Energie de chauffage orientée eau chaude sanitaire

1) La consommation d’eau chaude sanitaire : le nouveau poste énergétique à réduire

En résidentiel, rappelons la base de consommation conventionnelle pour une maison basse consommation de 50 kWhep/m².an, chiffre moyen à adapter en fonction de la région.
Sur la base de 50, référence de la réglementation RT2012, il faut entendre les consommations de chauffage, de rafraîchissement éventuel, d’eau chaude sanitaire, d’éclairage, et des auxiliaires (pompes, ventilateurs), moins éventuellement l’apport d’énergie électrique produite par la maison comme par exemple le Photovoltaïque, ou la Cogénération.

• 15 kWhep/m².an pour le chauffage et la climatisation
• 25 kWhep/m².an pour l’eau chaude sanitaire
• 5 kWhep/m².an pour l’éclairage
• 5 kWhep/m².an pour les auxiliaires

Il apparaît que le poste eau chaude sanitaire devient LE PLUS IMPORTANT, et il est ainsi nécessaire d’y réaliser un effort d’analyse dans le choix de l’énergie et du système, à la fois sur les points d’utilisation, la distribution, le stockage.

Le recours à des systèmes à énergie renouvelable comme le solaire thermique ou l’énergie récupérée sur la ventilation air extrait, ou les eaux grises, ou toute forme de chaleur du bâtiment, … va devenir un objectif indispensable d’autant que le besoin net eau chaude sanitaire aux points de puisage est de l’ordre de 20 kWh/m²an.

Actuellement la production d’eau chaude par notre cumulus bien connu travaillant en électricité directe par effet Joule va devenir une impasse : de 20 kWh/m².an en termes de besoin ECS, nous arrivons à près de 70 kWhep/m².an de consommation, compte tenu des pertes de distribution, de stockage et de la conversion en énergie primaire.

Tableau comparatif de système de production d’Eau Chaude Sanitaire :
répartition schématique en résidentiel individuel en kWhep/m².an

CE Electrique 200 litres NF C
> Consommation ECS : 66 kWh/m².an

ECS Gaz Condensation avec ballon accu 40 litres
> Consommation ECS : 30 kWh/m².an

CESI gaz avec 2 m² de capteur solaire ballon ECS 200 litres
> Consommation ECS : 17 kWh/m².an

CESI électrique avec 2 m² de capteur solaire ballon ECS 300 litres
> Consommation ECS : 31 kWh/m².an

CE PAC sur air extrait COP 2.7, non compris Pertes ballon ECS 250 litres
> Consommation ECS : 28 kWh/m².an

P auxiliaires électriques (circulateurs et/ou ventilateur), conversion EP énergie primaire : 2.58 -1 = 1.58
Nota : les pertes de distribution, stockage et génération sont en partie récupérées pour le chauffage

Source Cardonnel Ingéniérie


Remarques :

Nous allons détailler fort logiquement les 3 solutions ci-avant compatibles avec un objectif de maison basse consommation avec les avantages et les inconvénients :

ECS Gaz Condensation avec ballon accu 40 litres

• Technique : installation d’une chaudière gaz condensation de type mixte avec ballon accumulation intégré d’eau chaude ECS de 40 litres
• Avantages : coût d’installation économique – eau chaude en continu
• Inconvénients : une consommation déjà de 30 sur un bilan maxi de 50 kWh/m².an
• Consommation ECS : 30 kWh/m².an

CESI gaz avec 2 m² de capteur solaire ballon ECS 200 litres

• Technique : chauffe-eau solaire avec 2 m² de capteurs thermiques et un ballon de 200 litres. Appoint par chaudière gaz
• Avantages : coût d’installation plus élevé – eau chaude en continu
• Inconvénients : une consommation ECS très économique
• Consommation ECS : 17 kWh/m².an

CESI électrique avec 2 m² de capteur solaire ballon ECS 300 litres

• Technique : chauffe-eau solaire avec 2 m² de capteurs thermiques et un ballon de 300 litres. Appoint par résistance électrique
• Avantages : coût d’installation un peu plus économique – Continuité ECS moindre
• Inconvénients : une consommation déjà de 31 sur un bilan maxi de 50 kWh/m².an
• Consommation ECS : 31 kWh/m².an

CE PAC sur air extrait COP 2.7, non compris Pertes ballon ECS 250 litres

• Technique : chauffe-eau thermodynamique de 250 litres raccordé sur l’air extrait de la VMC
• Avantages : coût d’installation simple et économique (prix en baisse) – Continuité ECS moindre – Solution qui risque de remplacer le simple cumulus
• Inconvénients : consommation de 28 proche de l’objectif de 25 kWh/m².an
• Consommation ECS : 28 kWh/m².an