chauffe-eau

29
mars 2019

Chauffe-eau thermodynamique : une solution verte et économique

L’eau chaude sanitaire est essentielle au quotidien, pour la cuisine et la salle de bains, et peut représenter jusqu’à 15 % de la facture d’électricité globale. Le chauffe-eau thermodynamique, est une solution intéressante, respectueuse de l’environnement, performante et économique pour la production d’Eau Chaude Sanitaire (ECS) dans une maison neuve. Explications et détails.


Fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique

Le chauffe-eau thermodynamique, également appelé ballon ou cumulus thermodynamique, permet de produire rapidement de l’eau chaude sanitaire en utilisant les calories de l’air ambiant. Le système couple un ballon et une Pompe à Chaleur (PAC). Une mini pompe à chaleur aérothermique, capte les calories présentes dans l’air ambiant afin de chauffer un liquide caloporteur. Un compresseur comprime ensuite ce fluide caloporteur pour augmenter sa température et sa pression, et un condenseur le fait passer de l’état de vapeur haute pression à l’état liquide, afin de transmettre les calories stockées à l’eau dans le ballon via l’échangeur. L’eau du ballon est alors chauffée jusqu’à 60°C. Une fois la chaleur transmise, le fluide caloporteur est détendu et renvoyé dans le circuit pour recommencer.


Avantages du ballon thermodynamique

Le chauffe-eau thermodynamique est une solution très prisée dans les maisons neuves, et de nombreux constructeurs les proposent aux futurs acquéreurs.

« Ce type de chauffe-eau est particulièrement adapté aux maisons individuelles neuves. Il allie la technologie innovante et écologique de la pompe à chaleur et un réservoir d’eau, le ballon traditionnel, ce qui permet de faire des économies d’énergie conséquentes », explique Fabrice Parisel, directeur commercial de Maisons Delmas, un constructeur implanté en Île-de-France de depuis de nombreuses années. De plus, si on l’associe avec des panneaux solaires sur le toit, on rentabilise encore mieux le système, et on répond par ailleurs aux exigences de la RT 2012, qui impose l’utilisation d’une énergie renouvelable dans une maison neuve. »


Production continue et rapide d’eau chaude
Le ballon thermodynamique produit de l’eau chaude en permanence, été comme hiver, entre 5°C et 35°C (température idéale de fonctionnement aux alentours de 20°C).

Autre avantage
Un ballon thermodynamique possède un temps de chauffe très court : 8 heures pour un ballon de 250 litres.

Un système adaptable et réactif
Enfin, ce système est adaptable : si la pompe à chaleur (PAC) ne fonctionne pas du fait de températures extrêmes (plus la température extérieure est froide, moins la pompe à chaleur est performante), une résistance électrique est prévue en appoint pour la remplacer la PAC. De la même façon, si les besoins en eau chaude sont ponctuellement plus importants, cette résistance vient compléter la production d’eau chaude.

Jusqu’à 70% d’économie d’énergie
L’utilisation d’un ballon thermodynamique permet d’utiliser gratuitement les calories présentes dans l’air ambiant. Avec un coefficient de performance (COP) de 3,5 en moyenne, cela signifie que pour 1 kWh d’électricité consommée, le ballon thermodynamique produit 3 à 4 kWh, ce qui permet donc de consommer 3 fois moins d’énergie qu’un chauffe-eau classique. Seul le compresseur utilise de l’électricité, une consommation qui représente environ 160 € par an, ce qui reste relativement faible.

« C’est une solution avantageuse pour nos clients, selon Fabrice Parisel. Si l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique coûte entre 2000 et 4000 € suivant son volume d’eau, les économies réalisées sur la facture énergétique atteignent entre 100 et 120 € par an, ce qui permet donc un retour sur investissement rapide entre 3 et 5 ans. »


3 types de ballons thermodynamiques

Les chauffe-eau thermodynamiques récoltent l’air de plusieurs façons afin de chauffer l’eau du ballon : il peut s’agir de l’air intérieur ambiant, de l’air extérieur ou de l’air intérieur issu de la Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC).

Chauffe-eau thermodynamique sur air intérieur
Il s’agit de l’installation la plus courante et la plus recommandée. Le chauffe-eau utilise l’air ambiant de la pièce où il est installé. Généralement, le ballon est mis en place dans une pièce fermée et bien aérée, comme un garage ou une buanderie, et dont la surface au sol doit être au minimum de 10 m² et le volume moyen d’air brassé de 20 m³.

Chauffe-eau thermodynamique sur air extérieur
Constructeur de maisons individuelles en Île-de-France et départements limitrophes depuis plus de 20 ans, nous sommes soucieux d’apporter à notre clientèle des nouveautés technologiques, esthétiques et de confort dans les maisons. L’air utilisé provient de l’extérieur, c’est à dire que la pompe à chaleur est installée à l’extérieur du logement et reliée au chauffe-eau par un système de gaines frigorifiques, afin d’évacuer l’air utilisé et refroidi à l’extérieur de la maison. Une fois que l’air utilisé est refroidi, il est évacué à l’extérieur de la maison. « Ce système est apprécié de nos clients pour le peu de bruit qu’il génère. On le choisit notamment quand il n’y a pas assez de place à l’intérieur pour accueillir la PAC », raconte Fabrice Parisel.

Chauffe-eau thermodynamique sur air extrait
Le système est alors composé d’un chauffe-eau thermodynamique et d’une Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) qui assurent conjointement la production d’eau chaude sanitaire et la ventilation du logement. L’air intérieur extrait par la ventilation est récupéré dans sa totalité par le chauffe-eau pour produire de l’eau chaude sanitaire grâce aux calories présentes dans l’air vicié et chauffé à l’intérieur. Il est ensuite normalement évacué à l’extérieur, selon le fonctionnement classique de la VMC. « C’est certainement le système thermodynamique le plus économique pour la production d’eau chaude sanitaire, mais il suppose une installation combiné avec une VMC double flux. »