Comment choisir son chauffe-eau thermodynamique

Guide écrit par :

Denis, Bricoleur autodidacte, Les Yvelines

15 guides

Un chauffe-eau thermodynamique est écologique et économique. Sur air ambiant, air extrait ou air extérieur : la pompe à chaleur puise les calories dans l’air et les restitue à l’eau du ballon. COP, montée en température, capacité du ballon : suivez le guide pour bien choisir votre chauffe-eau thermodynamique !

Caractéristiques importantes

Coefficient De Performances
Source des calories
Temps de montée en température
Capacité du ballon

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Fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique

Le chauffe-eau thermodynamique est un chauffe-eau électrique à accumulation dont l'eau est chauffée par une mini pompe à chaleur d'une puissance de 1 à 2 kW. On retrouve la cuve émaillée et isolée, la résistance électrique de 1,5 à 3 kW qui, dans ce cas, sert d'appoint et une anode de protection.
La pompe à chaleur, elle, est soit intégrée au-dessus du ballon, soit déportée à l'extérieur de la maison (modèle « split »). La pompe à chaleur permet avec de l'air compris entre -5 et 35°C, de l'eau du robinet et une prise de courant de chauffer l'eau sanitaire à 50 /60°C et ceci d'une manière 2 à 3 fois plus économique qu'un chauffe-eau classique.

Par quel miracle de la physique cela est-il possible ? Sans entrer dans le détail, disons que le captage des calories de l'air et leur transfert à l'eau se fait par l'intermédiaire d'un fluide frigorigène soumis à des changements d'état (liquide, gazeux), de température et de pression dans un cycle thermodynamique de compression, condensation, détente et évaporation.

L'électricité ne sert qu'à faire tourner le ventilateur et le compresseur du système. Néanmoins, si l'air est trop froid (généralement à partir d'une demi-dizaine de degrés), la pompe à chaleur perd de son efficacité et la résistance électrique entre en service.

Les différentes sources d’air

Suivant la localisation du chauffe-eau thermodynamique dans votre logement, l'air peut provenir de trois sources différentes.

Air ambiant

L'air aspiré par le chauffe-eau provient de la pièce où il se trouve. Vu les débits en jeu, cette pièce doit être suffisamment grande (au moins 20 m³ soit environ 9 m²). Une buanderie, un garage ou une cave non chauffés peuvent faire l'affaire. Pour éviter qu'elle ne se transforme en glacière, il est recommandé de rejeter l'air refroidi directement dehors.

L'air ambiant d'une telle pièce prend rarement une température négative ce qui garantit une certaine régularité et efficacité de la pompe.

Air extrait de la VMC

Dans ce cas, l'air provient de la ventilation VMC de la maison. L'intérêt est que l'air vicié provenant de la VMC a une température de l'ordre de 19°C boostant le rendement de la pompe à chaleur. L'air refroidi vicié est rejeté à l'extérieur. Le chauffe-eau dans ce cas assure deux fonctions : ventilation et production d’eau chaude.C’est top cependant ce type d’installation est onéreux et en cas de panne, il est toujours préférable d’avoir deux appareils distincts.

Air extérieur

C'est la configuration la plus courante. Deux cas sont possibles. Soit la pompe à chaleur est située à l'intérieur de la maison (modèle monobloc), l'air étant amené et expulsé par deux gaines ; soit la pompe à chaleur est placée à l'extérieur de la maison (modèle bi-bloc ou split).
Elle est alors reliée par une liaison frigorifique au ballon d'eau chaude, qui, du fait de son faible encombrement, peut être installé dans un placard, une salle de bain ou un cellier, au plus près des utilisateurs.

Avantages et inconvénients d’un chauffe-eau thermodynamique

Le premier avantage est l'économie de 50 à 70% qu'il permet par rapport à un chauffe-eau électrique classique. Les coefficients de performance (COP) sont généralement supérieurs à 3 en fonctionnement standard, ce qui signifie, qu'un chauffe-eau thermodynamique consommant 1 kW restitue 3 kW en chaleur.
Intéressant, il bénéficie aussi du crédit impôt pour la transition énergétique (CITE) de 30% sur les matériels et d'une TVA de 5,5%, si les travaux sont effectués par un professionnel ayant la qualification RGE (Reconnu Garant de l'Environnement). Et contrairement aux chauffe-eau solaires, le chauffe-eau thermodynamique est indépendant de l'ensoleillement.

Mais le chauffe-eau thermodynamique a aussi ses détracteurs. D'abord on lui reproche son bruit, environ 50 dB(A) à 1m, ce qui correspond au ronronnement d'un gros frigidaire. Ensuite, la complexité de ses systèmes peut conduire à de mauvaises surprises en cas de panne.

L'entretien nécessite des compétences de frigoriste. Enfin, une étude menée en 2013 montre que le COP moyen annuel tourne plutôt autour de 1,9 ce qui est loin des valeurs annoncées.

Ceci dit, les fabricants produisent des chauffe-eau de plus en plus fiables et efficaces. Le marché a explosé, passant de 5 000 unités vendues en 2009 à 40 000 en 2013.

Caractéristiques d'un chauffe-eau thermodynamique

Pour bien choisir votre chauffe-eau, vous devrez prendre en compte le COP, la source des calories, la capacité du ballon, le temps de montée en température, l'encombrement et les différentes protections.

COP ou Coefficient de Performance

Le COP indique le rapport entre l'énergie électrique consommée et l'énergie restituée. Le COP varie fortement avec la température de l'air ; choisissez-le de préférence supérieur à 3,2.

Certains modèles fonctionnent en mode « pompe à chaleur » jusqu'à -15°C ce qui rend la résistance électrique d'appoint quasiment inutile. De manière générale plus le COP est élevé, mieux c'est.

Source des calories

Les calories proviennent soit de l'air ambiant, soit de l'air extrait, soit de l'air extérieur. Faites votre choix en fonction de la localisation de la pompe.

Capacité du ballon

On estime qu'une personne utilise en moyenne une quarantaine de litres d'eau chaude par jour. Les ballons d'eau chaude vont de 150 à 300 litres. Faites votre calcul !

Temps de montée en température

Il faut entre 5 et 8 heures pour chauffer l'eau du ballon. Là aussi, privilégiez des durées courtes.

Encombrement et protections

L'encombrement de votre chauffe-eau est dimensionner avec l'espace disponible et les protections peuvent être de différents types : anticalcaire, anticorrosion, cycle anti légionellose, etc.

Le chauffe-eau thermodynamique héliothermique

Sachez qu'il existe aussi des chauffe-eau thermodynamiques héliothermiques à assistance solaire qui peuvent atteindre des COP de 6 en été.
Le fluide frigorigène n'est plus réchauffé par l'air mais par les rayons du soleil. Vérifiez que le fluide frigorigène n'a pas d'impact sur la couche d'ozone (R134A, R410A).

En savoir plus

Pour en savoir plus sur la production d’eau chaude sanitaire, et notamment sur les chauffe-eau électriques, consultez les guides d’achat :

Pour l’entretien et l’installation d'un chauffe-eau électrique, consultez nos tutoriels de pose et d’entretien :

Découvrez d’autres solutions de production d’eau chaude avec les guides conseils :

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Guide écrit par :

Denis, Bricoleur autodidacte, Les Yvelines 15 guides écrits

Je suis tombé dans le bricolage il y a une dizaine d'années lors de l'achat d'une maison à rénover.

Après avoir isolé les combles, refait les salles de bains, les WC, la cuisine, les chambres… j’ai construit un bâtiment annexe, installé un nouveau portail et sa clôture et équipé la maison d'un chauffe-eau solaire. J’ai coulé des dizaines de m3 de béton en dalles et en fondations et rénové la toiture… je peux dire que les matériaux et les outils, ça me connait !

Les heures passées à chercher des informations sur les forums et dans la presse spécialisée pour trouver des solutions à mes problèmes se comptent par milliers... alors vous faire profiter de mes connaissances sur les outils et les équipements de maison n'est qu'un juste retour d'expérience !