Chauffe-eau thermodynamique : Prix, types et fonctionnement

Le chauffe-eau thermodynamique est l’une des sources d’énergies alternatives préférées des belges avec les panneaux solaires. De plus en plus de gens l’adopte pour économiser beaucoup d’argent sur leur facture d’eau chaude. En effet, un boiler thermodynamique absorbe l’énergie gratuite de la température de l’air (jusqu’à des températures aussi basses que -15°C) et fonctionne donc dans presque toutes les conditions météorologiques.

C’est quoi un chauffe-eau thermodynamique ?

Un système de chauffage d’eau thermodynamique est une solution simple pour réduire les factures de chauffage et de gaz. Cette solution productive et rentable pour la production d’eau chaude sanitaire utilise une énergie durable, propre et gratuite (l’air ambiant ou l’air extérieur) pour chauffer votre eau sanitaire, même la nuit ou par mauvais temps.

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Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

La technologie est basée sur un simple échange de chaleur. Comme pour les pompes à chaleur air-eau, la chaleur de l’air ambiant est collectée par un fluide spécial qui, à l’aide d’un compresseur, chauffe le réservoir d’eau chaude sanitaire. Il en résulte une source d’eau chaude très peu coûteuse pour les éviers de votre cuisine ou salle de bain, les baignoires ainsi que pour d’autres appareils.

chauffe eau thermodynamique

 Le ventilateur (1) aspire l’air ambiant. La chaleur contenue dans cet air aspiré est émise avec le gaz réfrigérant, ou encore le fluide frigorigène (2). Ce gaz est comprimé dans le compresseur (3) par lequel il poursuit son processus de chauffage et devient liquide. Dans le condenseur (4), ce fluide transfère sa chaleur accumulée vers l’eau du réservoir. Une fois le fluide refroidi, il passe par le détendeur (5) où il redevient gazeux. Le chauffage électrique auxiliaire (6) n’est activé que lorsque la pompe à chaleur ne peut pas répondre aux besoins.

Les avantages d’un boiler thermodynamique

  • Chauffe l’eau à 55°C toute l’année
  • Travaille jour et nuit, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7
  • Une efficacité thermique exceptionnelle
  • Économisez sur votre facture d’énergie pour l’eau chaude
  • Réduire votre empreinte carbone
  • Augmenter la cote énergétique de votre maison
  • Plus efficace que les systèmes solaires thermiques
  • Peut être installé sur n’importe quel système d’eau chaude existant
  • Peut être installé avec un nouveau ballon d’eau chaude
  • En général, une installation d’une journée

70% de votre eau sanitaire gratuite

Le chauffe-eau thermodynamique utilise l’énergie contenue dans l’air pour chauffer le réservoir d’eau chaude. Les différents modèles peuvent être utilisés pour extraire de l’énergie soit de l’air ambiant (une cave, par exemple), soit de l’air extérieur, soit lorsqu’ils sont raccordés à un système de ventilation mécanique.

Cela signifie en réalité que 70% de votre eau chaude sanitaire est absolument gratuite! Un chauffe-eau thermodynamique équipé d’un réservoir de 214 à 270 L peut couvrir les besoins en eau chaude d’une famille de 6 personnes maximum.

Emissions de C02 jusqu’à trois fois plus basses

Le chauffe-eau thermodynamique n’a pas besoin de combustibles fossiles pour fonctionner et émet trois fois moins de CO2 qu’un chauffe-eau électrique.

Compatible avec des panneaux solaires

Dans le cadre d’un projet de rénovation, il peut être combiné avec d’autres sources d’énergie renouvelable. En effet, en combinaison avec une installation solaire, votre boiler thermodynamique vous offre une grande quantité d’énergie gratuite. Les panneaux photovoltaïques captent l’énergie gratuite du soleil et la transfèrent au chauffe-eau, qui stocke cette énergie et la garde disponible. Vous pouvez donc, grâce au soleil et à votre pompe à chaleur, chauffer votre eau sanitaire sans frais.

Une eau chaude de qualité

Le chauffe-eau thermodynamique est la plupart du temps composé d’un réservoir en acier vitrifié pour fournir une eau chaude de qualité. Il est aussi doté d’une anode en magnésium qui garantit au produit une longue durée de vie sans entretien.

Facile à installer

L’installation d’un chauffe-eau thermodynamique est généralement facile grâce aux entrées et sorties d’air réglables. Cette solution est généralement silencieuse et conviviale et s’accompagne d’un panneau de commande intuitif avec différents modes de fonctionnement. De plus, votre boiler s’adapte parfaitement à votre mode de vie : petit à petit, il apprend à connaître vos habitudes et les mémorise, afin de pouvoir anticiper vos besoins et vous apporter, jour après jour, le confort souhaité, tout en optimisant votre consommation d’énergie.

Les caractéristiques d’un chauffe-eau thermodynamique standard

Afin de choisir la solution la plus fiable pour la production d’eau chaude sanitaire, découvrez les caractéristiques pour votre chauffe-eau thermodynamique. Souvent, il doit combiner une protection maximale du réservoir et une efficacité optimale (-5 à + 43 °C).

Caractéristiques Modèles standards
Classe énergétique A
Méthode de connection Air ambiant ou extérieur Ventilation mécanique
Capacité 265 L 214 L
Temps de chauffage 10h45 13h35
Température de fonctionnement -5°C à +35°C +7°C à +35°C
Sortie HP 1700 W 780W
Sortie de résistance électrique 2400 W
COP selon la norme EN 16147 2,90 3,29
COP pour 15°C 3,26
Pression acoustique 35,2dB(A) 34dB(A)
Liquide de refroidissement R 134 A
Chauffage auxiliaire Boiler ou solaire ou électrique  électrique

Le prix pour un chauffe-eau thermodynamique

Le coût pour un chauffe-eau thermodynamique varie de 3 500 € à 6 000 € selon que vous avez besoin d’un ballon d’eau chaude neuf ou non. Ce prix comprend tous les composants et l’installation pour une maison familiale de quatre personnes. Les coûts d’entretien sont minimes, voire nuls, ce qui garantit un taux de rendement constant au fil des ans.

Les coûts d’exploitation sont également faibles car seul le compresseur du système de chauffage thermodynamique de l’eau a besoin d’énergie électrique. Dans des conditions normales, le compresseur consomme 360 watts par heure, ce qui équivaut à la consommation d’un réfrigérateur. La quantité d’électricité utilisée par le compresseur varie toutefois constamment, en fonction du temps, de l’heure, du mois et de la consommation d’eau, mais reste efficace en permanence.

En général, pour une consommation d’eau domestique moyenne, le fonctionnement du compresseur ne coûte que 10 à 15 € par mois ou 120€ à 180 € par an. Même une utilisation intensive ne coûterait pas plus de 20€ par mois ou 240 € par an. Vous pouvez éliminés vos couts d’exploitation totalement si vous combinez le système avec des panneaux solaires.

Si le compresseur est réglé pour ne fonctionner qu’entre certaines heures, par exemple pendant les heures où l’air ambiant est le plus chaud (de 11 h à 17 h), la consommation hebdomadaire d’électricité peut être ramenée à moins de 5€ par mois ou 60€ par an.

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Les types de chauffe-eau thermodynamique

Les chauffe-eau thermodynamiques individuels à captage aérothermique

Il existe trois modèles de chauffe-eau thermodynamique individuels à captage aérothermique.

Le premier est sur air extrait et il est combiné à une système de ventilation mécanique contrôlée. Ce produit compact 2 en 1 s’occupe de l’eau chaude sanitaire et de la ventilation de votre maison. Il est composé d’un chauffe-eau thermodynamique et d’une ventilation mécanique contrôlée hygroréglable. Avantages de cette technologie : économies d’énergie importantes, l’eau chaude est produite à moindre coût grâce à la récupération de la chaleur de l’air chaud expulsé (par le système de ventilation). Vous pouvez vous attendre à une économie d’environ 70 % sur votre facture d’eau chaude sanitaire ! C’est aussi une option respectueuse de l’environnement.

Le deuxième modèle de chauffe eau thermodynamique individuel est sur air intérieur et installé souvent dans la cave ou la chaufferie comme une chaudière classique. Il canalise l’air ambiant, transfère la chaleur à un réfrigérant et le pompent jusqu’à la température requise. Le plus grand avantage de ce système est qu’il ne produit pas de gaz de combustion et qu’il ne nécessite donc pas de cheminée, mais seulement une prise électrique. L’inconvénient est qu’il a tendance à faire baisser la température dans votre logement.

Le troisième modèle est sur air extérieur, il extrait la chaleur à partir de l’air ambiant extérieur. Contrairement à deux autres ci-dessus, il n’impact pas la température du logement mais il peut s’avérer moins efficace vu que la température extérieure est souvent plus froide que l’air ambiant.

Les chauffe-eau thermodynamiques à captage héliothermique

Le système consiste à pomper de l’eau, chauffée à une température optimale par une source de chaleur, dans des tuyaux de chauffage par le sol, également appelés circuits, qui sont posés dans ou sur le sous-plancher sous votre revêtement de sol.

Le système utilise donc de l’eau pour le chauffage, de sorte qu’il peut être relié à pratiquement n’importe quelle source de chaleur, depuis une chaudière standard jusqu’à des technologies durables plus récentes, comme l’énergie solaire thermique ou les pompes à chaleur.
Chaque système est adapté au sol de votre logement afin d’obtenir un équilibre optimal entre les performances et l’efficacité du système. Une fois le projet achevé, la garantie à vie sur les tuyaux de chauffage offre une véritable tranquillité d’esprit quant au fonctionnement du système.

Les chauffes-eau thermodynamique à captage géothermique

Ce système est combiné à une autre source d’énergie renouvelable : les panneaux solaires. Les panneaux absorbent la chaleur de l’atmosphère pour transformer un réfrigérant en gaz. Celui-ci passe ensuite dans un compresseur – qui en augmente la température – et est utilisé pour chauffer l’eau. Le réfrigérant entre dans le panneau à une température comprise entre -20 et -30 °C, de sorte que même par temps froid, les panneaux peuvent absorber la chaleur relative de l’air.

Installation d’un chauffe-eau thermodynamique

L’installation d’un chauffe-eau dépend du système choisi. Les modèles solaires et thermodynamiques sont complexes et nécessitent l’intervention d’un professionnel qualifié.

Néanmoins, le chauffe-eau thermodynamique, contrairement aux panneaux solaires, n’a pas nécessairement besoin de la lumière directe du soleil, car le système absorbe la chaleur de l’air ambiant. Il est extrêmement flexible en termes de placement.

Le bon endroit

Le plus courant est de le placer dans une pièce hors gel non chauffée de volume équivalent ou plus grand que 20m² si vous optez pour une installation en air ambiant. Si vous optez pour une installation sur air extérieur, il faut l’installer dans une pièce chauffée, éloignée des pièces de nuit. Il faut aussi vérifier que vous ayez un accès facile à l’air extérieur au travers d’un mur ou d’une cloison.

Plus le chauffe-eau sera proche des points d’évacuation (annexe, sous-sol, garage, buanderie ou éventuellement salle de bain ou cuisine), plus l’installation sera efficace : meilleur confort, eau immédiatement chaude, économies, moins d’eau utilisée avant qu’elle n’atteigne la température nécessaire. Il existe des appareils qui peuvent être installés horizontalement ou verticalement (au mur ou au sol) pour faciliter l’insertion dans un placard, si possible ventilé.

N’exposez jamais votre chauffe-eau hydraulique aux rayons du soleil, ou directement à travers un vitrage. Rien ne doit être posé sur l’appareil et aucun objet ne doit se trouver au-dessus afin de ne pas endommager les parties en plastique ou la peinture. N’entasser également rien en-dessous pour ne rien abimer en cas de fuites.

La soupape de surpression

Essentielle, la soupape de surpression protège le chauffe-eau contre une éventuelle surpression. Directement reliée au chauffe-eau (pas de vanne d’arrêt ni de détendeur), elle équilibre la pression à l’intérieur de l’appareil. Pour garantir un fonctionnement durable, choisissez un modèle en acier inoxydable résistant à la dureté de l’eau.

Le limiteur de température

Obligatoire si vous avez des canalisations en plastique, pour toute rénovation importante ou nouvelle installation. Comme toute vanne thermostatique, un limiteur de température mélange l’eau chaude du réservoir et l’eau froide du système de distribution pour éviter les brûlures à la sortie. La température est limitée à un maximum de 55 °C.

Les raccords hydrauliques

Pour des raisons de sécurité, les raccordements hydrauliques et électriques ne doivent être effectués que lorsque l’alimentation générale est coupée.

Les connexions électriques

Pour les connexions électriques du chauffe-eau, prenez un circuit dédié en utilisant un câble en cuivre solide (2,5mm² minimum). La protection se compose d’un disjoncteur de 16A et d’un disjoncteur différentiel de 30mA. Pour l’installation de l’appareil, suivez le schéma technique et les consignes de sécurité du fabricant. N’oubliez pas la connexion de l’interrupteur jour/nuit si votre appareil en est équipé. Avant de fermer le couvercle de votre chauffe-eau, vérifiez une dernière fois la solidité des connexions électriques.

La phase de mise en marche

Une procédure simple : ouvrir légèrement un robinet d’eau chaude, puis, l’entrée du chauffe-eau pour remplir le réservoir. Le but de cette opération est d’éliminer l’air à l’intérieur du réservoir d’eau. Une fois que l’eau coule régulièrement, fermez le robinet et attendez que le réservoir d’eau soit entièrement rempli. Allumez le courant pour le premier chauffage. Le cas échéant, désactivez l’interrupteur jour/nuit. Le premier chauffage dure, selon les modèles, de 1h30 à 8 heures. Pendant ce temps, vérifiez la soupape de surpression. Elle doit s’égoutter par le drain. Après le premier chauffage, vérifiez l’étanchéité des raccords et de la bride. Resserrez si nécessaire.