Eau chaude et ventilation combinées

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La maison BBC doit présenter un bilan de consommation annuelle inférieure en moyenne à 50 kWh/m² et par an. Or si les besoins de chauffage sont de plus en plus réduits du fait de faibles déperditions (isolation renforcée, isolation par l'extérieure, …), il reste 2 postes « incompressibles » que sont l'air et l'eau.


Eau chaude sanitaire et VMC : les 2 postes « incompressibles » de la maison BBC

L'air et l'eau émergent donc nettement sur le plan du bilan de consommation énergétique comme le montre le graphe ci-dessous :

Répartition des consommations d'une maison basse consommation

Répartition consommation


La maison basse consommation ou BBC :

  • Consomme 25 kWh/m².an, soit 50%, pour la production d'eau chaude sanitaire
  • La part de la ventilation y compris les auxiliaires atteint 20% du bilan annuel
  • Restera pour l'éclairage 5 kWh/m².an, soit 10% du bilan annuel
  • Et pour le chauffage statique (hors renouvellement d'air) une consommation de l'ordre de 10 kWh/m².an, soit 20% du bilan annuel

Postes énergie maison BBC

Consommation énergie primaire en kWh/m².an

Part du bilan énergétique en %

Eau chaude sanitaire

25 kWh/m².an

50%

Ventilation VMC

10 kWh/m².an

20%

Chauffage (statique)

10 kWh/m².an

20%

Eclairage

5 kWh/m².an

10%

Total BBC

50 kWh/m².an

100%


Ces deux postes « eau chaude sanitaire » et « ventilation » étant liés à l'occupation humaine de la maison et aux conditions d'hygiène et sanitaire requises.

L'eau chaude sanitaire : les besoins énergétiques d'eau chaude ont désormais tendance à occuper jusqu'à 50% de la consommation d'une maison BBC. Même s'il faut doter les appareils sanitaires d'économiseurs d'eau et qu'il faut également agir sur le comportement citoyen des occupants (douches plutôt que bains, …), le phénomène d'hygiène renforcée et de cocooning font que la salle de bains devient un lieu de repos et de confort de plus en plus recherché. De fait, l'eau chaude sanitaire doit être disponible, même si elle doit être consommée avec modération. Cette tendance est appelée à se poursuivre. Les quantités d'eau, même si elles diminuent, arriveront à un seuil mini incompressible. Le seul moyen d'économiser sur le réchauffage de l'eau chaude sanitaire est d'agir sur le mode de production en employant les systèmes les plus économiques possibles (chaudière à condensation, …) et en utilisant les énergies renouvelables comme la pompe à chaleur et le solaire thermique.

La ventilation : c'est également un poste incompressible sur le plan de l'hygiène pour les occupants et pour la conservation du bâti. Odeurs, poussières, polluants internes de la maison, besoins physiologiques des occupants, …, nécessitent un renouvellement d'air qui devient indispensable. Et cela entraîne automatiquement un réchauffage de l'air neuf, qu'il soit à +5°C ou à -20°C. De là, l'apparition de systèmes de VMC modulant les débits en fonction de la stricte occupation (cas de la VMC hygroréglable, hygro B en l'occurrence). Apparition également des systèmes de ventilation double-flux avec échangeur intermédiaire permettant de récupérer les calories de l'air extrait pour les transmettre à l'air neuf froid venant de l'extérieur.



Capter les calories perdues de la VMC pour l'eau chaude sanitaire

Combiner la ventilation à la production d'eau chaude sanitaire devient naturel si l'on pense pompe à chaleur dans un système combiné. Pourquoi laisser de l'air réchauffé par la maison à 20 ou 22°C s'évacuer à l'extérieur ? Pourquoi ne pas en profiter comme source d'énergie constante pour une pompe à chaleur ? D'où l'idée de combiner un groupe de ventilation VMC et une pompe à chaleur pour le réchauffage non plus des locaux car les besoins sont faibles et variables dans le BBC, mais le réchauffage de l'eau chaude sanitaire ; les besoins sont stables et quasi constants.

Eau chaude sanitaire et VMC combinées pour maison BBC

Schéma VMC ECS



La pompe à chaleur intégrée dans un chauffe-eau, c'est le principe du chauffe-eau thermodynamique. Rajouter ou raccorder simplement l'air de la VMC ne peut s'improviser avec les deux systèmes distincts. Le débit d'un chauffe-eau thermodynamique du commerce est généralement de 300 m³ /h, alors que celui d'une VMC peut être de 160 m³/h ; voire moins dans le cas d'une VMC hygroréglable car le débit peut diminuer jusqu'à …, disons 60 m³/h, si les bouches d'extraction sont quasi-fermées.

Il est donc nécessaire de ne pas « bricoler » et d'opter pour des systèmes packagés et intégrés « VMC + chauffe-eau thermodynamique », sous peine d'endommager la pompe à chaleur du chauffe-eau par manque d'air !



Solutions packagées BBC : eau chaude sanitaire avec pompe à chaleur sur VMC

Ces systèmes agissent simultanément en fonction du débit d'extraction de la VMC qui va irriguer la pompe à chaleur du chauffe-eau avec le débit d'air commandé par la VMC. C'est ensuite la régulation du chauffe-eau voire de la pompe à chaleur Inverter qui va fournir l'énergie de réchauffage au ballon d'eau chaude; répétons-le avec la quantité d'air donnée par la VMC.
Il est vrai que dans le cas de VMC hygroréglable, la quantité d'air sera supérieure en occupation seulement lorsque la maison sera inoccupée. En occupation, le débit d'air extrait sera au maximum pour assurer le fonctionnement en mode pompe à chaleur du chauffe-eau.

Etant entendu que ces systèmes combinés disposent d'une résistance électrique d'appoint qui complètera le manque de réchauffage si la pompe à chaleur ne dispose par de quantité d'air suffisante. Cette résistance permet un fonctionnement de relance rapide de chauffe et de secours également. Mais attention, le chauffe-eau dans ce cas redevient un simple cumulus et le bilan de consommation ne sera plus d'un niveau BBC, loin de là, si ce mode de fonctionnement est utilisé. Le mode pompe à chaleur assurera un niveau de consommation BBC, alors que le fonctionnement en mode électricité directe le détruira.

Exemple de chauffe-eau de 200 litres + VMC pour maison de T3 à T7

Chauffe eau Aéraulix

Chauffe-eau thermodynamique pour maison individuelle, 2 à 6 sanitaires.
Ballon 200 L : production d'eau chaude sanitaire
en permanence liée à la VMC.

Système AERAULIX d'ATLANTIC
- Confort eau chaude
- 2 à 6 personnes (équivalent d'un ballon 300 L électrique)
- Moteur très basse consommation.
- Filtre de protection de la PAC.
- Réglage des modes sur écran digital en façade.
- Dimensions chauffe-eau compactes = 590 mm de diamètre.
- Sécurité : condenseur à l'extérieur de la cuve.
- Raccordement chauffe-eau VMC Ø 125.
- Monobloc tout intégré.





Exemple : Système Températion avec chauffe-eau thermodynamique
de 200 litres + VMC pour maison de 2 à 6 personnes

Chauffe eau

Chauffe-eau thermodynamique pour maison individuelle neuve et rénovation.
Capacité 200 litres répondant au besoin journalier de 2 à 6 personnes.

Système T.Flow 200 Hygro d'ALDES
- Ballon émaillé avec isolation 55 mm et jacquette métallique peinte RAL9006.
- Protection du ballon par anode titane.
- Résistance d'appoint stéatite.
- Pompe à chaleur sur l'air extrait avec compresseur inverter et filtre G4 de protection.
- Motorisation microwatt à commutation électronique.
- Afficheur digital pour accès et affichage des différentes fonctions (marche/arrêt, température eau chaude, cycle anti-légionellose...)






Sources et liens utiles

www.aldes.fr
www.atlantic.fr
Guide pro Chauffe-eau thermodynamique



Pour en savoir plus, consultez le dossier
" EAU CHAUDE SANITAIRE Bâtiment Basse Consommation "


Mars 2011

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