Les différents types de chauffe-eau thermodynamique

Un chauffe-eau thermodynamique individuel (CETI)est un réservoir d’eau chaude (ballon) couplé avec une pompe à chaleur, exploitant l’énergie du sol, de l’air ou du soleil pour chauffer votre eau chaude sanitaire (ECS).
Il existe différents types de chauffe-eau thermodynamique, ils permettent tous de réaliser des économies d’énergie significatives et sont plus respectueux de l’environnement.
Regardons ensemble quelle technologie correspondrait le mieux à vos besoins pour produire de l’eau chaude sanitaire.

1 La pompe à chaleur capte l’énergie de l’air via son ventilateur et la transmet à un fluide caloporteur

2 Le fluide circule dans un l’évaporateur, capte la chaleur de l’air puis s’évapore., c’est en passant de l’état liquide à gazeux qu’il se réchauffe

3 Ensuite un compresseur augmente la pression et la température de ce fluide.

4 Le condenseur, placé dans le ballon, fonctionne comme un échangeur de chaleur. Le fluide transmet sa chaleur à l’eau du ballon

5 La pression et la température du fluide diminue dans le détendeur et un nouveau cycle peut recommencer

6 En cas de besoin un petit appoint électrique peut prendre le relais

Les chauffe-eau thermodynamiques à captages aérothermiques

Les chauffe-eau thermodynamiques à captage aérothermique utilisent l’air ambiant source de chaleur pour chauffer l’eau.
Il en existe 3 types de chauffe-eau thermodynamiques aérothermiques : air intérieur, air extérieur et air extrait.

Les chauffe-eaux thermodynamiques sur air extérieur

Les chauffe-eaux thermodynamiques sur air extérieur utilisent les calories présentes dans l’air extérieur à la maison pour chauffer l’eau.
En raison des travaux nécessaires à leur installation, les chauffe-eaux thermodynamiques sur air extérieur sont principalement adaptés aux maisons individuelles.
Il est possible de l’installer dans une pièce chauffée comme buanderie à condition que cet espace ne soit pas sujet à des changements constants d’air dus à l’ouverture et à la fermeture des portes.
Son principal avantage réside dans le fait qu’il n’a aucun effet sur la qualité de l’air intérieur de l’habitation.
Il est également plus performant que le chauffe-eau thermodynamique sur air ambiant.
Lors de l’installation des bouches et des gaines, il est essentiel de garantir une étanchéité parfaite afin de préserver l’efficacité de l’isolation.
Ces appareils sont disponibles en deux configurations principales : monobloc et split.

Monobloc

Dans un système monobloc, tous les composants sont intégrés à l’intérieur du logement, et l’air extérieur est capté par des gaines qui passent à travers le mur.

✅ Il a un meilleur COP (coefficient de performance )

✅ Pas besoin de chercher une place dans le jardin

🟧 Le Monobloc est plus cher à l’achat

🟧 Il faut une pièce de minimum de 20m3 pour l’unité intérieur

Split / bibloc

Dans un modèle split, le chauffe-eau est séparé entre le réservoir situé à l’intérieur du logement et la pompe à chaleur placée à l’extérieur.

✅ Ils sont plus faciles à installer pour le module intérieur

✅ Ils sont moins chers que les CET Monobloc

🟧Ils sont légèrement moins performants dans les climats froids,

🟧 La présence d’une unité extérieure impose une demande d’autorisation à la mairie

Les chauffe-eaux thermodynamiques sur air intérieur / ambiant

Les chauffe-eaux thermodynamiques utilisant l’air ambiant intérieur extraient l’énergie thermique de l’air de la pièce dans laquelle il est installé.
La pièce choisie ne doit pas être excessivement froide, car la performance des pompes à chaleur se réduit à mesure que la température baisse.
Elle ne doit pas non plus être activement chauffée, car cela reviendrait à utiliser l’énergie de votre système de chauffage pour alimenter le chauffe-eau.
Elle doit aussi être d’un minimum de 20 mètres cubes pour permettre un échange thermique adéquat, être bien isolée et être convenablement ventilée.
Par contre quand l’air ambiant est trop froid, il ne fournit pas suffisamment d’énergie, ce qui entraîne une baisse de l’efficacité de la pompe à chaleur et augmente les pertes d’énergie par refroidissement du réservoir.
Il est donc déconseillé d’opter pour cette configuration en hiver, car les températures peuvent tomber en dessous de zéro, risquant de causer des dommages par gel.
Certains CETI conçus pour être polyvalents, capables de puiser l’air soit à l’intérieur soit à l’extérieur en fonction de leur installation

✅  Il n’y a pas besoin de créer des ouvertures dans les murs extérieurs.

✅ Il est moins cher que les autres modèles

🟧 Il fait baisser la température du logement

🟧 Il est beaucoup moins efficace que les autres

Les chauffe-eaux thermodynamiques sur air extrait

Le chauffe-eau thermodynamique sur air extrait combine les principes du chauffe-eau thermodynamique avec ceux d’une ventilation mécanique contrôlée (VMC) à double flux.
Il se connecte à la VMC pour récupérer l’énergie thermique de l’air évacué, en particulier celui provenant des zones humides telles que la salle de bain ou la cuisine, pour chauffer l’eau sanitaire.
L’air, une fois refroidi par la pompe à chaleur du chauffe-eau, est rejeté à l’extérieur de l’habitation.
L’avantage majeur de ce type de chauffe-eau par rapport aux autres modèles est sa capacité à ne pas réduire la température ambiante de l’habitation, diminuant de ce fait les besoins en énergie pour le chauffage.
Le bon fonctionnement de ce type de CET dépend de si le débit d’air est suffisant.
Également, cela demande d’accroître le débit d’air via la VMC, ce qui peut entraîner une consommation supplémentaire de chauffage

✅ Ils sont plus performants par temps froid car l’air extrait est généralement plus chaud que l’air ambiant.

✅ Ils réutilisent efficacement l’énergie qui serait autrement perdue.

🟧 Comme ils sont liés à la VMC, tout problème de ventilation peut affecter le fonctionnement du chauffe-eau.

🟧 La VMC double flux peut produire du bruit et prendre de la place

Les chauffe-eaux thermodynamiques à captage géothermique

Les chauffe-eau thermodynamiques individuels (CETI) avec captage géothermique exploitent l’énergie thermique du sous-sol pour chauffer l’eau sanitaire.
Ils intègrent une sonde géothermique, dont la longueur varie entre 50 et 100 mètres, enterrée à une profondeur minimale de 1,5 mètre.
Comme pour la PAC géothermique il existe un captage vertical ou horizontal.
Ce type de chauffe-eau géothermique est le plus performant, grâce à la température du sol qui reste constante et assure ainsi une production régulière et fiable toute l’année.
Cependant, l’installation d’un CETI nécessite des travaux de forage pour installer la sonde géothermique et la sonde géothermique occupe de l’espace extérieur.

Les chauffe-eaux thermodynamiques à captage héliothermique

Les chauffe-eau thermodynamiques héliothermiques ou chauffe-eau thermodynamiques solaires, sont des systèmes qui se combinent avec des panneaux solaires thermiques.
La chaleur est transférée à un fluide caloporteur qui circule entre les panneaux solaires et le chauffe-eau, ensuite, la pompe à chaleur utilise l’énergie du fluide pour chauffer l’eau contenue dans le ballon d’eau chaude sanitaire.
En période d’ensoleillement insuffisant la pompe à chaleur puise l’énergie dans l’air ambiant pour chauffer l’eau du ballon d’eau chaude sanitaire.
Cette technologie, assez nouvelle sur le marché, se caractérise par l’un des meilleurs coefficients de performance thermiques, en allant jusqu’à un COP de 7.
En termes de fiabilité et de constance des performances, le CETI héliothermique rivalise presque avec le modèle géothermique.

Faut-il choisir le CET ?

Attention, le chauffe-eau thermodynamique n’est pas adapté à tous les logements, il est surtout conçu pour les maisons individuelles.
Pour les ménages équipés avec chauffage central, en particulier avec une chaudière double fonction qui fournit aussi le chauffage, le chauffe-eau thermodynamique n’est pas forcément conseillé.
Il est plus judicieux de choisir une chaudière à condensation moderne plutôt que de combiner une ancienne chaudière avec un chauffe-eau thermodynamique. Concernant les maisons équipées exclusivement d’électricité et utilisant un cumulus pour l’eau chaude, le chauffe-eau thermodynamique est une excellente alternative pour remplacer le ballon électrique classique.

La performance des chauffe-eau thermodynamiques est moindre dans les climats froids car leur efficacité est liée à la température de l’air ambiant.
Ces systèmes sont donc plus adaptés aux régions à climat doux, comme la côte méditerranéenne et les zones du Sud-Ouest et du Grand Ouest que  dans les régions montagneuses et au Nord.