Chauffe-eau thermodynamique ou pompe à chaleur de l’installation : l’eau chaude sanitaire

L’eau chaude de la maison se fait avec la pompe à chaleur de deux façons : avec un chauffe-eau thermodynamique, un appareil à part avec son ballon, ou avec la pompe à chaleur air-eau de l’installation, celle qui chauffe et rafraîchit la maison. Nous expliquons ici quand l’un convient et quand l’autre, à quelle température garder l’eau, quelle taille de ballon choisir et combien on consomme.

Deux voies

• Chauffe-eau thermodynamique : il ne fait que l’eau chaude. Il convient quand le chauffage reste au gaz ou quand on veut remplacer le chauffe-eau électrique.
• Pompe à chaleur air-eau de l’installation : elle chauffe, rafraîchit et fait l’eau chaude avec une seule unité extérieure et un ballon. C’est le choix quand on enlève la chaudière.

Le chauffe-eau thermodynamique

C’est un ballon avec une petite pompe à chaleur dessus : il prend la chaleur de l’air de la pièce où il se trouve, une cave, un garage, une buanderie, et la met dans l’eau. Les nôtres, au propane R290, font 200 et 300 litres, en classe A+, chauffent l’eau jusqu’à 75 °C et travaillent avec l’air de la pièce entre -7 et 43 °C. Selon la norme EN 16147, le modèle de 300 litres atteint un COP de 3,25 avec l’air à 7 °C et de 4,03 avec l’air à 20 °C, et donne 330 litres d’eau à 40 °C. Une résistance de 2 kW est aussi intégrée pour les jours où elle sert. Il brasse 350 m³ d’air par heure et refroidit un peu la pièce : c’est pourquoi il va dans un local non habité.

La pompe à chaleur de l’installation : jusqu’à 70 °C

Si l’on enlève la chaudière, il vaut mieux que la même pompe à chaleur air-eau fasse aussi l’eau chaude : une seule unité extérieure, un ballon dans la maison et une vanne trois voies qui envoie l’eau de la machine au ballon quand il faut. Le propane, R290, pourrait condenser jusqu’à 82 °C ; nous limitons nos machines à 70 °C pour que le compresseur dure plus longtemps. Ces 70 °C servent : entre l’eau qui sort de la machine et celle du ballon il y a environ 4 degrés, sur une de nos installations 48,0 °C au départ et 44,2 °C dans le ballon. Pour avoir 60 °C dans le ballon, la machine doit envoyer au moins 64 °C, et une pompe à chaleur qui s’arrête à 55 °C n’y arrive pas. Comment est faite une machine au propane, c’est dans l’article sur le R290.

À quelle température garder l’eau

Les lignes directrices italiennes sur la légionelle, de 2015, situent le risque avec une eau entre 20 et 50 °C. Dans les installations avec bouclage, elles demandent au moins 60 °C dans les ballons et au moins 50 °C au pied des colonnes de bouclage ; au robinet un mitigeur thermostatique ramène l’eau à 42-44 °C pour ne pas se brûler. La désinfection thermique se fait à 70-80 °C. À la maison, 45-50 °C suffisent pour l’usage quotidien et coûtent moins, et de temps en temps le ballon doit monter en température pour l’hygiène : notre régulation le fait seule.

Quelle taille de ballon

Un petit ballon coûte cher. Avec 300 ou 500 litres, la vanne trois voies tourne trois fois par jour ; avec 100 ou 150 litres, la machine doit passer à l’eau chaude jusqu’à toutes les demi-heures, l’été même pendant qu’elle rafraîchit, gaspille de l’énergie et s’use plus tôt. Si la place manque, mieux vaut un bi-ballon, deux ballons l’un sur l’autre à la place d’un : voir l’article sur le ballon tampon.

Combien on consomme

Pour comparer, on utilise le profil de soutirage L de l’étiquette européenne : 11,655 kWh de chaleur par jour, 4 254 kWh par an (Règlement UE 814/2013). Un chauffe-eau électrique prend tout à l’électricité : 4 254 kWh. Un chauffe-eau thermodynamique avec un COP de 3,25 en prend environ 1 300, avec un COP de 4,03 environ 1 050 : d’un tiers à un quart. La pompe à chaleur de l’installation est du même ordre : à 55 °C notre SP 10 atteint un COP de 3,53 avec l’air à +7 °C. Le calcul complet pour la maison est dans l’article sur la consommation.

Avec le photovoltaïque

L’eau chaude est la façon la plus simple d’utiliser l’électricité des panneaux : le ballon est une batterie d’eau. Sans batteries, mieux vaut la chauffer aux heures de soleil ; avec batteries, n’importe quelle heure va. Voir l’article sur pompe à chaleur et photovoltaïque.

Que choisir

Chauffage au gaz qui reste, ou chauffe-eau électrique à remplacer : le chauffe-eau thermodynamique. Chaudière à enlever : une seule pompe à chaleur air-eau pour le chauffage, le rafraîchissement et l’eau chaude, avec un ballon de 300 litres ou plus. Pour une maison on va en général jusqu’à 20 kW.

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