Avantages et inconvénients d'un chauffe-eau électrique à accumulation

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Un chauffe-eau est un appareil domestique, agricole ou industriel qui sert à produire de l'eau chaude. Plusieurs sources d'énergies peuvent être utilisées : énergie solaire, électricité, gaz, fioul, thermodynamique (géothermie), pompe à chaleur air /eau et ballon thermodynamique. Quel que soit le type d'énergie, gaz ou électricité, un ballon d'eau chaude à accumulation fonctionne par stockage d'un volume d'eau et demande un temps donné pour sa mise en température.

  • Il existe trois grandes familles de chauffe-eau :

    Il existe 3 grandes familles de chauffe-eau : les chauffe-eau instantanés qui produisent l'eau chaude sanitaire lorsque vous ouvrez le robinet d'eau chaude, les ballons à accumulation qui sont généralement au gaz ou à l'électricité, les appareils mixtes qui possèdent une mini réserve d'eau chaude et qui ne chauffent le complément d'eau chaude qu'au moment du soutirage.

     

    Les appareils à soutirage instantané 

    Chauffe eau gaz réserve Portail habitat Picbleu

     

    Ces appareils chauffent l'eau sanitaire uniquement à la demande, au moment du soutirage : ce sont les chauffe-eau instantanés

     

    Les appareils possédant une mini réserve d'eau chaude et qui chauffent le complément d'eau au soutirage

    Chauffe eau gaz réserve Portail habitat Picbleu

     

    Ces appareils chauffent l'eau sanitaire à la demande, au moment du soutirage mais possèdent déjà une réserve d'eau appelée volume tampon qui améliore la quantité d'eau délivrée plus importante que pour les chauffe-eau instantanés

     

    Les ballons d'eau chaude à accumulation

     

    Le ballon d'eau chaude sanitaire à accumulation est un réservoir d'eau chaude confiné par un isolant thermique permettant de stocker de l'eau chaude pour la délivrer à une installation sanitaire ou de chauffage. Le ballon à accumulation peut être chauffé directement par une résistance électrique ou par un circuit primaire de fluide caloporteur. Dans ce cas, l'énergie thermique peut être produite par une énergie renouvelable ou non (pompe à chaleur, panneaux solaires, chaudière à gaz naturel ou gaz propane, chaudière au fioul domestique, etc.).

    Lorsque le logement était équipé d'un chauffage électrique par effet Joule (convecteurs muraux ou radiants électriques), l'intérêt du ballon à accumulation était de stocker la chaleur produite la nuit pendant les plages horaires de tarif « heures creuses ». Actuellement les tarifs heures creuses ont également perdu tout intérêt.

  • Comment se compose un chauffe-eau électrique ?

    Le chauffe-eau à accumulation électrique possède une grande capacité, car il est composé d'un réservoir, ou ballon d'eau chaude, équipé d'un thermostat et d'une résistance. Le réservoir se divise en deux :

     

    Triangle Portail habitat Picbleu La partie supérieure garde l'eau chaude, qui est chauffée par la résistance.

     

    Triangle Portail habitat Picbleu La partie inférieure se remplit d'eau froide. Le chauffe-eau puise dans cette partie quand le stock d'eau chaude se vide.

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Un thermostat permet de surveiller la température de l'eau chaude.

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  • Comment fonctionne un chauffe-eau électrique ?

    Dans la cuve du chauffe-eau électrique, l’eau contenue est chauffée par une résistance, une fois parvenue à la température souhaitée 65 ° ou 70 °, le thermostat coupe l’alimentation électrique. Lors du soutirage de l’eau chaude en ouvrant le robinet, de l’eau froide provenant de la canalisation d'eau provenant du compteur est transférée en lieu et place de l’eau chaude utilisée refroidissant la réserve. La capacité d'un ballon est donc limitée lors de son utilisation, car l'eau n'est pas chauffée au fur et à mesure de l'utilisation. Les chauffe-eau électriques comme les chauffe-eau thermodynamiques doivent être programmés pour fonctionner en heures creuses.

    Chauffe-eau électrique 200 litres horizontal Portail habitat Picbleu

     

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  • Quels sont les avantages d'un chauffe-eau électrique ?

    Il n'est plus conseillé d’opter pour un chauffe-eau électrique à effet joule. Il faut savoir que les modèles électriques de chauffe-eau souffrent d’un rendement assez médiocre. De même, il faut patienter longtemps avant que la réserve d’eau chaude soit renouvelée, une fois celle-ci épuisée. Le système heures creuses/heures pleines n'offre plus d'intérêt en raison de l'augmentation des différents barèmes (tous les tarifs intéressants pour les usagers, mais jugés peu rentables par EDF sont corrigés ou supprimés comme l'ancien tarif EJP -effacement jours de pointe-). L'électricité étant amenée à augmenter fortement dans les prochaines années, il est préférable d'opter pour des appareils plus efficients.

    Pourquoi les tarifs et le prix de l'électricité vont augmenter

    OK Portail habitat Picbleu Les avantages

    Triangle Portail habitat Picbleu Le volume et le poids par rapport à un ballon thermodynamique qui mesure 1,90 x 0,60 x 0,70 m environ et pèse environ 400 kg

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Branché à un contacteur électrique, l'appareil ne fonctionnera que pendant les heures creuses (entre 22 h 30 et 6 h)

    (si vous avez opté pour ce type d'abonnement EDF. Cependant, il est possible de relancer manuellement le chauffe-eau en heures pleines en cas de besoin (en présence de nombreuses personnes).

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Le prix d'un chauffe-eau électrique type ballon varie entre 200 € et 1 500 €. La différence de prix s'explique par la capacité du ballon et du choix de la résistance.

  • Quels sont les inconvénients d'un chauffe-eau électrique ?

    OK non Portail habitat Picbleu Les inconvénients

    Triangle Portail habitat Picbleu En raison de son rendement médiocre, le chauffe-eau électrique est interdit dans les maisons neuves

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Le chauffe-eau électrique met plus de temps à amener l'eau à la bonne température qu'un chauffe-eau instantané (8 heures).

     

    Il est également plus long à acheminer l'eau chaude jusqu'à chaque robinet. 

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Le ballon peut contenir des bactéries si la température n'est pas assez élevée

     

    Triangle Portail habitat Picbleu L'anode se change tous les 5 ou 10 ans au maximum pour les modèles haut de gamme

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Le chauffe-eau est l'appareil le plus coûteux pour produire de l'eau chaude sanitaire

     

    Triangle Portail habitat Picbleu En cas de besoin de chauffer l'eau en continu, le coût devient prohibitif

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Pour les besoins importants, il faut multiplier par 3 les besoins de base

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Un détartrage est obligatoire environ tous les deux ans.

     

    Triangle Portail habitat Picbleu L’entartrage réduit la production de chaleur et donc fait grimper la consommation d'électricité.

     

    Triangle Portail habitat Picbleu  Il est nécessaire d'isoler votre chauffe-eau électrique dans une pièce tempérée pour éviter qu'il ne consomme trop :

     

    (augmentation du temps de chauffe, perte d'énergie et énergie pour chauffer l’eau).

  • Un remplaçant beaucoup plus économe : le chauffe-eau thermodynamique

    Pour la production de l'eau chaude sanitaire domestique (cuisine, bain, douche) un nouveau système à été conçu : le chauffe-eau thermodynamique avec des avantages et des inconvénients. Le principe est simple : une pompe à chaleur a été intégrée à un ballon d’eau chaude type électrique. Leur fonctionnement est simple : l’aspiration de l’air ambiant (soit l'air extérieur ou l'air extrait de la VMC) permet de récupérer les calories et les transmettre à l’eau stockée dans la réserve du  ballon. Les fabricants annoncent généralement des Cop (coefficients de performance) de 3,3 à 3,7. En théorie, lorsque l'appareil consomme 1 kWh d’énergie électrique, il restitue 3,3 à 3,7 kWh pour chauffer l'eau chaude sanitaire.

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  • L'économie réalisée de 60 % est celle comparée à un ballon électrique

    Une étude du COSTIC (Centre d'Études et de formation en génie Climatique) démontre que le COP avoisine les 1.6, 1.8, 1.9 suivant les modèles dans le cas le plus favorable. Cette étude demandée par des organismes professionnels ainsi que l'ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'Énergie) n'a pas été rendue publique, les fabricants n'ayant pas d'intérêt à voir se diffuser cette étude défavorable qui devait être publiée par l'ADEME en février 2011. Pour les vendeurs, le chauffe-eau thermodynamique permettrait de réaliser 60 % d'économies sur la facture d'eau chaude sanitaire mais ce comparatif est effectué par rapport à un chauffe-eau électrique classique qui est un système très médiocre et dont l'usage n'est pas recommandable tant pour le coût à l'usage très élevé, le confort ainsi que son impact sur l'environnement (effet joule).

    Le chauffe-eau thermodynamique : un appareil dont la pose demande l'expertise d'un professionnel qualifié.

     

    Comment bien choisir et installer un chauffe-eau thermodynamique ?

  • Le chauffe-eau thermodynamique : avantages et inconvénients

    Quels sont les avantages et les inconvénients d'un chauffe-eau thermodynamique ? Tout d'abord, il faut savoir que l'efficacité réelle des chauffe-eau thermodynamiques est surtout intéressante lorsqu'elle est comparée au ballon électrique à effet joule qui équipe de nombreux logements neufs en raison d'un prix d'achat faible. Les vendeurs annoncent donc des économies relatives puisque comparées à des ballons électriques.

     

    Les avantages et inconvénients du chauffe-eau thermodynamique

  • Le chauffe-eau thermodynamique est relativement coûteux

    Le chauffe–eau thermodynamique est relativement coûteux, en moyenne 3500 € installation comprise (contre 1000 € pour un ballon conventionnel à effet joule) et demande l'expérience d'un professionnel qualifié pour le mettre en oeuvre. Les contraintes d'un chauffe–eau thermodynamique sont avérées et contradictoires (voir plus bas les contraintes d'installation). Le principe même du chauffe–eau thermodynamique doit être revu afin d'avoir un fonctionnement satisfaisant, les fabricants doivent revoir le cahier des charges pour proposer un appareil digne de concurrencer par exemple le solaire thermique, plus abouti thermiquement et techniquement. Le seul avantage du chauffe–eau thermodynamique, c’est qu’il bénéficie d’un crédit d'impôt majoré de 10 % pour un bouquet de travaux uniquement sur le matériel.

     

    Quels sont les crédits d'impôt et aides pour le logement

  • Le chauffe-eau thermodynamique : un appareil délicat à installer

    Un chauffe–eau thermodynamique pompe l'air ambiant et doit être installé dans un local de 6 m2 au minimum, l'air de la pièce dans laquelle le chauffe–eau thermodynamique est installé devrait idéalement être à une température ambiante intérieure douce pour une efficacité maximale. Le chauffe-eau thermodynamique doit être placé dans une pièce ou la température reste constante : normalement entre 15 et 35°c. Si la température de l’air ambiant est inférieure à 8°c, la PAC est arrêtée. Lors de son fonctionnement,  il rejette cet air refroidi transformant efficacement la pièce en chambre froide. Pour obtenir des performances satisfaisantes, il est impératif d’aspirer l'air de la VMC qui est à température ambiante, au lieu de l'évacuer au lieu d’utiliser l’air non chauffé ou extérieur.

     

    C'est la seule solution efficace en thermodynamique, mais très complexe à mettre en œuvre dans un logement. D'après certains vendeurs, pour pallier au manque du système, le chauffe-eau thermodynamique pourrait être directement raccordé au circuit solaire. Il deviendrait alors un véritable chauffe-eau solaire individuel (CESI), mais l'intérêt de cette configuration est nul, car il est préférable de fonctionner en totalité à l'énergie solaire. Dans le cas d'installation existante, l’appoint serait assuré par une pompe à chaleur ou raccordé à une chaudière ce qui offre peu d'intérêt.Le chauffe-eau thermodynamique doit être installé dans un local situé en dehors de l'espace climatique habitable chauffé. De plus, une très bonne isolation entre les deux zones doit être réalisée afin d’éviter de refroidir le logement. Paradoxalement si l’on veut obtenir un rendement correct, il faut renoncer à installer l'appareil dans un local où l'air ambiant peut descendre à moins de 10 °C. Un choix complexe difficile à mettre en œuvre malgré les déclarations simplificatrices des vendeurs et installateurs. 

     

    Règle installation et pose 5 type chauffe-eau thermodynamique

  • La notion de COP théorique et performance réelle

    Comme pour les pompes à chaleur, il existe une différence notable entre le COP théorique (rendement conventionnel) annoncé par le fabricant de chauffe–eau thermodynamique en laboratoire et la performance énergétique réelle mesurée sur le terrain, en situation pendant une année complète. La performance énergétique est l'élément le plus important pour l'usager car sa facture énergétique en dépendra. À la demande de plusieurs organismes dont l'Ademe (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) des études ont été menées sur le coefficient Cop, annoncé à plus de 3 par les constructeurs. Le Costic (Centre d'études et de formation en génie climatique) a effectué des tests en laboratoire grandeur nature des performances chauffe-eau thermodynamiques. 

     

    Paramètres modifiant le rendement du chauffe-eau thermodynamique

  • Des conclusions différentes de celle des fabricants de ballons thermodynamiques

    Les conclusions sont différentes des résultats des fabricants. Le rapport du Costic indique. « Il existe une différence notable entre le Cop constructeur et la performance réelle de l'installation »

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Le Cop réel mesuré avoisine en réalité 1,8 

     

    (cette valeur se dégradant encore si l'air aspiré par le chauffe–eau thermodynamique est prélevé dans un volume non chauffé ou à l'extérieur).

     

    Triangle Portail habitat Picbleu Ce facteur diminue également si les besoins en eau chaude sanitaires sont faibles.

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    Tous les savants, scientifiques, sociologues, ingénieurs sont confrontés à la même problématique : celle d’étudier un élément aux propriétés observables définies et donc limitées. La loupe et le microscope font donc perdre de vue qu'un objet s'insère dans un ensemble de relations et de processus.

    Afin de pouvoir saisir le réel, il est indispensable de sortir de tous les cadres, il faut étudier des savoirs portant sur des objets très éloignés du sujet traité et explorer ce qui se cache derrière les formes observables du monde. En faisant référence au célèbre aphorisme d'Abraham Maslow « Si le seul outil que vous avez est un marteau, vous tendez à voir tout problème comme un clou » (The Psychology of Science, 1966).

    L'hyper spécialisation dans le fonctionnement de la société humaine occidentale ne donne qu’une vue partielle de la complexité du Monde.

     Aphorisme d'Abraham Maslow


    Le généticien pensera que la génétique sauvera l’humanité, l'architecte s’imaginera que ses réalisations ne sont pas simplement des moyens physiques, mais qu’ils possèdent une portée philosophique supérieure. L’humain, qu’il soit scientifique, religieux ou créateur est un animal social qui partage ses idées, ses conceptions de la vérité, ses valeurs nobles ou celles qu'il attribue à la beauté si bien que par la loi universelle de la convergence, les individus finissent par suivre les mêmes voies. Les informations sont dispersées et semblent sans relations dans le mode dans lequel nous vivons. Dans certains cas, il y a des interdépendances, mais qu’on ne doit pas confondre avec l’interdépendance quantique qui repose sur des superpositions d’états, des complexités extrêmes, des apories à large échelle et nul doute, des processus de calcul quantique. Des intrications incluant des informations en relation avec un ensemble de « constituants quantiques ».

     

    Nos convictions et nos certitudes sont parfois trompeuses : « Ce qui nous paraît être de la matière solide n'est constitué en réalité que de particules vibratoires tournoyant dans un grand vide à une telle vitesse qu'elle nous donne une impression de solidité. Si le mouvement de ces particules cessait tout à coup comme un ventilateur qui s'arrête, il n'y aurait plus que du vide. Nous sommes en réalité de l'énergie informatisée en action ».

     

    Source CERN (Centre Européen de Recherche Nucléaire Genève), Travaux sur les anneaux d'accélération des particules.

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