 %) et les fours à micro-ondes disposantd'une fonction grill supplémentaire et/ou de la chaleur tournante (42 %).

19 % des ménages possèdent une cuisinière électrique. La dénomination "cuisinièreélectrique" s'applique également aux plaques et fours électriques suivis par le même boîtier demesures. En effet, dans certains logements, la dissociation de ces deux usages n'a pas pu êtrefaite (17 % des cas).

57 % des ménages de la campagne ECUEL disposent de plaques électriques àfoyers radiants ou halogènes sous vitrocéramique. Pour des raisons de commodité, cesappareils seront appelés "plaques vitrocéramiques" dans le reste de l'étude.

13 % des ménages disposent de plaques de cuisson en fonte. Seulement 9 % des ménages utilisent des tables à induction. Ces systèmes de cuisson

sont encore très chers (environ 900 à 950 Euros), ce qui explique, malgré des avantagescertains, leur faible taux de pénétration.

2.1.2 Occupation des logements.

Le nombre moyen d'habitants par logement dans la campagne ECUEL est 3,2. Lafigure 2.2 représente la distribution des logements en fonction du nombre de leurs occupants.



LogementsHistogramme du nombre d'habitants par logement

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10

15

20

25

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1 2 3 4 5 6 7

Nombre d'habitants

No

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100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLERECUEL

Nombre de logements : 98Nombre moyen d'habitants par logement : 3.2

Figure 2.2 : histogramme du nombre d'habitants par logement.

On constate en étudiant ce graphique que 79 % des logements suivis sont occupés pardes familles de 2 à 4 personnes. Le nombre maximum d'occupants par logement est de 7personnes. Huit logements de personnes célibataires ont été suivis (8,2 %).

2.1.3 Superficie des logements.

Nous ne connaissons la superficie que pour 57 des 98 logements instrumentés. Lasuperficie moyenne de ces 57 logements est de 121 m². L’histogramme de la figure 2.3 indiqueque la classe dominante est, de très loin, la classe de 80 à 130 m2.

Sur l'ensemble des logements instrumentés, 81 sont des logements individuels et 17 deslogements collectifs.



LogementsHistogramme des surfaces moyennes

0

5

10

15

20

25

30

35

]0;30] ]30;80] ]80;130] ]130;180] ]180;230] ]230;280] ]280;430[

Classes en m²

No

mb

re d

e lo

gem

ents

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Nombre de logements : 57Surface moyenne par logement : 121 m²

Figure 2.3 : histogramme de la superficie des logements.

2.2 Nature des besoins électriques.

2.2.1 Courbe de charge journalière moyenne des appareils de cuisson.

La figure 2.4 représente, pour l’échantillon étudié, la courbe de charge journalièremoyenne de l'ensemble de la cuisson électrique, vue du réseau.

On observe qu'aux heures de pointe de midi et du soir, la part des consommations duesaux appareils de cuisson autres que plaques et fours (c’est à dire: cuisinières, fours à micro-ondes, cafetières, bouilloires, etc.) peut représenter presque le tiers de la puissance totale.

Aux heures de pointe de midi et du soir, les plaques contribuent respectivement pour41 % et 39 % de la puissance totale appelée par le poste cuisson. Aux mêmes instants lesfours représentent respectivement 30 et 31 % de cette puissance, et les autres appareilsrespectivement 29 % et 30 %. Les trois composantes sont donc relativement équilibrées aumoment des pointes journalières. Il n’en est pas de même le reste de la journée, mais lespuissances mises en jeu sont beaucoup plus faibles.



Courbe de charge journalière moyenne des appareils de cuisson électriqueVue du réseau

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50

100

150

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0

W/lo

gem

ent

Plaques Fours Autres

ADEME-EDF


CEE

Figure 2.4 : courbe de charge journalière moyenne de l’ensemble des appareils de cuissonélectriques. Vue du réseau.

2.2.2 Courbe de charge horaire moyenne des appareils de cuisson.

La figure 2.5 représente la courbe de charge horaire moyenne des appareils de cuissonélectriques au cours d'une journée.

Cuisson électriqueCharge horaire moyenne vue du réseau

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50

100

150

200

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0

Wh

/(h

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t)

Divers Bouilloires Caf Cuis Fours MF MO Font TI VitrECUEL Cabinet O. SIDLER

CEEADEME-EDF

Figure 2.5 : courbe de charge horaire moyenne de l’ensemble des appareils de cuissonélectriques.



L'heure de pointe à laquelle la puissance appelée est maximum se situe entre 12 et13 heures. Les pics du matin et du soir se produisent entre 7 et 8 heures et entre 19 et20 heures respectivement. La puissance appelée maximum est observée à midi. Elle est alorsquatre fois plus importante que le matin, et 23 % plus importante que le soir. Cette situationcaractérise la vie en Province où les gens qui travaillent déjeunent chez eux, à l’inverse desgrandes villes où, par voie de conséquence, la pointe journalière se situe plutôt le soir.

On remarque que les appareils de cuisson électriques fonctionnent même la nuit.Contrairement à ce que l’on pourrait croire, il ne s’agit pas de la préparation du petit déjeuner,mais tout simplement des consommations de veille de certains. Les tables à induction sont parexemple le siège d’une veille de 8 à 18 W selon leur âge (troisième ou première génération).On verra plus loin que, pour les tables suivies, cette consommation de veille représente 30 %de la consommation totale.

La nuit, entre 0 et 5 heures du matin, la part des tables à induction dans la charge totalede la cuisson est de 41 %. Entre 5 et 7 heures, ce sont les cafetières dont le poids est le plusimportant avec 27,5 % de cette charge. Entre 7 et 8 heures ce sont les fours à micro-ondesavec 23,4 %. Puis de 8 à 11 heures les tables vitrocéramiques : 27,5 %. Entre 11 heures etmidi, ce sont les fours avec 31 %, puis entre 12 et 14 heures, à nouveau les tablesvitrocéramiques (34,1 %). Durant le reste de l'après-midi, fours et tables vitrocéramiques sontautant utilisés les uns que les autres (environ 29 % de la charge chacun).

Il faut aussi remarquer que les cafetières et les fours à micro-ondes, aujourd’huilargement diffusés, sont les principales composantes de la charge globale le matin. Dans lacampagne ECUEL, le taux d’équipement des cafetières est de 82 %, celui des fours à micro-ondes de 78 %.

2.2.3 Courbe des fréquences cumulées des puissances appelées.

La figure 2.6 représente la courbe des fréquences cumulées des puissances appelées parl’ensemble des appareils du poste cuisson dans les logements de la campagne ECUEL.

On constate que 80 % des puissances appelées par la cuisson électrique dans leslogements sont inférieures à 1 kW. Seulement 0,8 % de ces puissances sont supérieures à3 kW. Ce résultat est intéressant car il permet de mieux comprendre les besoins des usagersqui choisissent la cuisson électrique. En effet, une plaque électrique de 4 feux peut exiger plusde 5 kW lorsqu'elle fonctionne. Or, nous observons que dans l'ensemble des logements, et pourl'ensemble des appareils de cuisson électriques, une telle puissance n'a été dépassée que dans0.01 % des cas. Il ne semble donc pas nécessaire de surdimensionner l'abonnement d'un usagerqui souhaite s'équiper de plaques et de fours électriques. Il suffirait d'inclure dans les appareilstels que les tables de cuisson des délesteurs empêchant l'ensemble des plaques de fonctionneren même temps. La puissance maximum appelée par des tables de cuisson équipées de cedispositif ne dépasserait pas 3 kW, par exemple, tout en fournissant un service équivalent àcelles qui ne disposeraient pas de ce système dans plus de 99 % des cas.



Courbe des fréquences cumulées des puissances appelées par les appareils de cuisson

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Puissance (W)ECUEL Cabinet O. SIDLER

ADEME-EDF CEE

Nombre total de logements suivis: 96Puissance maximum = 6486 W

Figure 2.6 : courbe des fréquences cumulées des puissances appelées par les appareils decuisson.

La puissance appelée maximale observée sur l’ensemble du poste cuisson d’unlogement a été de 6486 W. Cette puissance nécessite la souscription d’un abonnement d’aumoins 9 kVA. En pratiquant le délestage sur les appareils de cuisson puissants, on pourraitpeut-être réduire la puissance souscrite, sans induire de gêne dans plus de 99 % des cas...

2.2.4 Courbe des fréquences cumulées des consommations en fonction despuissances appelées.

La figure 2.7 représente la part de la consommation de l’ensemble des appareils decuisson en fonction de la puissance appelée totale.

On observe que 80 % de la consommation de l’ensemble des appareils de cuisson estassuré par des puissances totales inférieures à 2 kW. Les puissances appelées dépassant 3 kWne contribuent que pour 4,2 % dans cette consommation. Ainsi, en imaginant que l'on puisselimiter la puissance appelée à 3 kW pour la cuisson électrique, on assurerait déjà 95,8 % desbesoins en électricité. Comme nous l'avons vu dans le paragraphe précédent, il suffirait pourcela d'utiliser des délesteurs.

Cette analyse doit être un peu nuancée par le fait que le pas de temps des mesures estde dix minutes, et qu’en conséquence il se peut qu’entre deux mesures il y ait eu despuissances plus importantes non enregistrées. Les valeurs avancées sont donc probablement unpeu optimistes et la limitation à 3 kW de la puissance ne permettrait-elle en réalité de nesatisfaire que 92 ou 93 % de l’ensemble des besoins...



Courbe de fréquences cumulées de la consommation des appareils de cuisson en fonction de leurs puissances appelées

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Puissance (W)

Par

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ECUEL Cabinet O. SIDLER

ADEME-EDF CEE

Nombre total de logements suivis: 96Puissance maximum = 6486 W

Figure 2.7 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des appareils de cuissonen fonction des puissances appelées.

2.3 Consommation d'énergie.

2.3.1 Classification des appareils de cuisson électriques.

La figure 2.8 classe les appareils de cuisson électriques en fonction de leurconsommation électrique annuelle.

Chacun des logements de la campagne ECUEL n'a été instrumenté que pendantquelques semaines. Les consommations annuelles ont donc été calculées en effectuant unesimple règle de proportionnalité. Mais pour les appareils dont l'effectif dépasse 10, on peutconsidérer cette première approximation comme bonne dans la mesure où ils se répartissent defaçon à peu près égale au cours de toute la période de mesures.

Les cuisinières électriques viennent en tête avec 457 kWh/an. Souvent constituées deplaques en fonte et d'un four à catalyse, on en trouve également qui disposent d'un four àpyrolyse et de plaques vitrocéramiques radiantes.

La somme des consommations moyennes des plaques de cuisson et des fours est de 497kWh/an. C'est une valeur assez proche de celle trouvée pour les cuisinières électriques. Mêmesi celles-ci sont les appareils de cuisson les plus consommateurs, ce ne sont pas elles quiconsomment le plus dans une cuisine : rappelons en effet que les réfrigérateurs américainsabsorbent en moyenne 1650 kWh/an.



Consommations électriques annuelles moyennes des appareils de cuisson

124214180

21431975

121832

64

1317

6039

56

9

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0

50

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kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Figure 2.8 : consommations électriques annuelles moyennes des appareils de cuisson.

Après les cuisinières électriques viennent les tables à induction (337 kWh/an), puis lestables vitrocéramiques (281 kWh/an). Cet ordre n’est pas celui auquel on pouvait s’attendre.Les explications seront fournies ultérieurement, mais on peut en retenir deux très simples : lesdurées de fonctionnement des familles d’appareils de l’échantillon sont assez sensiblementdifférentes, mais surtout, les tables à induction actuellement sur le marché sont affectées deconsommations de veille qui détruisent une partie de l’économie générée par leur technologieingénieuse. Cette consommation varie de 8 à 18 W selon les modèles (les plus récents étant lesplus performants). Si l’on déduit la consommation de veille des tables à induction de notreéchantillon, leur consommation n’est plus que de 236 kWh/an, soit 30 % de moins, valeur trèssensiblement inférieur à celle des tables vitrocéramiques. Il est vrai que pour celles-ci lasensibilité du dispositif de mesure n’a pas permis de vérifier la présence de consommations deveille (qui se situent plutôt autour de 3 ou 4 W). Mais seules les tables disposant d’un systèmede réglage électronique de la puissance des foyers peuvent être affectées d’une veille, or ellessont très minoritaires.

Les plaques en fonte (198 kWh/an) viennent en septième position après les fours decuisine. Ce résultat est lui aussi a priori surprenant, compte tenu du rendement assez médiocrede ces systèmes de cuisson (50 %). On verra plus loin que l’explication réside à nouveau dansl’observation des durées de fonctionnement de ces appareils qui équipent plutôt des personnesseules ou ayant peu de besoin (personnes âgées). Au demeurant il s’agit souvent de modèles necomportant qu’un ou deux foyers, preuve de besoins limités.

Les fours de cuisine consomment 224 kWh/an en moyenne. Les fours à catalyseconsomment moins que les fours à pyrolyse (199 kWh/an contre 243 kWh/an).Contrairement à ce que l’on pourrait croire, ceci n’est pas dû à l’usage de la pyrolyse commeon pourrait s’y attendre mais tout simplement à une moindre utilisation (en tout cas dans leslogements de notre échantillon), comme on le verra plus loin.



Les mini-fours, qui remplacent avantageusement les grands fours de cuisine dans laplupart des cas, consomment 99 kWh/an en moyenne. Leur utilisation est donc à conseiller carce sont des systèmes économes consommant plus de deux fois moins que la moyenne desgrands fours.

Les fours à micro-ondes consomment 75 kWh/an en moyenne. D'autres campagnes demesures ont fait apparaître des valeurs différentes (49 kWh/an pour CIEL, 36 kWh/an enGuyane). Ceci est dû à la présence de technologies d’appareils différentes (présence defonctions multiples plus fréquente dans ECUEL que dans CIEL par exemple). Mais il estraisonnable de penser que la consommation moyenne doit se situer en France et peut-être enEurope, tous types d’appareils confondus, entre 50 et 75 kWh/an.

Enfin vient l'ensemble des appareils qui constituent le petit électroménager de cuisine(bouilloires, cafetières, grills, cuiseurs vapeur, etc.). Dans ce groupe, il est intéressant deconstater que les cafetières électriques consomment moins que les bouilloires (34 kWh/an enmoyenne contre 58). Comme on le verra au chapitre8, plus que la consommation, c'est leniveau de puissance appelée qui différencie ces deux types d'appareils (mode principal defonctionnement de 1750 à 2000 W pour les bouilloires, de 600 à 800 W pour les cafetières...).

2.3.2 Consommation électrique des appareils de cuisson vue du réseau.

La figure 2.9 représente la répartition des consommations des appareils de cuissonélectriques suivis dans la campagne ECUEL, vue du réseau.

L’ensemble des plaques (tous types confondus) a absorbé 40 % de l’énergie. Si onajoute à cela la part des plaques incluses dans la consommation des cuisinières, c’est près de50 % de l’énergie totale du poste cuisson qui est consommée par les plaques.

L’ensemble des fours, hors micro-ondes, représente 27 % de la consommation totale,part qui s’élève à près du tiers si l’on inclut la « contribution fours » des cuisinières. Mais lesmicro-ondes représentent 10 % de la consommation totale, si bien que l’ensemble de lafonction four, tous types confondus, représente environ 42 % de la consommation totale.

Tous les usages fours et plaques réunis représentent donc environ 92 % de laconsommation totale du poste cuisson.

A titre anecdotique on notera que les usages bouilloires et cafetières réunis représententune part plus importante que les tables à induction ou que les plaques en fonte.



Répartition de la consommation électrique des appareils de cuisson vue du réseau.

Tables vitrocéramiques (56)29%

Divers1%

Fours (60)24%Bouilloires (19)

2%

Cuisinières (18)15%

Mini-fours (18)3%

Fours à micro-ondes (75)10%

Tables à induction (9)6%

Cafetières (80)5%

Plaques fonte (13)5%


ADEME-EDF CEE

Consommation totale54905 kWh/an

Figure 2.9 : répartition de la consommation des appareils de cuisson électriques vue duréseau.

2.3.3 Part de la cuisson comparée à la consommation totale d’électricité (horschauffage et eau chaude).

En éliminant les logements chauffés à l'électricité et ceux dont la production d'eauchaude sanitaire est électrique, il reste 44 logements qui n'utilisent l'électricité que pour desusages spécifiques et la cuisson. La figure 2.10 représente la part que prend la cuissonélectrique dans l'ensemble de ces usages.

En moyenne, la cuisson représente 14 % de la consommation totale des usagesélectriques hors chauffage et eau chaude sanitaire. Cette valeur peut varier de 3 à 31 %.



Ensemble des logements Part de la consommation de la cuisson dans la consommation totale des usages électriques hors chauffage

et eau chaude sanitaire

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

Logements

ADEME-EDF CEE


Nombre total de logements : 44Consommation totale moyenne par logement : 4 561 kWh/(an.log)Surface moyenne par logement : 123 m²/log

Moyenne = 14 %

Figure 2.10 : part de la consommation de la cuisson dans la consommation totale desusages électriques hors chauffage et eau chaude sanitaire.

2.3.4 Consommation moyenne de l’ensemble du poste cuisson.

La figure 2.11 représente les valeurs de la consommation de l'ensemble du postecuisson pour chaque logement. La détermination de la consommation annuelle du postecuisson électrique dans les logements n’a jusqu’à présent fait l’objet que d’évaluations, très peude mesures. La valeur la plus fréquemment rencontrée en France est de 1000 kWh/an. Cettevaleur est très supérieure à celle trouvée dans la campagne ECUEL.

On observe en effet qu’en moyenne, la consommation annuelle de l’ensemble desusages de la cuisson électrique est de 568 kWh/an. Cette valeur varie dans notre échantillonde 1203 à 28 kWh/an. La consommation moyenne observée est donc inférieure de 57 % auxestimations les plus courantes. En comparant cette valeur à celle trouvée pour l'ensemblecuisinières, fours et plaques (v. figure 3.5 page 31), on remarque que la consommationmoyenne des appareils de cuisson de substitution ou complémentaires (cafetières, mini-fours,fours à micro-ondes, ...) est loin d'être négligeable. L'étude des consommations de la cuissonélectrique ne peut pas se limiter aux fours, plaques de cuisson et aux cuisinières. Laconsommation moyenne des appareils électriques de cuisson autres que fours et plaques,mais inclus micro-ondes, représente 21 % de la consommation annuelle totale de lacuisson électrique (soit 118 kWh/an et par logement).



Ensemble des logementsConsommations électriques annuelles moyennes des appareils de cuisson

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Logements

kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Nombre total de logements suivis: 96Durée moyenne du suivi: 33.8 jours

Moyenne = 568 kWh/(an.log)

Figure 2.11 : consommations électriques annuelles des logements pour l’ensemble desappareils de cuisson.

2.3.5 Saisonnalité de la consommation de la cuisson électrique.

La campagne de mesures s'est déroulée de janvier à juillet inclus. Chaque mois, unedizaine de logements ont été instrumentés. La consommation journalière moyenne de lacuisson électrique a été calculée du 1er janvier au 31 juillet 1998. En reportant les valeurstrouvées pour les cinq premiers mois de l'année sur les 5 mois non instrumentés, nous avons putracer la figure 2.12 qui fournit la variation mensuelle relative de la consommation du postecuisson électrique.

Si on suppose que les échantillons suivis étaient homogènes, on observe une trèsgrande variation saisonnière de l’usage cuisson. On est frappé par l’extrême régularité desvariations qui laisse penser que le phénomène n’est pas lié aux spécificités de l’échantillon,mais qu’il a un fondement bien réel correspondant à une réalité évidente. Certes on se doutaitun peu de l’existence de cette saisonnalité, mais on n’aurait pas envisagé d’aussi fortesvariations mensuelles entre l’hiver et l’été. Ainsi, la consommation de la cuisson est environ75 % plus élevée en janvier qu’en juin puisque la consommation relative vaut 1,25 dans un caset 0,72 dans l’autre cas (il s’agit du rapport de la consommation mensuelle à la consommationannuelle moyenne).

En été, les usagers préfèrent les repas froids (salades, fruits, légumes). Le recours auxgrills de toutes sortes est évidemment accru, mais le phénomène joue probablement un rôlemarginal (il est plutôt réservé aux repas du week end), en tout cas difficile à quantifier avecprécision.



Cuisson électriqueVariation de la consommation mensuelle de l’ensemble des usages de la cuisson électrique

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

15-janv 15-févr 15-mars 15-avr 15-mai 15-juin 15-juil 15-août 15-sept 15-oct 15-nov 15-déc


ADEME-EDF CEE

Figure 2.12 : variation de la consommation mensuelle de l’ensemble des usages de lacuisson électrique.

2.4 Consommation d'énergie par habitant.

La figure 2.13 représente la consommation annuelle par habitant des différents typesd’appareils de cuisson électriques suivis dans la campagne ECUEL.

Comme dans la figure 2.8 qui représentait la consommation électrique annuelle dechaque type d’appareil, les cuisinières arrivent logiquement en tête avec173 kWh/an/habitant. On observe que l'ordre est sensiblement le même pour l'ensemble desappareils.



Consommations électriques annuelles moyennes par habitant des appareils de cuisson

18

9

56 39

6013

17

4 6

1812 32

75 19 2 431 80

1 1 4 24 2 10

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kWh

/(an

.hab

)ADEME-EDF CEE


Figure 2.13 : consommations électriques annuelles moyennes par habitant et par typed’appareil de cuisson.

La figure 2.14 représente les consommations annuelles moyennes par habitant del'ensemble des appareils de cuisson électriques des logements de la campagne ECUEL.

Ensemble des logementsConsommations annuelles moyennes par habitant de l’ensemble des usages de la cuisson électrique

0

100

200

300

400

500

600

700

Logements

kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE


Nombre total de logements suivis: 96Durée moyenne du suivi: 34 jours

Moyenne = 196 kWh/(an.hab)

Figure 2.14 : consommations annuelles moyennes par habitant de l’ensemble des usagesde la cuisson électrique.



La valeur moyenne est de 196 kWh/an/hab., mais on observe des différences trèscontrastées puisque cette consommation peut aller de 28 à 602 kWh/an/hab., soit une plage de1 à 21,5 attestant de très grandes différences d’habitude et de comportements allant de lafréquence des repas pris à domicile (tous les repas, seulement le soir, pas le week-end, etc.). Ilserait intéressant d’observer si ces différences sont spécifiquement le faits de traditionsfrançaises, ou si on les retrouve dans les autres pays européens.

Notons qu’en retirant les deux valeurs extrêmes de l’échantillon, la plage de variationn’est plus que de 1 à 9,5 ce qui reste malgré tout assez important.

Union Européenne Chapitre 3 : Les cuisinières électriques. EDF - ADEME


3. Chapitre 3 : Les cuisinières électriques.


Les cuisinières électriques regroupent four et plaques en un seul appareil. Souvent enfonte, certaines plaques peuvent également comporter des foyers halogènes ou radiants sousune table en vitrocéramique. Les fours des cuisinières électriques peuvent être soit à catalyse,soit à pyrolyse. Pour des raisons pratiques lors de l'instrumentation, certains fours et plaquesde cuisson n'ont pas pu être dissociés. Ils ont donc été considérés comme des cuisinièresélectriques et instrumentés ensemble. Si bien que sur 18 cuisinières suivies, 15 sonteffectivement des cuisinières électriques et 3 sont des associations de plaques de cuisson et defours de cuisine.


3.2.1 Exemple de courbe de charge.

La figure 3.1 représente la courbe de charge d'une cuisinière électrique au cours d’unejournée.

Cuisinière 970007Cycles de cuisson du 25/01/98

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W

Puissance moyenne PuissanceECUEL

ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 3.1 : puissance appelée par une cuisinière électrique.



Dans tout ce qui suit nous ferons souvent une distinction entre ce que nous baptiseronsla puissance et la puissance « moyenne ». La puissance est celle enregistrée toutes les dixminutes par le système de mesures, alors que la « moyenne » est déterminée par calcul etreprésente toutes les dix minutes la puissance continue qui aurait conduit à la consommationd’énergie mesurée sur cet intervalle de dix minutes.

La figure 3.1 représente le cycle de cuisson le plus consommateur de tous ceuxobservés (5195 Wh). Sa duré a été de deux heures et demie. En début de cycle la puissancemoyenne dépasse 3 kW. Elle n’a ensuite jamais été inférieure à 1230 W. La puissance peutdépasser 4 kW. Les cuisinières électriques sont des appareils de forte puissance qui doiventêtre reliés au réseau par des prises 32 A. Mais ce n’est bien souvent pas le cas....

3.2.2 Distribution des puissances appelées.

La figure 3.2 représente la distribution des puissances appelées par les cuisinièresélectriques.

CuisinièresDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

]0;5

00[

[500

;100

0[

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0;15

00[

[150

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00[

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00[

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[350

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00[

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00[

[450

0;50

00[

[500

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00[

[550

0;60

00[

Classes de puissances (W)

CEEADEME-EDF


Nombre total d'appareils suivis: 18Puissance maximum appelée = 5791 W

Figure 3.2 : distribution des puissances appelées par les cuisinières électriques.

Le mode principal de fonctionnement est inférieur à 500 W. Le pas de temps desmesures (10 minutes) ne permet pas un repérage précis de l’ensemble des puissances appelées.On distingue néanmoins d'autres modes de fonctionnement situés entre 1000 et 2000 W. Cesmodes correspondent au fonctionnement simultané de plusieurs plaques de cuisson. Au-delà de3 000 W, on observe le fonctionnement du four seul ou bien celui des plaques et du four. Lapuissance maximum relevée durant toute la campagne de mesures a été de 5791 W. C'est lapuissance la plus importante que l'on ait relevée à ce jour au cours de toutes nos campagnes demesures pour un appareil ménager dans le secteur résidentiel (hors chauffage). Cette puissance



impose à l'utilisateur d'une cuisinière électrique de souscrire 9 kVA, voire même 12 kVA s’il sechauffe à l’électricité, et de disposer d’une prise de 32 A en cuisine. Mais nous avons constatéà plusieurs reprises que des cuisinières électriques étaient raccordées au réseau parl'intermédiaire de prises 16 A. Ces prises peuvent en principe alimenter des appareils d'unepuissance inférieure à 3700 W, mais pas les 7 kW d'une cuisinière électrique. Or il y a peud’accidents, ce qui s’explique par le fait que 98,4 % des puissances appelées par les cuisinièresélectriques sont inférieures à 3500 W. Dans le cas où des puissances supérieures seraientatteintes, c’est bien souvent le disjoncteur du logement qui, calibré sur 30 A, protégeraitl’installation, empêchant une surchauffe des câbles qui pourrait entraîner un incendie.

3.2.3 Courbe de charge horaire moyenne.

La figure 3.3 représente la variation de la charge horaire moyenne des cuisinièresélectriques au cours d'une journée.

CuisinièresConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE


Nombre total d'appareils suivis: 18Durée moyenne du suivi: 34 jours

Moyenne = 52 Wh/h

Figure 3.3 : courbe de charge horaire moyenne des cuisinières électriques.

Comme la plupart des appareils de cuisson, les cuisinières électriques sontprincipalement utilisées entre 11 et 13 heures et entre 18 et 20 heures. La nuit, certainescuisinières sont utilisées et il ne s'agit pas de veille mais d'une utilisation normale des appareils,comme dans le cas de ce boulanger dont la cuisinière fonctionnait tous les jours entre 01:10 et01:20. Les valeurs des consommations de pointe sont pratiquement identiques à midi et le soir(respectivement 191 et 193 Wh/h). Le matin, la pointe se situe autour de 07:30 et elle est plusde 4 fois moins importante que celle du soir (47 W).

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les cuisinièresest de 52 Wh/h.




3.3.1 Consommation annuelle moyenne.

La figure 3.4 représente les consommations annuelles moyennes des cuisinièresélectriques.

CuisinièresConsommations annuelles moyennes

0

200

400

600

800

1000

1200

9700

08

9700

12

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15

9701

05

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01

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07

9701

19

9701

12

9702

02

9701

04

9703

12

9703

15

9700

13

9700

17

9703

18

9701

18

9703

20

9703

19

Numéros identifiant les logements

kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 457 kWh/an

Figure 3.4 : consommations annuelles moyennes des cuisinières électriques.

Ces consommations varient de 138 à plus de 1000 kWh/an d’un logement à l’autre. Lavaleur moyenne est de 457 kWh/an.

La figure 3.5 représente les consommations annuelles moyennes calculées pour lescuisinières électriques et pour les ensemble fours et plaques de chaque logement.

On constate que la valeur moyenne est alors de 450 kWh/an, valeur très proche de celletrouvée pour les cuisinières électriques seules. La consommation la plus élevée est de1032 kWh/an. Elle a été observée au mois de janvier.



Plaques + fours et cuisinièresConsommations annuelles moyennes

0

200

400

600

800

1000

1200

Logements

kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 3.5 : consommations annuelles moyennes des cuisinières électriques et desensembles fours et plaques.

La figure suivante représente l'histogramme des consommations annuelles moyennesdes cuisinières électriques.

CuisinièresHistogramme des consommations annuelles moyennes

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

[0;200[ [200;400[ [400;600[ [600;800[ [800;1000[ [1000;1200[

Classes en kWh/an

No

mb

re d

'ap

par

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0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 3.6 : histogramme des consommations annuelles moyennes des cuisinièresélectriques.



La moitié des cuisinières consomment moins de 400 kWh/an. 17 % des cuisinièresconsomment plus de 600 kWh/an.

3.3.2 Consommation d'énergie par habitant.

La figure 3.7 présente les consommations annuelles moyennes par habitant descuisinières électriques.

CuisinièresConsommations annuelles moyennes par habitant

0

50

100

150

200

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350

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9701

04

9700

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9702

02

9700

12

9701

05

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07

9700

17

9701

18

9703

01

9701

19

9700

13

9703

18

9703

12

9703

15

9703

20

9703

19


kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 3.7 : consommations annuelles moyennes par habitant des cuisinières électriques.

Les consommations varient de 69 à 385 kWh/an/hab. La valeur moyenne est de173 kWh/an/hab.

3.4 Durée de fonctionnement et nombre de cycles quotidiens.

3.4.1 Durée d'utilisation.

La figure 3.8 représente la durée moyenne d'utilisation quotidienne des cuisinièresélectriques. Cette durée varie de 23 à 190 minutes par jour, soit une plage de 1 à 8,3. La valeurmoyenne est de 66 minutes/jour, soit 402 h/an. On peut en déduire que la puissance appeléemoyenne des cuisinières est, sur l’ensemble des heures de fonctionnement annuelles, de1150 W.



CuisinièresDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 66 min/j.

Figure 3.8 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des cuisinières électriques.

3.4.2 Nombre de cycles de cuisson quotidiens.

La figure 3.9 représente le nombre quotidien des cycles de cuisson des cuisinièresélectriques.

CuisinièresNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

1

2

3

4

5

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 2.1 Cycles/j.

Figure 3.9 : nombre de cycles de cuisson des cuisinières électriques.

Ce nombre varie de 0,8 à 4,4 cycles/j. En moyenne, les cuisinières électriques sontutilisées 2,1 fois par jour.

Union Européenne Chapitre 4 : Plaques de cuisson. EDF - ADEME


4. Chapitre 4 : Plaques de cuisson.


Les plaques de cuisson électriques se répartissent en trois catégories :

Les plaques à foyers en fonte. Les plaques vitrocéramiques à foyers radiant, halogène ou HiLight (technologie à

ruban). Les plaques vitrocéramiques à foyers à induction (ou tables à induction).

Les foyers en fonte correspondent à la technologie la plus ancienne utilisée pour lacuisson électrique. Une spire chauffante noyée dans une plaque en fonte annulaire est alimentéeen électricité. La chaleur se diffuse alors sur toute la surface de la plaque et se transmet aurécipient qu'elle supporte. Cette technologie offre un rendement assez faible d’environ 50 %.Son principal défaut est l’inertie qui rend difficile le réglage de la cuisson et abaisse lerendement de l’appareil.

La vitrocéramique est un matériau qui conjugue la nature du verre avec une structurecristalline (structure vitreuse à 20 %, cristalline à 80 %). La structure vitreuse résiduelleprésente une dilatation positive, alors que le structure cristalline a une dilatation négative.Ainsi, dans une gamme de température de 0 à 700 °C, ce matériau offre une dilatation nulle.Sous une plaque vitrocéramique, on peut adapter divers éléments chauffants. Les foyersradiants ou halogènes chauffent directement le récipient à travers la plaque. Leur rendement estun peu meilleur que celui des foyers en fonte et avoisine les 65 %. Ceci est essentiellement dû àla très faible inertie des plaques.

On trouve parfois des éléments chauffants de type HiLight. Ces foyers sont constituésd'un ruban dont la montée en température est très rapide. Leur rendement est de 70 %.

Mais la technologie qui permet de cuire les aliments avec le rendement le plus élevé(82 %) est l'induction. Le module d'induction est composé d'une bobine située sous une plaquevitrocéramique alimentée par un convertisseur transformant le courant du réseau en un courantélectrique à très haute fréquence. Le champ électromagnétique ainsi créé traverse la plaque etlorsque le fond d'un récipient magnétique entre dans ce champ, des courants de Foucaultapparaissent. La résistivité du récipient entraîne la transformation de ces courants en chaleurpar effet Joule. Pour obtenir un rendement optimum, il faut disposer de récipients magnétiquesde bonne qualité. En plus de sa grande souplesse d'utilisation et de sa rapidité de montée entempérature, la table à induction offre un avantage important du point de vue de la sécurité : sasurface n'est jamais plus chaude que le récipient qu'elle supporte.

Dans le cadre de la campagne de mesures ECUEL, nous avons suivi :

13 plaques à foyers en fonte (une à 1 foyer, 5 à 2 foyers, 7 à 4 foyers). 56 plaques vitrocéramiques (55 à 4 feux halogènes ou radiants, une à 2 feux radiants

et 1 halogène). 9 tables à induction (8 à 4 foyers, une à 2 foyers).



La figure 4.1 représente les consommations annuelles des plaques de cuisson, toutestechnologies confondues. Ces consommations ont été calculées sur la base de chaque périodede suivi en appliquant une règle de proportionnalité sur l'année. Elles ne font donc pasapparaître les éventuels phénomènes de saisonnalité. Mais la période d’observation, de janvierà juillet inclus, permet cette approche puisque l’on a suivi sensiblement le même nombred’appareils dans chaque mois du semestre caractéristique.

Plaques de cuissonConsommations annuelles moyennes

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Logements

kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 4.1 : consommation annuelle moyenne des tables de cuisson toutes technologiesconfondues.

La consommation moyenne des tables de cuisson est de 273 kWh/an. Elle varie de 706à 17 kWh/an, soit une plage de 1 à 41,5! Ces valeurs extrêmes correspondent, pour la plusélevée, à celle de la table vitrocéramique d'une famille de 4 personnes en hiver, et pour la plusfaible à celle des plaques en fonte d’un couple en été.

Le paragraphe 2.3.1 a fourni une classification des consommations des différentestables de cuisson dont l’ordre est a priori contraire à celui que l’on attendait. Les plaques enfonte sont celles dont la consommation annuelle est la plus faible (198 kWh/an), puis viennentles plaques vitrocéramiques (281 kWh/an) et enfin les tables à induction (337 kWh/an). Cesrésultats sont donc inverses à l’échelle des rendements.

Mais la consommation annuelle d’un appareil de cuisson est la résultante de deuxfacteurs : le rendement de l’appareil bien sûr, mais aussi et surtout sa durée de fonctionnement.A quoi peut aussi s’ajouter la présence ou non d’une veille. Certes l’échantillon d’étude nepeut prétendre représenter l’ensemble des usagers de la cuisson électrique, mais peut-être a-t-ilpermis de mettre en évidence un facteur important : chaque type de plaques ne serait-il pasmajoritairement utilisé par certaines catégories de la population plutôt que par d’autres?

Ainsi, comme évoqué précédemment, les plaques en fonte seraient peut-être plutôtutilisées par des foyers regroupant seulement une ou deux personnes, et les plaques à inductionplutôt par des familles grosses utilisatrices.



Pour expliquer de façon certaine l’origine de la consommation annuelle des différentesplaques de cuisson il a donc paru nécessaire d’analyser deux paramètres supplémentaires :

n la consommation horaire des appareils. Cet élément devrait en principepermettre de hiérarchiser les technologies en fonction de leur rendement intrinsèque defonctionnement. Cette approche s’appuie sur l’hypothèse que pour toutes les tables de cuissonil y a en moyenne dans une heure de fonctionnement autant de périodes de feu doux, de feumoyen et de feu vif. Cette analyse sera faite au § 4.3,

n la durée annuelle de fonctionnement de chaque type d’appareil. Ceci devraitpermettre de confirmer que, en tout cas pour les éléments de notre échantillon, chaquetechnologie de plaques est plutôt destinée à un mode d’utilisation, les différents modes secaractérisant par des fréquences et des durées de fonctionnement différentes. Cette analyse serafaite au § 4.4.


4.2.1 Plaques en fonte.

4.2.1.1 Exemple de courbe de charge.

Les plaques de cuisson en fonte comportent plusieurs foyers de puissances différentesréglables chacune dans une plage de 1 à 7. La distribution de puissances résultant est donc trèsétendue.

La figure 4.2 représente la courbe de charge d'une plaque de cuisson en fonte au coursd’une journée.

Plaque fonte 970120Cycles de cuisson du 08/03/98

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 4.2 : puissance appelée par une plaque de cuisson.



Le premier cycle a consommé 2593 Wh et a duré plus de trois heures. C'est le plusconsommateur de tous ceux que nous avons observés. Au cours du cycle, la puissancemoyenne varie de 450 à 1200 W alors que la puissance varie de 200 à 1400 W. Le pas detemps de dix minutes ne permet pas d’observer les variations rapides des puissances appeléespar les plaques. Cela explique les différences de valeur entre puissance moyenne et puissance.

4.2.1.2 Distribution des puissances appelées.

La figure 4.3 représente la distribution des puissances appelées par les plaques decuisson à foyers en fonte. La plage des puissances utilisées par les plaques en fonte est trèsétendue. On distingue toutefois deux modes principaux. L'un est centré sur 1050 W (uneplaque). L'autre autour de 1950 W (deux plaques en fonctionnement). On note également quela puissance relevée n'a jamais dépassé 4130 W. Il est vrai que les puissances ne sont relevéesque dans les dix dernières secondes de chaque période de mesure. Toutefois, on dispose deplus de mille relevés de puissance et on peut s'attendre à ce que ces puissances reflètentcorrectement les modes d'utilisation des appareils.

Plaques fonteDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

]0;3

00[

[300

;600

[

[600

;900

[

[900

;120

0[

[120

0;15

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[150

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[180

0;21

00[

[210

0;24

00[

[240

0;27

00[

[270

0;30

00[

[300

0;33

00[

[330

0;36

00[

[360

0;39

00[

[390

0;42

00[


CEEADEME-EDF



Figure 4.3 : distribution des puissances appelées par les plaques en fonte.

La figure 4.4 représente la courbe des fréquences cumulées des puissances moyennesappelées par l’ensemble des plaques de cuisson en fonte.



Plaques en fonteCourbe des fréquences cumulées des puissances appelées

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


ADEME-EDF CEE

Nombre d'appareils suivis: 13Puissance maximum = 3630 W

Figure 4.4 : courbe des fréquences cumulées des puissances appelées par les plaques enfonte.

On observe que 90 % des puissances appelées par les plaques de cuisson en fonte sontinférieures à 1600 W, et 50 % inférieures à 550 W. Les puissances supérieures à 2000 Wreprésentent 3,2 % des cas. Comme pour les cuisinières on voit que les puissances appeléessont très inférieures aux puissances maximales des appareils et que, par le jeu du foisonnementdes différents usages, les puissances réellement appelées sont assez faibles.

4.2.1.3 Courbe de charge horaire moyenne.

La figure 4.5 représente la variation de la charge horaire moyenne des plaques decuisson à foyers en fonte au cours d'une journée.

Il apparaît que les plaques en fonte sont principalement utilisées entre 11 et 12 heureset entre 19 et 20 heures. Ces appareils n'ont pas de veille et leur puissance est donc nulle àl’arrêt. En comparant cette courbe avec les résultats observés en Guyane1, on constate que laconsommation moyenne est sensiblement identique (186 kWh/an contre 198) mais que larépartition de puissance au cours de la journée est différente, à cause des habitudes propres àchaque région.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les plaques enfonte est de 23 Wh/h.

1 Cabinet O.SIDLER - « Campagne de mesures sur les usages électriques dans le secteur résidentiel enGuyane » - ADEME - Délégation régionale Guyane - Juin 1998.



Plaques fonteConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10000

:30

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/hADEME-EDF CEE



Moyenne = 23 Wh/h

Figure 4.5 : courbe de charge horaire moyenne des plaques en fonte.

4.2.2 Tables à induction.


La figure 4.6 représente la courbe de charge d'une table à induction.

Les puissances moyennes sur chaque période de dix minutes varient de 150 à près de1600 W. On note que les tables à induction possèdent une veille. Dans cet exemple, la table estde la première génération et sa puissance de veille est de 18 W. Les tables de deuxième et detroisième génération possèdent une veille de 8 W. En plus de cette puissance de veillerelativement élevée, le facteur de puissance des tables à induction dans ce mode est médiocre.Il varie de 0,11 à 0,2. Ce qui entraîne des puissances apparentes à l’arrêt de 40 à plus de 150VA selon l'âge de ces appareils.



Table à induction 970220Cycles de cuisson du 23/04/98

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

160000

:00

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 4.6 : puissance appelée par une table à induction.


Plus encore que pour les plaques en fonte, les puissances appelées par les tables àinduction varient dans une plage très importante . En effet, la puissance de réglage d'un foyer àinduction peut varier de 1 à 40.

La figure 4.7 représente la distribution des puissances appelées par l'ensemble des tablesà induction observées en dehors des périodes de veille.



Tables à inductionDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%]V

eille

;300

[

[300

;600

[

[600

;900

[

[900

;120

0[

[120

0;15

00[

[150

0;18

00[

[180

0;21

00[

[210

0;24

00[

[240

0;27

00[

[270

0;30

00[

[300

0;33

00[

[330

0;36

00[

[360

0;39

00[

[390

0;42

00[


CEEADEME-EDF



= 53 %

Figure 4.7 : distribution des puissances appelées par les tables à induction.

Les puissances appelées par les tables à induction sont relativement faibles. Elles n’ontjamais dépassé 3991 W. Plus de la moitié d’entre elles sont inférieures à 300 W.

La figure 4.8 précise ces informations. Elle représente la courbe des fréquencescumulées des puissances appelées.

Les puissances de veille représentent à elles seules 94 % des puissances relevées. Ellesn'apparaissent pas dans le graphique afin de pouvoir observer le fonctionnement des tables decuisson. On constate que 90 % des puissances appelées par les tables à induction sontinférieures à 1050 W et 50 % sont inférieures à 320 W. Ces puissances sont de 35 à 40 %inférieures à celles observées pour les plaques en fonte pour les mêmes fréquences. Le meilleurrendement des tables à induction et la précision de leur réglage entraînent des niveaux depuissance inférieurs à ceux des plaques en fonte. Les puissances supérieures à 2000 W nereprésentent que 1,5 % des cas (moins de la moitié du taux correspondant pour les plaques enfonte, pratiquement équivalent à celui des tables vitrocéramiques).

On peut en conclure que, pour les usagers des tables à induction, la souscription depuissance devrait pouvoir être revue à la baisse. Il s’agit là d’un atout économique pour cettetechnologie. A notre connaissance, il n’a pas été valorisé à ce jour.



Tables à inductionCourbe des fréquences cumulées des puissances appelées

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


ADEME-EDF CEE


Figure 4.8 : courbe des fréquences cumulées des puissances appelées par les tables àinduction.


La figure 4.9 représente la variation de la charge horaire moyenne des tables àinduction au cours d'une journée.

Tables à inductionConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

140

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 38 Wh/h

Figure 4.9 : courbe de charge horaire moyenne des tables à induction.



Les tables à induction sont principalement utilisées de 11 à 13 heures et de 18 à 21heures. L'heure de pointe correspondant à la puissance maximum relevée au cours d'unejournée se situe entre 11 heures et midi. On remarque sur le graphique l'effet de la puissance deveille entre 22 heures et 5 heures du matin : les tables à induction consomment de l'énergieélectrique même lorsqu'elles sont éteintes. Nous verrons que cette consommation représente30 % de la consommation totale de ces appareils.

4.2.2.4 Consommation de veille.

On a vu qu’à l’arrêt, les tables à induction sont affectées d’une veille dont la puissanceactive est de 8 à 18 W et la puissance apparente de 40 à 90 VA. La figure 4.10 permet decomparer les deux niveaux de puissance dans la charge horaire moyenne.

Tables à inductionConsommations horaires moyennes apparentes et actives au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

140

160

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Wh

/h

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Vah

/h

Energie active Energie apparente

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 38 Wh/h

Moyenne = 78 VAh/h

Figure 4.10 : courbe de charge horaire moyenne des tables à induction. Comparaison entrecharge active et apparente.

La figure 4.10 repose sur l'hypothèse qu'en dehors des périodes de veille, le facteur depuissance de chaque table à induction est égal à un. Ceci permet de déterminer les puissanceshoraires moyennes active et apparente sur la période de suivi. On a alors effectué la moyennedes résultats trouvés pour chaque appareil à chaque heure donnée de la journée. On observesur la figure 4.10 que le niveau moyen de la puissance apparente journalière est plus dedeux fois plus élevé que celui de la puissance active. Aux heures de pointe, la différenceentre puissance active et apparente est évidemment moins importante. Mais quelle que soitl'heure de la journée, la puissance active est toujours inférieure à la puissance apparente carcertaines tables de cuisson sont en veille alors que d'autres fonctionnent. C'est bien sûr la nuitque la différence est la plus importante puisque la plupart des tables sont à l’arrêt : nousobservons alors un rapport de 1 à 5 entre puissance active et puissance apparente.



L’état de veille des tables à induction comporte donc deux caractéristiques principales :

n un niveau de puissance active important sur les modèles en serviceaujourd’hui, avec des valeurs pouvant aller de 8 W sur les modèles les plus récents (les plusnombreux), à 18 W sur les modèles de première génération. Cette veille est très importantepuisqu’elle représente en moyenne 30 % de la consommation totale de l’appareil, ce qui faitperdre à cette technologie ingénieuse tout le bénéfice qu’elle avait induit par ailleurs. On nesaurait trop insister auprès de tous les constructeurs d’appareils électriques pour les inviter àpenser les améliorations à la fois sur l’état de marche des appareils mais aussi sur l’état d’arrêt,notamment lorsqu’on est en présence de circuits secondaires basse tension ou en présenced’électronique embarquée. Nous avons très souvent observé des bilans d’appareils ditsperformants ruinés par la présence de veille dont l’impact sur une année est souvent plusimportant que l’économie générée par ailleurs en période de fonctionnement.

n un facteur de puissance à l’arrêt de 0,11 à 0,20 qui constitue un secondhandicap grave puisqu’il génère une puissance apparente très élevée obligeant le producteur etle distributeur d’électricité à produire et véhiculer sur le réseau du courant qui ne peut êtrevendu, et à surdimensionner les équipements.

4.2.3 Tables vitrocéramiques radiantes ou à halogène.


La figure 4.11 représente la puissance appelée par une table vitrocéramique.

La plage des puissances appelées s'étend de 330 à plus de 4500 W. De toutes lestechnologies de cuisson électrique, ce sont les tables vitrocéramiques qui appellent lespuissances les plus élevées.

Table vitrocéramique 970107Cycles de cuisson du 09/03/98

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 4.11 : puissance appelée par une table vitrocéramique.




La figure 4.12 représente la distribution des puissances appelées par les plaquesvitrocéramiques.

La gamme des puissances appelées par les tables de cuisson vitrocéramiques est trèsétendue. Comme pour les plaques de cuisson en fonte, la puissance des foyers peut être réglédans une plage de 1 à 7. Le nombre de combinaisons possibles est donc important.

On observe que :- les puissances maximum appelées par les tables vitrocéramiques peuvent être très

importantes : nous avons observé jusqu’à 5246 W, ce qui est la valeur la plus élevée rencontréepour l’ensemble des technologies de cuisson suivies,

n malgré cela, le mode dominant dans la distribution des puissances appelées est centrésur la classe 0-400 W qui doit correspondre à l’usage fréquent d’une plaque à feumoyen ou ralenti. Mais on observe aussi un mode secondaire centré sur la classe1200-1600 W mais dont le spectre réel est en réalité plutôt 400-2000 W. Ilcorrespond au fonctionnement d’une plaque, voire parfois de deux plaques à feuxréduits.

Tables vitrocéramiquesDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

]0;4

00[

[400

;800

[

[800

;120

0[

[120

0;16

00[

[160

0;20

00[

[200

0;24

00[

[240

0;28

00[

[280

0;32

00[

[320

0;36

00[

[360

0;40

00[

[400

0;44

00[

[440

0;48

00[

[480

0;52

00[

[520

0;56

00[


CEEADEME-EDF



Figure 4.12 : distribution des puissances appelées par les tables vitrocéramiques.

La figure 4.13 donne les fréquences cumulées des puissances appelées par les tablesvitrocéramiques.

90 % des puissances appelées par les tables vitrocéramiques sont inférieures à 1230 Wet 50 % inférieures à 460 W. Les puissances supérieures à 2000 W ne représentent que 1,7 %des cas (soit deux fois moins que pour les plaques en fonte).



Comparées aux valeurs observées pour les autres types de plaques, à fréquencesidentiques, on retiendra que ces puissances sont :

n de 16 à 23 % inférieures à celles des plaques en fonte,n de 17 à 44 % supérieures à celles des tables à induction.

Ces résultats reflètent la hiérarchie des rendements entre les différentes technologies decuisson.

Ceci est important car il est probable que les économies financières les plussignificatives que l’on puisse faire sur le poste cuisson électrique ne sont pas tant dansl’économie d’énergie (qui sera somme toute toujours assez limitée) mais plutôt dans lameilleure gestion des puissances appelées et donc souscrites. La totalité de laconsommation mesurée de l’usage cuisson (soit 568 kWh/an) coûte annuellement àl’utilisateur d’un tarif double environ 380 FRF/an (soit 58 Euros), alors que le passaged’une puissance de 12 kVA à 9 kVA en double tarif permettrait d’économiser 620 FRF(soit 94 Euros)! Il est donc évident que l’enjeu économique se situe dans la maîtrise despuissances appelées. Cette observation devrait peut-être modifier l’approche desconstructeurs qui ont généralement tendance à installer sur les appareils performantsdes puissances de plus en plus importantes (constatation déjà faite par exemple sur leslave-linge et les lave-vaisselle), alors même que la réduction des besoins devraitpermettre de réduire les puissances mises en oeuvre.

Plaques vitrocéramiquesCourbe des fréquences cumulées des puissances appelées

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500


ADEME-EDF CEE


Figure 4.13 : courbe des fréquences cumulées des puissances appelées par les tablesvitrocéramiques.




La figure 4.14 représente la courbe de charge horaire moyenne des plaquesvitrocéramiques au cours d'une journée.

Les pics de consommation se situent entre 12 et 13 heures et entre 19 et 20 heures.Quelques plaques vitrocéramiques ont fonctionné de nuit. Il ne s'agit pas de consommations deveilles puisqu’elles n’ont pu être relevées pour les tables vitrocéramiques (rappelons que leniveau de ces puissances est trop faible pour être mesurée par les prises compteuses utilisées).Toutefois, les fabriquants nous ont indiqué que certaines tables dotées de réglagesélectroniques pouvaient aussi être affectées par des veilles jusqu’à 8 W.

Les pics de consommation horaire des tables vitrocéramiques sont plus importants queceux des tables à induction ou autres plaques en fonte.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les tablesvitrocéramiques est de 32 Wh/h. Il est 39 % plus élevé que celui des plaques en fonte et 16 %plus faible que celui des tables à induction. Cependant, cette observation ne traduit pas lesdifférences de rendement entre les technologies de cuisson. Nous verrons plus loin que seulel'étude des consommations par heure de fonctionnement nous permet de classer les plaques decuisson correctement...

Plaques vitrocéramiquesConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

140

160

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 32 Wh/h

Figure 4.14 : courbe de charge horaire moyenne des tables vitrocéramiques.





4.3.1.1 Consommation annuelle moyenne.

La figure 4.15 représente les consommations annuelles moyennes de l'ensemble desplaques en fonte suivies. Ces consommations ont été calculées en effectuant une règle deproportionnalité entre la durée du suivi de chaque appareil et le nombre de jours dans l'année.Elles sont donc fortement affectées par le caractère saisonnier des consommations. Maiscomme on a pu suivre des appareils de janvier à juillet, on dispose à l’échelle de l’échantillond’une représentation équilibrée donnant une image satisfaisante de la consommation annuellemoyenne.

L’examen de la figure 4.15 fait apparaître une grande disparité entre les différentslogements : les consommations vont de 17 et 537 kWh/an, soit une plage de 1 à 32. Laconsommation annuelle moyenne des plaques en fonte est estimée à 198 kWh/an. C'est lavaleur la plus basse, toutes technologies confondues. Elle est trois fois moins élevée que cellecommunément admise par les différentes estimations : 600 kWh/an. Certes, la campagne demesures ne porte que sur quelques plaques dont le nombre de foyers en fonte varie de un àquatre. Si l'on divise par le nombre de foyers en fonte suivis, on trouve une consommationannuelle moyenne de 60 kWh par foyer. Même en multipliant par quatre cette valeur, on estencore loin des 600 kWh de consommation annuelle estimée pour les plaques en fonte à quatrefoyers.

Plaques en fonteConsommations annuelles moyennes

0

100

200

300

400

500

600

9700

16

9701

09

9701

15

9701

06

9702

15

9704

16

9701

20

9702

10

9704

13

9704

07

9702

01

9704

02

9703

05


kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 4.15 : consommations annuelles moyennes des plaques en fonte.



La figure 4.16 représente l'histogramme des consommations annuelles des plaques enfonte.

Plaques en fonteHistogramme des consommations annuelles moyennes

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

[0;100[ [100;200[ [200;300[ [300;400[ [400;500[ [500;600[

Classes en kWh/an

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 4.16 : histogramme des consommations annuelles moyennes des plaques en fonte.

On voit que 46 % des appareils consomment moins de 100 kWh/an, 23 % entre 100 et300 kWh/an, 31 % plus de 300 kWh/an. Il y a trois modes principaux centrés sur les classes deconsommation « moins de 100 kWh/an » (46 % de l'effectif total), «de 200 à 300 kWh/an »(15 % de l’effectif), et « de 400 et 500 kWh/an » (15 % de l'effectif). Mais la petite taille del’échantillon incite à rester très prudent sur la validité de ces précisions.

4.3.1.2 Consommation d'énergie par habitant.

La figure 4.17 représente les consommations annuelles moyennes par habitant.



Plaques en fonteConsommations annuelles moyennes par habitant

0

20

40

60

80

100

120

140

160

18097

0106

9701

09

9702

15

9700

16

9701

15

9701

20

9704

16

9702

10

9704

07

9702

01

9704

02

9704

13

9703

05


kWh

/(an

.hab

)ADEME-EDF CEE



Figure 4.17 : consommations annuelles moyennes par habitant des plaques en fonte.

La consommation annuelle moyenne par habitant des plaques en fonte est de72 kWh/an. Les consommations varient de 8 à 163 kWh/an/habitant, soit une plage de 1 à 20.

4.3.1.3 Consommation d'énergie par cycle de cuisson.

La consommation des cycles de cuisson peut être intéressante pour la prévision descourbes de charge. Un cycle est une période de consommation non nulle, bornée par deuxpériodes d'arrêt de l’appareil. Les résultats sont assez précis car ce ne sont pas moins de 606cycles qui ont pu être étudiés.



Plaques en fonteHistogramme des consommations des cycles

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%]0

;100

]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;11

00]

]110

0;12

00]

]120

0;13

00]

]130

0;14

00]

]140

0;15

00]

]150

0;16

00]

]160

0;17

00]

]170

0;18

00]

]180

0;19

00]

]190

0;20

00]

]200

0;35

00]

Classes de consommations par cycle (Wh/cycle)

CEEADEME-EDF


Nombre total de cycles: 606Consommation maximum : 3474 Wh

Figure 4.18 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des plaques en fonte.

La figure 4.18 fait apparaître :n un mode principal (28 % des cycles) centré sur 150 Wh,n des modes secondaires mineurs centrés respectivement autour de 450 Wh, 850 Wh et

1250 Wh,n la consommation la plus élevée pour un cycle de cuisson est de 3474 Wh,n la consommation moyenne d'un cycle de cuisson est de 388 Wh.

Les différents modes observés sont fonctions du nombre de plaques utilisées ou de ladurée d'utilisation.

La figure 4.19 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes plaques en fonte en fonction de la consommation des cycles de cuisson.

On constate que :

n 80 % de la consommation des plaques en fonte est assurée par des cycles de moins de1,5 kWh,

n seulement 13 % de la consommation est assurée par des cycles de plus de 2 kWh.



Plaques en fonteFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Consommation par cycle (Wh/cycle)

Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE

Nombre total de cycles: 606Consommation totale = 235207 Wh

Figure 4.19 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des plaques enfonte en fonction de la consommation des cycles.

La figure 4.20 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes plaques en fonte en fonction de la durée des cycles de cuisson.

Plaques en fonteFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la durée des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Durées de fonctionnement des appareils (en minutes)

Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 4.20 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des plaques enfonte en fonction de la durée des cycles.



Il apparaît que les cycles de moins d'une heure contribuent pour plus de 75 % à laconsommation totale des plaques en fonte. Seulement 5 % de cette consommation est assuréepar des cycles de plus de deux heures.

4.3.1.4 Consommation d'énergie par heure de fonctionnement.

La figure 4.21 donne la consommation moyenne de chaque plaque en fonte par heurede fonctionnement. Les cycles dont les consommations ont été jugées trop faibles pourcorrespondre à une utilisation effective des plaques de cuisson ont été retirés de cette étude (ils'agit de 107 cycles dont la consommation est inférieure ou égale à 100 Wh).

Plaques en fonteConsommations moyennes par heure de fonctionnement (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 1 161 Wh/h

Figure 4.21 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des plaques en fonte.

La consommation moyenne par heure de fonctionnement des plaques en fonte estde 1161 Wh. Il sera intéressant de rapprocher cette valeur de celle des plaquesvitrocéramiques et des tables à induction.

La plage de variation des consommations est de 1 à 3,5. Ceci pourrait traduire le faitque, contrairement à l’hypothèse émise précédemment, le mode d’utilisation moyen d’uneheure de plaque de cuisson (feu doux, moyen vif) varie sensiblement d’un usager à l’autre.Mais c’est beaucoup plus probablement le nombre de plaques simultanément enfonctionnement qui trouve ici sa caractérisation. Au demeurant on observe des paliers qui sontsitués sensiblement autour de 600 Wh/h pour le premier, puis 1200 Wh/h pour le second etenfin 1700 à 1800 Wh/h pour le troisième. Ceci traduirait assez bien le fonctionnement moyensimultané dans les familles d’une, de deux ou de trois plaques.





La figure 4.22 représente la consommation annuelle moyenne des tables à induction.

Tables à inductionConsommations annuelles moyennes

0

100

200

300

400

500

600

9703

16

9701

08

9703

04

9702

20

9703

10

9702

06

9700

05

9703

03

9703

17


kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 4.22 : consommations annuelles moyennes des tables à induction.

Cette consommation varie de 140 à 513 kWh/an selon les appareils, soit une plage de 1à 3,7. La valeur moyenne est de 337 kWh/an. Comparée aux estimations généralementadmises pour la consommation des tables à induction (400 kWh/an), cette valeur n’estinférieure que de 16 %, ce qui peut paraître raisonnable. Mais ce serait oublier que si notremesure est aussi élevée, c’est parce qu’elle intègre la consommation de veille des tables jamaisprises en compte dans les estimations (puisque leur existence n’était pas connue).

4.3.2.2 Consommation annuelle de veille

Toutes les tables à induction analysées comportaient une veille. Pour les plus anciennes,cette veille était de 18 W, et pour les plus récentes de 8 W. La figure 4.23 montre la part de laconsommation due à la veille dans la consommation totale des tables à induction.

La veille consomme en moyenne 98 kWh/an/appareil. C’est considérable puisque laconsommation totale des tables, veille incluse, est de 337 kWh/an. La veille représente doncen moyenne 30 % de la consommation totale des tables à induction. En l’absence de cetteveille, la consommation résiduelle serait de 239 kWh/an.



Tables à induction Part des consommations de veille dans la consommation totale

362 360315

274

341

175

12391 106

143 143

14566

65

69

69 34

149

0

100

200

300

400

500

600

9703

16

9701

08

9703

04

9702

20

9703

10

9702

06

9700

05

9703

03

9703

17


kWh

/an

Marche Veille

ADEME-EDF CEE



Figure 4.23 : part des consommations de veille dans la consommation totale des tables àinduction.

La figure 4.24 montre la répartition de la consommation de veille dans laconsommation totale de chaque table à induction suivie.

Tables à inductionRépartition de la veille et du fonctionnement normal dans la consommation totale

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

9703

10

9703

17

9702

06

9703

16

9701

08

9703

04

9702

20

9700

05

9703

03


Fonctionnement normal Veille

ADEME-EDF CEE


Figure 4.24 : répartition de la veille et du fonctionnement normal dans la consommationtotale des tables à induction.



Contrairement à ce que l'on pourrait a priori penser, la veille a un poids très importantdans la consommation totale des tables à induction. Sa contribution dans la consommationtotale des appareils peut varier de 16 à 43 %. En moyenne, elle correspond à 30 % de laconsommation totale des tables à induction.


La figure 4.25 représente les consommations annuelles moyennes par habitant destables à induction (veille incluse).

Tables à inductionConsommations annuelles moyennes par habitant

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

9703

16

9703

03

9703

04

9702

06

9702

20

9701

08

9703

10

9700

05

9703

17


kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 4.25 : consommations annuelles moyennes par habitant des tables à induction.

Les consommations varient de 70 à 171 kWh/an/habitant, soit une plage de 1 à 2,4beaucoup plus faible que pour les plaques en fonte (1 à 20). L’explication réside certainementdans le fait que parmi les utilisateurs de la fonte se trouvent les célibataires, très modestesconsommateurs. Ceci est confirmé par la valeur de la consommation maximale : 171kWh/an/habitant pour l’induction et 163 pour la fonte.

La consommation annuelle moyenne des tables à induction par habitant est de 120kWh.


Comme pour les plaques en fonte, on peut représenter les consommations des cycles decuisson des tables à induction. On recense 776 cycles de cuisson dans l'ensemble de l'étude.



Tables à inductionHistogramme des consommations des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

]0;100] ]100;200] ]200;300] ]300;400] ]400;500] ]500;600] ]600;700] ]700;800] ]800;900] ]900;1000] ]1000;3300]


CEEADEME-EDF



Figure 4.26 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des tables à induction.

Plus de la moitié des cycles de cuisson observés sur les tables à induction sont descycles dont la consommation est inférieure à 100 Wh. Ces cycles, dont la durée peut varier demoins de dix minutes à plus de 50 minutes, sont rendus possibles grâce à la très haute précisiondes réglages des tables à induction (rappelons que chaque foyer à induction peut être réglédans une plage de puissance variant de 1 à 40). La consommation maximum relevée pour unseul cycle est de 3299 Wh. La consommation moyenne d'un cycle de cuisson est de223 Wh.

La figure 4.27 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes tables à induction (hors consommation de veille) en fonction de la consommation descycles de cuisson.

On observe que :n 80 % de la consommation totale des tables à induction est assurée par des

cycles de moins de 1,0 kWh,

n 89 % de la consommation totale des tables à induction est assurée par descycles de moins de 1,5 kWh,

n 6 % seulement de la consommation est assurée par des cycles de plus de2 kWh.



Tables à inductionFréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) en fonction de la consommation des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 4.27 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) destables à induction en fonction de la consommation des cycles.

La figure 4.28 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totale(hors veille) des tables à induction en fonction de la durée des cycles de cuisson.

Tables à inductionFréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) en fonction de la durée des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 50 100 150 200 250 300


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 4.28 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) destables à induction en fonction de la durée des cycles.



Il apparaît que :

n seulement 35 % de la consommation totale des tables à induction est assuréepar des cycles de moins de 30 minutes,

n 63 % de cette consommation est assurée par des cycles de moins d'une heure,n 5% de la consommation totale est assurée par des cycles de plus de 3 h.

D’une façon générale, ces valeurs confirment que la durée d’utilisation des tables àinduction est plus importante que celle des plaques en fonte.


La figure 4.29 représente la consommation moyenne des tables à induction par heure defonctionnement.

Tables à inductionConsommations moyennes par heure de fonctionnement (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

9703

10

9703

04

9702

20

9703

03

9700

05

9703

17

9701

08

9703

16

9702

06


(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 588 Wh/h

Figure 4.29 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des tables àinduction.

En moyenne la consommation par heure de fonctionnement des tables à induction estde 588 Wh. C'est la plus faible valeur toutes technologies confondues (fonte, vitrocéramique,induction) : voir § 4.5.1.

La plage de variation n’est que de 1 à 2,2, ce qui traduit là aussi l’existence, d’unlogement à l’autre, d’un nombre différent de foyers simultanément en marche.





La figure 4.30 représente les consommations annuelles moyennes des plaquesvitrocéramiques.

On observe, comme pour les autres technologies, une plage de consommationsannuelles très large allant de 48 à 706 kWh selon les appareils suivis. La consommationmoyenne des tables vitrocéramiques est de 281 kWh/an. Cette valeur est à comparer aux550 kWh/an fournis par les estimations les plus sûres utilisées jusqu'à présent. La surestimationest de 96 %....et l’intérêt des campagnes de mesures n’est plus à démontrer.

Plaques vitrocéramiquesConsommations annuelles moyennes

0

100

200

300

400

500

600

700

800

9700

03

9701

10

9700

19

9702

16

9701

11

9703

02

9702

07

9700

09

9702

04

9702

05

9702

19

9700

18

9700

02

9704

05

9700

04

9700

10

9704

04

9704

03

9701

03

9704

17

9704

18

9703

09

9701

13

9704

01

9702

17

9704

09

9702

18

9703

14


kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 4.30 : consommations annuelles moyennes des tables vitrocéramiques.

La figure 4.31 représente l'histogramme des consommations annuelles moyennes destables vitrocéramiques.

Il ressort de ce graphique que :

n A peine plus de 5 % des appareils suivis consomment moins de 100 kWh/an,n le mode principal est centré sur la classe 250 kWh/an. Il concerne un peu plus

du tiers des appareils suivis,n 20 % des tables vitrocéramiques consomment plus de 400 kWh/an.



Plaques vitrocéramiquesHistogramme des consommations annuelles moyennes

0

4

8

12

16

20

[0;100[ [100;200[ [200;300[ [300;400[ [400;500[ [500;600[ [600;700[ [700;800[

Classes en kWh/an

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 4.31 : histogramme des consommations annuelles moyennes des tablesvitrocéramiques.


La figure 4.32 donne les consommations annuelles moyennes par habitant des tablesvitrocéramiques.

Plaques vitrocéramiquesConsommations annuelles moyennes par habitant

0

50

100

150

200

250

9702

03

9701

10

9700

09

9702

05

9702

14

9700

02

9704

10

9701

16

9703

08

9700

20

9700

14

9704

12

9703

13

9702

04

9702

09

9704

08

9700

18

9704

14

9701

02

9700

10

9701

13

9702

11

9704

09

9702

18

9701

17

9703

11

9704

01

9700

06


kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 4.32 : consommations annuelles moyennes par habitant des tables vitrocéramiques.



Les consommations varient de 10 à 239 kWh/an/habitant, soit une plage de 1 à 24. Lavaleur moyenne sur l'ensemble des tables vitrocéramiques est de 88 kWh/an/habitant. Cettevaleur est à rapprocher des 72 kWh/an/hab. et des 120 kWh/an/hab. observés respectivementpour la fonte et pour l’induction.

La figure 4.33 reprend les données précédentes pour les représenter par classes de50 kWh/an/habitant.

Plaques vitrocéramiquesHistogramme des consommations annuelles moyennes par habitant

0

5

10

15

20

25

[0;50[ [50;100[ [100;150[ [150;200[ [200;250[

Classes en kWh/(an.hab)

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 4.33 : histogramme des consommations annuelles moyennes par habitant des tablesvitrocéramiques.

Près de 43 % des plaques vitrocéramiques consomment de 50 à 100 kWh/an/habitant.25 % des appareils consomment moins de 50 kWh/an/habitant, plus de 32 % consommententre 100 et 250 kWh/an/habitant.


La figure 4.34 représente l'histogramme des consommations des cycles de cuisson destables vitrocéramiques.

Le nombre de cycles étudiés est de 4379. La consommation la plus importante relevéepour un cycle est 4545 Wh. La plupart des cycles ont une consommation inférieure à 500 Wh(plus de 79 %). La consommation moyenne par cycle de cuisson des tables vitrocéramiques estde 329 Wh.

En rapprochant cet histogramme de ceux des plaques en fonte et des tables à inductionon notera quelques caractéristiques intéressantes :



n la consommation maximum d’un cycle est de 4379 Wh, 3474 Wh et 3299 Whrespectivement pour la vitrocéramique, la fonte et l’induction,

n la part des cycles ayant absorbé moins de 100 Wh est de 18 % pour la fonte,29 % pour la vitrocéramique et 53 % pour l’induction.

Cette dernière observation met parfaitement en évidence l’impact de l’inertie dans lesdifférentes technologies : les cycles courts sont finalement très nombreux (faire chauffer du lait,de l’eau) et c’est précisément là que la technologie de l’induction est la plus intéressante dupoint de vue énergétique. La fonte, avec son importante inertie est évidemment défavorisée etcomporte peu de cycles de faible consommation.

Tables vitrocéramiquesHistogramme des consommations des cycles

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

]0;1

00]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;11

00]

]110

0;12

00]

]120

0;13

00]

]130

0;14

00]

]140

0;15

00]

]150

0;16

00]

]160

0;17

00]

]170

0;18

00]

]180

0;19

00]

]190

0;20

00]

]200

0;46

00]


CEEADEME-EDF



Figure 4.34 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des tablesvitrocéramiques.

La figure 4.35 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation destables vitrocéramiques en fonction de la consommation des cycles de cuisson. On note que :

n 88 % de la consommation totale des plaques vitrocéramiques est assurée par descycles de moins de 1,5 kWh,

n 5 % de la consommation totale est assurée par des cycles de plus de 2 kWh,n la consommation moyenne d'un cycle de cuisson est de 329 Wh.



Tables vitrocéramiquesFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 4.35 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des tablesvitrocéramiques en fonction de la consommation des cycles de cuisson.

La figure 4.36 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation destables vitrocéramiques en fonction de la durée des cycles de cuisson.

Tables vitrocéramiquesFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la durée des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 4.36 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des tablesvitrocéramiques en fonction de la durée des cycles de cuisson.



On retiendra que :n les cycles de moins d'une heure entrent pour 73 % dans la consommation

totale des cycles de cuisson,n 7,6 % de la consommation totale des cycles de cuisson est assurée par des

cycles de plus de deux heures.


La figure 4.37 représente la consommation moyenne par heure de fonctionnement desplaques vitrocéramiques.

Tables vitrocéramiquesConsommations moyennes par heure de fonctionnement (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 999 Wh/h

Figure 4.37 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des tablesvitrocéramiques.

La consommation moyenne par heure de fonctionnement des tables vitrocéramiques estde 999 Wh. La plage est de 1 à 6,8 ce qui est très élevé et ne peut plus uniquement s’expliquerpar l’usage d’un nombre de foyers différents dans les familles. Il existe des spécificités dans lafaçon d’utiliser les plaques, mais la taille de l’échantillon est cette fois suffisant pour admettreque les différences des extrêmes se compensent. Au demeurant, si l’on retire les deuxconsommations unitaires les plus élevées et la consommation la plus faible, la plage devariation n’est plus que de 1 à 3,25 ce qui rend à nouveau crédible l’explication basée sur lenombre de foyers simultanément en marche.

4.4 Durées de fonctionnement et nombre de cycles quotidiens.

Lorsqu’on ne dispose pas directement de la consommation des appareils de cuisson, ilest peut être nécessaire, pour prévoir les besoins d'un parc donné, de connaître la fréquence etla durée d'utilisation de ces matériels. Voici les valeurs observées sur notre panel.




4.4.1.1 Durée d'utilisation.

La durée de fonctionnement quotidien des plaques de cuisson en fonte (voir figure4.38) varie de 2 à 56 minutes. La valeur moyenne est de 26 minutes par jour.

Plaques en fonteDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

10

20

30

40

50

60

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 26 min/j.

Figure 4.38 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des plaques en fonte.

4.4.1.2 Nombre de cycles de cuisson quotidiens.

La figure 4.39 représente le nombre quotidien de cycles de cuisson des plaques en fonte.

Plaques en fonteNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 1.2 Cycle/j.

Figure 4.39 : nombre de cycles de cuisson des plaques en fonte.



Il y a en moyenne 1,2 cycles/j de cuisson. Mais cette valeur peut varier de 0,2 à 3,2cycles/jour, soit une plage importante de 1 à 16.



La figure 4.40 représente le nombre quotidien de cycles de cuisson des tables à induction.

Tables à inductionDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

20

40

60

80

100

120

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 58 min/j

Figure 4.40 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des tables à induction.

La durée d’utilisation des tables à induction varie de 23 à 113 minutes/jour, soit uneplage de 1 à 4,9. La valeur moyenne est de 58 minutes/jour. Cette valeur est plus de deux foisplus élevée que celle trouvée pour les plaques en fonte. Cela signifie que les usagers possédantdes tables à induction les utilisent beaucoup plus que ceux possédant des plaques en fonte.


La figure 4.41 représente le nombre de cycles de cuisson quotidiens des tables àinduction.



Tables à inductionNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 1.4 Cycle/j

Figure 4.41 : nombre de cycles de cuisson des tables à induction.

Le nombre de cycles de cuisson des tables à induction varie de 0,7 à 2,3 soit une plagede 1 à 3,3. La valeur moyenne est de 1,4 cycles/jour.



La figure 4.42 représente la durée d'utilisation moyenne des tables vitrocéramiques.

La durée de fonctionnement quotidien des tables vitrocéramiques varie de 10 à119 minutes par jour, soit une plage de 1 à 11,9. La valeur moyenne est de 45 minutes/jour.Cette valeur est à rapprocher des 26 minutes/j des plaques en fonte et des 58 minutes/j destables à induction. Ces valeurs très contrastées contribueront à expliquer les valeurs un peusurprenantes observées pour la consommation des différents types de plaques (voir paragraphe4.5.1).

Dans une étude sur les besoins électriques de la cuisson en France, l'INESTENE2 aestimé la durée d'utilisation des plaques de cuisson à 47 minutes/jour. C'est à peu près la valeurque nous trouvons pour les plaques vitrocéramiques. Si l'on considère l'ensemble des plaquesde cuisson de la campagne ECUEL, toutes technologies confondues, la valeur moyenne de ladurée d'utilisation est de 43 minutes/jour.

2 Plaques de cuisson - INESTENE - 27/09/96



Tables vitrocéramiquesDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

20

40

60

80

100

120

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 45 min/j

Figure 4.42 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des tables vitrocéramiques.


Tables vitrocéramiquesNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 100 Wh)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE



Figure 4.43 : nombre de cycles de cuisson des tables vitrocéramiques.



Le nombre de cycles de cuisson quotidien des tables vitrocéramiques varie de 0,5 à 3,3cycles par jour (voir figure 4.43). En moyenne, il est de 1,6 cycles/jour.

4.5 Bilan énergétique et économique des tables de cuisson électriques.

4.5.1 Etude énergétique comparative des plaques de cuisson.

Le tableau qui suit regroupe les principales caractéristiques des plaques de cuissontelles qu’elles ont été présentées dans les paragraphes précédents.

Caractéristiques Fonte Vitrocéramique Induction

Consommation annuelle d’énergie (kWh/an)

198 281 337

Consommation d’énergie par habitant (kWh/an/hab.)

72 88 120

Puissance de veille (W)Consommation annuelle de veille (kWh)

00

0 à 8 W?

8 à 18 W98 kWh

Consommation moyenne par heure defonctionnement (Wh/h)

1161 999 588

Nombre de cycles de cuisson par jour 1,2 1,6 1,4

Durée quotidienne d’utilisation (minute/j) 26(160 h/an)

45(273 h/an)

58(351 h/an)

Histogramme des cycles en fonction de leurconsommation - < = 100 Wh (%) - < = 500 Wh (%)

1877

2979

5387

Fréquences cumulées de la consommation enfonction de la consommation des cycles : - part conso avec cycles < = 1000 Wh (%) - part conso avec cycles < = 1500 Wh (%) - part conso avec cycles > 2000 Wh (%)

708013

74885

80906

Fréquences cumulées de la consommation enfonction de la durée des cycles : - part conso avec cycles < = 30 minutes (%) - part conso avec cycles < = 1 h (%) - part conso avec cycles > 2 h (%)

52755

42738

255614

Figure 4.44 : principales caractéristiques des tables de cuisson électriques.

Les éléments frappants de ce tableau sont les suivants :

n la consommation annuelle brute des plaques de cuisson fournit un classement enapparence surprenant puisque les plaques en fonte sont les moins consommatrices (198kWh/an) suivies des plaques vitrocéramiques (281 kWh/an) et enfin des tables à induction (337kWh/an). Ce classement est effectivement surprenant car les performances intrinsèques des



différentes technologies sont exactement dans l’ordre inverse. Ces mesures sont par ailleursconfirmées par la consommation annuelle brute par habitant qui est de 72 kWh/an/hab. pour lafonte, de 88 kWh/an/hab. pour la vitrocéramique et de 120 kWh/an/hab. pour l’induction. Maisla consommation d’un équipement dépend de deux facteurs : de son efficacité mais aussi dunombre d’heures d’utilisation (et occasionnellement de sa consommation de veille),

n la durée quotidienne d’utilisation des différentes technologies est très différenciée : lafonte est utilisée 26 minutes/j, la vitrocéramique 45 minutes/j et l’induction 58 minutes/j. Ceciconstitue une première explication des écarts de consommations brutes observés. Mais unequestion se pose : ces différences de durée sont-elles là pour compenser des différencesd’efficacité, ou bien traduisent-elles effectivement une différence de mode d’utilisation et debesoins?

n la consommation moyenne par heure de fonctionnement (qui exclut donc toutes lesconsommations de veille), donne une excellente image de l’efficacité énergétique de chaqueéquipement. Rappelons que cette analyse repose sur l’hypothèse (très raisonnable) que danstous les ménages il existe au cours d’une heure de fonctionnement moyen des équipements, lamême proportion d’usage à feu doux, moyen ou vif. Le classement obtenu place sans contestela fonte en dernière position avec 1161 Wh/h, précédée de la vitrocéramique avec 999 Wh/h(soit 14% de moins), et enfin de l’induction placée en tête avec 588 Wh/h, soit 49 % de moinsque la fonte et 42 % de moins que la vitrocéramique. La hiérarchie à laquelle on s’attendait estdonc rétablie. Mais les écarts étonnent car ils ne sont pas dans la proportion habituelle desrendements moyens que l’on estime pour la fonte, la vitrocéramique et l’inductionrespectivement égaux à 50 %, 65 % et 82 %. Sur la base de la consommation des plaquesfonte et des différents rendements, la vitrocéramique devrait consommer 893 Wh/h etl’induction 708 Wh/h. Si les consommations réelles sont différentes c’est qu’il existe d’autresfacteurs influents, comme la manière dont les appareils sont utilisés (durée des cycles, natureplus ou moins adaptée des récipients utilisés, etc.). On se souviendra aussi que l’intérêt del’induction n’est pas le même en période de mise en température et en période de maintien entempérature,

n l’analyse de l’histogramme des cycles des différentes technologies en fonction de leurconsommation fournit une précision intéressante : le pourcentage de cycles dont laconsommation est inférieure à 100 Wh (donc faible) est de 53 % pour l’induction, de 29 %pour la vitrocéramique et de 18 % pour la fonte. Ceci caractérise parfaitement les différentestechnologies en pénalisant celles qui souffrent de trop d’inertie (surtout la fonte), et envalorisant la technologie la plus rapide et la plus efficace dans les montées en température(l’induction) : les premières ont du mal à effectuer des cycles courts, et la seconde au contraireexcelle dans ce genre. Ce faisant on confirme la hiérarchisation des efficacités énergétiques, eton met en évidence que, dans le cas de l’induction, les cycles courts ont été prédominants. Orce sont ceux pour lequel le rendement est le plus élevé. Ceci permettrait d’expliquer pourquoila consommation horaire ne respecte pas la proportionnalité des rendements moyensintrinsèques,

n la consommation de veille est évidemment la dernière composante propre à expliquerles écarts de consommation brute. Sans que nous ayons pu les mesurer et les contrôler demanière formelle les veilles des tables vitrocéramiques ne semblent pas généralisées, à l’inversedes tables à induction. Pour celles-ci la consommation de veille a représenté en moyenne 30 %de leur consommation totale (98 kWh/an).

Conclusion : cette analyse met clairement en évidence que :

nn la consommation brute des différentes tables de cuisson n’est pas quel’indicateur du niveau d’efficacité énergétique des appareils : elle intègre aussi l’usagequi est fait de l’appareil et la présence ou non de veille. On avait probablement oublié



cette précision. Or il apparaît que le mode d’utilisation et la présence d’une veille pèsentplus lourd dans la consommation annuelle d’un équipement que ses performancesintrinsèques. Ceci explique pourquoi, contre toute attente, ce sont les plaques en fontequi consomment le moins (198 kWh/an), devant la vitrocéramique (281 kWh/an) etl’induction (337 kWh/an),

nn l’efficacité des différentes technologies est clairement mise en évidence par laconsommation horaire moyenne. Il ressort que l’induction est la solution la plusperformante, beaucoup plus que ce que les mesures de laboratoire laissaient penser. Ellearrive en tête avec 588 Wh/h devant la vitrocéramique (999 Wh/h) et la fonte(1161 Wh/h). La hiérarchie des performances intrinsèques est donc bien confirmée,

nn certains appareils voient leurs performances annuelles considérablementdétériorées par la présence d’une veille. C’est surtout le cas pour l’induction (30 % de laconsommation annuelle totale). Les constructeurs doivent maintenant impérativementtenir compte de ce paramètre pour proposer des équipements possédant une bonnecohérence énergétique : rien ne sert de concevoir des systèmes à haute efficacitéseulement pendant les heures de fonctionnement, surtout lorsque le fonctionnement nereprésente que 3 % du temps total d’une année. Il faut penser les systèmes en marchemais aussi à l’arrêt,

nn il apparaît également que l’achat des plaques de cuisson semble soumis à desrègles plus compliquées qu’il n’y paraît : l’efficacité énergétique n’est pas le principalsouci des acheteurs, on s’en doutait. Mais il s’avère que chaque type de plaques estchoisi en fonction de critères faisant intervenir la taille et les besoins de la famille, lemode de vie, le budget, etc. Tout semble se passer comme si chaque technologie étaitplutôt réservée à un segment du marché, chaque segment ayant des modes d’utilisationtrès contrastés conduisant à des résultats bruts qui ne sont qu’à première vuesurprenants,

nn il paraît enfin légitime, à la lumière de ce qui précède, de s’interroger sur ladéfinition de critères technico-économiques de sélection qui soient pertinents pourl’acheteur d’un matériel de cuisson électrique. C’est ce que nous allons analyser dans cequi suit.

Il est intéressant, en s’appuyant sur certains résultats du tableau précédent, d’établir lescaractéristiques de la consommation des appareils en fonction de leur durée annuelled'utilisation.

Consommation par heure defonctionnement : &e (Wh/h)

Durée d'utilisation (min.)

Plaques en fonte 1161 26Tables vitrocéramiques 999 45

Tables à induction 588 58

Figure 4.45 : consommations par heure de fonctionnement et durées d'utilisation desplaques de cuisson électriques.

La consommation annuelle d’une table de cuisson est la somme des consommations enétat de marche et en état de veille.



Si t est la durée d'utilisation en heures par an, &e la consommation par heure defonctionnement (en kWh/h) et &e v la puissance de veille des tables de cuisson (en kW), laconsommation annuelle totale s’écrira :

C = &e t + (8760 - t) &e v (kWh/an)

Compte tenu des observations que nous avons faites, on peut attribuer à &e v les valeurssuivantes :

Plaques en fonte : &e v = 0 W. Tables vitrocéramiques : &e v = 0 ou 8 W. Tables à induction : &e v = 8 ou 18 W.

On peut alors tracer les caractéristiques de la consommation en fonction de la duréed’utilisation annuelle des appareils :

Tables de cuisson électriquesEtude de la consommation en fonction de la durée de fonctionnement

0

100

200

300

400

500

600

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Heures de fonctionnement par an

Kw

h/a

n

Fonte Vitro (0 W) Vitro (8 W) TI (8 W) TI (18 W)ECUEL

ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

AB

C D

E

F

Figure 4.46 : étude comparative de la consommation des plaques de cuisson en fonction deleur durée de fonctionnement.

La figure 4.46 nous montre comment, en fonction de la durée d'utilisation annuelleenvisagée, on peut classer les différentes technologies de cuisson pour minimiser le niveau deconsommation énergétique annuel :

A moins de 167 heures d'utilisation par an, les plaques vitrocéramiques sans veillesont celles qui consomment le moins (de l'origine au point B).

A plus de 167 heures d'utilisation par an, les tables à induction de dernièregénération (veille de 8 W) sont les plaques qui consomment le moins.



Les plaques en fonte restent compétitives par rapport aux tables à induction dedernière génération si elles sont utilisées moins de 121 heures par an (de l'origine aupoint A).

Par rapport aux tables à induction de première génération (18 W de puissance deveille), les plaques en fonte sont plus intéressantes si elles fonctionnent moins de 267heures par an (de l'origine au point D).

Par rapport aux tables vitrocéramiques avec veille de 8 W, les plaques en fonterestent compétitives jusqu’à 413 heures d'utilisation par an (de l'origine au point F).

Au-delà de 367 heures d'utilisation par an (point E), les tables à induction, quelleque soit leur puissance de veille, consomment moins que toute autre plaque detechnologie différente.

En appliquant les résultats trouvés pour les plaques de cuisson du panel ECUEL, onpeut ainsi savoir si le choix d'un type de table par rapport à un autre est intéressant ou non, dustrict point de vue de la consommation annuelle (et donc du coût d’exploitation).

Les plaques en fonte sont utilisées 160 heures par an environ. Le choix de cettetechnologie pour les usagers est plus intéressant que l'induction ou la vitrocéramique avecpuissances de veille importantes (18 et 8 W respectivement). Par contre, comparées aux tablesà induction avec 8 W de veille ou aux tables vitrocéramiques sans veille, les plaques en fonteconsomment déjà 13 à 16 % de plus chaque année.

Les tables vitrocéramiques sont utilisées 273 heures par an environ. S'il s'agit de tablesvitrocéramiques sans veille, c’est un bon choix mais pas le meilleur puisque, pour cette duréeannuelle de fonctionnement, ce sont les tables à induction de dernière génération (veille de8 W) qui sont les moins consommatrices. S’il s’agit de tables vitrocéramiques avec une veillede 8 W, le choix n'est pas du tout intéressant car à ce niveau d'utilisation annuelle c’est lasolution la plus consommatrice de toutes (341 kWh/an).

Les tables à induction suivies dans la campagne ECUEL sont utilisées 351 heures paran. A ce niveau élevé d'utilisation, c’est la solution la plus économique de toutes si elles sontde dernière génération (veille de 8W), mais pas si elles sont de première génération (veille de18 W).

L’un des ménages que nous avons instrumenté a souhaité savoir par quoi il devaitremplacer sa plaque de cuisson avec 4 foyers en fonte : table vitrocéramique ou induction ?

Selon nos mesures, cette famille utilise ses plaques 341 heures/an. La figure 4.46montre que pour cette durée annuelle d’utilisation, les tables à induction de dernière générationsont les plus économes (268 kWh/an). Puis viennent les tables vitrocéramiques sans veille(341 kWh/an). Choisir l’induction plutôt que la vitrocéramique permettrait donc une économiede 27 %.

4.5.2 Seuils de rentabilité.

Il existe des écarts très importants sur le prix de vente des différentes plaques decuisson. L’approche en terme de coût global parait pertinente d’un seul point de vueéconomique. A ce titre nous allons la développer dans ce qui suit.



Nous avons vu dans le paragraphe précédent que, pour une durée annuelle d'utilisationdonnée, les différentes technologies permettaient d'établir une classification en fonction de laquantité d'énergie annuelle consommée. Mais, qu'en est-il du coût global intégrant le prixd'achat?

Considérons que le prix moyen d'une plaque de cuisson à quatre feux soit de :

1500,00 FRF (230 Euros) pour une plaque en fonte. 3000,00 FRF (460 Euros) pour une plaque vitrocéramique. 6000,00 FRF (915 Euros) pour une table à induction.

Choisissons également un prix du kWh électrique de 0,70 FRF (0,107 Euros), constantau cours du temps.

La figure 4.47 rend compte des différences de coût d'utilisation des plaques de cuissonen fonte, vitrocéramiques ou à induction.

Tables de cuisson électriquesCoûts d'utilisation des appareils

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Heures de fonctionnement par an

Fra

ncs

Fonte Vitro (0 W) Vitro (8 W) TI (8 W) TI (18 W)ECUEL

ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 4.47 : coût d'utilisation des plaques de cuisson durant les 500 premières heures defonctionnement suivant le premier achat.

Question : au bout de combien d'années l'achat d'une plaque vitrocéramique sera-t-ilrentabilisé par rapport à celui d'une plaque en fonte?

Supposons que la durée annuelle d'utilisation des plaques en fonte soit de 160 heurescomme dans ECUEL, le seuil de rentabilité sera atteint au bout de ...83 ans.

La même question concernant l'achat de plaques en fonte par rapport à celui d'une tableà induction de dernière génération (veille de 8 W) donne le résultat suivant : 282 années avantd'atteindre le seuil de rentabilité...



Par contre, entre le choix d'une table vitrocéramique avec une veille de 8 W et celuid'une table à induction de dernière génération, la durée pour atteindre le seuil de rentabilitén'est plus que de 19 ans...

Sachant que la plupart des appareils électriques ont une durée de vie utile de 10 à 12ans, il est inutile de poursuivre les calculs plus loin. On se rend bien compte que ce qui présideà l'achat d'une plaque de cuisson électrique n'est ni le prix d'achat, ni le prix de fonctionnement,mais bel et bien des critères subjectifs concernant l'esthétique, la facilité de nettoyage, lasécurité, etc. ...

Du point de vue du consommateur, l'intérêt économique des tables à induction est nulpar rapport aux plaques en fonte. Celles-ci restent et resteront moins chères globalement queles autres technologies de cuisson électrique, même si elles sont plus chères à l'utilisation. Lesarguments pour l'acquisition d'une table à induction sont donc ailleurs. On peut citer, parexemple :

La possibilité de régler plus finement la puissance restituée sur un foyer à induction.Alors que pour les autres technologies, la puissance ne peut varier que dans unfacteur de 1 à 7, elle peut varier de 1 à 40 pour un foyer à induction. Ainsi, un seulfoyer à induction permet de faire ce que permettent trois foyers classiques.

Le rendement de cuisson plus élevé que dans toute autre technologie (82 %). La sécurité de fonctionnement. Les tables à induction ne sont jamais plus chaudes

que les récipients qu'elles supportent. Ainsi, les températures de surface des tables àinduction sont toujours beaucoup plus faibles que celles des tables vitrocéramiquesou des plaques en fonte.

Le nettoyage en est d'autant plus facilité et les dégradations de la plaquevitrocéramique d'autant moins importantes puisque même les projections de caramelpeuvent être nettoyées (alors que de telles projections endommagent de façonirrémédiable la surface d'une table radiante, diminuant ainsi son rendement...).

L'esthétique est également un critère de choix. Les plaques vitrocéramiquesradiantes et à induction s'incorporent beaucoup mieux dans une cuisine intégrée queles plaques en fonte.

Union Européenne Chapitre 5 : Les fours électriques. EDF - ADEME


5. Chapitre 5 : Les fours électriques.

En France, un foyer sur trois possède un four de cuisine électrique encastrable. Lacampagne de mesures ECUEL a permis de suivre le fonctionnement de 60 fours utilisant troismodes de nettoyage (manuel, à catalyse ou à pyrolyse).


Les fours électriques se déclinent en de nombreuses fonctions. En plus de la cuissontraditionnelle qui utilise la convection naturelle à l'intérieur de l'enceinte, il existe des foursmultifonctions qui présentent la particularité de posséder un ventilateur répartissant de façonhomogène l'air chaud à l'intérieur des fours. Ces fours sont également appelés "fours à chaleurtournante" et permettent de cuire les aliments de façon plus homogène en les desséchantmoins. De plus, la cuisson simultanée de plats qui requièrent la même température est possibledans de tels fours. Ils permettent donc une certaine économie d'énergie dans la mesure où unseul cycle suffit là ou plusieurs sont nécessaires dans un four classique.

Malheureusement, lors des premières instrumentations, la distinction entre fours àconvection naturelle et fours à chaleur tournante n’a pas été suffisamment précise. Il n’est doncpas possible d'étudier les fours en fonction de leur mode de fonctionnement. Mais, il existeégalement plusieurs modes de nettoyage des fours encastrables.

Le nettoyage manuel se fait lorsque le four est froid ou tiède et nécessite l'emploi deproduits de nettoyage adaptés. Ces fours ne représentent plus que 7 % du marché (tauxidentique à celui des fours à nettoyage manuel suivis dans la campagne ECUEL).

Le nettoyage par catalyse se fait pendant la cuisson des aliments. Les parois latéralesdu four sont constituées d'un émail microporeux qui absorbe les projections de graisse paroxydation. Le nettoyage est efficace si la température dans le four atteint au moins 200 °C.C'est pourquoi, il est souvent nécessaire de porter le four à cette température pendant quelquesminutes après une cuisson à température inférieure. Malgré l'avantage de l'autonettoyage, cesfours ne représentent en France que 29 % du marché (28 % des fours suivis dans la campagneECUEL) car les propriétés catalytiques de l'émail s'affaiblissent avec le temps.

Enfin, le nettoyage par pyrolyse se fait hors cuisson. L'intérieur du four est porté à unetempérature de près de 500 °C pendant 1,5 à 2,5 heures. Les résidus à l'intérieur du four sontcarbonisés et il suffit de passer une éponge humide après le cycle de pyrolyse pour parfaire lenettoyage. Ces fours représentent 64 % du marché français et 65 % des fours suivis dans lacampagne de mesures.

Dans notre panel, 61 % des logements possèdent un four encastrable alors que le tauxde pénétration national n'est que de 33 %. Deux principales raisons à cela :

- nous avons instrumenté des logements faisant la cuisson 100 % à l’électricité (dans leslogements au gaz le four est souvent incorporé dans la cuisinière au gaz),

- de nombreux pavillons ont été instrumentés (83 % des logements suivis). Dans ceslogements individuels, la plupart des usagers disposent d'une cuisine intégrée où les foursencastrables font partie de l'électroménager de base.




5.2.1 Ensemble des fours.


La figure 5.1 représente la distribution des puissances appelées par les fours, tous typesd'appareils confondus.

Ensemble des foursDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

[300

;600

[

[600

;900

[

[900

;120

0[

[120

0;15

00[

[150

0;18

00[

[180

0;21

00[

[210

0;24

00[

[240

0;27

00[

[270

0;30

00[

[300

0;33

00[

[330

0;36

00[

[360

0;39

00[


CEEADEME-EDF



Figure 5.1 : distribution des puissances appelées par les fours.

Dans l’intervalle de 0 à 300 W se trouvent les puissances de veille de quelques fours etcertaines puissances correspondant à des cycles de moins de dix minutes qu'on ne peut associerà des cycles de cuisson. Au-delà de 300 W, on distingue un premier mode de fonctionnementcentré sur 750 W. Mais le mode de fonctionnement principal se situe vers 2400 W. Au-delà de3000 W, on trouve principalement des puissances appelées par les fours à pyrolyse. Cespuissances sont parfois nécessaires pour maintenir une température élevée en cours de pyrolysedans certains fours mal isolés. La puissance maximum observée pour les fours de cuisine a étéde 3673 W. Il s'agit de la puissance appelée par un four à pyrolyse et chaleur tournante aucours d'un cycle de cuisson.

La figure 5.2 représente la courbe des fréquences cumulées des puissances appelées parl’ensemble des fours.



Ensemble des foursCourbe des fréquences cumulées des puissances appelées

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


ADEME-EDF CEE


Figure 5.2 : courbe des fréquences cumulées des puissances appelées par les fours.

90 % des puissances appelées par les fours sont inférieures à 2170 W. De tous lesappareils de cuisson, les fours sont ceux qui appellent généralement les puissances les plusimportantes. La puissance moyenne sur dix minutes maximum est de 3504 W.

La plupart des fours instrumentés étaient branchés sur des prises 16 A. Ces prisesautorisent une puissance maximum de 3700 W environ. Pour les fours, cette puissance estlargement suffisante en fonctionnement normal : nous n'avons en effet ce niveau (3673 W) quedeux fois. Il s'agissait d’un four à pyrolyse et chaleur tournante lors d'un cycle de cuisson.Mais, nous avons également constaté que certains usagers utilisent d'autres appareilsélectriques sur les prises 16 A dédiées aux fours. Lorsque les appareils fonctionnentsimultanément, la puissance maximum admise peut être dépassée et cela peut occasionner unesurchauffe du circuit et de la prise de courant, ce que nous avons pu constater à plusieursreprises.


La figure 5.3 représente les consommations horaires moyennes des fours de cuisine aucours d'une journée.

Principalement utilisés entre 11 et 12 heures, ils présentent également un autre mode defonctionnement entre 19 et 20 heures. La nuit, certains fours ont des puissances de veillerelativement importantes, ce qui entraîne une consommation non négligeable. En effet, pour lestrois fours sur lesquels la veille a pu être mesurée, la consommation résultante a représentéplus de 25 % de la consommation totale, en moyenne.



Ensemble des foursConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

14000

:30

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/hADEME-EDF CEE



Moyenne = 26 Wh/h

Figure 5.3 : courbe de charge horaire moyenne des fours de cuisine.

Comme en Guyane Française, c'est à midi et non le soir que la puissance appelée par lesfours est la plus importante. Par contre, l'écart entre la pointe de midi et celle du soir est moinsimportant que celui observé en Guyane.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les fours est de26 Wh/h.

5.2.2 Fours à nettoyage manuel.


La figure 5.4 représente la courbe de charge d'un four à nettoyage manuel.

Le cycle de cuisson représenté sur la figure 5.4 est celui d’un four à nettoyage manuel.C’est le plus consommateur (2300 Wh) de tous ceux observés. Il a duré 95 minutes environ etse décompose en deux parties. La première a duré une heure et la puissance moyenne appelée adépassé 1600 W. La seconde a duré à 35 minutes. Elle suit une période où la puissance appeléen’a pas dépassé 700 W. Avant et après ce cycle de cuisson, la puissance appelée est nulle. Cefour ne présente pas de veille susceptible d'être relevée par notre système de mesures.



Four à nettoyage manuel et chaleur tournante 970305Cycle de cuisson du 08/05/98

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

180000

:00

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 5.4 : puissance appelée par un four à nettoyage manuel.


Le nombre de fours à nettoyage manuel suivis dans la campagne ECUEL est très faible.Ces appareils sont peu répandus et nous n'avons réussi à trouver que 4 fours de ce type dansl'ensemble des 98 logements instrumentés.

42 % des puissances appelées par les fours à nettoyage manuel sont inférieures à100 W. Ce sont des puissances qui correspondent au fonctionnement des lampes, ventilateurset moteurs de tournebroches des appareils. Elles n’ont pas été représentées sur le graphique dela figure 5.5 qui fait apparaître trois modes de fonctionnement principaux. Le premier se situeaux autour de 1650 W et correspond certainement au fonctionnement de l’une des deuxrésistances des fours. Le second mode est centré sur 2250 W. Il semble correspondre aufonctionnement de la deuxième résistance. Le dernier mode, très mineur, est centré sur 3450 Wet pourrait correspondre au fonctionnement simultané des deux résistances.



Fours à nettoyage manuelDistribution des puissances appelées

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

[300

;600

[

[600

;900

[

[900

;120

0[

[120

0;15

00[

[150

0;18

00[

[180

0;21

00[

[210

0;24

00[

[240

0;27

00[

[270

0;30

00[

[300

0;33

00[

[330

0;36

00[

[360

0;39

00[


CEEADEME-EDF



Figure 5.5 : distribution des puissances appelées par les fours à nettoyage manuel.


La figure 5.6 représente la courbe de charge horaire des fours à nettoyage manuel aucours d'une journée moyenne.

Fours à nettoyage manuelConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

140

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 16 Wh/h

Figure 5.6 : courbe de charge horaire moyenne des fours à nettoyage manuel.



Il existe deux pointes quotidiennes, à 12:30 et à 19:30. Leurs puissances sont trèsproches. On observe une très courte pointe en matinée vers 9:30, mais son intensité n’est quele tiers des deux précédentes.

Aucun des fours suivis ne présentait de puissance de veille suffisamment importantepour être détectée par notre système de mesures (peut-être ne comportaient-ils pas de veille).

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les fours ànettoyage manuel est de 16 Wh/h.

5.2.3 Fours à catalyse.


La figure 5.7 représente la courbe de charge d'un cycle particulier pour un four àcatalyse. Ce cycle a duré 80 minutes et consommé 2049 Wh. La puissance maximum appeléeest de 2400 W, mais la puissance moyenne maximum sur la durée du cycle n’est que de2000 W.

Le chaînage de plusieurs cycles de cuisson consécutifs peut conduire à des cycles« apparents » de près de trois heures avec une consommation proche de 4 kWh.

Four à catalyse et chaleur tournante 970111Cycle de cuisson du 11/03/98

0

500

1000

1500

2000

2500

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 5.7 : puissance appelée par un four à catalyse.


Sur l'ensemble des fours instrumentés dans la campagne ECUEL, 17 sont des fours àcatalyse. La figure 5.8 représente la distribution des puissances appelées par ces fours.



Le mode principal de fonctionnement est centré sur 2550 W. 43 % des puissancesappelées sont inférieures à 100 W (mais elles ne figurent pas sur le graphique). Ellescorrespondent sans doute aux puissances des auxiliaires (lampes, ventilateurs, moteurs, etc.).Un second mode moins important est centré sur 750 W. Il est le fait d'un four particulier dontla puissance n'a jamais dépassé 855 W durant toute la période de mesures.

Fours à catalyseDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

[300

;600

[

[600

;900

[

[900

;120

0[

[120

0;15

00[

[150

0;18

00[

[180

0;21

00[

[210

0;24

00[

[240

0;27

00[

[270

0;30

00[

[300

0;33

00[

[330

0;36

00[

[360

0;39

00[


CEEADEME-EDF



Figure 5.8 : distribution des puissances appelées par les fours à catalyse.


La figure 5.9 représente la courbe de charge horaire moyenne des fours à catalyse aucours d'une journée.

La pointe journalière moyenne se situe entre 11 et 12 heures. Celle du soir se produitentre 19 et 20 heures. On observe que, par comparaison avec les fours à nettoyage manuel, lespuissances alors mises en jeu sont plus importantes d’un tiers. La nuit, la plupart des fours sontéteints et aucun d'eux n'a présenté de veille, ou alors n’était-elle pas suffisamment importantepour être détectée par notre système de mesures.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les fours àcatalyse est de 23 Wh/h.



Fours à catalyseConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

14000

:30

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/hADEME-EDF CEE



Moyenne = 23 Wh/h

Figure 5.9 : courbe de charge horaire moyenne des fours à catalyse.

5.2.4 Fours à pyrolyse.


La figure 5.10 représente la courbe de charge d'un four à pyrolyse.

On observe d'abord une puissance de veille d’environ 15 W qui génère au cours decette journée une consommation de 323 Wh. Rapportée à la consommation totale de la journée(4744 Wh), cela représente près de 7 % de la consommation de ce four. Mais sur l’ensemblede la période de suivi la consommation due à la veille représente 33 % de la consommationtotale du four.

On observe également trois cycles. Le premier a duré 70 minutes et consommé509 Wh. C'est un cycle de cuisson, comme le second cycle qui a consommé 598 Wh sur 40minutes. L'usager a alors démarré un cycle de pyrolyse à partir d'un four chaud. Ce cycle aduré 2 heures et 10 minutes et a absorbé 3314 Wh. On notera que la puissance appeléemoyenne est alors plus importante d’un tiers comparée à celle des cycles de cuisson.



Four à pyrolyse 970016Cycles de cuisson et de pyrolyse

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W

Puissance calculée PuissanceECUEL

ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 5.10 : puissance appelée par un four à pyrolyse.


La figure 5.14 représente la distribution des puissances appelées (hors puissance deveille et puissances des auxiliaires) par les 39 fours à pyrolyse suivis.

Fours à pyrolyseDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

[300

;600

[

[600

;900

[

[900

;120

0[

[120

0;15

00[

[150

0;18

00[

[180

0;21

00[

[210

0;24

00[

[240

0;27

00[

[270

0;30

00[

[300

0;33

00[

[330

0;36

00[

[360

0;39

00[


CEEADEME-EDF



Figure 5.11 : distribution des puissances appelées par les fours à pyrolyse.



Parmi les fours à pyrolyse, trois présentent des puissances de veille de 16 à 18 W quenous avons pu détecter car elles dépassent 10 W. Le mode principal de fonctionnement desfours à pyrolyse est centré autour de 2250 W. Cette puissance est inférieure à celle trouvéepour les fours à catalyse (2650 W).


La figure 5.15 représente la courbe de charge horaire des fours à pyrolyse au coursd'une journée moyenne.

La pointe journalière principale se situe entre 11 et 12 heures. Le niveau de puissanceest alors supérieur de 10 % à celui des fours à catalyse. La pointe du soir a lieu à la mêmeheure que pour les fours à catalyse et la puissance appelée est supérieure de 11 %. Etant donnéque certains fours à pyrolyse ont une veille, la courbe de charge horaire moyenne ne tendjamais vers zéro la nuit.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les fours àpyrolyse est de 28 Wh/h.

Fours à pyrolyseConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

140

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 28 Wh/h

Figure 5.12 : courbe de charge horaire moyenne des fours à pyrolyse.




5.3.1 Ensemble des fours de cuisine.


La figure 5.13 représente les consommations annuelles moyennes des fours de cuisinesuivis dans la campagne ECUEL. Ces consommations sont calculées en effectuant une règle deproportionnalité sur les périodes de suivi de chaque appareil, les appareils suivis mais dont laconsommation a été nulle étant pris en considération, notamment dans le calcul des valeursmoyennes.

La consommation moyenne par logement des fours de cuisine est de 224 kWh/an.Pour les fours dont la consommation n’a pas été nulle pendant la période de suivi, elle varie de519 à 26 kWh/an, soit une plage de 1 à 20. Cette valeur doit être rapprochée des estimationsde consommation les plus fréquentes, à savoir 300 kWh/an : la valeur mesurée dans lacampagne ECUEL est 25 % plus faible. Si on se réfère au suivi effectué en Guyane(169 kWh/an), les consommations observées dans ECUEL sont supérieures d’un tiers.

Fours de cuisineConsommations annuelles moyennes

0

100

200

300

400

500

600

9700

20

9701

01

9700

14

9700

16

9704

11

9701

11

9700

09

9700

19

9701

20

9704

01

9702

09

9704

10

9700

11

9703

04

9702

05

9703

17

9701

13

9702

03

9704

08

9700

10

9703

11

9702

20

9704

04

9701

17

9702

08

9703

03

9700

02

9702

15

9700

04

9703

05


kWh

/an

Manuel CN Manuel CT Catalyse CN Catalyse CT Pyrolyse CN Pyrolyse CT

ADEME-EDF CEE



Figure 5.13 : consommations annuelles moyennes des fours de cuisine.

On notera aussi que la consommation moyenne de l’ensemble des fours à convectionnaturelle (quelle que soit la technologie de nettoyage) est de 233 kWh/an, et celle des fours àchaleur tournante de 219 kWh/an.

La figure 5.14 représente l'histogramme des consommations annuelles moyennes desfours de cuisine suivis.



Ensemble des foursHistogramme des consommations annuelles moyennes

0

4

8

12

16

20

[0;100[ [100;200[ [200;300[ [300;400[ [400;500[ [500;600[

Classes en kWh/an

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 5.14 : histogramme des consommations annuelles moyennes des fours de cuisine.

On constate que 72 % des fours consomment moins de 300 kWh/an et que 10 %d'entre eux consomment plus de 400 kWh/an. Le mode principal de fonctionnement des foursest centré sur la valeur 250.


La figure 5.15 représente la consommation annuelle moyenne par habitant del’ensemble des fours suivis (qu’ils aient consommé ou non).

En moyenne la consommation par habitant des fours de cuisine est de 77 kWh/an. Lesvaleurs observées varient de 11 à 252 kWh/an/habitant, soit une plage de 1 à 23.

Fours de cuisineConsommations annuelles moyennes par habitant

0

50

100

150

200

250

300

9702

16

9704

11

9701

20

9704

10

9703

14

9704

03

9701

09

9704

06

9700

14

9703

02

9704

15

9702

07

9701

16

9700

16

9701

06

9704

01

9702

19

9702

09

9700

03

9702

04

9704

18

9700

10

9700

02

9704

17

9703

11

9702

18

9704

12

9702

08

9701

17

9700

04


kWh

/(an

.hab

)

Manuel CN Manuel CT Catalyse CN Catalyse CT Pyrolyse CN Pyrolyse CT

ADEME-EDF CEE



Figure 5.15 : consommations annuelles moyennes par habitant des fours de cuisine.



5.3.1.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement.

1344 cycles ont pu être observés. La figure 5.16 représente l'histogramme desconsommations des cycles des fours de cuisine.

Ensemble des foursHistogramme des consommations des cycles

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

20%

]0;1

00]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;11

00]

]110

0;12

00]

]120

0;13

00]

]130

0;14

00]

]140

0;15

00]

]150

0;16

00]

]160

0;17

00]

]170

0;18

00]

]180

0;19

00]

]190

0;20

00]

]200

0;21

00]

]210

0;22

00]

]220

0;23

00]

]230

0;24

00]

]240

0;25

00]

]250

0;26

00]

]260

0;27

00]

]270

0;28

00]

]280

0;29

00]

]290

0;84

00]


CEEADEME-EDF



Figure 5.16 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des fours de cuisine.

Les cycles dont la consommation est inférieure à 100 Wh représentent plus de 18 % dela totalité des cycles observés. Pour près de la moitié d'entre eux (44 % exactement), laconsommation a été inférieure à 10 Wh. De nombreux fours possèdent une horlogeélectronique offrant, entre autres, la possibilité de départs programmés. Cette horlogeconsomme de l'énergie même lorsque le four est à l'arrêt. Mais cette puissance de veille n'estpas toujours suffisamment élevée pour que notre système de mesures puisse la détecter.Pourtant, parfois, les boîtiers de mesures voient passer une petite quantité d'énergie et latransmettent au concentrateur. Cette explication permet de comprendre l'existence de cyclesdont la consommation ne dépasse pas 10 Wh. Les cycles dont la consommation est compriseentre 10 et 100 Wh ne correspondent pas à des cycles de cuisson (la consommation estbeaucoup trop faible). Leur origine est incertaine et plutôt attribuée à des erreurs demanipulation des usagers.

La majorité des cycles semblent consommer moins de 1500 Wh. Le mode principal sesitue autour de 950 Wh. Le cycle dont la consommation a été maximale (8381 Wh) correspondà un cycle de pyrolyse particulièrement long (environ trois heures). Soit l'usager s'est trompédans la programmation du cycle, soit le four était très encrassé... En moyenne, laconsommation d'un cycle de four est de 889 Wh.

La figure 5.17 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes fours de cuisine en fonction de leurs cycles de fonctionnement.



Ensemble des foursFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 5.17 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours decuisine en fonction de la consommation des cycles.

30 % de la consommation totale des fours (hors veille) est assurée par des cyclesconsommant moins de 1,0 kWh, 62 % par des cycles consommant moins de 1,5 kWh et 90 %par des cycles consommant moins de 3 kWh. Les cycles qui consomment plus de 4 kWh nereprésentent que 5 % de cette consommation.

La figure 5.18 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation desfours (hors veille) en fonction de la durée des cycles.

42 % de la consommation totale des fours de cuisine (hors veille) est assurée par descycles de moins d'une heure, et 18,5 % de cette consommation est assurée par des cycles deplus de deux heures.



Ensemble des foursFréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) en fonction de la durée des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 50 100 150 200 250 300


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 5.18 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des fours (hors veille)en fonction de la durée des cycles.

La figure 5.19 représente les consommations moyennes par heure de fonctionnementdes fours de cuisine.

Ensemble des foursConsommations moyennes par heure de fonctionnement (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0

500

1000

1500

2000

2500

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE



Figure 5.19 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des fours de cuisine.



La consommation moyenne par heure de fonctionnement des fours de cuisine est de1226 Wh. Elle varie de 534 à 2142 Wh/h, soit une plage de 1 à 4,0. Ces écarts s'expliquent parle fait que les fours observés sont hétérogènes : certains n’ont que la fonction four, d’autressont multifonctions, leur mode de nettoyage ou leur mode de cuisson (avec ou sans chaleurtournante) diffèrent, etc. On notera que cette consommation est plus importante que celletrouvée pour toutes les technologies de plaques de cuisson (dont la consommation par heures’étend de 588 Wh/h pour l’induction à 1161 Wh/h pour la fonte).

La figure 5.20 représente la consommation des cycles de cuisson des fours en fonctionde leur durée de fonctionnement. Certains cycles particuliers ont été repérés par les lettres A àH.

On remarque immédiatement le cycle A. Il correspond au cycle de pyrolyse le plus longet le plus consommateur que nous ayons observé dans toute la campagne de mesures.

Les cycles B, C, D et E correspondent à des cycles de cuissons multiples. Au pas detemps de dix minutes, il nous est difficile de distinguer deux cycles qui ne sont pas espacés d'aumoins cinq minutes. Lorsque l'enceinte d'un four est déjà chaude, il est parfois possible decommencer la cuisson d'un autre plat sans avoir besoin de le préchauffer. Ceci explique quel'on puisse observer des cycles de cuissons multiples dont la durée cumulée est bien supérieureà trois heures.

Les cycles F et G correspondent à deux cycles de cuisson d'un four qui appelle unepuissance de 24 W après chaque cuisson, jusqu'à ce que l'on décide d'intervenir pour l'arrêter.Il pourrait s'agir d'un système de ventilation de la porte afin de garder celle-ci à unetempérature la plus basse possible. Quelle que soit la raison de la présence de ce dispositif, ilfaut sensibiliser les constructeurs à l’impact énergétique induit, surtout chez les utilisateurs unpeu distraits qui pourraient oublier le système pendant une journée.

Ensemble des foursConsommation des cycles en fonction de leur durée de fonctionnement

A

H

G

C

B

E

F

D

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

0 50 100 150 200 250 300

Durée de fonctionnement en minutes

Co

nso

mm

atio

n e

n W

h


ADEME-EDF CEE

Figure 5.20 : consommation des cycles des fours de cuisine en fonction de leur durée defonctionnement.

Quant au cycle H, il nous permet d'observer le comportement d'un four à démarrageprogrammé. En veille à partir de 9 heures du matin (30 W), le four se met automatiquement enmarche à 11:40. La cuisson dure une heure et absorbe 1389 Wh. La veille a représenté 78 Wh,



soit un peu plus de 5 % de la consommation totale du cycle. Ce type de consommation induitepar un mécanisme à départ programmé a déjà été observé dans certains modèles de machines àlaver suivies dans la campagne Ecodrôme.

Hormis l’analyse des cycles particuliers, ce graphique est intéressant car il met enévidence :

n la relativement grande dispersion des consommations pour des cycles de mêmedurée : un cycle de 2,5 h peut aussi bien consommer 1 kWh que 4, et cette plage est encoreplus importante pour les cycles courts,

n de même est-il possible d’absorber un kWh en 20 minutes aussi bien qu’en 210!Ces écarts importants traduisent tout à la fois des différences de comportement des

usagers, mais aussi des différences de performances et de spécificités des appareils. Devant detels écarts il semblerait souhaitable d’accélérer la mise en place d’une labélisation et d’unétiquetage des matériels afin de qualifier les appareils mis en vente et de permettre auparticulier de choisir les matériels les plus performants.



La figure 5.21 représente les consommations annuelles moyennes des fours à catalyse.

Fours à catalyseConsommations annuelles moyennes

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

9701

01

9704

09

9701

11

9701

10

9701

02

9703

04

9700

18

9704

08

9700

10

9703

11

9703

14

9701

17

9704

17

9704

12

9702

14

9702

15

9703

16


kWh

/an

Convection naturelle Chaleur tournante

ADEME CEE



Figure 5.21 : consommations annuelles moyennes des fours à catalyse.

En moyenne, les fours à catalyse consomment 199 kWh/an. Mais parmi ceux-ci, lesfours à convection naturelle consomment 180 kWh/an et ceux à chaleur tournante 203kWh/an. Les consommations annuelles observées pour les fours à catalyse varient de 56 à 489kWh, soit une plage de 1 à 8,7.




La figure 5.22 représente les consommations moyennes par habitant des fours àcatalyse.

Fours à catalyseConsommations annuelles moyennes par habitant

0

20

40

60

80

100

120

140

9704

09

9703

14

9701

01

9701

10

9704

08

9703

04

9701

11

9701

02

9700

18

9700

10

9704

17

9702

15

9703

11

9702

14

9704

12

9703

16

9701

17


kWh

/(an

.hab

)


ADEME-EDF CEE


Moyenne = 62 kWh/(an.hab

Figure 5.22 : consommations annuelles moyennes par habitant des fours à catalyse.

La consommation annuelle moyenne par habitant des fours à catalyse est de 62 kWh.Elle est inférieure à la consommation annuelle moyenne par habitant des fours électriques, toustypes confondus (77 kWh/an/hab.).


Nous avons relevés 342 cycles de fonctionnement pour les fours à catalyse. La figure5.23 représente l'histogramme de ces cycles en fonction de leur consommation.

Les cycles dont la consommation ne dépasse pas 100 Wh représentent 15 % del'ensemble des cycles des fours à catalyse. Comme nous l'avons vu précédemment, ces cyclespeuvent être attribués à des consommations de veille, ou à des erreurs de manipulation de lapart des usagers. La consommation maximum relevée pour un cycle de four à catalyse est de3949 Wh. Le mode dominant est centré sur la classe de 900 à 1000 Wh. Mais il existeégalement des modes de fonctionnement autour de 1650 Wh, et au-delà de 2 kWh. Enmoyenne, la consommation d'un cycle de four à catalyse est de 980 Wh. Cette valeur est 9 %plus élevée que la consommation moyenne de tous les cycles de fours, toutes technologiesconfondues (899 Wh).



Fours à catalyseHistogramme des consommations des cycles

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%]0

;100

]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;11

00]

]110

0;12

00]

]120

0;13

00]

]130

0;14

00]

]140

0;15

00]

]150

0;16

00]

]160

0;17

00]

]170

0;18

00]

]180

0;19

00]

]190

0;20

00]

]200

0;21

00]

]210

0;22

00]

]220

0;23

00]

]230

0;24

00]

]240

0;25

00]

]250

0;26

00]

]260

0;27

00]

]270

0;28

00]

]280

0;29

00]

]290

0;40

00]


CEEADEME-EDF



Figure 5.23 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des fours à catalyse.

La figure 5.24 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes fours à catalyse en fonction de la consommation de leurs cycles de fonctionnement.

Fours à catalyseFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 5.24 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours àcatalyse en fonction de la consommation des cycles.



On remarque que :n 28 % de la consommation totale des fours à catalyse est assurée par des cycles

consommant moins de 1 kWh (30 % pour l’ensemble des fours),n 62 % est assurée par des cycles consommant moins de 1,5 Wh (de même pour

l'ensemble des fours),n 94 % est assurée par des cycles consommant moins de 3 kWh (91 % pour l’ensemble

des fours).

La figure 5.25 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totale(hors veille) des fours à catalyse en fonction de la durée des cycles.

Fours à catalyseFréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) en fonction de la durée des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 50 100 150 200 250 300


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 5.25 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) desfours à catalyse en fonction de la durée des cycles.

Les cycles de moins d'une heure représentent 41% de la consommation totale des foursà catalyse. Ceux de plus de deux heures correspondent à 18% de la consommation totale. Cesdeux valeurs ne diffèrent guère des valeurs observées sur l’ensemble des fours.

La figure 5.26 représente les consommations moyennes par heure de fonctionnementdes fours à catalyse.



Fours à catalyseConsommations moyennes par heure de fonctionnement (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0

500

1000

1500

2000

2500

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE



Figure 5.26 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des fours à catalyse.

La consommation moyenne par heure de fonctionnement des fours à catalyse est de1331 Wh. Elle varie de 534 à 2094 Wh par heure de fonctionnement. Cette valeur est 8,6 %plus élevée que pour l’ensemble des fours.



La consommation moyenne de l’ensemble des fours à pyrolyse (voir figure 5.27) est de243 kWh/an. Parmi ceux-ci, les fours à convection naturelle consomment 250 kWh/an etceux à chaleur tournante 238 kWh/an. Les consommations annuelles moyennes des fours àpyrolyse varient de 31 à 519 kWh/an, soit une plage de 1 à 16,7.



Fours à pyrolyseConsommations annuelles moyennes

0

100

200

300

400

500

600

9700

20

9702

16

9701

09

9700

14

9703

02

9700

16

9704

11

9702

07

9700

09

9702

19

9700

19

9701

16

9701

20

9704

15

9704

01

9700

01

9704

10

9700

03

9700

11

9704

03

9704

06

9702

05

9703

17

9701

13

9704

18

9702

03

9700

05

9703

10

9704

05

9701

06

9702

20

9704

04

9701

14

9702

08

9702

18

9700

02

9700

04

9702

06

9703

08


kWh

/an


ADEME-EDF CEE



Figure 5.27 : consommations annuelles moyennes des fours à pyrolyse.


La figure 5.28 représente les consommations annuelles moyennes par habitant des foursà pyrolyse.

Fours à pyrolyseConsommations annuelles moyennes par habitant

0

50

100

150

200

250

300

9702

16

9702

03

9704

11

9700

09

9701

20

9700

20

9704

10

9704

03

9701

09

9700

19

9704

06

9702

05

9700

14

9703

17

9703

02

9700

05

9704

15

9702

07

9704

05

9701

16

9700

16

9701

06

9704

01

9701

13

9702

19

9700

01

9700

03

9700

11

9704

18

9703

10

9704

04

9700

02

9702

20

9701

14

9702

18

9702

08

9702

06

9700

04

9703

08


kWh

/(an

.hab

)


ADEME-EDF CEE



Figure 5.28 : consommations annuelles moyennes par habitant des fours à pyrolyse.



La consommation annuelle moyenne par habitant des fours à pyrolyse est de 87 kWh.Les valeurs observées varient de 11 à 252 kWh, soit une plage de 1 à 22,9. Cetteconsommation est supérieure à la consommation correspondante des fours, tous typesd'appareils confondus (77 kWh/an).


Pour les 39 fours à pyrolyse suivis, nous avons analysé 931 cycles de fonctionnement.L'histogramme de la figure 5.29 montre leur classification en fonction de leur consommation.

Fours à pyrolyseHistogramme des consommations des cycles

0%

5%

10%

15%

20%

25%

]0;1

00]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;11

00]

]110

0;12

00]

]120

0;13

00]

]130

0;14

00]

]140

0;15

00]

]150

0;16

00]

]160

0;17

00]

]170

0;18

00]

]180

0;19

00]

]190

0;20

00]

]200

0;21

00]

]210

0;22

00]

]220

0;23

00]

]230

0;24

00]

]240

0;25

00]

]250

0;26

00]

]260

0;27

00]

]270

0;28

00]

]280

0;29

00]

]290

0;84

00]


CEEADEME-EDF



Figure 5.29 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des fours à pyrolyse.

La classe 0 à 100 Wh regroupe la consommation des auxiliaires et des consommationsnon assimilables réellement à un cycle. Le mode principal de cet histogramme est centré sur950 Wh/cycle. Ce mode est donc identique pour tous les types de fours. Au-delà de 2 kWh,nous ne trouvons que 5,4 % des cycles. Or, les cycles de pyrolyse absorbent au moins 2 kWhet certains cycles dont la consommation dépasse cette valeur ne sont que des cycles de cuisson.Nous pouvons d’ores et déjà en déduire que les opérations de nettoyage des fours par pyrolysesont très peu fréquentes.

En moyenne, tous cycles confondus, un cycle de four à pyrolyse consomme 865 Wh.C’est 3 % de moins que pour l’ensemble des fours.

La figure 5.30 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes fours à pyrolyse en fonction de la consommation de leurs cycles de fonctionnement.



Fours à pyrolyseFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 5.30 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours àpyrolyse en fonction de la consommation des cycles.

On remarque que :n 30 % de la consommation totale des fours à pyrolyse est assurée par des cycles

consommant moins de 1 kWh (même valeur que pour l’ensemble des fours),n 61 % est assurée par des cycles consommant moins de 1,5 Wh (62 % pour l’ensemble

des fours),n 88 % est assurée par des cycles consommant moins de 3 kWh (91 % pour l’ensemble

des fours).

Ces valeurs sont comparables à celles trouvées pour les fours à catalyse et celaconfirme que les cycles de nettoyage des fours par pyrolyse sont effectivement peu nombreux.

La figure 5.31 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation desfours à pyrolyse (hors veille) en fonction de la durée des cycles.

Les cycles de moins d'une heure représentent 36 % de la consommation totale des foursà pyrolyse, et ceux de plus de deux heures 21 %. En moyenne, 50 % de la consommation estassurée par des cycles de moins de 74 minutes. Pour les fours à catalyse, cette valeur était de69 minutes.



Fours à pyrolyseFréquences cumulées de la consommation totale (hors veille) en fonction de la durée des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 50 100 150 200 250 300


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 5.31 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des fours à pyrolyse(hors veille) en fonction de la durée des cycles.

La figure 5.32 représente les consommations moyennes par heure de fonctionnementdes fours à pyrolyse.

Fours à pyrolyseConsommations moyennes par heure de fonctionnement (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0

500

1000

1500

2000

2500

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE



Figure 5.32 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des fours à pyrolyse.

Sur l'ensemble des fours qui ont fonctionné au moins une fois durant la période demesures, la consommation moyenne par heure de fonctionnement est de 1177 Wh. Cette



valeur varie de 710 à 2142 Wh/h, soit une plage de 1 à 3,0. Cette valeur est inférieure de 12 %à la valeur trouvée pour les fours à catalyse. Ceci est dû au fait que les fours à pyrolyse sontmieux isolés que les fours à catalyse afin tout à la fois que les cycles de nettoyage par pyrolyseconsomment peu d’énergie et se déroulent en toute sécurité.

On pouvait s'attendre à un résultat inverse car le nettoyage par pyrolyse est trèsénergivore (en général plus de 3 kWh/cycle). Mais ces opérations de pyrolyse sont en réalitétrès peu nombreuses comme nous l’avons constaté (voir paragraphe suivant) et leur poids dansla consommation totale s’est avéré négligeable. En revanche l'isolation plus performante desfours à pyrolyse les avantage par rapport aux fours à catalyse dans des conditions normales decuisson.

5.3.3.4 Les cycles de nettoyage par pyrolyse.

Le nettoyage par pyrolyse consiste, en dehors des périodes de cuisson, à faire porter latempérature intérieure du four à 500 °C pendant 1 h 30 à 2 h 30. Quelle est la fréquenced’utilisation de ces opérations et quel est leur impact sur la consommation annuelle moyennede l'appareil?

La figure 5.33 représente l’évolution de la consommation cumulée d’énergie au coursdu temps pour les différents cycles de pyrolyse que nous avons pu identifier.

Fours à pyrolyseConsommations cumulées des cycles de pyrolyse

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

Minutes

Wh

970002_1

970002_2

970003

970005

970014

970016

970019

970113

970116_1

970116_2

970120_1

970120_2

970203_1

970203_2

970205

970207

970219

970220

970302_1

970302_2

970410_1

970410_2

970410_3

970411_1

970411_2


CEEADEME-EDF

Figure 5.33 : consommations cumulées des cycles de pyrolyse des fours.

Plusieurs phénomènes caractérisent un cycle de pyrolyse. Tout d'abord etprincipalement, sa consommation, qui varie de 2 à plus de 8 kWh. Elle est en moyenne de3490 Wh/cycle de nettoyage. Ensuite sa durée, qui peut être réglée par l'usager et varier d'uneà plus de trois heures, même s'il est conseillé de faire fonctionner le four pendant un minimumde 1 h 30 pour obtenir un bon nettoyage des parois. C’est la puissance moyenne pendant la



durée d’un cycle qui nous permet de déterminer si c’est un cycle de cuisson ou de pyrolyse. Eneffet, la température dans le four étant de 500 °C pendant la pyrolyse au lieu de 250 °C aumaximum au cours de la cuisson, la puissance moyenne au cours de la pyrolyse est supérieure àcelle de la cuisson. Elle atteint en moyenne 2 à 2,9 kW selon nos observations.

Seulement 44 % des fours suivis ont effectué au moins un cycle de pyrolyse pendant lapériode d’observation. Sur un total de 931 cycles identifiés, seulement 25 sont des cycles depyrolyse, soit 2,7%. Pour les usagers qui ont eu recours au moins une fois à la pyrolyse, cetaux est plus important puisque 10 % des cycles sont pour eux des cycles de nettoyage.

La figure 5.34 représente la part de la pyrolyse dans la consommation totale des foursqui ont effectivement utilisé ce système de nettoyage (pour les autres, soit 56 %, cette part estévidemment nulle).

Fours à pyrolysePart de la pyrolyse dans la consommation totale

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

9702

07

9700

16

9700

14

9700

19

9703

02

9700

03

9702

19

9701

16

9701

13

9700

05

9704

11

9702

05

9701

20

9704

10

9702

20

9702

03

9700

02


Cuisson Pyrolyse

ADEME-EDF CEE


Figure 5.34 : part de la pyrolyse dans la consommation totale des fours à pyrolyse.

On observe que la part de la pyrolyse dans la consommation totale varie de 6 à 69 %.Pour ceux qui l’utilisent, la pyrolyse représente en moyenne 25 % de la consommationtotale des fours. En revanche, si l’on se réfère à l’ensemble de l’échantillon, la part de lapyrolyse dans la consommation totale des fours qui en sont dotés n’est plus que de10,8 %.

Ainsi, avec seulement 2,7 % de l’ensemble des cycles la pyrolyse absorbe en moyenne10,8 % de la consommation totale des fours. C’est assez considérable et représente 26kWh/an/four à pyrolyse sur le marché. Si on ne considère que les utilisateurs de pyrolyse, cetteconsommation est en moyenne de 58 kWh/an! Un cycle de pyrolyse consomme en moyenne3,49 kWh.

On peut se demander si, du strict point de vue énergétique, cette technique denettoyage est réellement optimisée, voire même pertinente. Ne serait-il pas possible d’améliorer



l’isolation des fours ce qui profiterait également à la consommation courante pendant lacuisson? Ne pourrait-on pas utiliser pour la porte des vitrages multiples avec revêtement àfaible émissivité, comme dans les vitrages utilisés dans le bâtiment (notamment en Allemagneoù l’on obtient des coefficients K de 0,4 W/m2°C).


5.4.1 Ensemble des fours de cuisine.


La figure 5.35 représente la durée d'utilisation moyenne des fours.

Ensemble des foursDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 34 min/j

Figure 5.35 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des fours électriques.

La durée d'utilisation des fours varie de 3 à 95 minutes par jour. En moyenne les foursfonctionnent 34 minutes/jour, soit 3,8 heures/semaine ou 196 heures/an.

5.4.1.2 Nombre de cycles quotidiens.

La figure 5.36 montre que les fours sont utilisés en moyenne 0,6 fois par jour, soitenviron 220 fois/an.

On observe à nouveau des différences considérables entre les usagers puisque le fourpeut aussi bien être utilisé 3,3 fois/j ou tous les dix jours, soit une plage de 1 à 33!



Ensemble des foursNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0

1

2

3

4

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE



Figure 5.36 : nombre de cycles de fonctionnement quotidiens de l’ensemble des fours.



La figure 5.37 représente la durée d'utilisation moyenne des fours à catalyse.

Fours à catalyseDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 27 min/j

Figure 5.37 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des fours à catalyse.



Les fours à catalyse sont utilisés de 7 à 72 minutes/j, soit dans une plage de 1 à 10. Enmoyenne ils fonctionnent 27 minutes/j. Cela correspond à une durée d'utilisationhebdomadaire de 3,1 heures (soit 164 heures par an).


La figure 5.38 représente le nombre de cycles de fonctionnement quotidiens moyen desfours à catalyse.

Fours à catalyseNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE



Figure 5.38 : nombre de cycles de fonctionnement quotidiens des fours à catalyse.

Les fours à catalyse sont utilisés de 1 à 11 fois tous les dix jours. En moyenne, les foursà catalyse sont utilisés 0,5 fois/j.



La figure 5.39 montre que les fours à pyrolyse sont utilisés de 3 à 95 minutes/j, soit uneplage de 1 à 32. En moyenne, les fours à pyrolyse fonctionnent 36 minutes/j. Cette valeur estsupérieure de 33 % à celle des fours à catalyse. Elle correspond à une durée hebdomadaired'utilisation de 4,2 heures et annuelle de 218 heures.



Fours à pyrolyseDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 36 min/j

Figure 5.39 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des fours à pyrolyse.


La figure 5.40 représente le nombre de cycles de fonctionnement quotidiens des fours àpyrolyse.

Fours à pyrolyseNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 50 Wh)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE



Figure 5.40 : nombre de cycles de fonctionnement quotidiens des fours à pyrolyse.



La fréquence d’utilisation moyenne est de 0,7 cycle/j. Elle varie de 0,1 à 3,3 fois/j.Notons que cette dernière valeur est singulière par rapport aux autres. En éliminant le fourutilisé 3,3 fois par jour, on obtient une moyenne de 0,6 au lieu de 0,7. Les fours à pyrolyse sontutilisés un peu plus souvent que les fours à catalyse.

5.5 Analyse comparative des différents type de fours.

Le panel expérimental regroupait au total 60 fours, dont 39 à pyrolyse, 17 à catalyse et4 à nettoyage manuel. Nous ne tiendrons pas compte des fours à nettoyage manuel, trop peunombreux, dans ce qui suit (mais ils ont été pris en compte dans le calcul des valeurs de larubrique « ensemble des fours » du tableau ci-dessous).

Les principales caractéristiques des fours telles qu’elles sont apparues au fil desanalyses précédentes sont regroupées dans le tableau de la figure 5.41.

Caractéristiques Fours àcatalyse

Fours àpyrolyse

Ensembledes fours

Consommation annuelle (kWh/an) - ensemble des fours - fours à convection naturelle - fours à convection forcée

199 180 203

243 250 238

224 233 219

Consommation annuelle par habitant (kWh/an/hab.) 62 87 77Consommation de veille (kWh/an/appareil) ?

jusqu’à154 ?

Distribution des cycles de consommationClasse du mode principal (kWh/cycle) 950 950 950Consommation moyenne par cycle (kWh/cycle) 980 865 889Consommation par heure defonctionnement (Wh/h) 1331 1177 1226Fréquences cumulées de laconsommation en fonction de laconsommation des cycles : - % conso avec cycles <= 1 kWh - % conso avec cycles <= 1,5 kWh - % conso avec cycles <= 3 kWh

286294

306188

306291

Fréquences cumulées de laconsommation en fonction de la duréedes cycles : - % conso avec cycles <= 1 h - % conso avec cycles > 1,5 kWh - 50 % de la conso assuré par descycles dont la durée est inférieure à

4218

69

3721

74

4219

69

Durée d’utilisation (min./j) (h/an)

27164

36218

34196

Nombre de cycles/jour 0,5 0,7 0,6

Figure 5.41 : principales caractéristiques des fours électriques de cuisson



L’analyse de ce tableau est très intéressante. Elle offre en effet un éclairage pertinent sur lefonctionnement des différents fours. Il apparaît notamment que :

n comme pour les plaques de cuisson, les technologies a priori les plus performantes defours sont celles qui consomment annuellement le plus. Les fours à pyrolyse arrivent en têteavec 243 kWh/an devant les fours à catalyse (199 kWh/an). Mais la consommation annuelledépend là aussi de l’efficacité énergétique et de la durée annuelle d’utilisation, ainsi que de laconsommation éventuelle de veille,

n la hiérarchie des efficacités énergétiques est malgré tout respectée, comme l’atteste laconsommation moyenne par heure de fonctionnement qui classe en tête les fours à pyrolyse(1177 Wh/h) puis les fours à catalyse (1331 Wh/h). On observe donc bien que la pyrolysebénéficie de sa meilleure isolation thermique et conserve un avantage malgré le handicapcertain, d’un point de vue énergétique, de la présence des cycles de nettoyage par pyrolyse,

n comme pour les plaques de cuisson, la technologie la plus efficace est aussi la pluslongtemps utilisée chaque année. En moyenne les fours à pyrolyse (218 h/an) fonctionnent untiers de plus que les fours à catalyse (164 h/an). Ceci explique donc bien sûr pourquoi, malgréde meilleures performances intrinsèques, les fours à pyrolyse consomment annuellement plus,

n les consommations de veille n’ont pas pu être observées systématiquement car ellesne dépassaient généralement pas 4 ou 5 W, ce qui nous les rendait invisibles. Mais celles qu’ona pu voir étaient inquiétantes : jusqu’à 18 W sur un four induisant une consommation annuellesupplémentaire de 154 kWh représentant 33 % de la consommation totale de l’appareil. Cephénomène va probablement s’étendre avec les tendances que l’on observe. Les constructeursdoivent réagir. On peut très souvent offrir les services qu’ils proposent sans être obligé derecourir à des puissances continues aussi importantes. La labélisation et l’étiquetage, voire laréglementation devraient permettre de faire des progrès sensibles dans ce domaine,

n concernant les cycles de pyrolyse, ils sont à la fois peu nombreux, en tout casbeaucoup moins présents que ce à quoi on s’attendait, mais leur poids énergétique reste trèslourd (10,8 % de la consommation totale de tous les fours de ce type). Il semblerait pourtantpossible, comme au Danemark, d’améliorer très sensiblement les performances thermiques desfours,

n la dernière conclusion est plutôt une observation de caractère « sociologique », déjàfaite avec les plaques de cuisson : plus les usagers cuisinent, plus ils achètent des matériels auxperformances intrinsèques élevées. Il se trouve également que ces matériels sont aussi les pluschers. Il est très probable que ce n’est pas pour des considérations sur l’efficacité énergétiqueque ces choix sont faits, mais il se trouve que les critères de sélection retenus conduisent versdes équipements plutôt haut de gamme qui sont par ailleurs performants. Cet éclairage reste ànotre avis important parce qu’il permet de comprendre pourquoi l’ordre des consommationsannuelles est inverse de celui de l’efficacité énergétique. Malheureusement ces observations nesont valables que pour la France. Elles mériteraient d’être confirmées, tant en France que dansles autres pays de la Communauté Européenne.

Union Européenne Chapitre 6 : Les Mini-fours EDF - ADEME


6. Chapitre 6 : Les Mini-fours


Les mini-fours de cuisine peuvent être utilisés en tant que four d'appoint dans lesfamilles possédant déjà un four de cuisine, ou bien en tant que four principal chez lescélibataires ou les couples sans enfants. Dans la campagne ECUEL, nous avons suivi deuxtypes de mini-fours qui se distinguent par leur mode de nettoyage :

• les mini-fours à nettoyage manuel (12 appareils).• les mini-fours à catalyse (6 appareils).


6.2.1 Ensemble des mini-fours.


La figure 6.1 représente la distribution des puissances appelées par les mini-fours.

Les valeurs inférieures à 400 W regroupent les puissances appelées correspondant à desréglages de thermostats minimum. Le mode principal est centré sur 1100 W, qui est lapuissance la plus fréquemment relevée sur l'étiquette indiquant les caractéristiques des mini-fours. Un mode secondaire apparaît vers 2300 W. Ceci s’explique par la présence de deuxmini-fours à nettoyage manuel dont la puissance maximum dépassait 2 kW selon les donnéesdu constructeur. La valeur maximum observée est de 2410 W. Cette puissance est inférieure de34 % à la puissance maximum relevée pour les grands fours de cuisine. Pour un service renduidentique dans la plupart des cas, les mini-fours de cuisine appellent des puissancesmoins élevées que les grands fours.



Ensemble des mini-foursDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

]0;2

00[

[200

;400

[

[400

;600

[

[600

;800

[

[800

;100

0[

[100

0;12

00[

[120

0;14

00[

[140

0;16

00[

[160

0;18

00[

[180

0;20

00[

[200

0;22

00[

[220

0;24

00[

[240

0;26

00[


CEEADEME-EDF



Figure 6.1 : distribution des puissances appelées par les mini-fours.

La figure 6.2, qui représente la courbe des fréquences cumulées des puissancesappelées par les mini-fours, nous permet de confirmer cette remarque.

Ensemble des mini-foursCourbe des fréquences cumulées des puissances appelées

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500


ADEME-EDF CEE


Figure 6.2 : courbe des fréquences cumulées des puissances appelées par les mini-fours.



On constate que 90 % des puissances appelées par les mini-fours sont inférieures à1100 W. Pour les grands fours, la valeur seuil correspondant à cette répartition était de2170 W, soit près du double de celle trouvée pour les mini-fours. A peine 1 % des puissancesappelées dépasse 1500 W. Ces appareils remplacent donc avantageusement les grands fours decuisine dans la plupart des cas, car leur niveau de puissance appelée et leur consommation sontbien inférieurs à ceux des fours classiques.


La figure 6.3 représente les consommations horaires moyennes des mini-fours au coursd'une journée.

Ensemble des mini-foursConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 11 Wh/h

Figure 6.3 : courbe de charge horaire moyenne des mini-fours.

Comme la plupart des autres appareils de cuisson, les mini-fours présentent deuxpointes journalières. L'une se produit entre 11 heures et midi, l'autre entre 19 et 20 heures. Lanuit, certains appareils peuvent fonctionner jusqu'à quatre heures du matin. Aucune puissancede veille n'a pu être relevée par notre système de mesures, et il est peu probable que ce type defour possède une veille car, contrairement à certains fours à micro-ondes, ils ne disposent pasde programmateur ou d’horloge.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les mini-foursest de 11 Wh/h.



6.2.2 Mini-fours à nettoyage manuel.


Douze mini-fours à nettoyage manuel ont été suivis. Parmi ceux-ci, deux fours ontatteint des puissances supérieures à 2 kW. La figure suivante représente la courbe de charge aucours d'une journée de l'un de ces fours.

Mini-four 970414Cycles de cuisson du 19/07/98

0

500

1000

1500

2000

2500

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 6.4 : puissance appelée par un mini-four à nettoyage manuel.

La consommation totale de ce cycle est de 1948Wh. La puissance moyenne sur dixminutes maximum a été de 1800 W. Durant le cycle, la puissance maximum a été de 2380 W.Comme dans tous les fours, une fois la température de fonctionnement atteinte à l'intérieur del'enceinte, la puissance moyenne sur dix minutes reste toujours inférieure à celle mesurée audébut du cycle.


La figure 6.5 représente la distribution des puissances appelées des mini-fours ànettoyage manuel.

Hormis les deux fours particuliers dont la puissance dépasse 2 kW, la plupart des mini-fours à nettoyage manuel ont des puissances proche d'un kW. 57 % des puissances appeléessont comprises entre 800 et 1200 W.



Mini-fours à nettoyage manuelDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

]0;2

00[

[200

;400

[

[400

;600

[

[600

;800

[

[800

;100

0[

[100

0;12

00[

[120

0;14

00[

[140

0;16

00[

[160

0;18

00[

[180

0;20

00[

[200

0;22

00[

[220

0;24

00[

[240

0;26

00[


CEEADEME-EDF



Figure 6.5 : distribution des puissances appelées par les mini-fours à nettoyage manuel.


La figure 6.6 représente la courbe de charge horaire des mini-fours à nettoyage manuelau cours d'une journée moyenne.

Mini-fours à nettoyage manuelConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 10 Wh/h

Figure 6.6 : courbe de charge horaire moyenne des mini-fours à nettoyage manuel.



La pointe du matin se situe entre 11 heures et midi, mais contrairement à l'ensemble desmini-fours, celle du soir se situe entre 20 et 21 heures, donc deux heures plus tard. Les niveauxdes pointes du matin et du soir sont respectivement 33 % inférieur et 3,5 % supérieur à ceuxtrouvés pour l'ensemble des mini-fours.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les mini-foursà nettoyage manuel est de 10 Wh/h.

6.2.3 Mini-fours à catalyse.


Seulement six mini-fours à catalyse ont été suivis dans la campagne de mesuresECUEL. Les résultats qui suivent sont donc à prendre avec certaines précautions. La figure6.7 représente la courbe de charge d'un four à catalyse.

Mini-four à catalyse 970115Cycles de cuisson du 15/03/98

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 6.7 : puissance appelée par un mini-four à catalyse.

La consommation totale de ce four a été de 3868 Wh au cours de cette journée. Onvoit que plusieurs cuissons se sont succédé entre 9 h 30 et 13 h 00. Les puissances appeléesmoyennes et se situent autour de 1400 W. On observe la même réduction de la puissancemoyenne appelée après la mise en régime du four.




La figure 6.8 représente la distribution des puissances appelées par les mini-fours àcatalyse.

Mini-fours à catalyseDistribution des puissances appelées

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

]0;2

00[

[200

;400

[

[400

;600

[

[600

;800

[

[800

;100

0[

[100

0;12

00[

[120

0;14

00[

[140

0;16

00[

[160

0;18

00[

[180

0;20

00[

[200

0;22

00[

[220

0;24

00[

[240

0;26

00[


CEEADEME-EDF



Figure 6.8 : distribution des puissances appelées par les mini-fours à catalyse.

Nous avons suivi deux types de fours. Les premiers possédaient une puissance del'ordre de 1000 à 1200 W, les seconds une puissance proche de 1500 W. On observe doncdeux modes de fonctionnement différents, l'un centré autour de 1100 W, l'autre autour de1500 W.


La figure 6.9 représente la courbe de charge horaire moyenne des mini-fours à catalyse.

Les pointes journalières se situent entre 11 heures et midi et entre 19 et 20 heures,comme pour la majorité des fours observés.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les mini-foursà catalyse est de 14 Wh/h.



Mini-fours à catalyseConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

12000

:30

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/hADEME-EDF CEE



Moyenne = 14 Wh/h

Figure 6.9 : courbe de charge horaire moyenne des mini-fours à catalyse.


6.3.1 Ensemble des mini-fours.


La figure 6.10 représente les consommations annuelles moyennes des mini-fours.

Les mini-fours consomment en moyenne 99 kWh/an. Cette consommation peut varierde 9 à 253 kWh/an selon les logements, soit une plage de 1 à 28. On remarque que la valeur de253 kWh/an est supérieure à la consommation annuelle des grands fours. Ceci atteste qu'unmini-four peut parfaitement être utilisé comme four principal.

Rappelons que la consommation des grands fours était en moyenne de 224 kWh/an.Les mini-fours consomment donc 56 % de moins que les grands fours de cuisine. Le servicerendu est-il le même? Probablement car hormis la dinde de Noël toutes les préparationsusuelles entrent parfaitement dans les mini-fours. Ce résultat est donc remarquable.



Mini-foursConsommations annuelles moyennes

0

50

100

150

200

250

300

9703

16

9701

15

9701

06

9700

02

9701

07

9704

14

9700

17

9704

16

9702

16

9704

13

9700

15

9702

12

9703

13

9704

07

9702

01

9704

12

9703

20

9703

05


kWh

/an

Manuel Catalyse

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 99 kWh/an

Figure 6.10 : consommations annuelles moyennes des mini-fours.


La figure 6.11 représente les consommations annuelles moyennes par habitant des mini-fours.

Mini-foursConsommations annuelles moyennes par habitant

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

9701

06

9700

02

9703

16

9700

17

9701

15

9702

16

9704

14

9704

07

9702

01

9704

16

9700

15

9704

13

9701

07

9702

12

9703

13

9704

12

9703

20

9703

05


kWh

/(an

.hab

)

Manuel Catalyse

ADEME-EDF CEE



Figure 6.11 : consommations annuelles moyennes par habitant des mini-fours.



La consommation annuelle moyenne par habitant varie d’un four à l’autre de 3 à91 kWh/an/habitant. La valeur moyenne est de 40 kWh/an/hab., soit près de deux fois moinsque pour les grands fours.


Pour l'ensemble des mini-fours, 305 cycles de cuisson ont été relevés. L'histogramme dela figure suivante classe les cycles en fonction de leur consommation.

Mini-foursHistogramme des consommations des cycles

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

20%

]0;1

00]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;39

00]


CEEADEME-EDF



Figure 6.12 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des mini-fours.

On distingue trois modes principaux centrés sur 250, 450 et 750 Wh. 90 % des cyclesde cuisson des mini-fours consomment moins de 650 Wh. En moyenne, un cycle de mini-four consomme 511 Wh. C’est 43 % de moins qu’un grand four de cuisine.

Ces résultats sur la consommation des mini-fours comparés à ceux des grands fourssont très logiques puisque, à température intérieure identique, la surface des parois en contactavec l’extérieur est beaucoup plus faible, ce qui réduit les besoins. Le mini-four est donc unesolution que l’on peut préconiser pour réduire les consommations de la cuisson électrique.L’enjeu est d’environ 50 à 100 kWh/an, soit environ 10 à 20 % des besoins du poste cuisson.C’est de surcroît une solution meilleur marché. Enfin, le mini-four prend beaucoup moins deplace dans les cuisines, ce qui dans bien des cas est un atout.

La figure 6.13 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes mini-fours en fonction de la consommation des cycles.



50 % de la consommation totale des mini-fours est assuré par des cycles consommantmoins de 710 Wh (contre 1280 Wh pour les grands fours). 90 % de la consommation totale estassurée par des cycles de moins de 1730 Wh (contre 2850 Wh pour les grands fours).

Mini-foursFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 6.13 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des mini-fours enfonction de la consommation des cycles.

La figure 6.14 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation totaledes mini-fours en fonction de la durée des cycles.

Mini-foursFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la durée des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 50 100 150 200 250


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 6.14 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des mini-fours enfonction de la durée des cycles.



Les cycles de moins d'une heure assurent 60 % de la consommation totale des mini-fours (42% pour les grands fours) et ceux de plus de deux heures 9 % (contre 19 % pour lesgrands fours). On peut en déduire que d’une façon générale, les cycles de cuisson dans lesmini-fours semblent plus courts que dans les grands fours.

La figure 6.15 représente les consommations moyennes par heure de fonctionnementdes mini-fours.

Mini-foursConsommations moyennes par heure de fonctionnement

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 898 Wh/h

Figure 6.15 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des mini-fours.

Cette consommation varie d’un appareil à l’autre de 570 à 1336 Wh/h, soit une plagede 1 à 2,3. En moyenne la consommation horaire des mini-fours est de 898 Wh/h defonctionnement. Cette valeur est inférieure de 27 % à celle des grands fours de cuisine(1226 Wh). A durée de fonctionnement égale, on peut donc estimer que l'utilisation d'unmini-four à la place d'un grand four de cuisine permet d'économiser 27 % d’électricité.

6.3.2 Mini-fours à nettoyage manuel.


La figure 6.16 représente les consommations annuelles des mini-fours à nettoyagemanuel. Elles varient de 9 à 253 kWh/an mais la consommation moyenne est de 87 kWh/an.



Mini-fours à nettoyage manuelConsommations annuelles moyennes

0

50

100

150

200

250

300

970316 970107 970414 970017 970416 970413 970212 970313 970407 970201 970412 970320


kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 87 kWh/an

Figure 6.16 : consommations annuelles moyennes des mini-fours à nettoyage manuel.


La figure 6.17 représente les consommations annuelles par habitant des mini-fours ànettoyage manuel. En moyenne cette consommation est de 35 kWh/an/hab.

Mini-fours à nettoyage manuelConsommations annuelles moyennes par habitant

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

970316 970017 970414 970407 970201 970416 970413 970107 970212 970313 970412 970320


kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 6.17 : consommations annuelles moyennes par habitant des mini-fours à nettoyagemanuel.



6.3.3 Mini-fours à catalyse.


La figure 6.18 représente les consommations annuelles moyennes des mini-fours àcatalyse. Les valeurs varient de 57 à 230 kWh/an (plage de 1 à 4). En moyenne, ces foursconsomment 123 kWh/an.

Mini-fours à catalyseConsommations annuelles moyennes

0

50

100

150

200

250

970115 970106 970002 970216 970015


kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 6.18 : consommations annuelles moyennes des mini-fours à catalyse.


La figure 6.19 fait apparaître que les consommations annuelles par habitant des mini-fours à catalyse varient de 28 à 91 kWh/an/habitant. En moyenne, cette consommation est de52 kWh/an/hab.



Mini-fours à catalyseConsommations annuelles moyennes par habitant

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

970106 970002 970115 970216 970015


kWh

/(an

.hab

)ADEME-EDF CEE



Figure 6.19 : consommations annuelles moyennes par habitant des mini-fours à catalyse.

6.4 Durée de fonctionnement et nombre de cycles quotidiens des mini-fours.


La figure 6.20 représente les durées d'utilisation des mini-fours de cuisine. En moyenne,les mini-fours sont utilisés 20 minutes par jour. On distingue deux types d'utilisateurs. Ceuxqui utilisent leurs fours plus de 30 minutes par jour. Dans ces logements, le mini-four est utiliséau détriment du four encastré, ou constitue le seul usage de type four. Ceux qui utilisent leurmini-four moins de 30 minutes par jour. Le mini-four est utilisé comme appareil d'appoint dansla plupart des cas et ne se substitue pas au four encastré.

Les valeurs s'étendent de 3 à 59 minutes par jour. La valeur la plus élevée correspondau mini-four d'un logement dont les usagers disposaient d'un four à catalyse et chaleurtournante. Le mini-four a consommé 4,5 fois plus que le grand four de cuisine pendant lapériode de mesures. Dans ce logement, le mini-four a donc pris la place du four classique dansle classement des appareils les plus consommateurs. Ces appareils ne doivent pas être négligésdans la consommation globale du poste cuisson s'ils remplacent un usage réputéconsommateur.

Notons également que la durée d’utilisation moyenne des mini-fours est inférieure de41 % à celle des grands fours. Il donc peu probable, contrairement à ce que l’on pouvait croire,que les usages soient tous à peu près identiques à ceux des grands fours. Peut-être les mini-fours équipent-ils une population qui a des habitudes culinaires différentes (moinssophistiquées), ou alors ne sont-ils qu’un matériel d’appoint.



Mini-foursDurée moyenne de fonctionnement quotidien

0

10

20

30

40

50

60

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 20 min/j

Figure 6.20 : durée de fonctionnement quotidien des mini-fours.

6.4.2 Nombre de cycles quotidiens.

Le nombre de cycles de fonctionnement quotidiens des mini-fours varie de 0,1 à 1,4cycles/j selon les logements (voir figure 6.21). En moyenne il est de 0,6 cycle/jour, commepour les grands fours.

Mini-foursNombre de cycles de fonctionnement quotidiens

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE



Figure 6.21 : nombre de cycles de fonctionnement quotidiens des mini-fours.

Union Européenne Chapitre 7 : Les fours à micro-ondes EDF - ADEME


7. Chapitre 7 : Les fours à micro-ondes


Près de 77 % des logements instrumentés disposent d'un four à micro-ondes. Ils sedéclinent en deux catégories :

• les fours à micro-ondes simples, qui sont surtout utilisés pour décongeler ouréchauffer des plats cuisinés.

• Les fours à micro-ondes avec fonction gril (et éventuellement chaleur tournante), quisont mieux adaptés pour cuire et gratiner les plats.

Selon une étude de la revue française de consommateurs « Que Choisir » (n° 345 dejanvier 1998), 75 % des utilisateurs n'emploient leur four à micro-ondes que pour réchauffer.Pourtant, même s'ils ne peuvent remplacer un four traditionnel, ces appareils permettent depréparer une grande variété de plats cuisinés en utilisant moins d'énergie que les foursclassiques, à condition d’être utilisés de façon correcte et à bon escient.

Dans la campagne ECUEL, 44 fours à micro-ondes simples et 32 fours à micro-ondesavec fonction grill ont été suivis, soit au total 76 fours à micro-ondes.


7.2.1 Ensemble des fours à micro-ondes.


La figure 7.1 représente la distribution des puissances appelées par les fours à micro-ondes, toutes technologies confondues.

Le mode de fonctionnement principal se situe autour de 1500 W. 71 % des puissancesappelées sont inférieures à 200 W et n'ont pas été représentées sur le graphique. Lorsque leklystron d'un four à micro-ondes fonctionne, une partie de l'énergie électrique est dissipée dansla conversion en énergie électromagnétique (environ 40 % de la puissance électrique appeléeest dissipée en chaleur...). Selon le réglage du four, le klystron se met en marche et s'arrêterégulièrement. Si le four est réglé au minimum, la puissance moyenne relevée par notre systèmede mesures ne concerne qu'une faible part du fonctionnement du klystron et correspond surtoutaux auxiliaires (moteur du plateau tournant, ventilateur de refroidissement de l'électronique,lampe,...). Ces puissances sont bien inférieures à celles que l'on observe lors de la productiondes micro-ondes ou de l'utilisation des résistances, pour les fours combinés.



Ensemble des fours à micro-ondesDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%[2

00;4

00[

[400

;600

[

[600

;800

[

[800

;100

0[

[100

0;12

00[

[120

0;14

00[

[140

0;16

00[

[160

0;18

00[

[180

0;20

00[

[200

0;22

00[

[220

0;24

00[

[240

0;26

00[

[260

0;28

00[

[280

0;30

00[


CEEADEME-EDF



Figure 7.1 : distribution des puissances appelées par les fours à micro-ondes (>>200 W).

En mode micro-ondes, les fours appellent une puissance de 1100 à 1900 W (pour unepuissance restituée aux aliments de 600 à 1100 W, ce qui est largement suffisant dans laplupart des cas). Le grill, quant à lui, absorbe de 1200 à 1750 W et le mode chaleur tournantede 1300 à 1600 W. Il n'est donc pas surprenant d'observer des puissances de l'ordre de 3 kWdans le fonctionnement de ces appareils. Ce qui est plus surprenant, en revanche, c'est deconstater que les puissances supérieures à 1500 W ne représentent que 7 % des puissancesappelées par les fours et 23 % des puissances supérieures à 200 W. Cela confirmerait laconclusion de l'étude citée dans le paragraphe 7.1 qui indique que seulement 25 % des usagerspossédant un four à micro-ondes l'utilisent autrement que pour réchauffer ou décongeler lesaliments.


La figure 7.2 représente les consommations horaires moyennes des fours à micro-ondesau cours d'une journée.

Il apparaît trois pointes quotidiennes d’utilisation. La première se situe entre 7 et8 heures du matin (petit déjeuner). Les fours combinés sont alors surtout utilisés en modemicro-ondes. Les deux autres pointes se situent entre 12 et 13 heures et entre 19 et 20 heures.

Les fours à micro-ondes sont souvent affectés par des consommations de veille, maiselles sont trop faibles pour être détectées par nos mesureurs. Hormis dans un cas où la veillevalait 12 W, ce qui explique le niveau de consommation observé entre 0 et 5 heures du matin.Mais ce niveau est très sous-estimé puisque la majorité des veilles n’a pas pu être prise encompte.



A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les fours àmicro-ondes est de 9 Wh/h.

Ensemble des fours à micro-ondesConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 9 Wh/h

Figure 7.2 : courbe de charge horaire moyenne des fours à micro-ondes.

7.2.2 Fours à micro-ondes simples.


La figure 7.3 représente la courbe de charge d'un four à micro-ondes simple au coursd’une journée.

Dès 08 h 30, le four a commencé à fonctionner (petit déjeuner). A partir de 11 h 30, lefour a été utilisé pour cuire un plat cuisiné. La puissance moyenne pendant toute la durée de lacuisson a été proche de 1700 W. Dans l'après-midi et la soirée, le four a de nouveau été utilisépour réchauffer des aliments. La consommation de ce four a été de 2751 Wh durant la journée.Le cycle de cuisson a consommé 2257 Wh.



Four à micro-ondes simple 970409Cycles de la journée du 12/07/1998

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

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0

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0

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0

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0

15:0

0

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0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 7.3 : courbe de charge d'un four à micro-ondes simple.


La figure 7.4 représente la distribution des puissances appelées par les fours à micro-ondes simples.

Fours à micro-ondes simplesDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

[200

;400

[

[400

;600

[

[600

;800

[

[800

;100

0[

[100

0;12

00[

[120

0;14

00[

[140

0;16

00[

[160

0;18

00[

[180

0;20

00[

[200

0;22

00[

[220

0;24

00[

[240

0;26

00[

[260

0;28

00[

[280

0;30

00[


CEEADEME-EDF



Figure 7.4 : distribution des puissances appelées par les fours à micro-ondes simples.



Comme sur la distribution de la figure 7.1, seules les puissances supérieures à 200 Wont été représentées sur la figure 7.4. 72 % des puissances appelées supérieures à 200 W sontcomprises entre 1000 et 1600 W. En effet, la puissance des fours à micro-ondes simples nedépasse pas 2 kW (et même 1,5 kW pour la plupart des appareils) quels que soient leur volumeet leur niveau d'équipement. La puissance maximum observée a été de 1889 W.


La figure 7.5 représente la courbe de charge horaire des fours à micro-ondes simples aucours d'une journée moyenne.

Fours à micro-ondes simplesConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 6 Wh/h

Figure 7.5 : courbe de charge horaire moyenne des fours à micro-ondes simples.

Comme pour l’ensemble des micro-ondes on observe trois pointes quotidiennes, auxmêmes heures. Si l’amplitude de la pointe du matin est sensiblement identique, il n’en est pasde même des pointes de midi et du soir qui sont respectivement 26 % et 36 % plus faibles pourles micro-ondes simples. Ceci traduit simplement leur rôle moins important dans la préparationdes repas cuisinés, les micro-ondes simples paraissant surtout destinés à la décongélation ou auchauffage rapide de liquides (petit déjeuner).

Même remarque que précédemment concernant les veilles : très fréquentes dans lesmicro-ondes, mais non visibles sur nos graphiques.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les micro-ondes simples est de 6 Wh/h.



7.2.3 Fours à micro-ondes avec fonction grill ou combinés.


Four à micro-ondes combiné 970108Cycles de la journée du 02/03/1998

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 7.6 : courbe de charge d'un four à micro-ondes combiné.

Les puissances sont nettement plus importantes que celles observées pour les fours àmicro-ondes simples. Elles peuvent atteindre près de 3000 W. De 10 heures à 12 h 30, ce foura été utilisé pour préparer le déjeuner. Le cycle a consommé 3217 Wh. Il semble comporterdeux parties assez nettes : la première serait la phase de cuisson qui dure de 10 h à 11h 50. Ellecomprend une phase de mise en température de la préparation et de l’enceinte, comme dans unfour ordinaire, puis une phase de maintien en température, moins consommatrice. La deuxièmepartie de ce cycle fait apparaître (entre 11h 50 et 12 h 10) une remontée de la puissance : ils’agit probablement d’une phase de grill destinée à achever la préparation.

A 13 h 20 et à 14 h 30, le four a été utilisé pour réchauffer des aliments (21 et 16 Wh).


La figure 7.7 représente la distribution des puissances appelées par les fours à micro-ondes avec fonction grill ou combinés.

Ces puissances sont très majoritairement centrées autour de 1500 W mais peuvent danscertains cas atteindre 3 kW, comme les grands fours de cuisine.



Fours à micro-ondes + grillDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

[200

;400

[

[400

;600

[

[600

;800

[

[800

;100

0[

[100

0;12

00[

[120

0;14

00[

[140

0;16

00[

[160

0;18

00[

[180

0;20

00[

[200

0;22

00[

[220

0;24

00[

[240

0;26

00[

[260

0;28

00[

[280

0;30

00[


CEEADEME-EDF



Figure 7.7 : distribution des puissances appelées par les fours à micro-ondes avec fonctiongrill ou combinés.


La figure 7.8 représente la courbe de charge horaire des fours à micro-ondes avecfonction grill ou combinés au cours d'une journée moyenne.

Fours à micro-ondes + grillConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 12 Wh/h

Figure 7.8 : courbe de charge horaire moyenne des fours à micro-ondes avec fonction grillou combinés.



Comme pour les fours à micro-ondes simples, on retrouve les trois pointes quotidiennesaux heures habituelles. Mais le niveau moyen de consommation est très différent : lors de lapointe du matin un micro-ondes simple appelle 17 % d’énergie de plus qu’un micro-ondescombiné. En revanche, à midi il appelle 44 % de moins, et le soir 56 % de moins qu’un micro-onde combiné. Ceci confirme ce qui a été avancé précédemment sur le mode d’utilisation desdifférents types d’appareils : le micro-ondes simple sert essentiellement au réchauffage desliquides (usage important au petit déjeuner), à la décongélation et au réchauffage de platscuisinés. Mais contrairement aux micro-ondes combinés il est peu utilisé pour l’élaboration deplats cuisinés et pour la cuisson à proprement parlé. C’est la raison pour laquelle il apparaîtbeaucoup moins présent aux heures du déjeuner et du dîner.

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les micro-ondes avec fonction grill ou combinés est de 12 Wh/h.




La figure 7.9 représente les consommations annuelles moyennes des fours à micro-ondes.

Fours à micro-ondesConsommations annuelles moyennes

0

50

100

150

200

250

300

350

400

9701

08

9701

03

9703

09

9701

01

9701

18

9704

08

9700

11

9702

10

9700

20

9700

07

9700

09

9703

10

9700

03

9701

09

9701

15

9701

10

9701

13

9702

16

9701

19

9700

10

9704

13

9702

07

9701

04

9700

19

9700

14

9704

18

9703

20

9704

06

9704

03

9703

12

9702

12

9703

02

9702

13

9703

04

9702

20

9704

04

9703

19

9703

14


kWh

/an

Simple Grill

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 75 kWh/an

Figure 7.9 : consommations annuelles moyennes des fours à micro-ondes.



Ces consommations varient de 5 à 373 kWh/an selon les logements, soit une plage de 1à 75 qui tendrait à laisser penser que, à l’inverse de la plupart des autres appareils ménagers, ily a deux comportements chez les possesseurs de micro-ondes : ceux qui détestent cet appareilet ceux qui l’adorent. La moyenne se situe à 75 kWh/an pour notre échantillon. On constateque les fours les plus consommateurs sont les micro-ondes avec fonction grill et chaleurtournante (les six premiers fours sont des fours à micro-ondes combinés : ils consomment de160 à 373 kWh/an). C’est un mode d’utilisation du micro-ondes qui n’est probablement pascelui qui l’avantage le plus car il devient alors très semblable aux fours classiques (dont laconsommation annuelle moyenne est de 224 kWh/an).

On verra dans ce qui suit que la consommation annuelle des fours à micro-ondessimples n’est que de 55 kWh/an, valeur très proche de celle trouvée dans la campagne CIEL(49 kWh/an). Quant aux micro-ondes combinés leur consommation annuelle est de 102kWh/an, valeur très proche des 99 kWh/an consommé par les mini-fours.

La figure 7.10 représente l'histogramme des consommations annuelles moyennes desfours à micro-ondes.

Fours à micro-ondesHistogramme des consommations annuelles moyennes

0

8

16

24

32

40

[0;50[ [50;100[ [100;150[ [150;200[ [200;250[ [250;300[ [300;350[ [350;400[

Classes en kWh/an

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 7.10 : histogramme des consommations annuelles moyennes des fours à micro-ondes.

On remarque que 91 % des fours consomment moins de 150 kWh/an. Les fours quiconsomment plus de 160 kWh sont au nombre de 6. Ce sont en fait de grands fours à micro-ondes, grill et chaleur tournante qui se rapprochent plus des grands fours de cuisine (leurvolume est en général proche de 50 L) que des fours à micro-ondes classiques dont le volumeest souvent inférieur à 30 L.




La figure 7.11 représente les consommations annuelles moyennes par habitant des foursà micro-ondes. Les valeurs varient d’un logement à l’autre de 3 à 113 kWh/an/hab. La valeurmoyenne est de 24 kWh/an/hab. Cette valeur doit être rapprochée des 77 kWh/an/hab.consommé par les grands fours, et surtout des 40 kWh/an/hab. des mini-fours.

Fours à micro-ondesConsommations annuelles moyennes par habitant

0

20

40

60

80

100

120

9702

10

9701

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08

9702

17

9703

09

9700

09

9701

12

9703

13

9700

07

9702

15

9700

11

9701

11

9700

20

9702

01

9701

10

9700

04

9703

10

9701

09

9704

06

9704

17

9700

18

9700

13

9701

17

9703

20

9701

19

9704

12

9703

08

9703

05

9702

09

9703

16

9702

19

9703

12

9703

06

9704

02

9703

14

9703

19

9702

20

9701

16


kWh

/(an

.hab

)

Simple Grill

ADEME-EDF CEE



Figure 7.11 : consommations annuelles moyennes par habitant des fours à micro-ondes.

Fours à micro-ondesHistogramme des consommations annuelles moyennes par habitant

0

10

20

30

40

50

[0;20[ [20;40[ [40;60[ [60;80[ [80;100[ [100;120[

Classes en kWh/(an.hab)

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 7.12 : histogramme des consommations annuelles moyennes par habitant des foursà micro-ondes.



La figure 7.12 précise la distribution de ces consommations : plus de 93 % des fours àmicro-ondes ont une consommation annuelle moyenne par habitant inférieure à 60 kWh. Parmiles cinq fours dont la consommation dépasse cette valeur, quatre sont des grands fourscombinés.


Le nombre de cycles étudiés est de 7571. La figure 7.13 représente l'histogramme desconsommations des cycles des fours à micro-ondes.

Fours à micro-ondesHistogramme des consommations des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

]0;1

00]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;11

00]

]110

0;33

00]


CEEADEME-EDF



Figure 7.13 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des fours à micro-ondes.

On constate que plus de 95 % des cycles ont une consommation inférieure à 200 Wh.Le cycle le plus consommateur observé a absorbé 3217 Wh. En moyenne, un cycle de four àmicro-ondes consomme 69 Wh. Pour comprendre à quoi peuvent correspondre ces cycles,imaginons que l'on fasse fondre un kg de glace à -18°C et que la température finale de l'eausoit de 20 °C. La quantité d'énergie théoriquement nécessaire est de 126 Wh environ. Avec unrendement de 60 %, le four à micro-ondes consommera 209 Wh.

De même, pour porter 30 cl d'eau de 20 à 95 °C, il faut une énergie de 26 Wh. Enconsidérant l'énergie perdue dans la production des micro-ondes, il faut donc 44 Wh d'énergieélectrique pour effectuer ce réchauffage.

A quelques exceptions près, on peut donc conclure que les fours à micro-ondes sontprincipalement utilisés pour décongeler ou réchauffer des aliments plutôt que pour préparer des



plats cuisinés. A titre de comparaison, il faut se rappeler que la consommation moyenne parcycle des grands fours était de 889 Wh, et celle des mini-fours de 511 Wh.

La figure suivante représente la courbe des fréquences cumulées de la consommationtotale (hors veille) des fours à micro-ondes en fonction de la consommation des cycles.

Fours à micro-ondesFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 7.14 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours àmicro-ondes en fonction de la consommation des cycles.

Les cycles dont la consommation est inférieure à 200 Wh représentent 66 % de laconsommation totale des fours à micro-ondes. Ceux dont la consommation dépasse 1 kWh nereprésentent que 12 % de la consommation totale. Ce nouvel éclairage est très intéressant, caron a vu précédemment que les cycles les plus nombreux étaient les cycles de réchauffage et dedécongélation (95 %). Mais ces cycles ne consomment que 66 % de l’énergie annuelle, alorsqu’avec 5 % des occurrences, les cycles de cuisson en absorbent 34 %.

Si l'on représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation des fours àmicro-ondes en fonction de la durée des cycles de fonctionnement (voir figure 7.15), onconstate que 66 % de la consommation est assurée par des cycles dont la durée ne dépasse pas14 minutes. Ceci confirme ce qui précède : ces cycles courts correspondent bien aux cycles deréchauffage ou de décongélation, mais pas de cuisson.

Les cycles de plus d'une heure n’assurent que 9 % de la consommation totale des foursà micro-ondes.



Fours à micro-ondesFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la durée des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 50 100 150 200 250 300 350 400


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 7.15 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours àmicro-ondes en fonction de la durée des cycles.

La figure 7.16 représente les consommations moyennes par heure de fonctionnementdes fours à micro-ondes.

Fours à micro-ondesConsommations moyennes par heure de fonctionnement

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE



Figure 7.16 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des fours à micro-ondes.



Les fours à micro-ondes consomment de 181 à 3100 Wh par heure de fonctionnement.Cette dispersion est de beaucoup la plus importante de toutes celles observées sur laconsommation par heure de fonctionnement (de 1 à 17). Elle atteste, à l’inverse de tous lesautres types d’appareils, de très grandes différences dans la façon d’utiliser les micro-ondes.Les plus consommateurs sont les fours combinés, qui possèdent des puissances dépassant3 kW. La consommation moyenne par heure de fonctionnement des fours à micro-ondes est de1035 Wh/h. Elle est supérieure à celle des mini-fours (898 Wh/h), sans toutefois êtresupérieure à la consommation par heure de fonctionnement des grands fours (1226 Wh/h).

Mais les valeurs maximum observées (plus de 2000 Wh/h pour cinq appareils, dont un à3100 Wh/h) sont surprenantes car elles sont beaucoup plus importantes que les valeursrelevées pour les autres catégories de fours : le maximum observé était de 1336 Wh/h pour lesmini-fours, de 2094 Wh/h pour les fours à catalyse et de 2142 Wh/h (puis 1700 Wh/h ensecond) pour les fours à pyrolyse. La conclusion nous parait simple : il est des modesd’utilisation du four à micro-ondes dans lequel cet appareil n’est pas du tout économe etne doit pas être utilisé en substitution d’appareils conventionnels. Il faut par exempleéviter de cuire des aliments contenant beaucoup d’eau, ou de cuire de grandes portions. Lesusages les plus économiques concernent la cuisson des aliments contenant des graisses et dessucres. La fonction grill n’est ni plus ni moins économique (utilisation de résistanceschauffantes).

Pour qu’il reste un appareil performant, il faut donc impérativement borner le micro-ondes à certains usages. Une information et une sensibilisation du public reste à faire.



La figure 7.17 représente la consommation annuelle des fours à micro-ondes simples.

Fours à micro-ondes simplesConsommations annuelles moyennes

0

20

40

60

80

100

120

140

160

9701

01

9701

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08

9704

09

9700

01

9700

20

9702

18

9700

09

9700

04

9701

12

9700

03

9701

09

9702

15

9701

13

9702

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17

9701

19

9700

10

9704

12

9704

13

9704

10

9703

08

9703

11

9700

19

9701

20

9700

14

9702

19

9703

20

9702

09

9704

06

9700

12

9702

12

9703

16

9703

05

9702

13

9703

04

9700

08

9702

20

9701

16

9704

04

9703

18

9703

19

9703

14


kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 55 kWh/an

Figure 7.17 : consommations annuelles moyennes des fours à micro-ondes simples.



Cette consommation varie de 5 à 157 kWh/an selon les logements. En moyenne, ellevaut 55 kWh/an. Cette valeur est à rapprocher des 49 kWh observé dans la campagne CIEL,ou des 50 kWh/an relevé par NUTEK lors de ses campagnes de mesures en Suède.


La figure 7.18 donne une représentation des consommations annuelles moyennes parhabitant des fours à micro-ondes simples.

Fours à micro-ondes simplesConsommations annuelles moyennes par habitant

0

10

20

30

40

50

60

70

9704

08

9700

09

9704

09

9701

12

9701

01

9702

18

9702

15

9701

11

9700

01

9700

20

9702

16

9704

10

9701

20

9700

04

9701

13

9700

03

9701

09

9704

06

9704

17

9704

13

9700

19

9703

20

9702

12

9701

19

9700

10

9704

12

9703

08

9700

14

9703

05

9702

09

9703

11

9703

16

9702

13

9702

19

9700

12

9703

04

9703

14

9700

08

9703

19

9704

04

9702

20

9703

18

9701

16


kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 7.18 : consommations annuelles moyennes par habitant des fours à micro-ondessimples.

Les valeurs mesurées varient de 3 à 64 kWh/an/hab. En moyenne, la consommation estde 18 kWh/an/habitant. Elle est inférieure de 25 % à la consommation annuelle moyenne parhabitant des fours à micro-ondes, tous types confondus (24 kWh/an/hab).


Les cycles de fonctionnement des fours à micro-ondes simples sont au nombre de 4531.La figure suivante représente l'histogramme des consommations de ces cycles.

98 % des cycles des fours à micro-ondes simples consomment moins de 200 Wh.Comme nous l'avons vu dans le paragraphe 7.3.1.3, les cycles dont la consommation estinférieure à 200 Wh correspondent surtout à des cycles de décongélation ou de réchauffage desaliments. Bien que la consommation la plus importante que nous ayons relevée soit de2257 Wh, ce qui correspond à une cuisson complète, les fours à micro-ondes simples sontprincipalement utilisés pour décongeler et réchauffer les aliments. Tous les cycles des fours à



micro-ondes consomment moins de 600 Wh en dehors de celui-ci (consommation moyenne :49 Wh/cycle).

Fours à micro-ondes simplesHistogramme des consommations des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

]0;100] ]100;200] ]200;300] ]300;400] ]400;500] ]500;2300]


CEEADEME-EDF



Figure 7.19 : histogramme des consommations des cycles de cuisson des fours à micro-ondes simples.

La figure 7.20 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation desfours à micro-ondes simples en fonction de la consommation des cycles.

Fours à micro-ondes simplesFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 7.20 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours àmicro-ondes simples en fonction de la consommation des cycles.



Les cycles dont la consommation dépasse 200 Wh ne représentent que 14 % de laconsommation totale des fours à micro-ondes simples (contre 34 % pour l’ensemble des micro-ondes). 86 % de la consommation totale des fours à micro-ondes simples est engendrée par descycles de décongélation ou de réchauffage des aliments.

Fours à micro-ondes simplesFréquences cumulées de la consommation totale des fours à micro-ondes simples en fonction de la durée

des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 50 100 150 200 250 300 350 400


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 7.21 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours àmicro-ondes simples en fonction de la durée des cycles.

On remarque aussi que les cycles de plus d'une heure ne représentent que 2 % de laconsommation totale des fours à micro-ondes simples (figure 7.21). 70 % de la consommationest assurée par des cycles dont la durée ne dépasse pas 10 minutes. Ces résultats nous prouventencore une fois la faible utilisation des fours à micro-ondes pour la cuisson de plats préparés.

La figure 7.22 représente les consommations moyennes par heure de fonctionnement.Les fours à micro-ondes simples consomment en moyenne 913 Wh par heure defonctionnement. Cette consommation peut aller jusqu'à plus de 2 kWh par heure defonctionnement pour certains appareils. Elle est à rapprocher des 1035 Wh/h observés surl’ensemble des micro-ondes. Elle atteste de la plus grande efficacité énergétique des foursà micro-ondes lorsqu’ils sont utilisés préférentiellement dans leur domaine deprédilection.



Fours à micro-ondes simplesConsommations moyennes par heure de fonctionnement

0

500

1000

1500

2000

2500

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 913 Wh/h

Figure 7.22 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des fours à micro-ondes simples.

7.3.3 Fours à micro-ondes avec fonction grill ou combinés.


La figure 7.23 représente les consommations annuelles des fours à micro-ondes avecfonction grill ou combinés. Les valeurs observées varient de 6 à 373 kWh/an, soit une plage de1 à 62. En moyenne, elle est de 102 kWh/an, soit près du double de la valeur trouvée pourles fours à micro-ondes simples (55 kWh/an).



Fours à micro-ondes + grillConsommations annuelles moyennes

0

50

100

150

200

250

300

350

400

9701

08

9700

06

9701

03

9702

17

9703

09

9703

07

9701

18

9702

11

9700

11

9702

10

9701

17

9702

14

9700

07

9703

10

9703

13

9701

14

9701

15

9700

18

9701

10

9700

02

9700

13

9702

07

9701

04

9703

06

9704

18

9704

03

9701

02

9703

12

9702

01

9703

02

9703

03

9704

02


kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 7.23 : consommations annuelles moyennes des fours à micro-ondes avec fonctiongrill ou combinés.


La figure 7.24 donne les consommations annuelles moyennes par habitant des fours àmicro-ondes avec fonction grill ou combinés.

Fours à micro-ondes + grillConsommations annuelles moyennes par habitant

0

20

40

60

80

100

120

9702

10

9701

08

9701

18

9702

11

9700

06

9702

17

9701

03

9703

09

9701

04

9703

13

9702

14

9700

07

9703

07

9700

11

9700

02

9702

01

9701

10

9703

10

9701

14

9704

03

9701

15

9700

18

9703

03

9700

13

9701

17

9702

07

9704

18

9701

02

9703

12

9703

06

9703

02

9704

02


kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 7.24 : consommations annuelles moyennes par habitant des fours à micro-ondesavec fonction grill ou combinés.



La consommation annuelle par habitant des fours à micro-ondes avec fonction grill oucombinés est en moyenne de 33 kWh/an/hab. mais peut varier de 6 à 113 kWh/an/habitant enfonction du logement. Cette valeur est supérieure de 83 % à celle des micro-ondes simples.


Nous avons relevé 3040 cycles de fonctionnement pour les fours à micro-ondes avecfonction grill ou combinés. La plupart des cycles consomment moins de 200 Wh comme nousle montre la figure suivante.

Fours à micro-ondes + grillHistogramme des consommations des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

]0;1

00]

]100

;200

]

]200

;300

]

]300

;400

]

]400

;500

]

]500

;600

]

]600

;700

]

]700

;800

]

]800

;900

]

]900

;100

0]

]100

0;11

00]

]110

0;33

00]


CEEADEME-EDF



Figure 7.25 : histogramme des consommations de cycles des fours à micro-ondes avecfonction grill ou combinés.

La consommation moyenne par cycle des fours à micro-ondes avec fonction grill oucombinés est de 98 Wh. 92 % des cycles consomment moins de 200 Wh. C'est un peu moinsque la valeur trouvée pour les fours à micro-ondes simples (98 %), mais cela traduit encoreune fois le faible nombre de préparations complètes effectuées dans ces fours.

La figure 7.26 donne les fréquences cumulées de la consommation des fours enfonction de la consommation des cycles.

Bien que 92 % des cycles aient une consommation inférieure à 200 Wh, ils nereprésentent que 51 % de la consommation totale des fours. 20 % de cette consommationest assurée par des cycles de plus de 1000 Wh. Cette différence par rapport aux fours à micro-ondes simples est surtout due à l'utilisation des fours combinés.



Fours à micro-ondes + grillFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 7.26 : courbe des fréquences cumulées de la consommation totale des fours àmicro-ondes avec fonction grill ou combinés en fonction de la consommation des cycles.

La figure 7.27 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation desfours à micro-ondes avec fonction grill ou combinés en fonction de la durée des cycles.

Fours à micro-ondes + grillFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la durée des cycles

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0 50 100 150 200 250 300


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 7.27 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des fours à micro-ondesavec fonction grill ou combinés en fonction de la durée des cycles.

Les cycles de plus d'une heure assurent 14 % de la consommation totale des fours.Alors que 70 % de la consommation des micro-ondes simples était assurée par des cycles de



moins de 10 minutes, ce sont les cycles de moins de 30 minutes qui assurent cette part dans lecas des micro-ondes grill ou combinés.

La figure 7.28 représente les consommations moyennes par heure de fonctionnementdes fours à micro-ondes avec fonction grill ou combinés.

Fours à micro-ondes + grillConsommations moyennes par heure de fonctionnement

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE



Figure 7.28 : consommations moyennes par heure de fonctionnement des fours à micro-ondes avec fonction grill ou combinés.

Cette consommation varie de 246 à 3100 Wh/h de fonctionnement. En moyenne, ellevaut 1204 Wh/h. Cette valeur est sensiblement la même que celle de l’ensemble des grandsfours de cuisine (1226 Wh/h), mais elle est supérieure à celle des fours à pyrolyse (1177Wh/h). Elle est supérieure de 32 % à celle des micro-ondes simples. Ceci confirme le faibleintérêt énergétique des fours à micro-ondes lorsqu’ils servent à cuisiner de façon traditionnelle.Pire : ils sont même moins performants que les fours à pyrolyse.

7.4 Durée de fonctionnement.


La figure 7.29 montre que la durée d'utilisation moyenne des fours à micro-ondes variede 1 à 55 minutes par jour selon les appareils. En moyenne, les fours à micro-ondes sontutilisés 14 minutes/jour.



Fours à micro-ondesDurée moyenne de fonctionnement quotidien

0

10

20

30

40

50

60

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 14 min/j

Figure 7.29 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des fours à micro-ondes.


La figure 7.30 montre que les fours à micro-ondes simples sont utilisés de 1 à 40minutes par jour. La valeur moyenne est de 13 minutes/j, soit une valeur très proche de celle del’ensemble des fours à micro-ondes et qui atteste que l’essentiel des cycles d’utilisation restedes cycles très courts.

Fours à micro-ondes simplesDurée moyenne de fonctionnement quotidien

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 13 min/j

Figure 7.30 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des fours à micro-ondessimples.



7.4.3 Four à micro-ondes avec fonction grill ou combinés.

On voit sur la figure 7.31 que les fours à micro-ondes avec fonction grill ou combinéssont utilisés de 3 à 55 minutes par jour, la durée moyenne étant de 16 minutes/jour.

Fours à micro-ondes + grillDurée moyenne de fonctionnement quotidien

0

10

20

30

40

50

60

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 16 min/j

Figure 7.31 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des fours à micro-ondes avecfonction grill ou combinés.

Union Européenne Chapitre 8 : Autres appareils de cuisson EDF - ADEME


8. Chapitre 8 : Autres appareils de cuisson

Dans les chapitres précédents, nous avons étudié le fonctionnement des appareils decuisson électriques les plus consommateurs. Mais il existe également des appareils qui, pour unusage bien particulier, permettent d'éviter d'utiliser les plaques ou les fours électriques. C'est lecas pour les cafetières et bouilloires électriques qui permettent d'obtenir des préparationsidentiques à celles que l'on pourrait faire sur des plaques. Ces appareils opèrent un transfertd'électricité que nous allons quantifier dans ce chapitre.

8.1 Les bouilloires électriques.

Nous avons suivi 19 bouilloires électriques en tout. Elles sont principalement utiliséespour préparer le thé, mais on trouve également des usagers qui s'en servent pour chauffer l'eauà ajouter à des aliments lyophilisés.

8.1.1 Nature des besoins électriques.


La figure 8.1 représente la courbe de charge d'une bouilloire.

Bouilloire 970208Cycle de cuisson du 13/05/98

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 8.1 : puissance appelée par une bouilloire.



La puissance des bouilloires peut atteindre 2 kW, mais leur capacité n'excède pas unlitre, si bien que l'énergie nécessaire pour porter à ébullition ce volume d'eau est d’environ100 Wh. Même avec un rendement de 50 %, la quantité d'énergie électrique consommée neserait que de 200 Wh. Avec une puissance de 2 kW, la durée de l'opération ne prendrait que 6minutes... Le pas de temps que nous avons choisi pour notre campagne de mesures(10 minutes) nous a donc conduit à observer des puissances moyennes souvent inférieures à lamoitié de la puissance des appareils.


En considérant les puissances relevées par le système de mesures, on peut établirl'histogramme de la figure 8.2.

BouilloiresDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

]0;250[ [250;500[ [500;750[ [750;1000[ [1000;1250[ [1250;1500[ [1500;1750[ [1750;2000[ [2000;2250[


ADEME-EDF CEE



Figure 8.2 : distribution des puissances appelées par les bouilloires électriques.

Plus de 45 % des puissances appelées par les bouilloires électriques dépassent 1750 W.Nous distinguons deux groupes d'appareils dans notre panel. Des bouilloires dont la puissanceélectrique se situe autour de 750 W, et d'autres dont la puissance est plutôt de 2 kW.


La figure 8.3 représente la courbe de charge horaire moyenne des bouilloiresélectriques.



BouilloiresConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

5

10

15

20

25

3000

:30

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/hADEME-EDF CEE



Moyenne = 7 Wh/h

Figure 8.3 : courbe de charge horaire moyenne des bouilloires.

Les bouilloires électriques sont des appareils utilisés principalement le matin entre 6 et9 heures. La pointe a lieu entre 7 et 8 heures. Notons que l’énergie horaire consommée à cetinstant par les bouilloires est supérieure de 52 % à celle des fours à micro-ondes au mêmemoment (dont la fonction est similaire à cette heure là). On constate également sur legraphique que les bouilloires sont utilisées tout au long de la journée et parfois la nuit. En effet,entre 2 et 5 heures du matin, les consommations que nous avons relevées ne correspondent pasà des veilles, mais bien à des fonctionnements normaux des appareils. En moyenne, laconsommation horaire moyenne des bouilloires au cours de la journée est de 9 Wh/h.

8.1.2 Consommation d'énergie.


La figure 8.4 représente la consommation annuelle des bouilloires électriques. Cetteconsommation est en moyenne de 58 kWh/an et par appareil. Elle varie de 13 à 125 kWh/anselon les logements considérés. Cette valeur est à rapprocher de la consommation des micro-ondes simples (55 kWh/an) et montre que les bouilloires doivent être prises en compte dans lesbilans énergétiques.



BouilloiresConsommations annuelles moyennes

0

20

40

60

80

100

120

14097

0208

9703

16

9704

15

9704

06

9702

12

9702

16

9703

12

9701

14

9701

15

9701

02

9700

05

9703

20

9701

03

9701

01

9702

11

9701

19

9701

04

9702

02

9704

07


kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 58 kWh/an

Figure 8.4 : consommations annuelles moyennes des bouilloires électriques.

La figure 8.5 représente l'histogramme des consommations annuelles des bouilloires.

BouilloiresHistogramme des consommations annuelles moyennes

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

[0;30[ [30;60[ [60;90[ [90;120[ [120;150[

Classes en kWh/an

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 8.5 : histogramme des consommations annuelles des bouilloires.



58 % des bouilloires consomment moins de 60 kWh/an. Seulement 22 % d'entre ellesconsomment plus de 90 kWh/an, soit plus que la consommation annuelle moyenne del’ensemble des fours à micro-ondes toutes technologies confondues (75 kWh/an).


La figure 8.6 représente la consommation annuelle par habitant des bouilloiresélectriques.

BouilloiresConsommations annuelles moyennes par habitant

0

10

20

30

40

50

60

9704

06

9703

16

9702

12

9704

15

9702

16

9700

05

9702

08

9702

11

9701

04

9703

12

9701

14

9701

15

9703

20

9701

02

9704

07

9701

01

9701

03

9702

02

9701

19Numéros identifiant les logements

kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 8.6 : consommations annuelles moyennes par habitant des bouilloires.

La consommation annuelle par habitant des bouilloires électriques varie de 5 à 51 kWh,soit une plage de 1 à 10. En moyenne, elle est de 21 kWh/an/habitant.

8.2 Cafetières électriques.

Au total 81 cafetières ont été suivies.

8.2.1 Nature des besoins électriques.


La figure 8.7 représente la courbe de charge d'une cafetière au cours d’une journée.On remarque que la cafetière a été utilisée quatre fois et a consommé 834 Wh.



Cafetière 970204Courbe de charge du 01/05/98

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

100000

:00

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 8.7 : puissance appelée par une cafetière.

On observe aussi sur le graphique un cycle de maintien au chaud du café entre 9 h 40 et11 h 50. La consommation totale du cycle, qui a débuté à 9 h 00, est de 300 Wh. Le maintienau chaud du café a consommé 126 Wh (puissance moyenne : 58 W), soit 42 % de laconsommation totale du cycle. Il semble en fait qu'après usage la cafetière ait été oubliée sur laposition "Marche". La puissance appelée par une cafetière électrique peut atteindre plus de900 W. En moyenne, sur dix minutes, on peut observer des puissances de 3 à 700 W.


La figure 8.8 représente l'histogramme des puissances appelées par les cafetières. Onconstate que la plupart des puissances appelées par les cafetières de notre échantillon se situentautour de 800 W. La puissance maximum que nous avons pu observer est de 1660 W.



CafetièresDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

]0;200[ [200;400[ [400;600[ [600;800[ [800;1000[ [1000;1200[ [1200;1400[ [1400;1600[ [1600;1800[


CEEADEME-EDF



Figure 8.8 : distribution des puissances appelées par les cafetières.


La figure 8.9 représente la courbe de charge horaire moyenne des cafetièresélectriques.

CafetièresConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 4 Wh/h

Figure 8.9 : courbe de charge horaire moyenne des cafetières.



Les cafetières sont principalement utilisées entre 7 et 9 heures et entre 12 et 14 heures.La puissance de pointe (16 W) se situe entre 7 et 8 heures. Le soir, les cafetières ne sont quetrès peu utilisées. Les consommations de veille de certaines cafetières programmables, tropfaibles, n'ont pas pu être mesurées par notre système de mesures. Durant la nuit, certainsusagers utilisent parfois leurs cafetières électriques. Mais d’une façon générale, on observe quela fréquence d’utilisation diminue au fur et à mesure qu’on se rapproche de la nuit et desrisques d’insomnie!

A l’échelle de la journée, la consommation horaire moyenne appelée par les cafetièresest de 4 Wh/h.


La consommation moyenne des cafetières est de 34 kWh/an. Elle varie de 2 à104 kWh/an d’une famille à l’autre. Cette valeur est à rapprocher des 24 kWh/an trouvé dansla campagne CIEL et des 34 kWh/an observé en Guyane Française.

CafetièresConsommations annuelles moyennes

0

20

40

60

80

100

120

Logements

kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 34 kWh/an

Figure 8.10 : consommations annuelles moyennes des cafetières électriques.

La figure 8.11 représente l'histogramme des consommations annuelles des cafetièresélectriques.



CafetièresHistogramme des consommations annuelles moyennes

0

5

10

15

20

25

[0;15[ [15;30[ [30;45[ [45;60[ [60;75[ [75;90[ [90;105[

Classes en kWh/an

No

mb

re d

'ap

par

eils

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Po

urc

enta

ge

cum

ulé

ADEME-EDF CEE


Figure 8.11 : histogramme des consommations annuelles des cafetières.

Plus des deux tiers des cafetières instrumentées consomment moins de 45 kWh/an.


La consommation annuelle par habitant des cafetières électriques peut varier de 1 à38 kWh/an/hab. La consommation moyenne est de 12 kWh/an/hab. Cette valeur est àrapprocher des 21 kWh/an/hab. des bouilloires.

CafetièresConsommations annuelles moyennes par habitant

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Logements

kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 8.12 : consommations annuelles moyennes par habitant des cafetières électriques.



8.3 Les autres appareils de cuisson électriques.

En dehors des matériels précédents, nous avons instrumenté d'autres appareils tels quefriteuses, grills, cuiseurs à vapeur, etc. Mais leur consommation n’a pas représenté une partimportante de la consommation électrique du poste cuisson. Dans ce paragraphe, nousdonnons quelques résultats concernant leur fonctionnement.

8.3.1 Les friteuses.

Vingt-quatre friteuses ont été instrumentées. Plus de la moitié des puissances appeléespar les friteuses dépassent 1600 W. Elles consomment en moyenne 11 kWh/an, ou3 kWh/an/hab. Ce sont des appareils principalement utilisés l'été, car la plupart des usagersles font fonctionner à l'extérieur. L'apparition de modèles sans dégagement de fumée pourraitinverser cette tendance.

8.3.2 Les cuiseurs à vapeur.

Les cuiseurs vapeur sont des appareils qui utilisent la vapeur à la pressionatmosphérique pour cuire les aliments. Les puissances appelées varient de 450 à 700 Wenviron. Leur consommation moyenne est de 15 kWh/an. En ramenant cette consommation aunombre d'habitants dans le logement, on obtient une consommation annuelle par habitant de4 kWh/an /hab.

Union Européenne LES SECHE-LINGE ET LES FERS A REPASSER EDF - ADEME


PARTIE 2 : LES SECHE-LINGE ET LES FERS AREPASSER.

Union Européenne Chapitre 9 : Les sèche-linge. EDF - ADEME


9. Chapitre 9 : Les sèche-linge.

Les sèche-linge font partie des appareils électroménagers les plus consommateurs. Leurprogression est extrêmement rapide depuis dix ans, notamment en logement social.


Il existe plusieurs types d'appareils sur le marché. Nous avons distingué les sèche-lingeà évacuation des sèche-linge à condensation. Les premiers utilisent l'air ambiant qu'ilsréchauffent puis font passer à travers le linge humide. L'air chaud et humide est alors évacué,parfois même dans la pièce où se trouve l'appareil si aucune bouche d'évacuation versl'extérieur n'est prévue. Dans un sèche-linge à condensation, l'air humide n'est pas rejeté maisse condense sur un échangeur de chaleur. L'eau est alors récupérée dans un bac qu'il suffit devider régulièrement. D'autre part, certains appareils disposent d'un détecteur d'humidité quipermet d'arrêter le cycle lorsque le linge est sec, alors que la plupart ne disposent que d'unminuteur qui impose une durée parfois excessive de séchage.

Certaines machines à laver combinent les fonctions de lavage et de séchage du linge.Ces lavante-séchantes sont au nombre de deux dans le panel de sèche-linge suivis dans lacampagne ECUEL. Le graphique suivant représente la répartition des différents typesd'appareils suivis.

Sèche-lingeDistribution des effectifs

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Lavante-séchante

Condensation(minuterie)

Condensation(détection

auto de fin decycle)

Evacutation(minuterie)

Evacuation(détection

auto de fin decycle)

ADEME-EDF CEE


Nombre total d'appareils suivis: 37

Figure 9.1 : distribution des effectifs pour chaque type de sèche-linge.



Plus de la moitié des appareils suivis sont des sèche-linge à évacuation contrôlés parune minuterie. Les sèche-linge à condensation ne représentent qu'un peu plus du tiers del'effectif total.

Le graphique suivant représente la répartition des sèche-linge à évacuation en fonctionde leur situation dans les logements.

Sèche-linge à évacuationSituation dans le logement

Buanderie16%

Cave12%

Cuisine4%

Garage56%

Grenier4%

SdB8%

ADEME-EDF CEE


Nombre total d'appareils suivis: 25

Figure 9.2 : répartition des effectifs des sèche-linge à évacuation en fonction de leursituation dans les logements.

La plupart des appareils se trouvent dans des garages, des caves ou des greniers. Dansce cas, les sèche-linge n'utilisent pas l'air chauffé du logement pendant la saison de chauffagepour chaque cycle de séchage. Dans les combles ou les greniers, les appareils peuvent fairemonter dangereusement le taux d'humidité de l'air, ce qui peut détériorer les tuiles et lacharpente (voire même l’isolation thermique s’il y en a) à long terme.

On trouve aussi des sèche-linge dans les buanderies, les salles de bains et les cuisines.Lorsqu’ils sont à l’intérieur des logements, les sèche-linge à évacuation augmentent le

taux d'humidité de l'air si l'évacuation ne se fait pas vers l'extérieur. Mais pendant la périodehivernale ils utilisent l'air intérieur à 19°C, ce qui augmente la consommation de chauffage.D'après un article paru dans la revue "Appliance efficiency" de janvier 1999, un sèche-linge àévacuation a besoin de 3,38 kWh pour sécher 4,5 kg de linge. Mais à cette quantité d'énergie, ilfaut ajouter 1 kWh provenant du système de chauffage du logement si l'appareil se trouve àl’intérieur du volume chauffé. Parmi les appareils suivis, certains disposaient d'une évacuationfixe (60 % de l'effectif total), alors que d'autres rejetaient l'air dans la pièce (24 % de l'effectiftotal).





La Figure 9.3 représente la courbe de charge d'un sèche-linge à évacuation.

Sèche-linge à évacuation 970008Cycle du 01/02/98

0

500

1000

1500

2000

2500

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 9.3 : puissance appelée par un sèche-linge à évacuation.

Sur le graphique, on constate que la courbe de la puissance se superpose pratiquementà celle de la puissance moyenne calculée sur dix minutes. Cela signifie que la résistance dusèche-linge fonctionne en permanence pendant toute la durée du cycle. La puissance appeléepeut dépasser 2 kW. La consommation totale de ce cycle a été de 3718 Wh.


La figure 9.4 représente l'histogramme des puissances appelées par les sèche-linge. Ondistingue nettement sur le graphique trois niveaux de puissances appelées différents. Lespuissances inférieures à 250 W, la classe la plus importante, correspondent au fonctionnementdes auxiliaires (moteurs, ventilateurs,...). Autour de 1000 W, on observe les puissancesappelées par les résistances et les moteurs des appareils qui peuvent fonctionner à despuissances intermédiaires (surtout des sèche-linge à condensation). Enfin, au-delà de 2 kW, onobserve le fonctionnement des résistances et des moteurs de sèche-linge à puissance maximum.La valeur maximum observée a été de 3180 W.



Sèche-lingeDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

]0;2

50[

[250

;500

[

[500

;750

[

[750

;100

0[

[100

0;12

50[

[125

0;15

00[

[150

0;17

50[

[175

0;20

00[

[200

0;22

50[

[225

0;25

00[

[250

0;27

50[

[275

0;30

00[

[300

0;32

50[


ADEME-EDF CEE



Figure 9.4 : distribution des puissances appelées par les sèche-linge.


La figure 9.5 représente la variation de la charge horaire moyenne des sèche-linge aucours d'une journée. La plupart des appareils sont utilisés entre 7 et 22 heures. On observe unepremière pointe de consommation entre 11 heures et midi (91 W), mais c'est surtout en débutd'après-midi (entre 13 et 15 heures) que la demande électrique des appareils suivis dans lacampagne est la plus forte. Au cours de la journée, le fonctionnement des sèche-lingereprésente une consommation horaire moyenne de 48 Wh/h.

Sèche-lingeConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

00:3

0

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/h

ADEME-EDF CEE



Moyenne = 48 Wh/h

Figure 9.5 : courbe de charge horaire moyenne des sèche-linge.





La figure 9.6 représente les consommations annuelles moyennes des sèche-linge.

Sèche-lingeConsommations annuelles moyennes

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Logements

kWh

/an

ADEME-EDF CEE



Figure 9.6 : consommations annuelles moyennes des sèche-linge.

La consommation moyenne des sèche-linge, tous types d'appareils confondus, est de427 kWh/an. Cette valeur est à rapprocher de celles trouvées dans les campagnes CIEL(437 kWh/an) et Ecodrôme (379 kWh/an).

Il faut signaler que sur les 37 appareils suivis deux n’ont pas du tout fonctionné pendantla période de suivi. Comme à chaque fois dans cette étude nous les avons néanmoinsincorporés dans le calcul des valeurs moyennes en se fondant sur l’idée que cela donnait uneimage plus réelle des comportements et des usages. Si on calcule la moyenne sur les seulsappareils ayant fonctionné, la consommation moyenne des sèche-linge est de 451 kWh/an.


La figure 9.7 représente les consommations annuelles par habitant des sèche-linge.

La consommation annuelle moyenne par habitant des sèche-linge est de129 kWh/an/hab.



Sèche-lingeConsommations annuelles moyennes par habitant

0

100

200

300

400

500

600

700

Logements

kWh

/(an

.hab

)ADEME-EDF CEE



Figure 9.7 : consommations annuelles moyennes par habitant des sèche-linge.

9.3.3 Consommation d'énergie par cycle de fonctionnement.

La figure 9.8 représente l'histogramme des consommations des cycles de sèche-linge.Le cycle le plus consommateur de tous a absorbé 7738 Wh. En fait, cette consommationcorrespond à celle de plusieurs cycles enchaînés qu'il nous a été impossible de différencier.D'ailleurs, l'ensemble des cycles dont la consommation dépasse 5 kWh sont en fait des cyclesmultiples. Aussi, nous intéresserons-nous plus particulièrement aux cycles dont laconsommation ne dépasse pas cette valeur de 5 kWh.

On remarque d’abord qu'un peu plus de 10 % des cycles ne dépassent pas 500 Wh. Ils'agit certainement de cycles correspondant à un séchage de finition pour du linge pré-séché àl’extérieur.



Sèche-lingeHistogramme des consommations des cycles

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

]0;5

00]

]500

;100

0]

]100

0;15

00]

]150

0;20

00]

]200

0;25

00]

]250

0;30

00]

]300

0;35

00]

]350

0;40

00]

]400

0;45

00]

]450

0;50

00]

]500

0;80

00]


CEEADEME-EDF



Figure 9.8 : histogramme des consommations des cycles des sèche-linge.

La classe dominante se situe autour de 2250 Wh. Si on ne conserve que les 587 cyclesdont la consommation est comprise entre 500 et 5000Wh, on trouve une consommationmoyenne de 2205 Wh/cycle.

La figure 9.9 représente les fréquences cumulées de la consommation des sèche-lingeen fonction de la consommation des cycles.

Sèche-lingeFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la consommation des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 9.9 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des sèche-linge enfonction de la consommation des cycles.



On constate que 59 % de la consommation totale est assurée par des cycles dont laconsommation ne dépasse pas 3 kWh. Les cycles dont la consommation est inférieure à 1 kWhne représentent que 4,5 % de la consommation totale des sèche-linge.

La figure 9.10 représente la courbe des fréquences cumulées de la consommation dessèche-linge en fonction de la durée des cycles.

Sèche-lingeFréquences cumulées de la consommation totale en fonction de la durée des cycles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080


Par

t d

e la

co

nso

mm

atio

n t

ota

le


ADEME-EDF CEE


Figure 9.10 : courbe des fréquences cumulées de la consommation des sèche-linge enfonction de la durée des cycles.

Les cycles de sèche-linge sont relativement longs. Ceux dont la durée ne dépasse pasune heure ne contribuent que pour 10 % à la consommation totale des appareils. Les cycles demoins de deux heures ou de moins de quatre heures contribuent respectivement pour 68 et90 % à la consommation totale. Il faut en principe 70 minutes à un sèche-linge pour sécher5 kg de coton humide (essoré à 800 t/mn) avec de l’air à 19 °C et 50 % d’hygrométrie. Or, ladurée moyenne des cycles que nous avons observés est de 101 minutes et 21 % des cyclesdurent plus de deux heures. Cela provient du fait que le linge n'est pas bien essoré. En effet laplupart des lave-linge disposent de vitesse d’essorage ne dépassant pas 500 t/mn, ce qui estinsuffisant pour extraire l'eau contenue dans les fibres du linge. Pour diminuer laconsommation des sèche-linge, il est nécessaire d'utiliser des lave-linge qui permettent unessorage de 800 t/mn au minimum.

La Figure 9.11 représente les consommations par heure de fonctionnement des sèche-linge. En moyenne, la consommation est de 1496 Wh/h de fonctionnement. Elle varie de 436à 2305 Wh/h.



Sèche-lingeConsommations moyennes par heure de fonctionnement (cycles dont la consommation dépasse 500 Wh)

0

500

1000

1500

2000

2500

Logements

(Wh

/h)

ADEME-EDF CEE



Figure 9.11 : consommation par heure de fonctionnement des sèche-linge.

Il peut paraître étonnant de trouver des valeurs aussi faibles que 436 Wh par heure defonctionnement. En fait, il s'agit de valeurs correspondant à des sèche-linge qui disposent d'unsystème évitant au linge de se froisser si on le laisse trop longtemps dans le tambour après leséchage. De temps en temps, le tambour tourne, ce qui augmente la durée des cycles etdiminue la consommation horaire des appareils. Ce système engendre une surconsommationque nous avons évaluée à 1,8 % de la consommation totale d'un cycle de séchage.



La figure 9.12 représente les durées de fonctionnement des sèche-linge. En moyenne lessèche-linge sont utilisés 53 minutes/jour. Les valeurs s'échelonnent de 2 à 295 minutes defonctionnement quotidien. Les valeurs les plus élevées correspondent à des appareils quirestent souvent en fonctionnement après le séchage du linge. Ainsi, le système qui permetd'éviter de froisser le linge augmente la durée réelle du cycle. Si on élimine de l'étude les deuxpremiers appareils, on trouve une durée moyenne de fonctionnement de 41 minutes par jour.



Sèche-lingeDurée moyenne de fonctionnement quotidien (cycles dont la consommation dépasse 500 Wh)

0

50

100

150

200

250

300

Logements

Du

rée

de

fon

ctio

nn

emen

t (m

in/jo

ur)

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 53 min/j

Figure 9.12 : durée moyenne de fonctionnement quotidien des sèche-linge.

9.4.2 Nombre de cycles quotidiens.

La figure 9.13 représente le nombre de cycles de séchage quotidien.

Sèche-lingeNombre de cycles de fonctionnement quotidiens (cycles dont la consommation dépasse 500 Wh)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

Logements

No

mb

re d

e cy

cles

ADEME-EDF CEE



Figure 9.13 : nombre de cycles de fonctionnement quotidiens des sèche-linge.

Les sèche-linge que nous avons suivis sont utilisés 0,5 fois/jour en moyenne. Dansquatre logements, le sèche-linge est utilisé au moins une fois par jour.

Union Européenne Chapitre 10 : Les fers à repasser. EDF - ADEME


10. Chapitre 10 : Les fers à repasser.

Nous avons suivi deux types de fers à repasser dans la campagne de mesures ECUEL.Les fers simples, qui intègrent un réservoir contenant une faible quantité d'eau, et les centralesà vapeur, dont le réservoir d'eau est séparé du fer et possède une capacité plus importante.

Les fers à repasser ont déjà été analysés lors de la campagne de mesures CIEL ainsiqu’en Guyane Française. L’intérêt de la présente étude réside surtout dans l’analyse ducouplage sèche-linge/fer à repasser, afin de savoir si la présence du sèche-linge réduiteffectivement la consommation du fer à repasse, comme on l’affirme souvent.



La figure 10.1 représente la courbe de charge d'une centrale à vapeur.

Centrale à vapeur 970104Cycle de repassage 18/02/98

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

08:0

0

09:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

Heure

W


ADEME-EDF CEE

Cabinet O. SIDLER

Figure 10.1 : puissance appelée par une centrale à vapeur.

Les fers à repasser sont des appareils qui ont une régulation assez fine par marche/arrêtde la puissance appelée. C'est pourquoi on observe dans le graphique précédent une telledifférence entre les puissances relevées toutes les dix minutes par les mesureurs et lespuissances moyennes calculées pour chaque période de dix minutes. La puissance du fer peut



monter jusqu'à plus de 2500 W, mais les fers simples ont des puissances appelées qui se situentautour de 1000 à 1500 W.


La figure 10.2 représente la distribution des puissances appelées par les fers à repasser.

Fers à repasserDistribution des puissances appelées

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

]0;250[ [250;500[ [500;750[ [750;1000[ [1000;1250[ [1250;1500[ [1500;1750[ [1750;2000[ [2000;2250[ [2250;3000[


ADEME-EDF CEE



Figure 10.2 : distribution des puissances appelées par les fers à repasser.

Le premier mode se situe au niveau des puissances inférieures à 250 W quicorrespondent à des périodes pendant lesquelles la puissance dans les dix dernières secondes dechaque interrogation n'a pas été constante (régulation). Le mode suivant se situe autour de1000 à 1250 W et correspond à la puissance communément appelée par les fers à repassersimples. Ce sont d'ailleurs ces types de fers à repasser qui ont majoritairement été suivis dans lacampagne ECUEL. Les puissances peuvent atteindre des valeurs très élevées (2770 W aumaximum) lorsque les centrales à vapeur fonctionnent.

10.1.3 Courbe de charge horaire moyenne.

Nous avons suivi un très grand nombre de fers (89) et la figure 10.3 représentel’évolution moyenne de leur charge au cours de la journée.



Fers à repasserConsommations horaires moyennes au cours d'une journée

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1000

:30

01:3

0

02:3

0

03:3

0

04:3

0

05:3

0

06:3

0

07:3

0

08:3

0

09:3

0

10:3

0

11:3

0

12:3

0

13:3

0

14:3

0

15:3

0

16:3

0

17:3

0

18:3

0

19:3

0

20:3

0

21:3

0

22:3

0

23:3

0

Heures

Wh

/hADEME-EDF CEE



Moyenne = 4 Wh/h

Figure 10.3 : courbe de charge horaire moyenne des fers à repasser.

Les fers sont utilisés pendant toute la journée, mais leur puissance appelée moyenne nereprésente que 4 W dans la courbe de charge totale. Ils sont principalement utilisés le matin,entre 10 et 11 heures, l'après-midi, entre 14 et 15 heures, et le soir, entre 21 et 22 heures.



La figure 10.4 représente les consommations annuelles moyennes des fers à repasser.Les fers à repasser consomment en moyenne 37 kWh/an. La grande dispersion desconsommations autour de la valeur moyenne montre les différences d'utilisation des fers d'unefamille à l'autre. 4,5 % des fers consomment plus de 100 kWh/an, 22,5 % consomment de 50 à100 kWh/an.

A titre de comparaison, la valeur mesurée dans la campagne CIEL était de 42 kWh/an.



Fers à repasserConsommations annuelles moyennes

0

50

100

150

200

250

Logements

kWh

/an

ADEME-EDF CEE


Moyenne = 37 kWh/an

Figure 10.4 : consommations annuelles moyennes des fers à repasser.


En ramenant au nombre d'habitants des logements les consommations trouvées dans leparagraphe précédent, on obtient le graphique suivant.

Fers à repasserConsommations annuelles moyennes par habitant

0

10

20

30

40

50

60

Logements

kWh

/(an

.hab

)

ADEME-EDF CEE



Figure 10.5 : consommations annuelles moyennes par habitant des fers à repasser.

La consommation moyenne par habitant des fers à repasser est de 12 kWh/an/hab.Elle varie de 1 à 57 kWh/an/habitant.



10.3 Comparaisons des consommations du poste "fer à repasser et sèche-linge".

Avec 427 kWh/an, les sèche-linge ont une consommation moyenne plus de 11 foissupérieure à celle des fers à repasser. Le graphique de la figure 10.6 représente :

- dans sa partie de gauche, la consommation totale fer à repasser + sèche-linge pour leslogements qui ont un sèche-linge,

- dans sa partie de droite, la consommation des fers à repasser dans les logements quine sont pas pourvus de sèche-linge.

Fers à repasser et sèche-lingeConsommations annuelles moyennes cumulées

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Logements

kWh

/an

Fers SL Cabinet O.SIDLER

CEEADEME-EDF

ECUEL

Logements possédant un sèche-linge et un fer à repasser

Logements ne possédant qu'un fer à repasser

Figure 10.6 : fers à repasser et sèche-linge - consommations annuelles moyennes cumuléespar logement.

On peut remarquer que :

n en moyenne l’ensemble sèche-linge + fer à repasser consomme par logement 480kWh/an (avec deux logements dont la consommation du sèche-linge a été nulle),

n la consommation des fers à repasser est en moyenne de 33 kWh/an dans leslogements qui ne possèdent pas de sèche-linge et de 46 kWh/an dans les logements où il y a unsèche-linge, soit 39 % de plus.

On peut en conclure deux choses :å compte tenu du niveau de consommation annuelle des sèche-linge, il n’est

pas raisonnable d’évoquer une réduction de la consommation du fer à repasser pour justifiercet usage. L’un consomme 11 fois plus que l’autre,

å la consommation des fers à repasser est 39 % plus importante dans leslogements possédant un sèche-linge que dans ceux n’en possédant pas. Curieusement cetteobservation avait déjà été faite en Guyane Française où la différence de consommation était de22 %.

Peut-on en conclure pour autant que c’est la présence du sèche-linge qui augmente laconsommation du fer à repasser? Evidemment non! Les utilisateurs de sèche-linge ont peut-être de plus gros besoins en repassage, l’analyse ne permet pas de le savoir.

Union Européenne LA PRODUCTION DE FROID MENAGER EDF - ADEME


PARTIE 3 : LA PRODUCTION DE FROIDMENAGER.

Union Européenne Chapitre 11 : Réfrigérateurs, congélateurs et combinés. EDF - ADEME


11. Chapitre 11 : Réfrigérateurs, congélateurs etcombinés.

11.1 La campagne de mesures.

Quatre-vingt quatre réfrigérateurs, congélateurs et combinés, que nous qualifierons parla suite "d'appareils de froid", ont été suivis dans le même nombre de logements. La duréemoyenne de suivi par appareil a été de 35 jours entre le 29 décembre 1997 et le 31 juillet 1998.Cette période comprend les mois d'hiver, de printemps et d'été et nous donne donc un aperçude la saisonnalité des appareils de froid.

Les appareils de froid de la campagne ECUEL ont été suivis de façon plus détaillée quedans les campagnes de mesures précédentes effectuées par le cabinet O. SIDLER (CIEL,ECODROME). Tout d'abord, en plus des consommations et des puissances appelées relevéestoutes les dix minutes, nous avons utilisé des capteurs de températures pour suivre latempérature ambiante de la pièce où se situaient les appareils, les températures de contact et del'air autour des condenseurs et les températures intérieures des compartiments de réfrigérationou de congélation le cas échéant. Certaines contraintes lors des instrumentations telles que lenombre de sondes de températures disponibles, l'emplacement et l'accessibilité des appareils etle type de leur condenseur n'ont pas toujours rendu possible le suivi de toutes ces températurespour un petit nombre appareils. Mais dans la plupart des cas, l'instrumentation complète desappareils de froid a pu être menée à bien. En second lieu, l'utilisation d'une base de donnéestechnique sur les appareils de froid vendus en Europe depuis 1992 nous a permis d'identifier lesconsommations normalisées des appareils suivis dans la campagne ECUEL. Enfin, lequestionnaire lié à l'instrumentation des logements comportait le plus d'informations possiblesconcernant l'emplacement des appareils de froid, leur situation vis-à-vis des appareilsproduisant de la chaleur de façon intermittente, la nature de leur condenseur (à grille ou àailettes), le réglage de leur thermostat, leur âge et de nombreux autres détails qui nous ontpermis d'interpréter leur comportement réel par rapport aux données constructeurs.

En corrélant l'ensemble des mesures et les caractéristiques des appareils, nous nousattendions à ce que l'analyse croisée de ces données nous permette d'obtenir des réponses plusprécises sur certaines questions que l'on se pose sur les appareils de froid.

• • l'influence de l'emplacement d'un appareil de froid sur sa consommation.• • la saisonnalité des consommations des appareils de froid.• • l'impact de l'encastrement des appareils sur leur consommation.• • l'influence des réglages des thermostats et du contrôle de la température sur les

performances des appareils de froid.• • l'impact du mode de fonctionnement en "superfrost".• • l'influence de l'âge des appareils sur leurs performances.• • l'influence de l'ouverture des portes et de l'ajout de nourriture sur la

consommation des appareils.• • l'influence du type de dégivrage.



• • l'influence des systèmes auxiliaires sur la consommation d'énergie des appareils(résistances de compensation, systèmes anti-condensation, appareil à fabriquerles glaçons, etc.)

• • la correspondance entre la consommation d'énergie chez les usagers et laconsommation normalisée des appareils et l'explication des différences observées.

Les réponses à ces questions peuvent être utiles dans différents domaines:

• la mise à jour des procédures de test pour les appareils de froid.• le développement de politiques de labélisation des appareils de froid.• le conseil aux usagers sur les économies d'énergie réalisables sur les appareils de

froid.• le développement d'études précises de la part des fabriquants sur les relations entre

les réglages d'usine et les réglages adaptés aux conditions d'utilisation in-situ desappareils.

Cette étude a pour objectif de fournir des données techniques significatives pour la miseen pratique et le développement de politique sur les économies d'énergie dans le froid ménager.

11.2 Caractéristiques des appareils de l'échantillon.

L'échantillon des appareils instrumentés est constitué de 20 congélateurs armoires, de19 congélateurs coffres, de 24 réfrigérateurs-congélateurs (4 étoiles), de 15 réfrigérateurs, de 4réfrigérateurs américains, d'un réfrigérateur-congélateur no frost et d'un réfrigérateur 3 étoiles.La distribution de ces appareils en fonction de leur situation dans les logements est donnéedans la figure 11.1.



Cuisine Cellier Cave Garage Nonrenseigné1

Réfrigérateurs 9 1 0 0 4

Réfrigérateurs-congélateurs

17 0 1 1 5

Congélateurscoffres

1 4 4 8 3

Congélateursarmoires

2 4 3 7 4

Réfrigérateursaméricains

1 1 0 0 1

Réfrigérateur-congélateur

no-frost

0 0 1 0 0

Réfrigérateur3 étoiles

1 0 0 0 0

Tous 31 10 9 16 171 La plupart des appareils dont on ne connaît pas l'emplacement dans le logement sont supposés être dans descuisines.

Figure 11.1 : situation dans les logements des appareils de froid.

Ces lieux sont suffisamment explicatifs, mais il faut préciser que dans les logementsfrançais, la plupart des celliers ne sont pas enterrés et se trouvent aux rez-de-chaussée, avecparfois une différence de niveau avec la maison. Ils communiquent directement avec lelogement et mènent souvent au garage. Ces pièces ne sont en général pas chauffées et sontpartiellement isolées. Beaucoup de logements français ont également des caves, qui sont à mi-chemin entre la cave à vin et la resserre. Ces pièces sont habituellement situées dans l'espacehabitable des logements et sont par conséquent chauffées.

11.3 Indices d'efficacité énergétique.

Il y a 18 appareils pour lesquels nous avons pu relever la consommation annuelled'électricité et le volume des compartiments mesurés selon la norme EN153. Pour 29 autresappareils, il a été impossible d'identifier le modèle suivi dans la base de données descaractéristiques des appareils de froid que nous avons utilisée pour associer consommations etvolumes nets. Par conséquent, la consommation et les volumes sont connus pour 47 appareilsde froid dans l'échantillon complet de la campagne ECUEL. Ceci nous a permis de calculer lesindices et les classes d'efficacité énergétique comme nous pouvons le voir dans la figure 11.2 etla figure 11.3. La majorité des appareils se situent dans les classes d'efficacité énergétique de Cà E. Le meilleur indice d'efficacité énergétique est de 56 % et le plus mauvais de 188 % avecune valeur moyenne de 101 % et un écart type de 24 %. La consommation annuelle moyennenormalisée de l'échantillon est de 492 kWh par an avec un écart type de 152 kWh par an.



0

2

4

6

8

10

12

14

A B C D E F G

Classes d'efficacité énergétique

No

mb

re d

'ap

par

eils

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.2 : classes d'efficacité énergétiques calculées pour 47 appareils de froid dansl'échantillon de la campagne ECUEL.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5% 15%

25%

35%

45%

55%

65%

75%

85%

95%

105%

115%

125%

135%

145%

155%

165%

175%

185%

195%

Indice d'efficacité énergétique

No

mb

re d

'ap

par

eils

Indice moyen = 101%Ecart type = +/-24%

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.3 : distribution des indices d'efficacité énergétiques de 47 appareils de froid dansl'échantillon de la campagne ECUEL.



0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 50 100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

Consommation annuelle normalisée selon la norme EN153 (kWh/an)

No

mb

re d

'ap

par

eils

Consommation annuelle moyenne = 492 kWh/yearEcart type = 152 kWh/year

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.4 : distribution des consommations annuelles normalisées de 47 appareils defroid de la campagne ECUEL.

11.4 Influence de la température ambiante, de l'emplacement et de la saisonsur la consommation des appareils de froid.

Dans 84 cas, les températures ambiantes des pièces où se situaient les appareils ont puêtre mesurées. La température moyenne ambiante pour l'ensemble de l'échantillon est de19,9 °C, la température maximum est de 29,2 °C et la température minimum de 6,5 °C, avecun écart type de 5,2 °C. Ces résultats montrent qu'il existe une grande dispersion des valeursavec une moyenne de 22,7 °C et peu de rapport d'un logement à l'autre; cependant, une analyseplus précise des données révèle qu'il existe une grande corrélation entre les températuresmoyennes ambiantes et a) le type de pièce (emplacement des appareils de froid) et b) la périodede l'année. La figure 11.5 représente les températures moyennes ambiantes par logement enfonction de la période de mesures et de l'emplacement des appareils. Ce graphique nousapprend qu'il serait préférable de définir des modèles prenant en compte la variation saisonnièredes températures ambiantes moyennes pour les principales types de pièces où les appareils defroid sont situés.



0

5

10

15

20

25

30

35

09/0

1/98

17/0

1/98

19/0

1/98

21/0

1/98

23/0

1/98

25/0

1/98

02/0

3/98

06/0

3/98

09/0

3/98

14/0

3/98

16/0

4/98

25/0

4/98

29/0

4/98

06/0

5/98

28/0

5/98

02/0

6/98

06/0

6/98

14/0

6/98

03/0

7/98

08/0

7/98

13/0

7/98

Tem

pér

atu

re m

oye

nn

e (°

C)

CelliersResserresCuisinesGarages

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.5 : températures ambiantes moyennes des appareils de froid en fonction de leuremplacement et de la période moyenne de l'année dans la campagne de mesures ECUEL.

La figure 11.6 représente la dispersion des températures ambiantes moyennes descuisines dans lesquelles étaient situés les appareils de froid (37 logements). Le terme de cuisineinclut également les pièces nommées "caves" qui sont généralement chauffées dans leslogements français. On peut conclure en analysant ces données que la plupart des cuisines sontchauffées tout au long de l'hiver jusqu'au 8 mai environ. Nous supposons que la période dechauffage commence autour du 23 octobre, bien que cette date puisse varier en fonction dulogement, de sa situation géographique précise et de l'année. Durant le saison de chauffage, latempérature moyenne des cuisines est de 20,4 °C., ce qui reflète l'influence moyenne dusystème de régulation de chauffage. Après le 8 mai, le chauffage est arrêté et la températuredans les cuisines monte au fur et à mesure que la température extérieure moyenne s'élève etque les gains solaires augmentent pour atteindre une valeur journalière moyenne maximum de28,5 °C le 31 juillet. Par rapport au comportement moyen de l'échantillon, représenté par unefine ligne noire dans le graphique, la valeur maximum est supérieure de seulement 4,0 °C et lavaleur minimum inférieure de 6,0 °C. L'écart type par rapport au comportement moyen del'échantillon est de 2,1 °C. Le modèle des températures moyennes des cuisines explique 55 %des variations dans les températures trouvées dans notre échantillon, sans rien connaître desparticularités de ces cuisines. Le modèle le plus approprié pour obtenir la température moyennedes cuisines en fonction de l'époque de l'année est le suivant:

TK (°C) = 20,4 pour les jours de l'année appartenant aux intervalles [1;129[ et ]296;365]. [1]

TK (°C) = 19 25 9 22121 25

182 5, , *sin

*( , )

,+

− +

PI Numéro Jour pour les jours appartenant à

l'intervalle [129;296].



Ces équations qui donnent la température moyenne dans les cuisines en fonction del'époque de l'année donnent une température moyenne annuelle de 22,8 °C, une températuremaximum de 28,5 °C et une température minimum de 20,4 °C.

0

5

10

15

20

25

30

35

01/0

1/98

13/0

1/98

25/0

1/98

06/0

2/98

18/0

2/98

02/0

3/98

14/0

3/98

26/0

3/98

07/0

4/98

19/0

4/98

01/0

5/98

13/0

5/98

25/0

5/98

06/0

6/98

18/0

6/98

30/0

6/98

12/0

7/98

24/0

7/98

05/0

8/98

17/0

8/98

29/0

8/98

10/0

9/98

22/0

9/98

04/1

0/98

16/1

0/98

28/1

0/98

09/1

1/98

21/1

1/98

03/1

2/98

15/1

2/98

27/1

2/98

Tem

pér

atu

re m

oye

nn

e (°

C)

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.6 : températures moyennes mesurées dans les cuisines en fonction de la périodede l'année et d'un modèle moyen saisonnier.

La même analyse peut être appliquée aux autres pièces qui contiennent des appareils defroid, c'est à dire les celliers et les garages.

La température moyenne relevée dans les celliers est de 17,6 °C, avec un maximum de22,8 °C, un minimum de 10,4 °C et un écart type de 4,3 °C. Cependant, si une régressionsinusoïdale dépendant de la période de l'année est appliquée aux données, sachant que lescelliers ne sont pas chauffés mais couplés thermiquement à l'environnement extérieur, alors lecomportement devient bien plus cohérent d'un logement à l'autre. Dans ce cas, la différence parrapport au comportement moyen (voir la fine ligne noire de la figure 11.7) est au maximum de3,0 °C, au minimum de -2,9 °C et donne un écart type de seulement 1,8 °C. Le meilleurmodèle d'interprétation des températures moyennes dans les celliers en fonction de la périodede l'année est donné par:

TC (°C) = 161 5 9121 25

182 5, , *sin

*( , )

,+

− +

PI Numéro Jour[2]

Où le jour de l'année varie de 1 à 365. Cette équation donne une température annuellemoyenne dans les celliers de 16,1 °C, une température maximum de 22,0 °C et unetempérature minimum de 10,2 °C.



0

5

10

15

20

25

30

01/01/98

13/01/98

25/01/98

06/02/98

18/02/98

02/03/98

14/03/98

26/03/98

07/04/98

19/04/98

01/05/98

13/05/98

25/05/98

06/06/98

18/06/98

30/06/98

12/07/98

24/07/98

05/08/98

17/08/98

29/08/98

10/09/98

22/09/98

04/10/98

16/10/98

28/10/98

09/11/98

21/11/98

03/12/98

15/12/98

27/12/98T

emp

érat

ure

mo

yen

ne

(°C

)ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.7 : températures moyennes mesurées dans les celliers en fonction de la périodede l'année et d'un modèle moyen saisonnier.

La température moyenne relevée dans les garages est de 16,1 °C, avec un maximum de27,1 °C, un minimum de 6,3 °C et un écart type de 6,3 °C. Cependant, si une régressionsinusoïdale dépendant de la période de l'année est appliquée aux données, sachant que lesgarages ne sont pas chauffés mais couplés thermiquement à l'environnement extérieur, alors lecomportement devient bien plus stable d'un logement à l'autre. Dans ce cas, la différence parrapport au comportement moyen (voir la fine ligne noire de la figure 11.8) est au maximum de4,2 °C, au minimum de -3,9 °C et donne un écart type de seulement 2,3 °C. Le meilleurmodèle d'interprétation des températures moyennes dans les celliers en fonction de l'époque del'année est donné par:

TG (°C) = 17 9 10 4121 25

182 5, , *sin

*( , )

,+

− +

PI Numéro Jour[3]

Où le jour de l'année varie de 1 à 365. Cette équation donne une température annuellemoyenne dans les garages de 17,9 °C, une température maximum de 28,3 °C et unetempérature minimum de 7,5 °C. La variation annuelle plus importante est due au fait que lesgarages sont fortement influencés par les conditions extérieures.



0

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01/01/98

13/01/98

25/01/98

06/02/98

18/02/98

02/03/98

14/03/98

26/03/98

07/04/98

19/04/98

01/05/98

13/05/98

25/05/98

06/06/98

18/06/98

30/06/98

12/07/98

24/07/98

05/08/98

17/08/98

29/08/98

10/09/98

22/09/98

04/10/98

16/10/98

28/10/98

09/11/98

21/11/98

03/12/98

15/12/98

27/12/98T

emp

érat

ure

mo

yen

ne

(°C

)ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.8 : températures moyennes mesurées dans les garages en fonction de la périodede l'année et d'un modèle moyen saisonnier.

Ces résultats confirment que les modèles de températures ambiantes moyennes par typede pièces sont assez sûrs et donnent une indication bien meilleure sur le comportement destempératures ambiantes moyennes annuelles et saisonnières par pièce que les échantillonsmoyens dont on ne corrige pas les variations en fonction de l'époque de l'année. Ils indiquentégalement qu'il vaut mieux du point de vue énergétique placer un appareil de froid dans uncellier plutôt que dans un garage ou une cuisine.

11.5 Consommation d'énergie en fonction de la température ambiante.

L'impact des différences de consommation des appareils de froid en fonction de latempérature moyenne des lieux où ils se trouvent dépend de la relation précise qu'il existe entreces appareils et la température ambiante moyenne.

Dans le but d'établir cette relation, nous avons effectué une régression linéaire de laconsommation d'énergie horaire moyenne en fonction de la température ambiante horaire et lecoefficient de corrélation d'échantillonnage de Pearson a été calculé dans chaque cas. La mêmeméthode a été utilisée sur les moyennes mobiles de la consommation horaire pour des périodesde 2 à 24 heures avec un pas de temps d'une heure en fonction de la température ambiantehoraire de chaque appareil dans l'échantillon. Les consommations moyennes ont toujours étécalculées après les valeurs des températures qui leur étaient associées pour prendre en comptele fait que la température ambiante influence les consommations ultérieures (et non lesprécédentes). Pour chaque appareil de froid, le modèle choisi pour représenter laconsommation en fonction de la température ambiante est donné par la régression linéaire quiprésente le coefficient de régression le plus élevé, ainsi le tri par coefficient de régression nous



permet de trouver le meilleur estimateur pour un appareil donné. La figure 11.9 représente lamoyenne mobile sur une période de 6 heures de la consommation horaire moyenne en fonctionde la température horaire correspondante pour un réfrigérateur typique. Le coefficientmaximum de régression linéaire de cette courbe a une valeur de 0,43 Wh/(h.°C).

0

10

20

30

40

50

60

16 18 20 22 24 26 28

Température ambiante (°C)

Mo

yen

ne

mo

bile

de

la c

on

som

mat

ion

(W

h/h

)

E_ave+6Régression

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.9 : moyenne mobile de la consommation horaire du réfrigérateur du logement970006 calculée sur une période de 6 heures en fonction de la température ambiante

horaire.

Ce modèle de consommation d'énergie en fonction de la température ambiante explique43 % des variations de consommations horaires du réfrigérateur en question sur toute lapériode de mesures. En général, le meilleur modèle choisi pour les appareils de froidcorrespond à un coefficient de corrélation variant de 0.03 à 0.96 selon les appareils pour despériodes de 24 heures la plupart du temps. Ceci reflète l'importance du calcul des moyennes surune période de 24 heures pour les appareils de froid liés à des cycles de températures diurnesprononcés. Dans les cas où il a été possible d'estimer la dépendance de la consommation enfonction de la température ambiante moyenne avec un coefficient de corrélation supérieur à0,5, nous avons estimé que le modèle de régression linéaire de la consommation en fonction dela température ambiante était justifié. Un exemple des régressions appliquées sur l'ensemble descongélateurs coffres de l'échantillon est représenté figure 11.10



0

20

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80

100

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5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29


Co

nso

mm

atio

n (

Wh

/h)

970314970320970205970211970414970313970016

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.10 : variations des consommations horaires moyennes en fonction destempératures ambiantes des congélateurs coffres.

Le graphique précédent nous permet d'observer des comportements très différents;cependant, lorsque les mêmes données sont utilisées pour calculer les consommationsnormalisées pour chaque appareil à une température ambiante de 25 °C, on trouve une plusgrande homogénéité dans les comportements, comme nous pouvons le voir dans la figure11.11.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29


Co

nso

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erg

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ée

970314970320970205970211970414970313970016Moyenne

ADEME-EDF CEE

ECUEL PW Consulting

Figure 11.11 : consommation d'énergie des congélateurs coffres en fonction de latempérature ambiante normalisée de 25 °C.



Pour les congélateurs coffres de l'échantillon, l'équation entre la température ambianteet la consommation d'énergie est la suivante:

E

ETT

CA

A

25

0 243 0 0303°

= +, ( * . ) [4]

Pour les congélateurs armoires de l'échantillon, l'équation entre la température ambianteet la consommation d'énergie est donnée par:

E

ETT

CA

A

25

0 278 0 0289°

= +, ( * . ) [5]

Pour les réfrigérateurs de l'échantillon, l'équation entre la température ambiante et laconsommation d'énergie est donnée par:

E

ETT

CA

A

25

0189 0 0476°

= − +. ( * . ) [6]

Pour les réfrigérateurs-congélateurs de l'échantillon, l'équation entre la températureambiante et la consommation d'énergie est donnée par:

E

ET

T

CA

A

25

0 0591 0 0376°

= +, ( * . ) [7]

Ces équations sont représentées dans la figure 11.12.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29


Co

nso

mm

atio

n d

'én

erg

ie n

orm

alis

ée

Congélateurs coffres

Congélateurs armoires

Réfrigérateurs

Réfrigérateurs-congélateurs

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Figure 11.12 : dépendance de la consommation électrique en fonction de la températureambiante des appareils de froid de la campagne ECUEL.



Comme nous nous y attendions, la consommation des réfrigérateurs est celle qui variele plus rapidement en fonction des évolutions de la température ambiante. Cela est dû au faitque la variation relative de la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur auchangement de température ambiante est plus importante pour les réfrigérateurs que pour lescongélateurs ou les compartiments congélateurs des réfrigérateurs-congélateurs, maiségalement que leur isolation est moins importante. En suivant le même raisonnement, lesréfrigérateurs-congélateurs sont les appareils de froid les plus sensibles aux variations detempérature, alors que les congélateurs coffres ou armoire ont une réponse pratiquementidentique aux changements de température ambiante.

Les équations précédentes peuvent être utilisées pour estimer l'impact de l'emplacementd'un appareil de froid sus sa consommation en utilisant les estimations de la variation de latempérature ambiante moyenne des types de pièces calculées grâce aux équations [1] à [3]. Encombinant ces différentes équations sur les 365 jours de l'année, on obtient les résultats de lafigure 11.13:

Emplacements Congélateurscoffres

Congélateursarmoires

Réfrigérateurs Réfrigérateurs-congélateurs

Cuisine 93.3% 93.7% 89.6% 91.7%

Garage 78.5% 79.5% 66.3% 73.3%

Cellier 73.0% 74.3% 57.7% 66.5%

Figure 11.13 : consommations moyennes estimées des appareils de froid en fonction deleur emplacement.

Valeurs exprimées en pourcentage de la consommation normalisée des appareils à 25 °C.

Si l'on pouvait extrapoler ces résultats à la France entière, alors mettre un congélateurdans un cellier au lieu de le laisser dans une cuisine permettrait d'économiser environ 22 % desa consommation annuelle. Faire de même avec un réfrigérateur-congélateur et avec unréfrigérateur permettrait d'économiser respectivement 27 % et 33 % sur leur consommationannuelle moyenne. Par rapport à la cuisine, mettre les appareils de froid dans le garagepermettrait une économie de 16 % pour les congélateurs, de 20 % pour les réfrigérateurs-congélateurs et de 26 % pour les réfrigérateurs. Bien entendu, ces observations ne prennentpas en compte l'avantage que les usagers peuvent trouver à installer leurs appareils de froiddans les cuisines, surtout en ce qui concerne les réfrigérateurs et les réfrigérateurs-congélateurs, et c'est ce qui est leur préoccupation principale. Toutefois, quelques usagerspourraient préférer de mettre un appareil là où il consomme le moins, surtout s'il s'agit d'undeuxième voire d'un troisième usage d'un même type, et les données du tableau précédentpourraient servir de base pour estimer les économies réalisables.



11.6 L'influence du réglage de la température intérieure.

La campagne de mesures ECUEL a permis de rassembler une quantité unique derenseignements sur les conditions réelles de fonctionnement des appareils de froid in-situ etl'influence des niveaux de températures intérieures sur la consommation réelle des appareils.

Les températures intérieures moyennes par type d'appareil sont données dans la figure11.14.

Nombre d'appareils Compartiment congélateur(°C)

Compartiment réfrigérateur(°C)

Réfrigérateurs-congélateurs 24 -19.7 7.6

Réfrigérateurs 15 na 6.7

Congélateurs coffres 19 -20.9 na

Congélateurs armoire 20 -22.6 na

Réfrigérateur 3 étoiles 1 -13.6 7.2

Réfrigérateurs américains 4 -14.7 6.4

Tous les compartimentsréfrigérateurs

44 na 7.2

Tous les compartiments 4étoiles

63 -21.1 7.2

Figure 11.14 : températures intérieures moyennes des appareils de froid.

Le tableau précédent montre que la température intérieure moyenne des compartiments4 étoiles des appareils suivis dans la campagne ECUEL est inférieure de 3,1 °C à celle définiedans la cadre de la norme européenne EN153 (-18 °C). A l'inverse, la température intérieuremoyenne des compartiments de réfrigération est supérieure de 2,2 °C par rapport à cette mêmenorme (5 ° C).

La distribution des températures intérieures des compartiments de congélation à 4étoiles est donnée dans la figure 11.15 , tandis que celle des compartiments de réfrigération estdonnée dans la figure 11.16.



0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30

Température du compartiment de congélation (°C)

No

mb

re d

'ap

par

eils

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Figure 11.15 : distribution des températures intérieures des compartiments à 4 étoiles.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0

Température du compartiment de réfrigération (°C)

No

mb

re d

'ap

par

eils

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Figure 11.16 : distribution des températures intérieures des compartiments deréfrigération.



La température moyenne minimum à l'intérieur des compartiments de congélation à 4étoiles a été de -11,7 °C, la température maximum a été de -28,6 °C, avec un écart type de3,7 °C. La température moyenne maximum à l'intérieur des compartiments de réfrigération aété de 11,1 °C, la température minimum a été de 2,4 °C, avec un écart type de 2,0 °C. Lasurprise nous vient des compartiments de réfrigération pour lesquels on s'attendait à ce quepersonne ne règle son thermostat de façon à obtenir des températures intérieures supérieures à7 °C environ, mais en fait seulement 12 % des appareils de l'échantillon fonctionnaient à destempératures inférieures ou égales à 5 °C, qui est la température recommandée pour laconservation des aliments frais, et 88 % fonctionnaient au-dessus de ce niveau de température.Quelque 59 % des compartiments de réfrigération fonctionnaient à une température intérieurede plus d'un écart type (2 °C) au-dessus des 5 °C recommandés et 17 % (7 logements)fonctionnaient à une température intérieure moyenne supérieure ou égale à 2 écarts types au-dessus du niveau recommandé. Ce résultat est intéressant pour les économies d'énergieréalisables sur ces appareils, mais pas pour la conservation des aliments.

Pour les congélateurs, un schéma complètement différent se dessine. Quelque 83 % descongélateurs avaient une température intérieure inférieure ou égale à la température intérieurerecommandée de -18 °C. Bien qu'en moyenne la température à l'intérieur des congélateurs soitinférieure de presque un écart type à la température recommandée, 15 % (9 logements) d'entreeux avaient une température intérieure supérieure à plus de 2 écarts types de la températurerecommandée. La distance qui sépare la température minimum de la température maximumrelevées à l'intérieur des congélateurs est de 16,9 °C, ce qui est énorme! Ceci indique qu'ilexiste un besoin important d'améliorer les systèmes de régulation de température descongélateurs pour les rendre plus sûrs et plus faciles à utiliser pour les usagers. Pourcomprendre les implications de cette découverte du point de vue énergétique, il est nécessaired'estimer ce que les congélateurs auraient consommé s'ils avaient tous fonctionné à latempérature moyenne recommandée de -18 °C.

Les variations de la température intérieure des congélateurs coffres et armoire duranttoute la période de mesures sont données dans la figure 11.17 et la figure 11.18respectivement.



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-5

0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43

Jour

Tem

pér

atu

re m

oye

nn

e (°

C)

970003

970011

970016970019

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970111

970205970207

970211970219

970306

970313

970314970316

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970320970405

970408970414

970416

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Figure 11.17 : températures intérieures mesurées dans les congélateurs coffres.

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43

Jour

Tem

pér

atu

re m

oye

nn

e (°

C)

970009970106970110970113970116970118970203970204970212970214970216970218970303970304970305970308970311970410970411

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Figure 11.18 : températures intérieures mesurées dans les congélateurs armoires.

Ces graphiques montrent une grande variété de comportements. Il existe descongélateurs dans lesquels la température varie très peu tout au long de la période de mesures.Il en existe d'autres à l'intérieur desquels la température reste stable et soudain chute de façon



importante avant de remonter et de se stabiliser à un niveau qui peut être égal ou différent duprécédent. D'autres appareils encore présentent des températures intérieures stables avant quecelles-ci ne montent soudainement pour finir par chuter et se stabiliser à un niveau qui peut êtredifférent du précédent. Enfin, la température intérieure de certains congélateurs dérive et nesemble suivre aucune règle particulière.

11.6.1 La fonction "superfrost".

L'activation de la fonction superfrost, qui existe dans la plupart des congélateurs,explique les chutes soudaines et momentanées de températures. Cette fonction force lecompresseur à fonctionner de façon continue, sans se préoccuper de la température intérieurequi chute de 3 à 7 °C environ. Ensuite, la température remonte à un niveau stable ce qui donneles creux que l'on peut observer dans les courbes de températures en fonction du temps. Dansla plupart des cas de notre échantillon, ces chutes de température durent de 2,5 à 3 jours avantd'atteindre un niveau plus élevé et stable. Ce niveau est souvent le même ou est légèrementplus élevé que celui qui existait avant l'activation de la fonction superfrost, ce qui suggère queles usagers utilisent cette fonction lorsqu'ils chargent les congélateurs dans le but d'éviter deshausses soudaines de température à l'intérieur des appareils. Les données montrent égalementque les usagers se souviennent de désactiver la fonction superfrost après un certain temps, ouque les appareils possèdent un système de désactivation automatique de cette fonction. Dansl'échantillon total des 41 congélateurs, ce qui correspond à 1321 journées de mesures, il existeseulement 7 logements dans lesquels la fonction superfrost des congélateurs a été utilisée surune période totale de 19 jours (soit 1,4 % du temps). Dans ces 7 logements, l'activation dusuperfrost a eu un impact significatif sur la consommation des appareils. Dans le cas dulogement 970216 la fonction superfrost a été utilisée deux fois pendant la période de mesureset a engendré une surconsommation de 14 % par rapport à la consommation du congélateur enfonctionnement normal. La consommation horaire d'énergie de ce congélateur en modesuperfrost et 2,96 fois plus élevée que celle qui correspond à son mode de fonctionnementnormal.

En-dehors de ces 7 logements, il y a de nombreux cas où les températures relevées àl'intérieur des congélateurs étaient continuellement bien en dessous de celle qui estrecommandée pour ces appareils. Cela peut s'expliquer dans le cas d'appareils pour lesquels lafonction superfrost est activée en permanence, mais cela peut également correspondre à demauvais réglages des thermostats ou à des dysfonctionnements des systèmes de régulation detempérature des congélateurs.

Pour essayer de comprendre et d'expliquer lesquelles de ces causes sont à l'origine destempératures particulièrement basses que nous avons observées à l'intérieur des congélateurs,leurs propriétaires ont été contactés après la campagne de mesures et interrogés sur l'utilisationde leurs appareils. En fait, aucun des appareils incriminés n'était en position superfrost de façonpermanente. Dans un cas, le congélateur était particulièrement givré et n'avait jamais étédégivré. Dans un autre cas, il n'y avait plus de thermostat sur l'appareil à la connaissance del'usager, dans le cas suivant le congélateur avait été remplacé juste après la campagne demesures, si bien qu'aucune information précise sur cet appareil n'a pu être recueillie. Dansseulement deux cas, les utilisateurs ont déclaré qu'ils utilisaient la fonction superfrost de leurcongélateur, mais jamais en permanence. Dans tous les autres cas, le thermostat était réglé aumaximum, ce qui implique des températures intérieures très basses. En conclusion, lestempératures très basses observées dans les congélateurs provenaient d'un mauvaisfonctionnement des systèmes de régulation de température des appareils ou de réglages



inadaptés des thermostats. Dans ce dernier cas, on peut se demander si l'usager agit de façonconsciente et responsable ou s'il s'agit d'une réponse à une baisse des performances de soncongélateur. Aucun des usagers contacté n'a déclaré vouloir obtenir des températures plusbasses dans son congélateur afin de conserver la nourriture plus longtemps. La plupart desusagers ne savaient pas que leur appareil fonctionnait à très basse température. Cela tend àprouver que les mauvais réglages des thermostats sont dus à une action inconsciente de leurpart.

11.6.2 Contrôle de la température et réglages des thermostats.

La plupart des systèmes de contrôle de la température intérieure des appareils de froidn'indiquent pas la relation entre les réglages du thermostat et les températures réelles qui leurcorrespondent. Les thermostats proposent un choix de 1 à 6, ou une autre échelle de nombres,qui n'apparaissent pas comme des niveaux de températures clairs et précis. La seule exceptionprovient des appareils modernes qui ont un thermostat électronique et un cadran extérieurindiquant la température intérieure. . La position du thermostat (% du réglage maximum) a éténotée pour chaque appareil au début de leur période de mesures dans le but de connaîtrel'influence du réglage des thermostats sur la température intérieure. La distribution de cesvaleurs est représentée pour les compartiments de réfrigération et de congélation dans la figure11.19. Ce graphique nous apprend que le réglage moyen d'un thermostat pour uncompartiment de réfrigération est de 39 % de la valeur maximum, avec un écart type de 19 %,un minimum de 5 % et un maximum de 92 %. Pour les congélateurs, le réglage moyen duthermostat est de 54 % de la valeur maximum, avec un écart type de 20 %, un minimum de15 % et un maximum de 100 %. Ces résultats montrent que, comme l'on pouvait s'y attendre,les usagers peuvent régler les thermostats de leurs appareils de froid sur n'importe quelleposition mais choisissent en général des valeurs intermédiaires plutôt que des valeurs extrêmes.

0

2

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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Réglage du thermostat (par rapport au maximum) %

No

mb

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s

Congélateurs

Réfrigérateurs

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Figure 11.19 : distribution des réglages des thermostats pour les compartiments deréfrigération et de congélation de l'échantillon.



Mais comment ces réglages influencent-ils les températures intérieures réelles desappareils? La réponse à cette question se trouve dans la figure 11.20 pour les compartimentsde congélation et dans la figure 11.21 pour les compartiments de réfrigération.

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00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Réglages du thermostat (% du maximum)

Tem

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(°C

)

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Figure 11.20 : influence des réglages du thermostat sur les températures intérieuresmoyennes des compartiments de congélation.

0

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6

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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Réglages du thermostat (% du maximum)

Tem

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atu

re in

téri

eure

mo

yen

ne

(°C

)

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Figure 11.21 : influence des réglages du thermostat sur les températures intérieuresmoyennes des compartiments de réfrigération.



Ces graphiques nous montrent qu'il existe une très faible corrélation entre les réglagesdes thermostats et la température intérieure des appareils. De plus, ces réglages semblentopérer de façon opposée dans les compartiments de réfrigération et de congélation. Les faiblesvaleurs de réglage des thermostats induisent des températures élevées dans les congélateurs etplus basses dans les réfrigérateurs.

Une régression linéaire du nuage de points des compartiments de réfrigération indiquequ'un réglage à 0 % correspond à une température de 6,2 °C, un réglage de 100 % correspondà une température de 8,9 °C et 50 % à 7,5 °C. Ainsi, si un utilisateur suppose que régler lethermostat de son réfrigérateur à 50 % de la plage totale correspond à un fonctionnement à latempérature nominale de 5 °C, il fera fonctionner son appareil à une température de 2,5 °C audessus de cette valeur. Toutefois, la valeur du coefficient de régression n'est que de 5 % ce quiveut dire que seulement 5 % des variations des températures intérieures moyennes desréfrigérateurs sont expliquées par les réglages des thermostats! (en tout cas, ceux connus audébut de chaque période de mesures).

En répétant cet exercice sur l'échantillon des congélateurs, on trouve qu'un réglage à0 % de la plage totale du thermostat correspond à une température intérieure de -16,9 °C. A100%, la température correspondante est de -25 °C et à 50 % de -20,9 °C. La valeur ducoefficient de régression linéaire R² est seulement de 0.19, ce qui est mieux que la valeurtrouvée pour les réfrigérateurs, mais signifie que seulement 19 % des variations de latempérature intérieure moyenne sont expliquées par les réglages des thermostats en début desuivi. En théorie, cette faible corrélation entre les températures intérieures moyennes et lesréglages des thermostats au début des périodes de mesures peuvent s'expliquer si l'on supposeque les usagers modifient ces réglages tout au long de la période de mesures. Si cela était lecas, nous aurions du apercevoir des variations systématiques de la température intérieure desappareils à chaque fois que les réglages du thermostat étaient modifiés. Nous avons mené lamême étude sur le sous-ensemble des congélateurs à l'intérieur desquels la température estrestée relativement constante pendant toute la durée du suivi et pour lesquels nous n'avons pasobservé de modification des réglages du thermostat. Dans ce cas, le coefficient de corrélationtrouvé est meilleur (0,40 pour les congélateurs coffres et 0,55 pour les congélateurs armoire)mais là encore, seulement 50 % environ des variations des températures à l'intérieur desappareils sont expliquées par les réglages des thermostats.

11.7 Comparaisons entre les consommations normalisées et lesconsommations in-situ.

Les mesures des consommations normalisées des appareils de froid en Europe sonteffectuées à une température ambiante de 25 °C (norme EN153). Durant ces mesures, lesréfrigérateurs sont vides alors que les congélateurs sont pleins. Cependant, comme les mesuressont prises une fois que les conditions de température sont atteintes et stables, le contenu descompartiments de congélation n'aura pas le même impact sur la consommation qu'un ajout denourriture à une température généralement plus élevée que la température de consigne àl'intérieur des appareils (-18 °C normalement). De plus, l'impact de l'ouverture des portes n'estpas simulé dans les conditions de normalisation des appareils de froid. La températureambiante de 25 °C pour effectuer les mesures a été délibérément choisie pour être légèrementplus élevée que la moyenne des températures ambiantes dans les logements européens et ce envue de compenser le fait que les ouvertures de porte et le rajout de nourriture dans lesappareils de froid ne sont pas simulés dans le calcul de la consommation normalisée desappareils. Cependant, l'élaboration des conditions de mesure de la consommation normalisée



des appareils de froid ne repose sur aucune donnée provenant d'appareils en condition réelled'utilisation et c'est pourquoi il est important de vérifier la validité des paramètres utilisés dansla norme et si les consommations annuelles qui servent à la labélisation des appareils de froidsont correctes.

Les données qui ont permis d'obtenir les équations [1] à [7] sont utiles pour estimer lesniveaux des consommations annuelles des appareils de froid, puisqu'elles permettent decalculer une estimation de la consommation annuelle d'un appareil donné tout au long del'année à partir d'une mesure à une température fixée. Nous pouvons connaître ces niveaux deconsommation en estimant la variation saisonnière de la température moyenne ambiante tout aulong de l'année comparée aux prédictions données par les équations [1] à [3] et auxtempératures ambiantes relevées pendant la période de suivi. Ensuite , nous utilisons dans lesrégressions ayant servi à générer les équations [4] à [7] les séries de températures annuellesestimées pour prédire les consommations annuelles moyennes. Les résultats de ces calculs sontreprésentés dans la figure 11.22 pour 31 appareils de froid pour lesquels nous disposions a) dela consommation normalisée selon la norme EN153 b) d'une bonne régression linéaire entre lesconsommations et les températures. La figure 11.22 représente la distribution des rapportsentre la consommation annuelle estimée calculée selon la méthode décrite ci-dessus et laconsommation annuelle normalisée selon la norme EN153. Il y a plusieurs causes auxdifférences observées entre la consommation annuelle moyenne réelle et la consommationnormalisée des appareils de froid. En particulier, les conditions moyennes de fonctionnementdes appareils résultant des variations des températures intérieures et ambiantes, du remplissagede l'appareil, du nombre d'ouvertures de portes, etc. sont spécifiques à chaque appareil d'oùune différence avec les consommations relevées dans des conditions normalisées. Cependant, siles procédures de la norme EN153 sont représentatives de l'ensemble des conditions defonctionnement in-situ des appareils de froid, il devrait y avoir correspondance entre l'ensembledes consommations annuelles estimées et les consommations normalisées. On constate que lavaleur moyenne des rapports entre les consommations annuelles estimées et les consommationsnormalisées de la figure 11.22 est de 97 %, qui est tout à fait dans l'intervalle d'incertitude demesure de la consommation annuelle d'un appareil donné. Ainsi, prises ensemble, les donnéessemblent confirmer que les conditions de calcul de la consommation normalisée des appareilsde froid selon la norme EN153 donnent une estimation réaliste des consommations annuellesmoyennes des appareils de froid dans les logements français.



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Rapport entre les consommations annuelles estimées et normalisées (%)

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èles

Rapport moyen = 97%Ecart type = +/-26%

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Figure 11.22 : comparaison entre les consommations annuelles estimées et lesconsommations normalisées des appareils de froid.

11.8 Conclusions.

Des équations ont été trouvées pour calculer les variations saisonnières destempératures ambiantes en fonction de l'emplacement des appareils de froid, ce qui a permis dedémontrer que les pièces telles que les celliers et les garages sont plus froides en moyenne surl'ensemble de l'année que les cuisines. Des régressions indiquant la dépendance moyenne de laconsommation des appareils de froid avec la température ambiante ont été trouvées pourpermettre d'estimer la consommation annuelle moyenne des appareils de froid à partir de latempérature ambiante. Une application de ces équations a démontré qu'une économie d'énergiepouvant aller jusqu'à 36 % peut être réalisée simplement en installant un appareil de froid dansun cellier plutôt que dans une cuisine.

Une analyse des températures internes moyennes a montré que la plupart des appareilsde froid ne fonctionnent pas à une température proche de la température recommandée. Dansle cas des congélateurs la température de fonctionnement est en moyenne de 3,1 °C inférieure àla température recommandée de -18 °C. Ceci engendre une augmentation de la consommationdes congélateurs que nous avons estimée à 17,6 %.

Une analyse des correspondances entre les réglages des thermostats et les températuresintérieures a montré qu'il existe une très faible corrélation entre ces données et que lesutilisateurs n'arrivent pas à régler correctement les températures de fonctionnement de leursappareils.



La moyenne des estimations des consommations annuelles pour les appareils de froid amontré une bonne correspondance avec les résultats des consommations normalisées utilisantles procédures de la norme EN153, bien que la correspondance soit faible au cas par cas. Cettedécouverte semble cautionner les méthodes utilisées dans la norme EN153 pour connaître lesconsommations annuelles moyennes des appareils de froid et fournir une estimation correctedes consommations annuelles dans le cadre des labélisations énergétiques.

Union Européenne Chapitre 12 : Consolidation des résultats. EDF - ADEME


12. Chapitre 12 : Consolidation des résultats.

12.1 Origine des différents résultats.

Les études européennes concernant la cuisson électrique ne sont pas nombreuses. Nousavons rassemblé les différents résultats dont nous avons pu disposé pour les comparer à ceuxtrouvés dans la campagne de mesures ECUEL. Les sources dont nous avons disposé sont lessuivantes :

• 1 - L'INESTENE (Paris) : valeurs estimées utilisées dans le logiciel de simulation MURE.

• 2 - NUTEK (Stockholm). - « Domestic electricity in detached houses » - NUTEK - 1995- rapport sur la consommation des usages électriques dans le secteur résidentiel

• 3 - ECU (Oxford). - « Ovens study - Country picture : Summary Analysis » - Commissiondes Communautés Européennes (SAVE) - Résultats d'une étude européenne sur laconsommation des fours électriques.

• 4 - Cabinet O. SIDLER. - « Maîtrise de la demande électrique - Campagne de mesurespar usage dans le secteur domestique » - Commission des Communautés Européennes/ADEME - EDF - Rapport final - Juillet 1996 - Campagne de mesures CIEL.

• 5 - Cabinet O. SIDLER. - « Campagne de mesures sur les usages électriques dans lesecteur résidentiel en Guyane » - ADEME - EDF - Rapport final - Juin 1998.

• 6 - « La cuisson domestique : un pas vers le tout électrique » - Bâtiment - Relation Elec -novembre décembre 1997.

• 7 - Pacific Power and others - « The Residential End-Use Study » - 1995 - Résumé du

rapport final sur la campagne de mesures par usages en Australie.



12.2 Comparaison des valeurs mesurées ou estimées dans différents pays

Appareil Type de valeur Ecuel CIEL(4)

Guyane(5)

Suède(2)

Aust(7)

France(6)

France(1)

GE(3)

UK(3)

IT(3)

NL(3)

AU(3)

DK(3)

FI(3)

TotalCuisson

Conso An.(kWh/an)

568 570 1000 631 143 435

Conso An. Hab.(kWh/(an.hab))

196 178

Fours(ensemble)

Conso An.(kWh/an)

224 169 194 233 300 111 90 277 138 46 456 153 200


77 59

Durée(min./jour)

34 25 43

Cuisinières Conso An.(kWh/an)

457 496 600 547 885


173 159

Plaques(ensemble)

Conso An.(kWh/an)

273 186 317 187 418


89 98

Durée(min./jour)

43 47

PlaquesFonte

Conso An.(kWh/an)

198 600 432

Durée(min./jour)

26 47

PlaquesVitro

Conso An.(kWh/an)

281 550 389

Durée(min./jour)

45 46

TableInduction

Conso An.(kWh/an)

337 400 285

Durée(min./jour)

58 30

Micro-ondes Conso An.(kWh/an)

75 49 36 50 67 100 60


24 15

Durée(min./jour)

14 10

Mini-fours Conso An.(kWh/an)

99 64


40

Durée(min./jour)

20

Cafetières Conso An.(kWh/an)

34 24 34 36


12 11

Sèche-linge Conso An.(kWh/an)

427 437 296


129 124

Figure 12.1 : tableau comparatif des études de différents pays sur la cuisson électrique etles sèche-linge.

N.B. : Entre parenthèses figure la référence de la source (voir page précédente).

En clair : valeurs mesurées - En grisé : valeurs estimées



Les éléments du débat sur la représentativité des échantillons utilisés pour lescampagnes de mesures sur les usages de l’électricité peuvent se résumer ainsi :

- dans aucun pays du monde on dispose aujourd’hui d’évaluations fiables concernant lesconsommations d’électricité des différents usages, les études précédentes l’ont amplementmontré (voir à ce sujet le rapport en référence (4), § 5.1.5.3),

- avoir par mesures des valeurs représentatives avec la précision de 0,1 % nécessiterait,comme dans les sondages d’opinions, d’avoir un échantillon d’environ 1000 logements pour unpays comme la France. Le coût d’une telle campagne serait exorbitant et non finançable,

- un échantillon de 100 logements permet d’approcher la « Vérité » à 5 ou 10 % prèspour un coût acceptable pour la collectivité. Cette précision est de toute façon très supérieureà celle des évaluations qui sont utilisées jusqu’à présent. Les campagnes de mesure constituentdonc un progrès certain. Elles permettent d’améliorer la connaissance sur les différents usageset de fournir des données plus justes aux modèles de prévisions qui ne peuvent souvent pas secontenter d’une simple valeur de la consommation annuelle,

- la fiabilisation et la consolidation des campagnes de mesure passent par une mise encommun des informations à l’échelle européenne voire mondiale. De ce point de vue on nepeut que regretter la tendance très forte qui se développe actuellement et qui pousse lescompagnies privées à ne pas diffuser les informations issues des campagnes qu’elles ont faites.Ces informations sont précieuses et rares, preuve en est le maigre tableau que nous avons créédans ce chapitre. Leur confrontation permet tout à la fois d’observer ce qui nous différencie denos voisins et éventuellement de confirmer la justesse des valeurs trouvées. Cette confrontationagit donc comme une consolidation, une validation des résultats obtenus.

A cet égard, l’examen du tableau précédent est très intéressant. Il faut observer que lacomparaison des résultats ne va d’ailleurs pas sans poser quelques problèmes : en effet, lesvaleurs disponibles sont généralement estimées, parfois mesurées (on dispose de très peu decampagnes de mesures mais de beaucoup d’estimations). Les valeurs moyennes ne sont pastoujours calculées de façon identique : aux Pays-Bas, par exemple, les valeurs estimées desconsommations par usage sont ramenées à l'ensemble des foyers du pays et non pas aux seulsfoyers possédant l'usage dont on souhaite connaître la consommation moyenne. Cela expliqueles grandes différences qui existent entre la consommation électrique de la cuisson ou des foursdans ce pays et celles trouvées dans les autres pays européens.

En matière de cuisson on ne dispose que d’une autre campagne de mesures exhaustive :celle de NUTEK. Or les valeurs trouvées, notamment sur l’ensemble du poste cuisson sont trèsconcordantes. De même sur les fours dispose-t-on de valeurs assez proches (hormis la Guyaneoù les habitudes alimentaires sont trop différentes), ou encore sur les cafetières. Le four àmicro-ondes quant à lui est perturbé par l’existence des fours simples (dont la consommationse situe entre 50 et 55 kWh/an) et les fours multifonctions dont la consommation est d’environ90 à 100 kWh/an. Selon le taux d’équipement de l’un et de l’autre appareil on obtient desvaleurs globales assez différentes.

ECUEL apparaît bien comme la campagne de mesures la plus complète qui ait étéconduite à notre connaissance en Europe sur les usages de la cuisson électrique. n

Maîtrise de la demande d’Electricité Etude … · Commission des Communautés Electricité...

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