Un chauffe-eau thermodynamique / Image : Atlantic, montage : RE.
La nécessaire réduction des consommations d’énergie a remis en lumière les ballons d’eau chaude thermodynamiques. Il s’agit simplement d’un cumulus produisant de l’eau chaude sanitaire grâce à une pompe à chaleur interne. Il peut être une solution très économique et efficace à l’usage, toutefois, il est nécessaire de connaître les différentes technologies pour choisir le bon modèle.
Les différents chauffe-eaux thermodynamiques
Comme pour les pompes à chaleur destinées au chauffage, il existe un nombre important de ballons thermodynamiques. Ils assurent toute l’année la production d’eau chaude sanitaire à partir des calories puisées dans l’air ambiant et de l’électricité.
Les principales technologies sont :
- Le chauffe-eau sur air ambiant/extérieur.
- Le chauffe-eau sur air extrait (VMC).
- Le chauffe-eau sur extérieur (SPLIT).
- Le chauffe-eau sur capteur enterré à détente directe.
- Le chauffe-eau sur capteur enterré à eau glycolée.
- Le chauffe-eau sur capteur atmosphérique.
Les chauffe-eau sur capteur (détente, glycolé et solaire atmosphérique), bien que très performants, sont très rarement utilisés, en raison de leur complexité et de leur prix élevé aussi bien à l’achat qu’à l’installation. Les modèles à air sont les plus répandus, grâce à leur facilité d’installation, notamment en maison individuelle. On peut également les exploiter en habitat collectif, mais cela doit faire l’objet d’une étude globale, particulièrement en rénovation.
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1 – Le chauffe-eau sur air ambiant ou air extérieur
→ Sur air ambiant
Le chauffe-eau est monobloc et il intègre sa petite pompe à chaleur, ce qui facilite son installation. Il utilise l’air ambiant du local où il se trouve, et il rejette l’air refroidi dans la même pièce. Le local doit avoir les caractéristiques suivantes :
✔ Être à l’abri du gel
✔ Être non chauffé
✔ Ne pas être à proximité d’une chambre
✔ La température de la pièce ne doit pas descendre en dessous de +5 °C
✔ Son volume doit être d’au moins 20 m³, soit environ 10 m² de surface.
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Le fonctionnement est identique au chauffe-eau sur air ambiant, à la différence que l’on utilise l’air extérieur. Ce modèle peut être installé dans une pièce de moins de 20 m³, à condition que la prise d’air et le rejet donnent sur l’extérieur avec un réseau de gaines isolées.
Bon à savoir :
La performance des modèles à air ambiant/extérieur est plus faible en hiver, selon les conditions climatiques de la région. Ils sont volumineux : faire attention à la hauteur sous plafond en sous-sol. Ils sont également bruyants, d’où la nécessité de les mettre en œuvre dans un espace non habitable et éloigné d’une zone de nuit (chambre à coucher).
Les modèles air ambiant/ air extérieur ont un temps de chauffe relativement long en fonction de la capacité, notamment en période hivernale où la température du local ou de l’extérieur est basse. Ils peuvent fonctionner en heures creuses, toutefois en période hivernale, le laps de temps peut être insuffisant pour chauffer la totalité de la capacité, en fonction des soutirages.
À lire aussi Quelles aides pour installer un chauffage écologique ?2 – Le chauffe-eau sur air extrait (VMC)
Le chauffe-eau sur air extrait est identique au modèle à air ambiant, mais utilise une ventilation mécanique contrôlée (VMC) simple flux intégré. Il récupère les calories des pièces d’eau ventilées, par un réseau de gaines isolées. Son rendement est élevé, car l’air prélevé est à température ambiante et constante toute l’année.
Le local doit avoir les caractéristiques suivantes :
✔ Être à proximité des pièces humides, dans un cellier ou une buanderie
✔ Le rejet d’air doit s’effectuer à l’extérieur en façade ou en toiture avec de la gaine isolée
✔ Ce modèle est compatible avec une installation en placard
À lire aussi Un chauffe-eau solaire peut-il réduire votre facture de gaz et d’électricité ?Le ballon d’eau chaude thermodynamique sur VMC est plus silencieux que les modèles à air ambiant, ayant des débits d’air plus faibles. Évitez toutefois les placards dans la zone nuit. Leur taille est réduite avec des capacités de 100 à 200 litres maximum, qui doit correspondre aux besoins des utilisateurs du foyer.
3 – Le chauffe-eau sur air extérieur « split »
C’est un système bibloc, comprenant un ballon intérieur et une unité pompe à chaleur à l’extérieur, reliée par une liaison frigorigène. C’est le modèle idéal pour remplacer les cumulus dans les placards et les pièces étroites. La liaison frigorigène relie les 2 unités, pour le transfert des calories de l’air à l’eau du ballon. Ils sont les plus silencieux de la gamme, le bruit de ventilation étant reporté à l’extérieur.
Pas d’inquiétude pour le bruit de voisinage, l’unité extérieure est de petite puissance et relativement silencieuse. Ces modèles permettent un réchauffage de l’eau chaude sanitaire plus rapide que les modèles à air ambiant/ air extrait, car l’unité extérieure est plus puissante. Ils ont un bon rendement annuel et ils peuvent fonctionner jusqu’à une température extérieure de −15 °C.
À lire aussi Comment installer soi-même un chauffe-eau solaire avec capteurs thermiques au sol ?Prix et performances d’un ballon d’eau chaude thermodynamique
Les constructeurs annoncent un coefficient de performance (COP) de 3, soit 1 kWh consommé pour 3 kWh fournis, qui sont des valeurs obtenues en laboratoire. En version « split » et « air extrait », on peut approcher cette valeur. Toutefois, il est très aléatoire en air ambiant/ extérieur, en fonction des saisons et des latitudes.
Le coût d’un chauffe-eau thermodynamique oscille entre 2 500 à 4 000€, en fonction de la technologie retenue. Le chauffe-eau thermodynamique est forcément plus performant qu’un cumulus électrique pour produire de l’eau chaude sanitaire. Il permet une économie d’électricité d’au moins 50 %, qui varie évidemment selon les usages et les conditions climatiques. Son achat et son installation sont éligibles aux aides en faveur des économies d’énergie pour la transition énergétique.
À lire aussi Sa facture d’électricité et de chauffage est dérisoire grâce à sa maison bioclimatiqueLes aides à l’installation d’un ballon d’eau chaude thermodynamique
Une aide est allouée en fonction des ressources, selon un barème de ressources édité par l’ANAH, en fonction de la situation géographique. Cette demande de prime est à faire sur le site France Rénov’. Il faut être propriétaire occupant et que le bien soit construit depuis 15 ans (2 ans auparavant). La prime est versée à la fin des travaux.
| Revenus très modestes | 1 200 € |
| Revenus modestes | 800 € |
| Revenus intermédiaires | 400 € |
| Revenus supérieurs | Non éligible |
✔ La TVA est à taux réduit de 5,5 %.
✔ L’éco prêt à taux 0 % est disponible pour le reste à charge.
Rentable, le chauffe-eau thermodynamique ?
Les chauffe-eaux thermodynamiques sont intéressants pour réduire la consommation d’énergie liée à la production d’eau chaude sanitaire. Il est nécessaire de bien choisir la taille du ballon en fonction du nombre d’occupants dans le logement et de leurs habitudes. Comme pour les pompes à chaleur dédiées au chauffage, le surdimensionnement est contre-productif.
Tous les modèles sont équipés d’une résistance électrique additionnelle, pour une fonction « BOOST » en cas de grand froid ou de panne du module thermodynamique. Veillez également à prendre un contrat d’entretien avec une visite annuelle, pour assurer le bon fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique.
À lire aussi Le compteur Linky vous privera-t-il d’eau chaude cet hiver ?À l’exception des régions au climat doux, la production d’eau chaude n’est pas le poste de dépense le plus important sur le budget énergie annuel. Toutefois, une économie à hauteur de 50 % est réaliste, ce qui permet d’amortir l’investissement d’un chauffe-eau thermodynamique, en réduisant sa facture. Par exemple, un foyer remplaçant un cumulus classique à résistance électrique de 300 l (consommant 5 840 kWh/an au TRV heures creuses) par un chauffe-eau thermodynamique à 3 000 €, pourra le rentabiliser en un peu plus de 6 ans, voire moins selon la température de l’air.
Commentaires
La seule configuration qui mérite de l'intérêt est celle de la pompe à chaleur prélevant les calories dans le flux de la VMC, qui constitue pour la maison une perte énergétique "nécéssaire". Encore faut il vérifier que le flux de la VMC est suffisant
J ai pris un chauffe eau thermodynamique, au début tout se passait bien puis à 2 ans la pompe à chaleur a fait une panne non réparable et la garantie était fini. Depuis il chauffe avec la résistance électrique. On est loin des 6 ans pour rentabiliser l'achat et je n'ai pas vu, lorsqu' il fonctionnait correctement de baisse significative sur la facture d'électricité.
Honnêtement je ne recommanderais pas ce genre d'installation.
Pour faire des économies d'énergie, un chauffe eau solaire est peut être plus approprié.
En réalité le moins cher c'est la chaudière à chauffage instantané (donc sans ballon).
Sûrement...
Mais, pour produire 12 litres minute d'eau à 40 degrés en partant d'eau à 10 degrés, il faut 25 kW (12*60*30*1.16). Il va falloir payer cher d'abonnement (et prévoir câbles et protections pour envoyer les 100 Ampères)...
On bosse pas tous chez EDF !
Oui je parlais de chaudières à gaz (qui sont menacées d'interdiction... Encore une absurdité.)
Vous avez raison. Dans une logique de remplacement du gaz (fossile) au profit de l'électricité (c'est vers cela qu'on va), on pourrait envisager de ne plus demander l'ECS à la chaudière à gaz et d'installer à côté un chauffe-eau thermodynamique. Mais comme le prix du gaz est moitié moins que celui de l'électricité, on ne gagne rien, même si finalement la consommation d'énergie est deux fois moindre. Et je ne parle pas de l'entretien...Donc impossible d'amortir les 3000 euros du CET. D'une façon générale, les gens qui font des comparaisons, comparent toujours avec la situation extrême. Mais quand la situation initiale est déjà "correcte", la plupart des gestes d'amélioration écologique ne sont pas rentables économiquement.
hum je cherche depuis un moment une solution pour remplacer mon chauffe eau traditionnel mais je ne trouve aucune solution me faisant faire des économies. Il est oublié de dire dans cet article que le thermodynamique va tomber en panne minimum une fois et généralement hors garantie (je n'ai personne autour de nous qui n'a pas eu une panne hors garantie et c'est 250 - 300€ de réparation). Sans parler qu'une pompe a chaleur est lessivée au bout de 10 ans. Mon chauffe eau traditionnel nous a laché dimanche dernier, il a duré 11 ans, j'en ai repris un (349€) et j'ai beau calculer aux prix actuels des thermodynamique ils ne sont pas rentable du tout. Pas plus que solaires avec les réserves d'eau sur le toit. Mes panneaux solaires eux sont super rentables pour l'électricité mais pour l'eau, en France, il n'existe rien de plus économique qu'un vieux chauffe eau traditionnel (basé sur dix ans d'utilisation) et pourtant j'ai mesuré ma consomation électrique de mon ancien chauffe eau pour savoir combien il consomme sur un an, plus que ce qui est annoncé pourtout ! et meme la ce n'est pas rentable le thermodynamique :( c'est comme les batteries pour les installations photovoltaique, c'est hors de prix et non rentable, alors que meme la batterie de ma tesla coute 5 fois moins chere qu'une batterie de 5000 kW photovoltaique, (5000€ une batterie de 5000 kW photovoltaique contre 14.000€ une batterie de 60.000 kW d'une Tesla) En fait tout n'est que spéculations, rien n'est fait pour l'écologie ou la rentabilité
Un cumulus de base et des panneaux photovoltaïque sans batterie ? Vous avez là la solution la plus économique pour l’eau chaude: Si vous êtes en autoconsommation, songez à vous équiper d’un ”routeur” et chauffer l’eau pourra être gratuit 6 mois et plus de l’année, avec 3kWc. Voir le forum photovoltaïque ;-)
Salut, on m'a déjà parlé du routeur mais je suis en autoconsommation avec contrat zéro injection donc je vois pas comment le routeur peut aider. Il faudrait que l'onduleur fasse la décharge mais seul le fronius le fait et j'ai un huawei... (Triphasé et hybride)
5840kWh par an pour un cumulus 300l classique !!! soit 16kWh par jour, ce qui signifie en gros qu'il est vidé entièrement tous les jours... Bref totalement irréaliste comme comparaison. Alors est-ce vraiment rentabilisé en 6 ans un cumulus thermodynamique ? C'est loin d'être acquis...
Oui tout à fait d'accord la consommation semble excessif il faut y aller pour faire 300 litres d'eau chaude par jour c'est possible pour une famille de 5 6 personnes perso pour 2 personnes avec un thermodynamique de 200 l à 55 degré sur air extrait je fais du 70 kwh par mois
J’ai pensé exactement la même chose…
J’ai un cumulus de 300L
J’habite dans le nord, chauffage électrique et je viens de vérifier ma conso 2022
5678KW…
Pourtant 2 enfants le lave vaisselle et lave linge tourne tous les 2 jours
Si c’est votre consommation totale à l’année, bravo, vous consommez peu pour un foyer tout électrique dans le nord :-). Si c’est uniquement la consommation du cumulus pour l’eau chaude (pas forcément facile à mesurer sans un compteur dédié) , cf ma réponse précédente :-(
Chez nous, le cumulus est vidé tous les jours :) Il convient pile-poil aux besoins.
Selon l’ADEME, la consommation moyenne d’eau chaude (40deg) par habitant est de 56L par jour, un cumulus de base 300l (Atlantic Chauffeo par exemple) en fourni 531L à 40deg, soit de quoi alimenter en moyenne plus de 9 personnes. Mais Il n’y a que 2,2 personnes dans un foyer moyen en France selon l’Insee,.. Bref 5840kWh d’eau chaude par an est très très loin d’être normal, sauf pour les familles vraiment nombreuses, ce qui devenu très rare. L’énergie est précieuse, l’eau aussi, il va falloir songer sérieusement à un peu de sobriété et de réalisme, n’est ce pas ? Vider chaque jour son cumulus 300l n’est pas vraiment un exploit dont on peut être fier, aujourd’hui. Je vois la révolution énergitique plutôt à l’opposé. Enfin c’est mon avis de français moyen ”moins”, en ce qui concerne la consommation d’eau chaude. ;-)