Chauffe-eau et ballon d’eau chaude pour produire votre ECS
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Sommaire
Pour chauffer l'eau utile aux besoins sanitaires d'une habitation, on peut s'équiper d'un chauffe-eau. Il en existe de nombreux types, qui diffèrent notamment selon l'énergie permettant de produire l'eau chaude sanitaire (ECS) : rayonnement solaire, calories de l'air, de l'eau ou du sol, gaz ou électricité. Connaître les spécificités de chacun permet de mieux faire son choix.
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Le chauffe-eau solaire, respectueux de l'environnement mais coûteux
Le chauffe-eau solaire individuel (CESI) fonctionne en captant les rayons du soleil grâce à des panneaux solaires. Quatre types de CESI existent :
- Le CESI monobloc : fonctionnant sans électricité, son ballon se trouve au-dessus des panneaux solaires. Une fois chaud, le liquide caloporteur remonte vers le ballon et transmet sa chaleur à l'eau. Refroidi, il redescend vers les panneaux. Ce cycle fonctionne en permanence sauf la nuit et lorsque l'ensoleillement est insuffisant.
- Le CESI à thermosiphon : il fonctionne comme un appareil monobloc mais les panneaux et le ballon peuvent être séparés. Cependant, le ballon doit être impérativement situé plus haut que les panneaux. Ainsi, grâce au principe du thermosiphon, l'eau chaude, de densité inférieure à l'eau froide, monte.
- Le CESI à circulation forcée : la circulation du fluide caloporteur est assurée par une pompe donc le ballon peut être installé loin des panneaux solaires. Un circuit sert au réchauffement du fluide et un autre pour l'acheminement de l'eau vers les robinets.
- Le CESI à auto-vidange : quand l'équipement est à l'arrêt, le circuit solaire se remplit d'air à la place du liquide caloporteur qui descend dans le système. Les risques de surchauffe en été et de gel en hiver sont diminués.
Schéma de fonctionnement du chauffe-eau électrique
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Un équipement écologique mais un investissement conséquent
Le CESI a de nombreux points forts :
- un équipement écologique : il ne dégage aucun gaz à effet de serre et utilise une source d'énergie renouvelable,
- entretien léger et durabilité estimée à 20 ans environ
- éligible aux aides gouvernementales et locales relatives à la rénovation énergétique
- possibilité de fournir, en plus de l'eau chaude sanitaire, l'eau chaude pour le chauffage
Ses principaux inconvénients sont :
- coût élevé : son prix est supérieur à celui des chauffe-eau traditionnels et celui de son ballon également
- nécessité d'investir dans un ballon très bien isolé pour avoir de l'eau chaude le matin car le chauffe-eau solaire ne fonctionne pas la nuit
- appareil moins performant en hiver : il requiert donc un système de chauffe complémentaire en appoint
Un coût important
Un chauffe-eau solaire coûte environ entre 2 000 et 6 500 € et un kit monobloc d'appoint entre 150 et 2 000 € en fonction du nombre de litres (pouvant atteindre jusqu'à 160 litres). Il faut ajouter au prix du dispositif le coût de son installation par un professionnel. Par contre, plusieurs subventions permettent de réduire le coût total du projet.
Le chauffe-eau thermodynamique, composé d'une PAC et d'un ballon
Cet équipement intègre un ballon et une pompe à chaleur (PAC) qui lui permet de récupérer les calories présentes dans l'air, l'eau ou le sol pour chauffer de l'eau. Trois principaux types de chauffe-eau thermodynamique (CET) existent :
- Le CET sur air extrait, intérieur ou extérieur : cet équipement est associé à une ventilation mécanique contrôlée (VMC). La PAC aspire l'air qui est ensuite comprimé. Sa température augmente et sa chaleur est transmise à l'eau du ballon via un condenseur. Pour terminer le cycle, le fluide passe dans un détendeur et perd toute sa chaleur. L’air refroidi est expulsé.
- Le CET géothermique : la PAC récupère la chaleur dans le sol grâce à une sonde enfouie dans la terre. La température du sol étant relativement stable, les performances de ce système sont homogènes au fil des saisons.
- Le CET héliothermique : il couple des panneaux solaires et une PAC puisant l'énergie dans l'air, le sol ou l'eau
Un appareil économe mais bruyant
Les principaux avantages du CET sont :
- il consomme moins d'électricité qu'un ballon d'eau chaude traditionnel,
- il utilise une source d'énergie inépuisable (air ou sol),
- il rejette moins de CO2 que les chauffe-eau fonctionnant avec des énergies fossiles,
- il est éligible à certaines aides gouvernementales.
Il possède aussi des points faibles :
- il faut bien réfléchir à son implantation car il peut être source de bruit (notamment à cause du ventilateur),
- sa durée de vie moyenne est relativement courte (environ 6 à 8 ans),
- il doit être entretenu par un spécialiste une fois par an,
- il utilise des fluides frigorigènes, qui sont des gaz à effet de serre.
Un prix d'achat raisonnable
Un CET coûte en moyenne entre 2 300 et 3 500 € auxquels il faut ajouter le prix de la main d'œuvre. À condition de faire appel à un professionnel, la TVA à taux réduit s'applique sur l'achat et l'installation de l'appareil. Le CET est également éligible au Crédit d'Impôt pour la Transition Énergétique (CITE) s'il satisfait à un certain nombre de critères techniques concernant notamment son efficacité énergétique.
Le chauffe-eau au gaz, un bon rendement pour un investissement modéré
Le chauffe-eau au gaz produit l'ECS du domicile grâce à la combustion du gaz. Plusieurs types de chauffe-eau à gaz existent :
- chauffe-eau instantané : il chauffe l'eau en fonction des besoins des résidents. Sa capacité et son débit sont faibles. Il n'assure pas forcément une température constante.
- chauffe-bain : chauffe-eau instantané offrant un débit supérieur (de l'ordre de plus de 10 l/mn) à celui du modèle instantané classique
- chauffe-eau à accumulation (ou ballon d'eau chaude à gaz) : il contient un brûleur placé dans l'intérieur du réservoir et un thermostat. L'évacuation des gaz brûlés se fait via le conduit de la cheminée ou par une ventouse débouchant sur l'extérieur.
Le chauffe-eau à gaz peut être associé à un chauffe-eau solaire ou thermodynamique.
Un appareil efficace mais des contraintes pour son installation
Les points forts du chauffe-eau à gaz sont principalement :
- son rendement correct*,
- la rentabilité de l'investissement,
- sa moindre consommation énergétique par rapport aux chauffe-eau électriques,
- le modèle à accumulation chauffe plus rapidement qu'un chauffe-eau électrique.
Parmi ses inconvénients, on peut citer :
- une installation contraignante pour le modèle instantané : interdite dans les salles de bains, séjours, chambres et pièces ventilées uniquement par VMC. Cet appareil doit impérativement bénéficier d'une aération naturelle par une fenêtre.
- le chauffe-eau instantané à gaz fournit au maximum 50 l d'eau chaude
- le modèle à accumulation nécessite une évacuation des gaz brûlés
- il requiert un entretien annuel obligatoire
- le gaz est une source d'énergie non renouvelable
*Le rendement énergétique désigne le rapport entre l’énergie nécessaire à un équipement pour fonctionner (l'énergie absorbée) et sa capacité à produire lui-même de l’énergie (l'énergie utile).
Un coût variant en fonction du modèle
Les prix moyens pour un chauffe-eau à gaz sont de l'ordre de :
- appareil instantané : de 250 à 700 €,
- chauffe-bain : entre 300 et 550 €,
- appareil à accumulation : de 450 à 2800 €.
⚠️ Fin du CITE (crédit d’impôt pour la transition énergétique)
Le CITE est supprimé pour les dépenses effectuées depuis le 1er janvier 2021. Il est remplacé par le dispositif MaPrimeRénov’.
Le chauffe-eau électrique, un appareil efficace
Les trois principaux types de chauffe-eau électriques sont :
- modèles de petite capacité : ils alimentent un seul point d'eau car leur cuve contient un faible volume (de 10 à 30 l). Ils fonctionnent en continu et sont équipés d'un thermostat.
- appareils instantanés : la production d'eau chaude se fait à la demande et sans stockage.
- cumulus (ou appareils à accumulation) : le réservoir contient une résistance et un thermostat tous deux électriques. L'eau chauffée monte dans la cuve et l'eau froide reste en bas. L'ECS utilisée est remplacée par de l'eau froide qui sera ultérieurement chauffée.
Des avantages et inconvénients liés au type d'appareil
En fonction du modèle choisi, les points forts et faibles varient :
| Modèle | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| petite capacité | chauffage rapide | ne suffit pas pour un besoin quotidien important en ECS |
| instantané | efficace en appoint | énergivore débit limité donc utilisable uniquement pour répondre à de petits besoins |
| cumulus | capacité importante (jusqu'à 200 l) choix du mode de chauffe (en continu ou pendant plusieurs heures consécutives) en chauffant pendant les heures creuses, le coût de production d'ECS est modéré |
attention à la qualité de l'isolation thermique de la cuve la durée de vie dépend de la position de la résistance (en contact direct ou pas avec l'eau) |
Un prix d'achat modéré indépendamment du modèle
On peut acheter un chauffe-eau électrique pour un prix moyen peu élevé, de l'ordre de :
- chauffe-eau de faible capacité : entre 100 et 400 €,
- modèle instantané : de 250 à 400 €,
- cumulus : entre 250 et 1 300 €.
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