Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?
Le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique est cyclique.
Étape 1 : L’air est prélevé par un ventilateur
Étape 2 : Cet air est transporté en direction d’un évaporateur où se trouve un fluide frigorigène (à très basse température).
Étape 3 : Au contact de l’air à une température supérieure, le fluide s’évapore pour se mélanger aux calories dans l’air prélevé.
Etape 4 : Du gaz est obtenu et se dirige vers un compresseur où sa température augmente
Étape 5 : Ce gaz poursuit son parcours jusqu’à un condenseur où il libère sa chaleur à de l’eau.
Étape 6 : Pour terminer, l’eau chauffée va dans un circuit plongé dans la cuve du chauffe-eau où elle transfère sa chaleur à l’eau à usage sanitaire.
Étape 7 : D’un côté, de l’eau chaude sanitaire peut être délivrée à l’ensemble du foyer à une température pouvant atteindre jusqu’à 60° C. De l’autre, l’eau dans le circuit refroidit et recommence un nouveau cycle thermodynamique.
Différents types d’installations de chauffe-eau thermodynamique
Le chauffe-eau thermodynamique a l’avantage de s’adapter à toutes les configurations de logement grâce à différentes possibilités de prélèvement de l’air. En effet, l’installation peut capter l’air intérieur, extérieur, ou extrait d’une VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée). Nous allons voir les caractéristiques de chacune d’entre elles.
Qu’est-ce que l’installation sur air ambiant ?
Lorsque le chauffe-eau thermodynamique est installé sur air ambiant, il utilise les calories de l’air intérieur capté autour de lui afin de produire de l’eau chaude sanitaire. Ce type d’installation est adéquate dans une pièce non habitée de la maison dont le volume d’air est d’au moins 20 m³ soit une superficie de 10 m². De par ses nuisances sonores et son fonctionnement, nos professionnels recommandent d’installer l’appareil dans le garage ou la cave par exemple, puisque le chauffe-eau thermodynamique implique une baisse de la température dans la pièce où il se trouve. Il est également important que cet espace soit bien ventilé.
Afin d’optimiser les performances de votre système de production d’eau sanitaire, il est judicieux de l’installer dans la même pièce que votre système de chauffe afin qu’il puisse récupérer la chaleur émise.
Qu’est-ce que l’installation sur air extérieur ?
Dans le cas de figure où le chauffe-eau thermodynamique est installé sur air extérieur, deux gaines sont utilisées. L’une permet d’aspirer les calories présentes dans l’air extérieur pour alimenter en chaleur le système. La seconde sert à rejeter l’air après la récupération des calories.
Contrairement au précédent type d’installation, le chauffe-eau thermodynamique n’a pas d’impact sur l’air présent dans la pièce où il est, ni sur sa température. Seul l’air à l’extérieur de la maison est légèrement refroidit.
D’ailleurs, il existe deux procédés d’installation pour un chauffe-eau thermodynamique sur air extérieur :
- La pose monobloc généralement réalisée dans un espace isolé du reste de la maison. Dans ce cas, on se sert de gaines pour le prélèvement des calories extérieures.
- La pose en “split” est faite en dehors de la maison. Le transfert des calories est alors assuré par une liaison frigorifique qui relie le cumulus d’eau chaude à l’installation.
Lorsque la température extérieure est en dessous de -5 °C, un dispositif d’appoint électrique prend le relais pour garantir à tout moment de l’eau chaude sanitaire même si les besoins du foyer augmentent ponctuellement.
Qu’est-ce que l’installation sur air extrait ?
Installé dans une pièce habitable, le chauffe-eau thermodynamique sur air extrait est raccordé à une ventilation mécanique contrôlée (VMC) simple flux uniquement. Ici, l’eau sanitaire est réchauffée par l’appareil qui capte les calories contenues dans l’air directement expulsé par la VMC.
Cela permet d’éviter la mise en place de gaines comme pour l’installation sur air extérieure mais aussi la baisse de température dans la pièce où se trouve le chauffe-eau.
A noter que la VMC double flux n’est pas compatible car elle utilise déjà les calories extraites de la pièce pour réchauffer le logement ou de le refroidir pour une VMC réversible.
Qu’est ce que l’installation sur retour plancher chauffant ?
Pour ce type d’installation, le raccordement est réalisé sur le circuit retour hydraulique du plancher chauffant. Lors de la période estivale, le chauffe-eau thermodynamique récupère les calories présentes dans le circuit liées à la température ambiante de la maison. Deux procédés de captages existent : géothermique et héliothermique.
- D’un côté, le chauffe-eau thermodynamique géothermique prélève l’énergie présente dans le sol grâce à une sonde
- De l’autre côté, le chauffe-eau thermodynamique héliothermique récupère l’énergie solaire grâce à un panneau ce qui va provoquer l’évaporation d’un fluide frigorigène.
L’avantage de ces deux technologies réside dans la stabilité de température de leur source froide, en l’occurrence le sol et l’ensoleillement. Cela permet d’obtenir des performances saisonnières supérieures contrairement aux autres dispositifs reposant sur la température de l’air extérieur dont les variations sont continuelles.
Quelles sont les performances ?
Le chauffe-eau thermodynamique met environ 8 heures pour monter en température un ballon de 250 litres. Son rendement (appelé COP) est le rapport entre la quantité de chaleur produite et la quantité d’électricité consommée pour cette production. Le COP de ces chauffe-eaux est compris entre 2 et 3 pour une puissance moyenne de 2kW. Cela veut dire que pour 1 kWh d’électricité consommée, ils restituent entre 3 et 4 kWh de chaleur.
Les avantages d’un chauffe-eau thermodynamique
Un des principaux atouts de l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique est la réduction de la consommation électrique du foyer. En effet, elle peut être divisée par 3 comparé à un chauffe-eau électrique classique, ce qui permet de faire baisser dans la même proportion le montant des factures d’eau chaude. De ce fait, l’investissement initial est rapidement rentabilisé.
En plus de vous faire réaliser des économies, cet appareil respecte les normes BBC (Bâtiment Basse Consommation) et RT 2012. Opter pour un chauffe-eau thermodynamique c’est également choisir une source d’énergie renouvelable (propre et inépuisable) sans rejet de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Les démarches avant travaux
Comme pour chaque projet de rénovation énergétique réalisés chez A.R.T., un de nos techniciens se déplace chez vous avant de lancer tout travaux. Cette visite technique a pour but d’avoir une connaissance précise de la configuration de votre maison et ainsi de vous proposer la solution la plus adéquate. Au cours de cette visite, le technicien procède à l’examen de la qualité de l’isolation de la pièce où le chauffe-eau sera installé. L’objectif est de prévenir toutes déperditions énergétiques à venir et obtenir les meilleures performances de l’appareil de chauffage de l’eau.
Lorsque le chauffe-eau thermodynamique est installé en intérieur, son emplacement n’est pas choisi au hasard. En effet, la pompe à chaleur et le ballon d’eau chaude sont installés dans une pièce à la fois non chauffée, ayant une température positive stable (idéalement 19 °C pour un rendement optimal) et non soumis aux rayons du soleil.
Si toutefois, vous souhaitez que notre artisan enlève votre ancien chauffe-eau, la vidange et le démontage de ce dernier prendra 1 et 2 heures de plus dans l’installation du nouveau dispositif thermodynamique.
Quel entretien nécessite un chauffe-eau thermodynamique ?
La durée de vie d’un chauffe-eau thermodynamique est comprise entre 15 et 20 ans. Afin de maintenir des performances optimales, l’appareil doit être entretenu régulièrement. Tous les ans, voire tous les deux ans, il est recommandé de faire appel à un professionnel pour réaliser un contrôle complet.
Lors de cette visite de maintenance, l’état des grilles d’extraction d’air est vérifié, afin de constater si elles ne sont pas obstruées, tout comme l’évaporateur. A moins que ce dernier soit carrément congelé, ce qui impacterait évidemment le rendement de l’installation. Le ventilateur ou les sondes peuvent également être défaillants, dans ce cas il faudrait tout simplement les remplacer.
Faire installer votre chauffe-eau thermodynamiques par un professionnel
Même s’il est possible d’installer seul son chauffe-eau thermodynamique, il est plutôt recommandé de faire appel à un professionnel pour plusieurs raisons.
Tout d’abord, ce type d’installation nécessite des compétences en plomberie et en électricité, notamment pour réaliser les calculs de dimensionnement et choisir la bonne capacité du ballon de stockage. Cette étape est cruciale car l’efficacité de votre chauffe-eau thermodynamique en dépend. En effet, vous aurez la garantie de couvrir l’intégralité des besoins en eau chaude sanitaire du foyer grâce au bon volume de stockage.
Avoir recours à une entreprise pour poser son nouveau chauffe-eau a d’autres avantages encore. En plus de bénéficier de prestations de qualité, A.R.T. propose des équipements certifiés « NF Performance Chauffe-eau thermodynamique ». D’ailleurs, nos artisans réalisent une installation en moyenne en l’espace de 48 heures.
De plus, lorsque le professionnel est certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) comme nous le sommes, vous avez le droit à des aides financières comme :
- MaPrimeRénov’, accordée sans conditions de ressources aux propriétaires, locataires ou occupants à titre gratuit pour leur résidence principale. Cette aide représente 30% du montant de travaux de rénovation énergétique.
- les subventions de l’ANAH
- la prime énergie
- la TVA réduite à 5,5% pour les logements de plus de 2 ans, que ce soit une résidence principale ou secondaire.
- l’éco-PTZ (prêt à taux zéro)
Toutes ces aides dépendent des conditions de revenus, de situation et d’autres critères. L’équipe administrative d’A.R.T. vous accompagne dans la bonne constitution de votre dossier de subventions pour financer vos travaux.
Les autres solutions pour chauffer de l’eau sanitaire
En plus des chauffe-eaux thermodynamiques, il existe d’autres solutions pour monter en température de l’eau à usage sanitaire. Parmi elles, il y a les chauffe-eaux solaires et les chaudières à condensation.