Qu’est ce qu’un chauffes eau thermodynamique ?

Le chauffe-eau thermodynamique (chauffe-eau à pompe à chaleur) est un chauffe-eau à accumulation associé à une pompe à chaleur. Les calories de l’air sont captées et réutilisées pour chauffer un fluide frigorigène puis l’eau de la cuve.

En période de pointe, de demande ponctuelle et pour répondre plus rapidement à la demande, une résistance électrique intégrée au chauffe-eau prend le relais à l’image d’un chauffe-eau à cuve classique.

Le COP ou coefficient de performance d’un chauffe-eau à pompe à chaleur

Le chauffage de l’eau est la deuxième plus grande consommation d’énergie dans le logement (après le chauffage). Représentant environ 20% des consommations d’énergie, il n’est donc pas à négliger. Le COP est un coefficient ou une performance, qui traduit le rapport entre l’énergie consommée et l’énergie produite par l’équipement. Le COP “théorique” (en laboratoire) des chauffe-eau thermodynamiques les plus performants se situe entre 3 et 4.

Pour 1 kwh d’énergie électrique consommée, 4 kwh sont théoriquement produits pour chauffer l’eau (en fonction de la température de l’air qu’il aspire, de la température de l’eau à chauffer, du volume du réservoir). En pratique, le COP se situe plutôt entre 2 et 3. Il varie fortement en fonction de la température de l’eau courante et de la température extérieure, donc de la zone géographique.

Choix de l’emplacement du chauffe-eau, logique de raccordement, conséquences sur les économies…

Tout dépend de la configuration du logement. On peut distinguer plusieurs scénarios :

Le chauffe-eau de type Climax absorbe directement l’air ambiant. Il doit être placé dans une pièce non chauffée (garage, sous-sol, local technique, salle d’eau) mais thermiquement bien isolée du reste de l’habitation. Le volume de la pièce doit être d’au moins 20 m3. Une évacuation de l’air froid doit également être prévue vers l’extérieur de la maison.
Le chauffe-eau absorbe les calories de l’air (chaud) extrait par la VMC simple flux. L’infrastructure de raccordement est plus complexe (quand elle est possible) et doit souvent être surdimensionnée. En effet, en pratique la VMC doit être plus puissante, donc au final la consommation de chauffage peut être plus élevée, ce qui perd beaucoup de son intérêt.
Le chauffe-eau absorbe les calories de l’air extérieur. L’air extérieur est aspiré et l’air froid est rejeté à l’extérieur. C’est le cas le plus fréquent. La pompe à chaleur peut être intégrée au chauffe-eau (à l’intérieur) ou sous la forme d’un modèle en 2 parties, dit ” split ” (pompe à chaleur à l’extérieur).

La logique de raccordement dépendra de la ” compatibilité ” de la solution avec un type de logement donné. En effet, le chauffe-eau thermodynamique est peu compatible avec une vie en appartement (bruit, pas d’extraction). Pour les maisons individuelles, la solution est moins intéressante car elle dispose déjà d’un chauffage central qui assure généralement aussi la production d’eau chaude sanitaire (ECS). La cible d’un chauffe-eau thermodynamique est donc une maison individuelle chauffée à l’électricité. Il suffit de dédier un local technique (garage, buanderie, etc.), un peu éloigné des autres pièces où l’on passe le plus de temps, mais pas trop pour ne pas augmenter les pertes d’énergie liées à la distance. Les grands récipients sont posés au sol et les petits peuvent être accrochés au mur (pour libérer l’espace de vie).

Quelle capacité choisir pour un chauffe-eau à pompe à chaleur ?

La capacité dépend du nombre de postes (lavabo, évier, douche, etc…) à alimenter et de personnes vivant dans le logement.

• Les modèles de 250 litres à 300 litres correspondent aux besoins d’une famille de 4-5 personnes (entre 30 et 60 Litres d’eau chaude à 55°C par jour et par personne – en moyenne – selon l’utilisation).
• Les modèles de plus de 300 litres sont réservés aux familles de plus de 6 personnes.
  Il existe des modèles de 110 litres pour des besoins plus modestes, pour une famille de 2-3 personnes. Attention, les performances réelles (COP) sont réduites.

Attention à ne pas surdimensionner le chauffe-eau pour ne pas chauffer un volume d’eau inutile. Ne pas sous-dimensionner pour ne pas manquer d’eau chaude lorsque le réservoir est vide.

A quelle température de consigne doit-on régler son chauffe-eau à pompe à chaleur ?

Dans un logement collectif, le minimum est de 55°C pour éviter la prolifération des légionelles dans les eaux stagnantes. En habitat individuel, nous conseillons de respecter cette valeur minimale. Même à cette température, les légionelles ne sont détruites qu’au bout de quelques heures. Les chauffe-eau du marché sont préréglés à cette température. En théorie, pour éliminer tout risque sanitaire, il faut un choc thermique quotidien à 60°C. Dans les milieux collectifs sensibles, il existe des solutions techniques complémentaires pour lutter contre la destruction continue des légionelles (pasteurisation, etc.).

Les avantages d’un chauffe-eau à pompe à chaleur

Le chauffe-eau thermodynamique : permet un coût d’exploitation réduit par rapport aux autres modes de production d’eau chaude (chauffe-eau électrique classique, chauffe-eau à gaz, etc.) dans certaines conditions précises. Les performances (COP) et la rentabilité s’effondrent si la quantité d’eau à consommer est trop faible alors que le chauffe-eau est surdimensionné par rapport aux besoins (= tout le volume d’eau est chauffé pour rien). Pour profiter au maximum des performances, visez des chauffe-eau dédiés aux familles de 4-5-6 personnes (capacité de 300 Litres). Pour les petits besoins, la rentabilité s’effondre.
offre un bon retour sur investissement si le coût d’achat d’un chauffe-eau de 300 Litres ne dépasse pas 3000£ TTC (installation comprise), dans les conditions idéales de consommation. Par exemple, pour une famille de 5 personnes qui consomme 80 litres d’eau chaude par jour sur l’année (moyenne britannique), la consommation annuelle serait de 520£ (sur la base d’un COP 3 annoncé par les fabricants). Par rapport à un chauffe-eau traditionnel, le gain est d’environ 520£ par an. nécessite une installation et un raccordement relativement simples (qui ne requièrent qu’un seul corps de métier – plombier) dans le cas où l’air n’est pas prélevé à l’extérieur. permet un crédit d’impôt sous certaines conditions. répond aux critères imposés par la réglementation thermique dans les bâtiments neufs. déshumidification de l’air résultant dans le lieu de son implantation (si l’air est évacué à l’intérieur).

Les inconvénients d’un chauffe-eau thermodynamique

L’emplacement du chauffe-eau thermodynamique, son mode de captage de l’air et la température extérieure de l’habitation sont les clés de bonnes performances.

L’air puisé dans l’air ambiant : refroidit l’air ambiant de la pièce où il se trouve. Il faut donc que cette pièce ne soit pas chauffée et qu’elle soit très bien isolée thermiquement du reste de la maison. Dans le cas contraire, les besoins en chauffage seront accrus. Bien entendu, il faut tenir compte de la gêne liée au bruit lorsque la pompe à chaleur fonctionne. L’air prélevé à l’extérieur de l’habitation : La zone géographique est importante. Plus la différence de température entre l’eau à chauffer et l’air puisé est importante, plus l’efficacité de l’appareil diminue. Il est donc à éviter dans les régions où les hivers sont longs et froids (inférieurs à 0°C) et à privilégier dans les régions chaudes. L’efficacité diminue si la température extérieure descend en dessous de 5°C. Les coefficients de performance des fabricants sont donnés à titre indicatif à une température extérieure de 7°C. Le COP est fortement réduit en dessous de cette limite. Cet équipement est adapté aux zones à température douce. Une résistance électrique (ou une autre source d’énergie) peut être activée à basse température. Cela implique des travaux qui peuvent créer une ” faille ” dans l’isolation de la façade. Le niveau sonore lorsque la pompe à chaleur fonctionne. Il ne doit pas dépasser 50 décibels (dB) afin de ne pas gêner les occupants. A noter qu’à partir de ce seuil, une augmentation de seulement 3 décibels correspond à un doublement de l’intensité sonore (et 12 dB à x 16 d’intensité). Ce critère est donc très important.
Si vous souhaitez bénéficier du tarif heures pleines, il devra fonctionner la nuit lorsque l’air est généralement plus frais (air ambiant ou extérieur). Son rendement sera donc réduit. Il devra être isolé du reste du logement afin de limiter les nuisances sonores nocturnes.