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Eau chaude sanitaire

 

La production d’eau chaude sanitaire

Avec l’amélioration de l’isolation des bâtiments, la part d’énergie dévolue à l’eau chaude ne cesse de croître – justement parce que celle du chauffage diminue spectaculairement. Dans un bâtiment Minergie, par exemple, la production d’eau chaude représente environ 50% des besoins de chaleur, alors qu’elle compte pour moins de 20% dans un bâtiment typique des années 1970, qui consomme 4 à 5 fois plus d’énergie au total.

4 à 8 mois de chauffage, mais 12 mois d’eau chaude

La période officielle de chauffage s’étend de la mi-octobre à la mi-mai, soit 7 mois par an. Il faut y ajouter aussi les séries de jours dont la température moyenne ne dépasse pas 12°C, qui sont aussi considérés comme des "jours de chauffage". Cependant, la période de chauffage n’est pas la même pour tous. Dans un bâtiment mal isolé et qui profite peu du soleil, elle correspond généralement à la définition officielle – en altitude, le chauffage peut même fonctionner pendant plus de 8 mois. Mais dans un bâtiment bien conçu et bien isolé, elle se limite aux 4 ou 5 mois les plus froids. Par contre, la période de production d’eau chaude pour la cuisine et la salle de bains (eau chaude sanitaire) est la même pour tous les bâtiments: 12 mois par an.

Ainsi, dans le choix d’une installation de chauffage, on a intérêt à réfléchir "chauffage" ET "eau chaude sanitaire" comme deux sujets séparés – même s’ils sont liés. On verra alors que l’option des capteurs solaires thermiques s’impose bien souvent pour l’eau chaude. Car plus on va vers les beaux jours, et plus les capteurs peuvent assumer seuls la production, même par ciel voilé: une fois terminée la saison de chauffage, le bâtiment produit son eau chaude en ne dégageant ni pollution, ni CO2. Et s’il est relié à un réseau de chauffage à distance, il contribue à la baisse des besoins de chaleur de l’ensemble.

 

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À la fois bouilloire et thermos

Le chauffe-eau, qu’on appelle aussi "ballon" ou "boiler" (bouilleur), est un gros récipient bien isolé qui sert à chauffer un stock d’eau pour la cuisine ou la salle de bain.

Dans les immeubles, il y a souvent une pompe qui fait tourner l’eau dans le circuit afin qu’il y ait toujours de l’eau chaude aux robinets des étages, sans qu’il soit nécessaire de laisser longuement couler le robinet. Même sans pompe, la pression dans le réseau public suffit généralement à pousser l’eau (chaude et froide) dans les étages.

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Eau chauffée par la chaudière

Une chaudière à combustible (bois, gaz ou mazout) – ou une pompe à chaleur – élève la température de l’eau sanitaire à l’aide d’un circuit de chauffage fermé muni d’un serpentin.

Chaque fois qu’on tire de l’eau chaude, le volume manquant dans le boiler est remplacé par de l’eau froide, d’où la mise en route la chaudière.

Eau chauffée par l’électricité

L’installation est simple, mais le rendement est très mauvais en comparaison d’une pompe à chaleur qui peut produire autant d’eau chaude avec deux tiers d’électricité en moins.

Un chauffe-eau électrique fonctionne généralement la nuit, au moment où la demande d’électricité est faible et le prix du courant plus bas. Durant la journée, il faut donc utiliser l’eau chaude avec parcimonie pour ne pas devoir relancer le chauffage.

Certains boilers possèdent un chauffe-eau électrique de secours, en plus du circuit de la chaudière.

Le solaire en prévision

Lorsqu’on doit changer de chauffe-eau, il vaut la peine d’envisager l’option solaire – même si on n’a pas l’intention d’installer immédiatement les capteurs. Car certains modèles peuvent recevoir deux corps de chauffe (boilers à deux "registres" ou "bivalents"): l’un pour le circuit de la chaudière ou de la pompe à chaleur, l’autre pour le circuit solaire qui peut être installé ultérieurement.

Pour une maison individuelle (4 personnes), un boiler normal contient 200-300 litres et un boiler solaire 400-500 litres.

Eau chauffée en priorité par le soleil

Pour une installation solaire, on choisit un boiler d’une plus grande capacité, afin de pouvoir profiter des jours d’ensoleillement pour stocker assez d’eau chaude.

La chaudière (ou la pompe à chaleur) se met en route seulement si le soleil ne parvient pas à chauffer suffisamment l’eau. C’est pour cela qu’on parle de "chauffage d’appoint".

Entartré par le calcaire

Les sels minéraux présents naturellement dans l’eau forment des cristaux qui se déposent peu à peu sur le corps de chauffe (serpentin) et le fond du boiler: c’est ce fameux calcaire, appelé aussi "tartre".

Le calcaire empêche la chaleur de bien diffuser, réduisant ainsi le rendement énergétique de l’installation. Et en s’accumulant dans le fond du boiler avec les années, il diminue sa capacité de stockage d’eau chaude. Plus la température de l’eau est élevée, plus le calcaire se forme.

Un boiler nécessite un détartrage régulier. Les boilers en acier – plus cher à l’achat – ont besoin de moins d’entretien que ceux en fonte émaillée, ce qui les rend moins cher sur le long terme.

 

Le chauffe-eau : à la fois bouilloire et thermos

À l’exception des petits systèmes à gaz qui s’enclenchent au moment où le robinet s’ouvre, l’eau chaude sanitaire est généralement produite dans un gros cylindre bien isolé qu’on appelle "chauffe-eau", "ballon", "bouilleur" ou "boiler". Ce cylindre sert à la fois de marmite et de thermos de stockage (accumulateur isolé). À l’intérieur, il peut renfermer un ou plusieurs échangeurs de chaleur. Le plus simple est une résistance électrique, dont l’efficacité énergétique est très mauvaise – d’où la tendance à en restreindre ou interdire l’usage. Si le chauffe-eau est associé à une chaudière ou à une pompe à chaleur, c’est un serpentin d’eau de chauffage qui transmet indirectement sa chaleur à l’eau potable. Et lorsqu’il y a des capteurs solaires thermiques, le chauffe-eau comporte deux serpentins (on dit qu’il est "bivalent"): un premier, en bas, qui amène la chaleur des capteurs, et un second, en haut, qui achève de monter la température de l’eau avec la chaudière ou la pompe à chaleur (appoint de chaleur).

Chauffe-eau à pompe à chaleur (cepac)

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Un CEPAC (chauffe-eau à pompe à chaleur), appelé aussi "chauffe-eau thermodynamique, utilise jusqu’à deux tiers de moins d’électricité qu’un chauffe-eau électrique. Celui-ci est installé dans la cave, dans une pièce attenante à un garde-manger dont il refroidit et déshumidifie l’air. Il peut fonctionner en tandem avec des panneaux solaires photovoltaïques.

CEPAC = Chauffe-Eau avec Pompe À Chaleur

Il existe aussi des chauffe-eau indépendants, c’est-à-dire non couplés au système de chauffage, qui intègrent une pompe à chaleur. Dénommés CEPAC ou "chauffe-eau thermodynamiques", ils consomment jusqu’à trois fois moins d’électricité qu’un chauffe-eau électrique ordinaire.

Le choix des robinets et des pommeaux de douche a une grande influence sur la quantité d’eau chaude (et froide) consommée. Une étiquette-énergie permet désormais de comparer les dispositifs les plus efficaces d’après leur débit. De même, en choisissant un lavabo ou une baignoire, on se renseignera sur le volume d’eau qu’il faut y verser pour faire la vaisselle ou se baigner.

La température de l’eau chaude

À la sortie du robinet, l’eau chaude sanitaire doit avoir au moins 50°C pour éviter que des microorganismes pathogènes se développent dans les conduites. Il lui faut donc atteindre toute l’année 55-60°C au sortir du chauffe-eau, ou davantage si elle doit parcourir un long chemin dans une tuyauterie mal isolée.

En hiver, dans un bâtiment peu performant, l’eau qui circule dans la tuyauterie du chauffage central est à peu près à la même température que l’eau chaude du robinet (50-60°C). La chaudière fonctionne donc au même régime quand elle travaille pour les radiateurs ou pour les robinets. Alors que dans un bâtiment économe en énergie, la température de l’eau de chauffage est beaucoup plus basse que celle de l’eau chaude: 30-35°C suffisent pour des chauffages par le sol ou des radiateurs modernes de très grande surface.

 

www.pac.ch, Groupement professionnel suisse pour les pompes à chaleur

www.garantie-de-performance.ch, pour que l’installation de chauffage fonctionne comme prévu