Le chauffe-eau thermodynamique ! Restons attentifs à la qualité !

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Le chauffe-eau thermodynamique est en passe de devenir le prochain chauffe-eau pour la maison basse consommation. Attention tout de même aux modes d'installation et d'utilisation qui peuvent influer sur les économies d'énergie réelles.

Une pompe à chaleur à la place d'une résistance électrique

La résistance électrique dans un ballon dit cumulus possède un rendement de 1 alors que si cette résistance est remplacée par une pompe à chaleur le rendement attend presque 3 ! Soit 3 fois moins d'électricité pour chauffer l'eau chaude sanitaire. C'est le principe du chauffe-eau thermodynamique qui au lieu d'être équipé d'épingles électriques dispose en partie haute de la cuve de 200 ou 300 litres d'une mini pompe à chaleur. Bien entendu celle-ci puise l'énergie d'un milieu extérieur, l'air, et la multiplie pour donner ce coefficient ou rendement de 3, appelé COP, coefficient de performance.



L'air ambiant (non chauffé) est aspiré par le ventilateur. (1)

Il réchauffe le fluide frigorigène gazeux dans l'évaporateur. (2)

Le fluide passe ensuite dans le compresseur (3) où sa température augmente encore.

Dans le condenseur (4), le fluide cède ses calories à l'eau du ballon. Il se refroidit et passe de l'état gazeux à l'état liquide.

Le détendeur (5) amorce le passage du fluide de l'état liquide à l'état gazeux et permet au fluide de recommencer un nouveau cycle dans l'évaporateur. L'appoint électrique (6) se déclenche uniquement en cas de besoin.


Le chauffe-eau thermodynamique en 10 repères

  1. A besoin de 300 à 500 m³/h d'air pour fonctionner,
  2. Produit de l'eau chaude sanitaire à partir d'une pompe à chaleur,
  3. COP de 3 à 3,7 (pour de l'air 15°C !),
  4. Résistance électrique d'appoint,
  5. Ballon de capacité 200 l à 300 litres,
  6. S'installe facilement comme un chauffe-eau électrique,
  7. 4 à 8 heures pour garantir le réchauffage,
  8. Coût 2010 : en moyenne 3000 € TTC,
  9. Crédit d'impôt de 36 %,
  10. Avec le CESI chauffe-eau solaire, le CE thermodynamique est prédestiné au respect de la RT 2012 qui viendra remplacer le cumulus dans l'habitation neuve.



Chauffe-eau thermodynamique : une référence BBC et réglementaire





Le chauffe-eau thermodynamique a le vent en poupe et sera d'autant plus poussé par la prochaine réglementation thermique RT 2012 qui oriente très fortement vers l'utilisation d'énergies renouvelables pour la production d'eau chaude sanitaire. Deux solutions se présentent principalement : le chauffe-eau solaire, et le chauffe-eau thermodynamique qui se positionne comme le successeur de notre bon vieux chauffe-eau électrique dit cumulus.

Avant que la bulle gonfle et n'explose sur ce nouveau chauffe-eau thermodynamique, explorons les pistes et analyses les plus justes et rationnelles possibles. Les plus optimistes annoncent 70% d'économies d'énergie avec un chauffe-eau thermodynamique. Le calcul est simple par rapport à un chauffe-eau électrique cumulus, si l'on divise par le COP pompe à chaleur, on peut penser que la consommation est divisée par 3 et donc que l'économie est dans un rapport de 3.


Un rendement sensible aux conditions d'installation

Apportons quelques précisions sur ce raisonnement simpliste !!

Si effectivement le chauffe-eau électrique était en chauffe directe, en heures pleines EDF, et si le chauffe-eau thermodynamique travaille toute l'année avec un COP de 3, on pourrait atteindre cette économie. Elle reste néanmoins très optimiste car d'une part ce ne sont pas totalement les mêmes kWh qui sont comparés car le cumulus fonctionne principalement en heures creuses de nuit, avec un kWh moitié moins cher. De même, le chauffe-eau thermodynamique peut être affecté par quelques baisses de rendement et non des moindres. Le COP n'est pas constant à la valeur de 3 toute l'année. C'est une valeur qui correspond à un air pris par la pompe à chaleur à +15°C (cf. données fabricants).

Quid du chauffe-eau thermodynamique qui aspire de l'air à 0°C en plein hiver ? Le rendement sera plus proche de 1,5 à 2. D'autre part, il faudra veiller au mode de fonctionnement des chauffe-eau thermodynamiques et éviter les relances de chauffe automatique avec résistance électrique pour obtenir une température d'eau chaude très rapidement.

Précautions d'installation du chauffe-eau thermodynamique

En conséquence, comme tout équipement utilisant une énergie renouvelable, et d'autant plus via une pompe à chaleur, le chauffe-eau thermodynamique doit être mis en œuvre et utilisé avec des précautions que nous rappelons :

1°) Il doit être installé dans un local non chauffé à température modérée comme un garage, une buanderie,… Un air aspiré avec un minima hivernal de 10°C semble optimum. Dans ce sens, il est nettement contre-indiqué une installation d'un chauffe-eau thermodynamique par exemple à Strasbourg aspirant de l'air par du -15°C extérieur en plein hiver !

2°) Il doit fonctionner en mode pompe à chaleur, le mode relance rapide enclenchant la résistance d'appoint ne devant être utilisé que dans de rares exceptions (occupants non prévus , ….).

3°) Le comportement des occupants doit être économe, en étant sensibilisé aux surconsommations. Il faudra attendre si le ballon s'est vidé à cause de quelqu'un qui aurait pris un bon bain, que le ballon se réchauffe en 4 heures sans doute, un peu comme le bon vieux cumulus qui se rechargeait la nuit ! De même, la sensibilisation des occupants à la préservation des ressources pour même les amener à prendre une douche plutôt qu'un bain !

Chauffe-eau thermodynamique gainé ou pas



Le débat est lancé sur le chauffe-eau thermodynamique. Espérons qu'il soit plus rationnel que celui de la pompe à chaleur qui accuse un contrecoup de vente de -40% en 2010. Les vendeurs ont trop maquillé l'effet 70% d'économies toutes applications et régions confondues. Ils ont également maquillé l'effet d'économie sur le seul élément tangible : la facture énergétique, car même si 50% d'économies d'énergie étaient faites avec une pompe à chaleur par rapport à une chaudière gaz, sur le plan de la facture et non des « kWh » le résultat n'était que de 20% parfois. Tout simplement car le prix du kWh électrique n'est pas le même que le prix du kWh gaz, non assujetti à une prime fixe, non assujetti à des horaires, (heures pleines, heures creuses, …)..


Nouveau crédit d'impôt chauffe-eau thermodynamique

Auparavant, pour obtenir le crédit d'impôt développement durable de 40% sur le prix d'achat du chauffe-eau thermodynamique, il suffisait que la pompe à chaleur du chauffe-eau thermodynamique justifie d'un coefficient de performance supérieur à 2,2 selon le référentiel de la norme d'essai EN 255-3.
L'arrêté publié au JO le 31 décembre 2010 fixe désormais les conditions du COP ou coefficient de performance en fonction de la technologie et du type de chauffe-eau thermodynamique selon l'endroit ou la façon dont il est installé.
Ainsi, pour obtenir le crédit d'impôt de 40% sur le chauffe-eau thermodynamique, il faudra qu'il respecte les performances minimales suivantes :

TECHNOLOGIE UTILISÉE (source) COP > à TEMPÉRATURE D'ESSAI (source) TEMPÉRATURE de consigne de l'eau
Air ambiant
2,5
+ 7°C
+ 50°C
Air extérieur
2,5
+ 7°C
+ 50°C
Air extrait
2,9
+ 20°C
+ 50°C
Géothermie
2,5
--
+ 50°C



Sources et liens utiles

www.atlantic.fr
www.ciat.fr
www.deville-thermique.fr
www.ariston.fr
Chronique « Chauffe-eau thermodynamique, seul le COP global compte »
Chronique « Chauffe-eau thermodynamique, le guide pro »
Chronique « Nouveau crédit d'impôt pour le chauffe-eau thermodynamique »



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


Mars 2011
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