Chauffe-eau avec pompe à chaleur

balon_thermodynamique_470x260

Ce système, appelé également ballon ou chauffe-eau thermodynamique,  permet la production d’eau chaude sanitaire à un prix avantageux.


En deux mots : un chauffe-eau thermodynamique est un ballon d’eau équipé d’une pompe à chaleur intégrée qui va récupérer les calories présentes dans l’air et les transmettre à l’eau du ballon.

=> Ce système utilise une énergie gratuite, propre et inépuisable !!

Lors de nos travaux de rénovation, la question du choix du type de chauffe-eau à installer s’est bien entendu posée assez vite, nous avions plusieurs options :

installation_chauffe_eau_thermodynamique

Branchement des gaines isolées d’admission et de rejet de l’air pour notre ballon thermodynamique.

– continuer avec le chauffe-eau électrique traditionnel (se trouvant dans le garage, loin de la salle de bain, solution la moins chère à très court terme)

– opter pour un système de panneaux solaires thermiques (solution moins stable vu le manque d’heure d’ensoleillement en Belgique +/- 2300€ pour un chauffe-eau solaire pour 2 personnes avec installation)

– tout changer et placer un chauffe-eau thermodynamique (dans le grenier isolé, au-dessus de la salle de bain +/- 2500€ )

Le choix a été vite fait après avoir étudié la comparaison des différents rendements offerts par ces trois solutions : nous avons opté pour le chauffe-eau thermodynamique, à condition qu’il soit placé dans le grenier.
(Voir la vidéo ci-dessous, les explications entre ces deux derniers systèmes)

Le principe

=> Utiliser la chaleur de l’air

Le principe du chauffe-eau thermodynamique repose sur l’utilisation d’une pompe à chaleur air/eau (PAC) : celle-ci récupère les calories présentent dans l’air pour chauffer l’eau contenue dans le ballon
Le principe est comparable à celui d’un frigo…à l’envers.
Bien sûr, vous aurez besoin d’électricité pour alimenter l’appareil mais le principe même de la PAC vous permet de produire par exemple 3 kWh de chaleur pour une consommation de 1 kWh électrique ! On dit dans ce cas que la pompe à chaleur a un COP (coefficient de performance) égal à 3.

Il s’agit cependant de choisir attentivement cet air dont vous allez extraire les calories en tenant compte qu’en dessous d’un certain seuil de températures (variable, selon les machines, de + 3 à -7 °C), le système perd en efficacité.

Puisque le but est de récupérer des calories gratuites dans l’air, Il est bien sûr préférable que la pompe à chaleur (air/eau)

sortie_ballon_thermodynamique

Sortie d’air reliée aux gaines du ballon thermodynamique.

du chauffe eau prélève son air soit à l’extérieur, soit dans un local non chauffé par votre chauffage central !
Il peut s’agir de l’air ambiant d’une chaufferie (récupération des calories perdues par la chaudière) ou d’un lavoir (récupération des calories perdues d’un séchoir à linge, d’un réfrigérateur, d’un congélateur), des calories récupérées d’une VMC, etc …

L’air rejeté par la PAC est lui sérieusement refroidi ! Il vaut donc mieux l’envoyer à l’extérieur au moyen d’un conduit de grand diamètre (16 cm, p.ex.) qu’il est préférable d’isoler pour éviter la formation de condensation et le refroidissement du local.
NB: Un chauffe-eau thermodynamique comporte cependant aussi une résistance électrique au cas où la température de l’air serait trop basse ou si la pompe à chaleur ne parvenait pas à fournir (suffisamment vite) la température désirée.

Fonctionnement

=> Efficace, si la température de l’eau est bien réglée.ballon_thermodynamique

Si vous réglez votre chauffe eau thermodynamique sur 55°C (ce qui est en principe amplement suffisant … 45°C est aussi déjà parfait si vous n’êtes pas un grand consommateur d’eau chaude), seule la pompe à chaleur est activée – ce que l’on appelle parfois le mode éco.
En conditions normales, on puise aussi de l’eau chaude à certains moments (douche, nettoyage,…), et il faut donc réchauffer l’appoint d’eau. Au cours d’une journée ordinaire – durant laquelle on prélève de temps à autre de l’eau chaude –, l’efficacité mesurée du système, généralement indiquée par le COP (coefficient de performance), se situe entre 1,7 et 2,7 pour une consommation moyenne de 100 litres.
A titre comparatif, le rendement d’un boiler électrique classique est d’environ 0,8. Un boiler équipé d’une pompe à chaleur est donc deux à trois fois plus économique qu’un modèle classique.
Mais lorsque la température de l’eau est portée à 65°C ou au maximum du boiler, le COP diminue fortement.

Rappelez-vous qu’une PAC n’est pas une championne de la production d’eau très chaude … alors qu’elle excelle pour les systèmes de chauffage basse température (30 à 50°C)

Mieux vaut donc régler le thermostat sur la valeur la plus basse possible (45°C à 55°c) et opter pour une température que la pompe à chaleur puisse atteindre sans s’essouffler et surtout sans l’aide de la résistance électrique additionnelle.
Évitez donc d’activer intempestivement cette résistance sauf si exceptionnellement, vous avez besoin d’une grande quantité d’eau chaude supplémentaire (p.ex. quand vous logez des invités).

Bémol : un prix d’achat encore élevé

Le chauffe-eau thermodynamique peut donc être, à l’usage, jusqu’à trois fois plus économique qu’un chauffe-eau électrique classique. Mieux vaut pourtant l’utiliser pendant les heures creuses de votre tarif bihoraire, tout comme pour d’autres électroménagers (la nuit et le week-end).

En matière de consommation, ce chauffe-eau est le plus avantageux de tous les systèmes, mais il exige un solide investissement de départ. Si l’on additionne les coûts de consommation et d’amortissement, cet appareil reste très intéressant, et le devient encore plus à mesure que votre consommation d’eau chaude augmente.

Des questions ? Vous pouvez les poser en commentaires, après 1,5 ans d’utilisation, nous sommes vraiment satisfait de notre choix.

Vidéo



16 commen-Terres pour Chauffe-eau avec pompe à chaleur

  1. mabileau dit :

    Bonjour, je recherche une résistance pour ce type de ballon. Quel serait son prix. Cordialement.

  2. Jon dit :

    Bonjour,

    Si j’ai bien compris, ce chauffe-eau va uniquement servir à la production d’ECS ? Je voulais savoir s’il était possible d’alimenter le ballon avec des panneaux photovoltaïques plutôt que des panneaux thermodynamiques ? Car le photovoltaïque devient de moins en moins cher sur le marché et il est peut-être un peu moins efficace mais plus rentable sur le long terme.

    • Michèle dit :

      Bonjour Jon,
      Merci pour ton commentaire.
      Oui, ce chauffe-eau ne sert qu’à la production d’ECS.
      Attention, les panneaux photovoltaïques fournissent de l’électricité, consommée entre autre par le chauffe-eau et sa pompe à chaleur.
      Les panneaux solaires thermodynamiques fournissent quant à eux directement de l’eau chaude qui n’est cependant disponible que lorsqu’il y a du soleil. Ils ne sont en général pas combinés avec un chauffe-eau à pompe à chaleur car l’utilisation de plusieurs sources de chaleur pour chauffer de l’eau sanitaire nécessite un réservoir tampon et une régulation relativement complexe.

  3. bernard dit :

    Existe-t-il un avantage fiscal à l’installation de ce type de chauffe-eau? Merci

  4. Angela Verhoeven dit :

    Etant novice dans toutes ces questions, votre article bien détaillé me
    donne une première idée d’un PAC.
    D’ici quelques mois je compte commencer une construction en Brabant flamand (les questions énergétiques y sont plus strictes)
    Des panneaux photovoltaïques sont prévus mais leur nombre dépendra d’une
    étude réalisée suivant mes besoins étant donné que je compte chauffer la
    villa avec des convecteurs à inertie joints à un poêle à pellets.
    Restait la production d’eau chaude. Je disposerai d’un grand espace grenier dont une partie restera froide. Je pourrais donc prévoir le même
    système que le vôtre avec un rejet de l’air froid vers l’extérieur.
    Je vis seule mais le jour où je ne serai plus là mon fils vendra certainement la villa et celle-ci pourrait être habitée par au moins 4
    personnes. Préconisez-vous une marque plutôt qu’une autre ?
    Je vous remercie infiniment de vos conseils.

    • Michèle dit :

      Bonjour Angela, tout d’abord, grand merci pour votre passage ici !
      En ce qui concerne votre chauffe-eau avec PAC : il sera très bien dans le grenier mais ne pas oublier d’isoler la partie de grenier où il se trouvera (pour éviter les risques de gel).
      Nous utilisons un chauffe-eau PAC de la marque ATLANTIC Odyssée 2 de 270 litres. Je n’ai pas d’expérience d’autres marques mais celui que nous avons a été élu « maître-achat » et « meilleur du test » dans un test comparatif réalisé par Test-Achats en mars 2013. Au point de vue capacité, le principe de chauffe assistée par une PAC impose d’office un volume d’eau assez important. Les 270 litres de notre modèle sont un peu trop importants pour un ménage de une ou 2 personnes mais ils conviennent très bien à une famille de 4 à 6 personnes … je ne sais pas s’il y a actuellement des capacités plus réduites…
      Bonne chance pour votre construction, revenez donner des nouvelles ! Joyeuses fêtes.

  5. Thierry dit :

    Bonjour et merci pour cet article très complet.
    J’ai un ballon thermodynamique qui est installé dans un garage d’environ 50 m².
    Actuellement, l’air est prélevé et rejeté dans ce garage, ce qui rend la température toujours très froide.
    Pensez-vous qu’il soit intéressant de rejeter l’air à l’extérieur sachant que cela fera rentrer de l’air extérieur car le garage n’est pas isolé et que du fait, le garage risque d’être aussi froid ?
    En été, prendre l’air chaud à l’extérieur et rejeter le froid dans le garage serait-il intéressant aussi ?
    Merci de votre réponse,
    Thierry.

    • Michèle dit :

      Bonjour Thierry,
      Toutes vos remarques/questions sont tout à fait correctes. C’est toujours un compromis à trouver …
      Votre garage est-il attenant à votre habitation ?
      Le choix devra se faire entre 2 façons de fournir des calories à votre PAC (l’air de votre garage qui se refroidit progressivement ou l’air extérieur) ce qui équivaut à choisir entre 2 façons de « refroidir » votre garage : soit en direct par la PAC, soit en indirect via l’entrée d’air extérieur venant combler la dépression créée par la PAC.
      Cela pourrait être intéressant de comparer le débit d’aspiration de votre PAC avec le volume de votre garage.
      L’important est en tout cas que le transfert d’air d’un endroit à un autre ne se fasse pas au détriment d’une zone d’habitation chauffée par votre système de chauffage central !

      Nous avions envisagé l’utilisation de clapets permettant de modifier plus facilement les circuits d’admission et de sortie de l’air de la PAC en fonction des différentes températures en jeu. Nous avions aussi envisagé de coupler, un peu comme vous le suggérez, la sortie de la PAC avec l’admission d’air frais dans notre VMC double flux pour rafraichir la température dans notre maison en été … mais en plus des difficultés de trouver des clapets à des prix raisonnables s’ajoutait le fait que la PAC de notre chauffe-eau tourne environ 800h sur l’année soit 9% du temps … Il faut s’arrêter à un moment … 😉

      Bonne continuation avec votre installation.

  6. Gaëtan dit :

    Bonjour Michèle,

    J’ai le même type de ballon, installé pour le moment dans un espace en travaux.
    Je pense le gainer au moins pour l’expulsion d’air froid qui refroidit clairement l’espace.

    Je m’interroge en ce qui concerne la récupération d’air à l’extérieur et notamment lors des périodes hivernales où il n’est pas rare que la température stagne entre -10° et -20°.

    Est-ce-que dans ce cas la pompe passe le relais au système électrique ?

    Je pense que je vais cloisonner un espace (future buanderie) d’environ 23m3 autour du ballon et dans ce cas récupérer l’air intérieur ambiant.

    Au plaisir !

    • Michèle dit :

      Bonsoir Gaëtan, merci pour le coucou ! En ce qui concerne ta question, notre chauffe eau est installé dans le grenier (en dehors de l’enveloppe étanche à l’air de la partie habitable). Nous prenons l’air dans le grenier (et non pas à l’extérieur pour la raison que tu mentionnes) et rejetons l’air refroidi à l’extérieur. La seule précaution à prendre dans ce cas est de s’assurer que ta future buanderie dans laquelle tu prélèveras ton air « chaud » (elle se mettra en dépression lorsque la PAC tournera) ne va pas « aspirer » l’air chaud de ta partie habitable !
      Par ailleurs, le chauffe eau à PAC ATLANTIC que nous avons peut être programmé pour un fonctionnement « ECO » (seule la PAC chauffera l’eau quelle que soit la température de l’air d’admission … et le rendement de la PAC peut s’en ressentir), pour un fonctionnement « AUTO » (le chauffe eau passe automatiquement du mode « ECO » au mode « chauffe électrique classique ») ou en fonctionnement « électrique classique pur » … je pense que ce type de programmation existe sur tous les chauffe eau à PAC!
      J’espère que ces infos t’aideront. Bises à toi, à la petite famille et à bientôt !

  7. Balteau Henri dit :

    super complet et bien documenté cet article !! :o)


Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *