Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Un chauffe-eau thermodynamique (CET) se compose principalement :

• d’une pompe à chaleur (PAC) intégrée ;
• d’un ballon de stockage de l’eau ;
• d’une résistance électrique fixée à l’intérieur du cumulus pour un appoint si nécessaire.

Son principe de fonctionnement se base sur l’aérothermie. Le chauffe-eau thermodynamique capte les calories présentes dans l’air ambiant de votre logement pour chauffer l’eau sanitaire. Regardons plus en détail les étapes de fonctionnement d’un ballon thermodynamique :

• aspiration de l’air ambiant par un ventilateur ;
• extraction des calories présentes dans l’air par la pompe à chaleur ;
• chauffage d’un fluide frigorigène circulant en circuit fermé et rejet de l’air dans la pièce ou à l’extérieur ;
• passage du fluide d’un état liquide à un état gazeux ;
• compression du gaz dans un compresseur ;
• augmentation de la température et de la pression du gaz ;
• transfert de la chaleur via un échangeur thermique ;
• chauffage de l’eau sanitaire ;
• refroidissement du liquide frigorigène.

L’utilisation d’un chauffe-eau thermodynamique constitue une option à la fois performante et durable pour le chauffage de l’eau chaude sanitaire (ECS). Voici les points forts qu’elle présente :

• réalisation jusqu’à 70 % d’économies d’énergie grâce à la pompe à chaleur du chauffe-eau (la consommation d’un chauffe-eau thermodynamique est trois fois moindre que celle d’un ballon à accumulation électrique standard) ;
• réduction de votre empreinte carbone grâce à l’utilisation d’une source d’énergie renouvelable, l’air ;
• amélioration de votre confort de vie grâce à sa capacité de chauffage d’un volume d’eau important ;
• éligibilité à des aides financières pour son achat et son installation (MaPrimeRénov’ entre 400 € et 1 200 €, TVA à 5,5 %, prime CEE, Éco-PTZ).

Rappelons le : le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique repose sur la technologie de la pompe à chaleur. Cette dernière utilise les calories de l’air pour chauffer l’eau sanitaire. Sans un apport suffisant d’air en continu, le fonctionnement de ce système de chauffage est alors compromis.

Indispensables au bon fonctionnement de votre ballon thermodynamique, les sources d’air peuvent être de nature différente :

• l’air intérieur du local non chauffé où se trouve votre équipement : attention, si la température de la pièce est inférieure à 5 °C, le rendement de l’appareil diminue ;
• l’air issu d’une ventilation mécanique contrôlée (VMC) : le raccordement de votre chauffe-eau à une VMC simple ou double-flux lui permet de récupérer l’air chaud vicié extrait par la ventilation avant évacuation vers l’extérieur (valorisation d’une énergie qui serait alors perdue) ;
• l’air extérieur : plus rare, cette source d’air a une efficacité moindre en hiver. Elle nécessite aussi la connexion du CET à un bloc extérieur de récupération d’air.

Parfois, la source d’air ne suffit pas à produire assez d’eau chaude sanitaire. C’est à ce moment-là qu’entre en jeu la résistance électrique. Cet appoint permet :

• de prendre le relais lorsque la température extérieure est trop basse : autour de 5 °C, le rendement de la PAC diminue. La résistance chauffe l’eau en utilisant de l’électricité ;
• de fournir assez d’eau chaude lors d’une forte demande : elle se met en marche pour chauffer rapidement l’eau et limiter les temps d’attente.

Certains modèles de chauffe-eaux thermodynamiques sont équipés d’un mode “marche forcée”. Il suffit d’activer de façon manuelle la résistance électrique. Utilisez ce mode avec précaution pour éviter une consommation d’électricité élevée.

Vous l’aurez compris. Le choix du bon dimensionnement de votre installation de chauffage est primordial pour limiter l’usage de la résistance.

Pour savoir si l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique est une option envisageable pour votre logement, posez-vous les questions suivantes :

• Votre habitat dispose-t-il d’une pièce adaptée pour son installation ? Un chauffe-eau thermodynamique a besoin d’un volume d’air suffisant autour de lui. Privilégiez un local type garage ou buanderie d’une superficie d’au moins 20 m² (10 m³ d’espace libre) ;
• quel est le climat de votre région ? Le rendement d’un ballon thermodynamique, équipé d’un groupe extérieur, est optimal dans une zone exposée à un climat tempéré. A contrario, il est plus faible dans une région froide ou montagneuse ;
• quels sont vos besoins réels en eau chaude sanitaire ? Selon la taille de votre foyer, optez pour un chauffe-eau à la contenance adaptée (150 à 200 l pour 2 à 3 personnes, 250 l pour 4 personnes, 300 l pour 5 personnes ou plus) ;
• quel est le type de ventilation de votre habitat ? La présence d’une VMC est une option pertinente pour la récupération de chaleur ;
• quel est votre budget ? Le prix d’un ballon d’eau chaude thermodynamique est compris entre 1 500 € et 3 500 €, pose incluse. Avec une consommation plus basse en électricité, le retour sur investissement est de 5 à 7 ans.