Tout comprendre sur le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique

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Le chauffe-eau thermodynamique peut vous permettre de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS) dans un logement grâce une énergie renouvelable. Voici donc quelques éléments pour mieux comprendre son fonctionnement dans une habitation.

La composition d’un chauffe-eau thermodynamique

Un chauffe-eau thermodynamique est composé d’une pompe à chaleur alimentée par électricité et d’un ballon d’eau chaude. La pompe à chaleur capte l’air afin d’en extraire les calories pour chauffer l’eau dont vous avez besoin à domicile. Ces deux équipements doivent être pris en compte dans le calcul du budget, autant pour la fourniture que pour l’installation.

Il existe plusieurs types de chauffe-eaux thermodynamiques :

  • Le chauffe-eau thermodynamique avec pompe à chaleur aérothermique : où les calories de l’air ambiant ou extérieur sont récupérées. Il représente aujourd’hui la quasi-totalité des équipements du marché ;
  • Le chauffe-eau thermodynamique avec pompe à chaleur géothermique : où l’énergie stockée dans le sol est récupérée via des capteurs enterrés ;
  • Le chauffe-eau thermodynamique avec pompe à chaleur héliothermique : proche du chauffe-eau solaire, l’énergie solaire est récupérée par des panneaux photovoltaïques en façade ou en toiture.

Comment fonctionne la pompe à chaleur ?

Dans ce type de chauffe-eau, la pompe à chaleur intègre un ventilateur captant l’air selon l’installation privilégiée. Cette pompe en extrait les calories qui vont permettre de chauffer le liquide colporteur, dont la chaleur va ensuite être restituée dans le ballon de stockage d’eau.

Pour fonctionner de manière efficace, la pompe à chaleur doit être installée dans une pièce d’au minimum de 10m² (ou avec un volume d’air de 20m3), non-chauffée, dont la température doit être comprise entre 5 et 35°C pendant toute l’année. En effet, si les températures passent en-dessous de 5°C, une alimentation électrique devra alors prendre le relais de la pompe à chaleur.

Il est donc fortement conseillé de privilégier l’installation d’une pompe à chaleur pour une maison individuelle et notamment plus précisément dans :

  • Une cave ;
  • Un cellier ;
  • Une buanderie ;
  • Un garage ;
  • Un local annexe de l’habitation.

D’où vient l’air récupérée par la pompe à chaleur ?

L’installation d’une pompe à chaleur va vous permettre de récupérer l’air issu de différents environnements. C’est la raison pour laquelle, vous pouvez observer :

  • Le chauffe-eau thermodynamique sur air ambiant : la pompe à chaleur récupère l’énergie de l’air de la pièce où elle est installée, et rejette ensuite l’air refroidi directement dans cette même pièce ;
  • Le chauffe-eau thermodynamique sur air extérieur : la pompe à chaleur récupère l’énergie de l’air extérieur au logement et rejette ensuite l’air refroidi directement à l’extérieur ;
  • Le ballon thermodynamique sur air extrait : la pompe à chaleur est connectée au système de ventilation et va donc récupérer l’air extrait par la VMC pour ensuite la rejeter refroidie vers l’extérieur via la ventilation.

Comment fonctionne le ballon d’eau chaude ?

Une fois les calories de l’air récupérées, la pompe à chaleur les restituent sous forme de chaleur dans le ballon afin de chauffer l’eau. Le temps de chauffe est ici plutôt court. Par exemple, pour un ballon de 250 litres, il faut compter environ 8 heures. D’ailleurs, le volume de stockage d’eau chaude est généralement compris entre 150 et 300 litres d’eau.

Pour que son utilisation soit le plus efficace possible, il est d’ailleurs fortement conseillé de placer ce ballon dans un endroit qui n’est pas soumis aux températures extérieures. Il faut donc préférer une installation en volume chauffé ou bien dans un local attenant au volume chauffé. L’objectif est d’éviter des pertes thermiques importantes (appelées également « pertes statiques »).

D’autre part, les dimensions et la capacité du ballon d’eau chaude thermodynamique sont des données importantes. Un ballon trop grand par rapport à vos besoins en eau chaude va augmenter ces « pertes statiques », d’où une augmentation de votre consommation en énergie.

Comment optimiser le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique ?

Selon des chiffres de l’Agence de la Transition écologique (Ademe), le bon fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique pourrait vous permettre de faire jusqu’à 70% d’économies d’énergie par rapport aux chauffe-eaux électriques (appelés également cumulus). Si votre compteur électrique dispose de l’option heures pleines/heures creuses, vous avez la possibilité d’optimiser le fonctionnement de votre chauffe-eau thermodynamique pendant les heures creuses afin de faire des économies sur votre facture d’électricité.

Cette technique vous permettra également d’éviter que le chauffe-eau thermodynamique ne fonctionne en continu pendant toute la journée et passe par plusieurs cycles marche/arrêt successifs. Ce fonctionnement pèse sur les performances du chauffe-eau et détériore le compresseur mais aussi la durée de vie de l’appareil, ce qui vous obligera à remplacer le ballon d’eau chaude.

Bien souvent, un chauffe-eau thermodynamique est d’ailleurs réglable, voire même programmable selon vos habitudes de consommation en eau chaude, c’est-à-dire selon la composition de votre foyer, les différents moments de la journée ou pendant les périodes d’absence par exemple. L’objectif est ici d’ajuster la production d’eau chaude sanitaire, tout en faisant des économies d’énergie par la même occasion. Dans tous les cas, si vous avez besoin de réponses à vos questions sur le fonctionnement des chauffe-eaux thermodynamiques, n’hésitez pas à faire appel à IZI by EDF.

Que signifie le COP (ou Coefficient de Performance énergétique) ?

Le COP ou Coefficient de Performance énergétique est le rendement d’un chauffe-eau thermodynamique, c’est-à-dire le rapport entre la quantité d’énergie qu’il fournit et celle qu’il consomme. Par exemple, un COP de 3 signifie que la pompe à chaleur va consommer 1 kWh d’électricité pour produire 3 kWh d’énergie sous forme d’eau chaude sanitaire.

Lors de l’achat d’un chauffe-eau thermodynamique, le COP (appelé généralement « COP normatif » ou « COP nominal » est précisé. Cependant, il est calculé dans des conditions spéciales, en laboratoire. Il faut donc relativiser les chiffres annoncés car dans la réalité la majorité des produits du marché ont des COP normatifs d’environ 2,5.

Remplacement de chauffe-eau électrique

Publié le 5 October 2020

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