Guide technique du chauffe-eau thermodynamique CETD

Avec la nouvelle réglementation thermique, le chauffe-eau thermodynamique est une excellente solution permettant d’atteindre le seuil de consommation exigé par la RT 2012 dans les logements neufs, là où le chauffe-eau électrique traditionnel ne pourra plus être installé. De plus, même en rénovation, économiquement parlant, l’installation d’un chauffe-eau électrique (cumulus) n’est plus du tout intéressant : un chauffe-eau de 300 litres « standard » donne une consommation d’environ 300 euros/an quand un chauffe-eau thermodynamique réduit la consommation d'Eau Chaude Sanitaire à seulement 90 euros/an. Ainsi, grâce au crédit d’impôt actuel (36% en 2011 pour les modèles éligibles – lire arrêté du 30 décembre 2010, exigences sur les valeurs de COP), le retour sur investissement se situe à moins de 4 ans ! Enfin, dans le bilan énergétique de l'habitat BBC, les besoins de chauffage étant réduits, c'est le poste « eau chaude sanitaire » qui représente la plus grande part de la consommation annuelle et qui doit être optimisée.

Guide d’installation d’un chauffe-eau électrique

Bien que semblant une opération à la portée de tout bon bricoleur, l’installation d’un chauffe-eau électrique nécessite le savoir-faire d’un professionnel, conformément aux normes en vigueur et à la notice technique du produit. Le respect de ces règles est impératif pour que la garantie du fabriquant soit valable et surtout pour éviter tout dommage entraînant parfois de lourds préjudices. Quelles sont ainsi les règles à appliquer pour les raccordements hydrauliques et électriques, et pour la mise en place du chauffe-eau électrique, et les risques encourus en cas de non-respect de celles-ci.

Raccordements hydrauliques

L’utilisation du PER en sortie directe d’eau chaude est interdite. Dans le cas d’un raccordement PER, il est obligatoire d’utiliser un mitigeur thermostatique en sortie d’eau chaude pour obtenir une eau à 60°C maximum. Dans le cas contraire, le PER peut éclater sous l’effet de la température provoquant une inondation.

Le raccordement sur la sortie d’eau chaude se fait obligatoirement avec un manchon fonte, acier, ou un raccord isolant (raccord diélectrique) afin d’éviter la corrosion de la tubulure (contact direct fer-cuivre). Les raccords laiton sont interdits à ce niveau (NFC 15-100). Dans le cas contraire, une fuite au niveau du piquage eau chaude peut se produire, ou la cuve peut se corroder par l’extérieur.

Il faut prévoir un réducteur de pression entre le groupe de sécurité et l’arrivée d’eau froide si la pression du réseau d’eau froide est supérieure à 5 bars, en le positionnant impérativement sur l’arrivée d’eau générale après compteur et non pas sur le chauffe-eau (pas de réducteur entre le groupe de sécurité et l’entrée eau froide). Dans le cas contraire, une surpression peut se produire dans le chauffe-eau et l’éclatement de ce dernier suivi d’une inondation pouvant causer l’effondrement du plafond.

L’eau alimentant la production d’eau chaude sanitaire doit répondre au DTU 60.1 additif n°4 (dureté minimal de 15°F). En présence d’un adoucisseur, celui-ci doit être parfaitement réglé. Dans le cas contraire, une eau trop agressive percera la cuve, suivit la encore d’une inondation.

Un groupe de sécurité, conforme à la norme NF EN 1487, est obligatoirement visé sur l’entrée d’eau froide du chauffe-eau, aucune vanne d’arrêt ne devant être placée entre ce groupe de sécurité et l’entrée d’eau froide, même dans le cas d’installations avec 2 ballons en série (comportant obligatoirement un groupe de sécurité par ballon). Dans le cas contraire, le groupe de sécurité restera inopérant si la vanne est fermée (notamment de manière accidentelle par un enfant), entrainant une surpression dans la cuve pouvant rompre.

Raccordements électriques

Il faut toujours vérifier le bon serrage des bornes avant de fermer le capot d’un chauffe-eau électrique : les connexions doivent être réalisées de façon telle qu’aucun desserrage ni rupture de brins ne soit possible sous l’effet des échauffements, variations de charge, vibrations des matériaux, dans les conditions de services (NFC 15-100 §526.1). Dans le cas contraire, un échauffement peut entraîner un incendie.

Le raccordement direct sur les résistances du chauffe-eau (sans passer par le thermostat) est interdit : la température de l’eau n’est plus limitée, ni en régulation, ni en sécurité. Dans le cas contraire, risque de rupture de la soudure longitudinale du chauffe-eau, avec vaporisation de l’eau à plus de 100°C dans le logement pouvant entrainer la déformation de tous les composants PVC à proximité (tuyaux, électroménager, tableau électrique…).

Dans le cas de chauffe-eau de plus de 5kW, le thermostat qui équipe le chauffe-eau doit couper une bobine d’un relais contacteur de puissance sans marche forcée. Dans le cas contraire, la marche forcée du contacteur de puissance shunt le thermostat entrainant une surchauffe.

La liaison électrique doit être assurée en câbles rigides de section mini 3x2.5mm² (en monophasé) ou en 4x2.5mm² (en triphasé). En cas de raccordement en fils souples, ceux-ci doivent être impérativement sertis. Dans le cas contraire, il y a risque d’échauffement puis d’incendie.

Mise en place du chauffe-eau

Un chauffe-eau doit toujours être installé dans un local en permanence hors gel. Dans le cas contraire, le groupe de sécurité peut geler empêchant son fonctionnement de sécurité pour limiter la surpression à l’intérieur de la cuve (risque d’inondation).

Pour l’entretien du chauffe-eau, un espace de 500mm est obligatoire en face de chaque équipement électrique et le groupe de sécurité doit être accessible pour être manœuvré régulièrement. Dans le cas contraire, un manque d’entretien peut entrainer des fuites.

Un bac de rétention raccordé au réseau d’eaux usées doit être installé sous le chauffe-eau lorsque celui-ci est placé dans un faux plafond, combles ou au-dessus de locaux habités. Dans le cas contraire, en cas de fuites, des infiltrations d’eau peuvent se produire sur plusieurs étages.

Pour la pose au sol d’un chauffe-eau, il faut utiliser le trépied correspondant au modèle de chauffe-eau, sans jamais le modifier, et obligatoirement fixer solidement le chauffe-eau au mur (norme EN60-335-1 article 20). Dans le cas contraire, la stabilité de l’ensemble ne sera pas assurer pouvant entrainer la chute du chauffe-eau.

Ainsi, comme vous pouvez le constater, l’installation d’un chauffe-eau n’est pas aussi simple qu’il n’y parait et réclame une certaine connaissance des règles en la matière. Comme pour beaucoup d’autres produits techniques, ils sont pourtant vendus en GSB laissant croire le contraire, entrainant malheureusement chaque année de nombreux sinistres, plus ou moins graves (incendies).

Malgré ces recommandations, en cas de sinistre, il faut le déclarer à sa compagnie d’assurances, prendre des photos de l’installation, conserver sur les lieux du sinistre le matériel mis en cause. Après l’accord de l’assurance, procéder à la remise en état de l’installation.

Atlantic Aeraulix : chauffe-eau thermodynamique BBC

Atlantic a profité du dernier salon ENEO de Lyon pour annoncer (enfin) le lancement de son chauffe-eau thermodynamique sur air extrait, dénommé « Aéraulix », qui sera disponible en avril prochain. Il s’agit d’un chauffe-eau thermodynamique BBC sur air extrait, produit 2 en 1 associant la VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) et la production d’eau chaude sanitaire (ECS), permettant de réaliser jusqu’à 75% d’économies.

En effet, tout logement neuf depuis plusieurs années doit obligatoirement posséder une VMC performante afin d’assurer une qualité d'air intérieure permanente et des économies d'énergie en retirant l’humidité des pièces. En revanche, cet air chaud est malheureusement extrait directement sur l’extérieur sans en récupérer de l’énergie.

Le concept de chauffe-eau thermodynamique (CETD) sur air extrait prend alors tout son sens. Grâce à sa pompe à chaleur intégrée, l'Aéraulix récupère 100% des calories de l'air vicié de votre maison pour chauffer votre eau chaude. Ce ballon d’eau chaude, qui intègre une ventilation simple flux compatible Auto, Hygro A, Hygro B et équipé d’un moteur BBC très basse consommation électrique, récupère en effet les calories sur l’air extrait afin de les valoriser sur la production d’eau chaude sanitaire. Le système fonctionne à l’aide d’un seul raccordement électrique pour les deux usages (VMC et ECS) entrainant une économie d’énergie supplémentaire, et offrant aussi l’avantage d’avoir un système 2 en 1 compact plutôt qu’un ballon d’eau chaude plus une ventilation. Il permet de contribuer à limiter les rejets de gaz à effet de serre comme le CO2 : un chauffe-eau thermodynamique rejette ainsi de 15 à 20x moins de CO2/an comparé à une chaudière gaz ou fioul.

D’une capacité de 200 litres, le chauffe-eau pompe à chaleur Aéraulix permet de couvrir les besoins quotidiens en eau chaude d’une famille jusqu’à 6 personnes (équivalent d'un chauffe-eau électrique de 300L) pour des maisons individuelles du T3 au T7 (2 à 6 sanitaires). Avec un COP (coefficient de performance : kWh restitués par rapport aux kWh réellement consommés) allant jusqu’à 4 pour un débit nominal de 265m3/h, il est le plus performant des chauffe-eau sur air extrait. Il est aussi le moins bruyant du marché avec un niveau sonore de 36 dB et très compact avec seulement 590mm de diamètre pour s'intégrer parfaitement dans un placard 600x600. Il bénéficie en outre d’une technologie ACi (anti corrosion intégrale) permettant une protection antitartre et anticorrosion permanente du ballon, Atlantic garantissant sa cuve 5 ans.

Le réglage des modes utilisateurs s’effectue très simplement sur un écran digital en façade du chauffe-eau :

• AUTO : le chauffe-eau s’adapte automatiquement aux besoins des utilisateurs
• ECO : économie d’énergie maximum
• BOOST : pour assurer un besoin ponctuel rapidement avec enclenchement d’un appoint électrique (1800W)
• ABSENCE : met en veille la production ECS en cas d’absence avec la garantie d’eau chaude au retour
• INFO : pour visualiser en direct vos consommations et gérer vos paramètres

Le chauffe-eau thermodynamique sur air extrait représente donc à notre sens la solution d’avenir pour les nouveaux logements basse consommation, et un choix plutôt intéressant en rénovation pour remplacer son vieux chauffe-eau électrique et son ancienne VMC.

COP "réels" des chauffe-eau thermodynamiques CETD

Une récente étude indépendante du Costic sur les chauffe-eau thermodynamique (CETD) indique qu’il existe une différence notable entre la mesure d’un COP (coefficient de performance : kWh restitués par rapport aux kWh réellement consommés) constructeur (selon la norme EN 255-3 et compris en général entre 3 et 4), et la performance réelle une fois installé.

L’étude montre ainsi que l’efficiaité d’un CETD avoisine plutôt les 1,8, valeur qui se dégrade encore si l’on chosit une température de consigne plus élevée, si la température de l’air n’est pas suffisante (air prélevé à l’extérieur ou sur un volume non chauffé), et si les besoins en eau chaude sanitaire sont faibles.

Mais dans tous les cas, même avec un niveau de 1,8, un chauffe-eau thermodynamique reste néanmoins 2 fois plus efficace qu’un simple chauffe-eau électrique (à effet joule).

Chauffe-eau électrique : bien choisir sa capacité

Les chauffe-eau électriques sont une solution très pratique de production d’eau chaude avec un fonctionnement autonome et un entretien réduit au minimum. Mais encore faut-il choisir la bonne capacité (volume ou litrage) en litres de ce dernier. Dans le cas contraire, vous risquez soit de subir par moment un manque d'eau chaude, ou au contraire, d'entretenir un volume trop important par rapport à vos besoins (dépense d'énergie inutile).

La capacité du chauffe-eau est donc choisie en fonction du nombre de pièces (exigences Promotelec), des équipements à desservir, de la nature des eaux, de l'occupation du logement, et bien sûr de vos besoins en eau chaude journaliers, sachant qu'ils sont d'environ en moyenne de 50L d'eau chaude à 40°C par jour et par personne. En cliquant sur le graphique ci-dessous, vous retrouverez un tableau d'aide au choix.

Un autre point important lors de l'achat d'un chauffe-eau est son coefficient V40, un critère de la marque NF Electricité Performance. Il correspond au volume d'eau à 40°C que votre chauffe-eau est capable de vous offrir, volume d'eau chaude disponible pour vos besoins (douche, bain, vaisselle, ...). Ainsi, avec un ballon de 200 litres stockant l'eau à 65°C, vous pouvez utiliser plus de 350 litres d'eau chaude à 40°C (V40=1,75). Méfiez-vous ainsi des chauffe-eau que vous pouvez trouver en GSB (Grande Surface de Bricolage), de catégorie A (voir B) donc de qualité non professionnelle (catégorie "C"), et qui possède un V40 inférieur à 1,30 : à consommation électrique équivalente, ils produisent donc moins d'eau chaude. Mise à part de la faible durée de vie de ces produits, l'économie réalisée immédiatement à l'achat du chauffe-eau sera vite effacée au bout de quelques mois, et votre facture d'électricité s'envolera !

Pour choisir le produit qui vous convient, n'hésitez pas à faire aussi appel à votre installateur (plombier, chauffagiste) qui sera vous conseiller.

Le chauffe-eau électrique est-il bientôt mort ?

Si on se réfère à l’étude que vient de publier Chaffoteaux, d’ici à 2020, les parts du marché français de l’ECS (Eau Chaude Sanitaire) détenues par les différentes familles de systèmes de production d’ECS seront réparties ainsi :

• Chauffe-eau électrique 29% (contre 58% en 2009),
• Chauffe-eau thermodynamique 21% (contre pratiquement zéro en 2009),
• Chaudière mixte 17% (29% en 2009),
• Pompe à chaleur à la fois pour chauffage et ECS 13% (contre pratiquement zéro en 2009),
• Solaire 11% (1% en 2009),
• Appareil à accumulation gaz 3% (4% en 2009)
• VMC double-flux 3%
• Appareil instantané gaz 2% (6% en 2009)
• Chauffage urbain 1% (1% en 2009)
  

Malgré une baisse spectaculaire de ses parts de marché, le chauffe-eau électrique sera donc encore tête. Mais avec la future réglementation RT 2012 fixe la norme BBC (Bâtiment Basse Consommation) comme référence réglementaire. Ainsi tous les bâtiments en neuf (comme en rénovation) devront bientôt consommer moins de 50 kWh/m²/an (ou 80 kWh/m²/an – label Effinergie Rénovation), représentant la consommation en énergie primaire pour le chauffage, l’eau chaude sanitaire, la ventilation, la clim, l’éclairage, les auxiliaires. Et en 2020, le BEPOS (bâtiment à énergie positive) fera sont apparition. Ces normes ne laisseront alors que peu de place à un chauffage électrique direct par effet joule pour les besoins d’eau chaude sanitaire.

Le chauffe-eau thermodynamique viendra alors remplacer petit à petit notre bon vieux cumulus (pour ceux ou le solaire n’est pas possible). Pour rappel, le chauffe-eau thermodynamique fonctionne avec une pompe à chaleur et un COP aux alentours de 3, soit 3 fois moins d’électricité consommée.

Groupe de sécurité : protéger son chauffe-eau électrique

Présent sur toute installation comprenant un ballon de stockage d’eau chaude sanitaire (chauffe-eau, préparateur ECS, ballon de chaudière, …), le groupe de sécurité est un organe indispensable qui rempli plusieurs fonctions :

• Protection contre les excès de pression : lorsque la température de l’eau augmente, cette dernière se dilate dans un volume fixe entraînant l’augmentation de la pression à l’intérieur du ballon ; pour éviter un éclatement de la cuve, la pression ne doit pas dépasser une valeur de sécurité et est donc limitée par la soupape de sécurité préréglée généralement à 7 bar ; pour compenser l’expansion de l’eau, la soupape de sécurité du groupe s'ouvre pour évacuer un peu d'eau et compenser ainsi la dilatation de l'eau. Il est donc normal de constater un faible écoulement (goutte-à-goutte régulier pendant la chauffe) qui correspond en moyenne à 3% du volume du ballon ;
• Protection contre les retours d’eau chaude dans le circuit eau froide : un clapet anti-retour empêche que l’eau chaude à l’intérieur du ballon ne se mélange avec l’eau froide du circuit d’alimentation, dès que la pression du ballon devient supérieure à celle du circuit d’alimentation ;
• Isolation du ballon : un robinet d’arrêt intégré au groupe de sécurité permet de couper le circuit d’alimentation en eau froide si nécessaire (ex : vidange du chauffe-eau, intervention, dépannage …) ;
• Vidange du ballon : la soupape de sûreté peut être actionnée manuellement pour laisser s’écouler l’eau sous pression contenue dans le ballon, cette dernière étant vidangée via un siphon (évitant la remontée des mauvaises odeurs) clipsé ou visé sous le groupe de sécurité ; afin de s’assurer que la soupape de sécurité fonctionne correctement, il faut veiller à l’actionner régulièrement (1 fois par mois par exemple).

Un groupe de sécurité doit être remplacé tous les 3 ans car :

• Le constructeur n'assure pas la garantie des chauffe-eau électriques s'il constate que le groupe de sécurité installé avec le chauffe-eau à plus de 3 ans ;
• En cas de dégâts des eaux du à une fuite du chauffe-eau, vous êtes déclaré responsable par votre assurance si le groupe de sécurité installé avec le chauffe-eau a plus de 3 ans ;

De plus, vous risquez sans vous en rendre compte d’avoir à payer une facture d’eau (très) importante si la soupape est défectueuse et laisse s’écouler en permanence un filet d’eau soit plusieurs litres par jours. iI est donc fortement recommandé de vérifier régulièrement son groupe de sécurité et de le changer par un neuf au moins tous les 3 ans. Si le groupe de sécurité fuit en permanence, il peut s'agir aussi de la présence d’un corps étranger qui empêche l’étanchéité de la soupape (particules de sable ou de calcaire issues du réseau, de tartre formé dans le ballon, ...), ou que la pression ou la qualité de l'eau (corrosive, calcaire) l'a endommagé irrémédiablement. Dans le cas d’une particule, si elle est peu incrustée, ouvrir complètement et rapidement le bouton de manœuvre de la soupape de sécurité peut parfois la chasser. 

Pour limiter les pertes en eau (économies d’eau) et de « fatiguer » prématurément son groupe de sécurité, deux organes complémentaires peuvent être installés :

• Un réducteur de pression ;
• Un vase d’expansion sanitaire.

La consommation d’eau nocturne chutant considérablement, la pression dans le réseau public d’eau potable augmente considérablement. De plus, c’est généralement la nuit que la période de chauffe se déclenche dans le cas des chauffe-électriques afin de bénéficier des compteurs électriques avec tarif heures creuses / heures pleines. Le cumul de la chauffe de l’eau d’un côté, et de l’augmentation de la pression du réseau d’eau de l’autre, fait que la pression s’exerçant sur la soupape de sécurité atteint la valeur de tarage produisant un écoulement d’eau (potable et chauffée) supérieur à la valeur de la dilatation de l’eau, et dans tous les cas, fatigue cet organe de sécurité en étant toujours à la limite de la pression d’ouverture. Afin d’éviter ce phénomène, il est nécessaire de poser un réducteur de pression qui protégera le chauffe-eau électrique des excès de pression.

Enfin, pour limiter encore les écoulements d’eau chaude, l’installation d’un vase d’expansion sanitaire (attention différent d’un vase d’expansion pour le chauffage) peut être utile. Il pourra en effet encaisser la dilatation de l’eau, évitant ainsi que la pression déclenche la soupape de sécurité et laisse s’échapper de l’eau.

Le système ACI Performance sur les Chauffe-eau Atlantic

Protéger un chauffe-eau contre la corrosion permet de prolonger sa durée de vie, de consommer moins d’énergie, et d’améliorer durablement son confort. Le système ACI (Anti-Corrosion Intégrale) a été lancé il y a près de 15 ans par le groupe Altantic, un des leaders du chauffe-eau électrique. C’est grâce à une anode en titane reliée à un générateur de courant que la cuve du chauffe-eau est protégée en continue contre la corrosion. Les chauffe-eaux Atlantic ont ainsi su devenir une référence incontournable dans le domaine et ne peuvent en rien être comparé avec des modèles entrée de gamme « blindé » ou pire de GSB fabriqué en Chine !

Aujourd’hui, Atlantic lance une nouvelle génération d’ACI, le système « ACI Performance » en y apportant les améliorations suivantes :

• Une résistance stéatite placée encore plus près du fourreau afin de permettre une meilleure répartition de la chaleur dans la cuve et réduire encore la formation de tartre ;
• Un thermostat électronique optimisé garantissant avec précision que l'eau est toujours chauffée à la bonne température ;
• Le doublement de la puissance de la batterie pour prolonger la diffusion du courant par l'anode pendant les heures pleines (quand le chauffe-eau est « rechargé » pendant les heures creuses) et renforcer l’efficacité quelque soit la dureté de l'eau.
  

Cette qualité de conception et de pilotage électronique permet ainsi à Atlantic de garantir 5 ans la gamme de chauffe-eau équipée du système de contrôle ACI Performance, que ce soit sur la cuve, les pièces ou la commande digitale (présente sur le modèle « Vizengo »).

Alors si vous ne vous sentez pas l’âme d’un bricoleur et que vous n’êtes pas près à changer régulièrement votre chauffe-eau, ou si vous ne voulez pas subir une consommation excessive d’électricité ou un dégât des eaux, un conseil, ne vous trompez pas lors de votre achat …