Un chauffe-eau thermodynamique, c’est un ballon d’eau chaude surmonté d’une petite pompe à chaleur. Au lieu de chauffer l’eau uniquement avec une résistance, il prend des calories dans l’air et les transfère à l’eau. Sur le papier, il consomme deux à trois fois moins d’électricité qu’un cumulus classique. Dans la réalité, tout dépend de l’endroit où on le pose et de l’air qu’on lui donne à respirer.
En bref
| Question | Réponse courte |
|---|---|
| Comment il chauffe | Une pompe à chaleur prend la chaleur de l’air et la transmet à l’eau du ballon ; une résistance électrique sert d’appoint |
| Ce qu’il consomme | Le besoin en eau chaude divisé par le COP réel de l’appareil sur l’année |
| Où le poser | Pièce non chauffée assez grande (cellier, garage, cave), ou n’importe où avec une prise d’air extérieure ou un modèle split |
| Quand il vaut le coup | Foyer de 3 personnes et plus, ballon électrique à remplacer, local adapté disponible |
| Quand il ne vaut pas le coup | Petite consommation d’eau chaude, aucun local adapté, pose dans une pièce chauffée |
Comment un chauffe-eau thermodynamique chauffe l’eau
La partie haute de l’appareil contient un circuit fermé rempli de fluide frigorigène, un fluide qui s’évapore à très basse température. Un ventilateur fait passer l’air sur un échangeur : le fluide s’y évapore en captant la chaleur de cet air, même quand il ne fait que 10 °C. Le compresseur comprime ensuite ce gaz, ce qui fait monter sa température bien au-dessus de celle de l’eau du ballon.
Le gaz chaud passe alors dans un serpentin enroulé autour ou à l’intérieur de la cuve, cède sa chaleur à l’eau et redevient liquide. C’est le même cycle qu’une pompe à chaleur de chauffage, en plus petit. Si le principe vous intéresse en détail, l’article sur le fonctionnement d’une pompe à chaleur le reprend pas à pas.
En bas de la cuve, une résistance électrique classique prend le relais quand la pompe à chaleur ne suffit pas : air trop froid, gros besoin d’eau chaude d’un coup, cycle de désinfection. Chaque heure de résistance coûte autant qu’avec un cumulus ordinaire, et c’est là que se joue une bonne partie de la consommation réelle.
Le COP, le chiffre à regarder
Le COP (coefficient de performance) indique combien de kWh de chaleur l’appareil produit pour 1 kWh d’électricité consommé. Un COP de 3 signifie 3 kWh de chaleur dans l’eau pour 1 kWh payé. Une résistance seule a un COP de 1.
Le COP affiché sur la fiche technique est mesuré dans des conditions de test précises, avec une température d’air donnée. Vérifiez laquelle avant de comparer deux appareils : un COP mesuré avec un air à 15 ou 20 °C paraîtra toujours meilleur qu’un COP mesuré avec un air à 7 °C. Plus l’air est froid, plus le COP baisse.
Air ambiant, air extérieur ou split : trois façons de poser l’appareil
Ce qui distingue les modèles, c’est l’air dans lequel ils puisent leur chaleur.
Sur air ambiant, l’appareil aspire l’air de la pièce où il se trouve et le rejette quelques degrés plus froid. Il lui faut un local non chauffé et assez grand : les notices des fabricants demandent souvent autour de 20 m³ et une température qui ne descend pas sous 5 °C. Un cellier, un garage attenant, une buanderie ou une cave font l’affaire. C’est la pose la plus simple, en remplacement direct d’un vieux cumulus.
Sur air extérieur gainé, deux gaines relient l’appareil à l’extérieur, une pour aspirer l’air, une pour le rejeter. On peut alors le poser dans une pièce plus petite, à condition de percer deux traversées de mur ou de toit et de garder des gaines courtes.
En split, la pompe à chaleur est dehors, comme une petite unité de climatisation, et seul le ballon est à l’intérieur. C’est la solution des appartements et des maisons sans local, mais il faut l’accord de la copropriété et un installateur habilité à manipuler les fluides frigorigènes.
La cave alsacienne, une bonne source de chaleur
Beaucoup de maisons d’Alsace ont une cave enterrée qui reste fraîche l’été et hors gel l’hiver. C’est un très bon emplacement pour un modèle sur air ambiant : l’air y est plus tiède que dehors en hiver, donc le COP reste correct quand on en a le plus besoin.
Deux points à vérifier sur place. L’appareil refroidit la cave et la déshumidifie, ce qui est plutôt bon pour une cave humide mais gênant pour une cave à vin. Et l’eau de condensation doit pouvoir s’écouler, par gravité vers un siphon ou avec une petite pompe de relevage.
Ce qu’il consomme vraiment : le calcul à refaire chez vous
La consommation se calcule en deux temps : l’énergie nécessaire pour chauffer l’eau, puis la part que l’appareil doit payer en électricité.
Chauffer 1 litre d’eau de 1 °C demande 1,163 Wh. Prenons un foyer qui utilise 150 litres d’eau chaude par jour, une eau froide qui arrive à 12 °C et un ballon réglé à 55 °C :
- Énergie par jour : 150 × (55 − 12) × 1,163 = environ 7,5 kWh.
- Énergie par an : 7,5 × 365 = environ 2 740 kWh, sans compter les pertes du ballon.
- Avec un cumulus électrique (COP 1) : environ 2 740 kWh d’électricité par an, plus les pertes.
- Avec un thermodynamique qui tient un COP moyen de 2,5 sur l’année : 2 740 ÷ 2,5 = environ 1 100 kWh.
Pour chiffrer en euros, multipliez ces kWh par le prix du kWh indiqué sur votre facture, en tenant compte des heures creuses si votre ballon chauffe la nuit. Refaites le calcul avec votre propre volume : un couple qui consomme 60 litres par jour économisera beaucoup moins, et mettra donc beaucoup plus d’années à rembourser l’écart de prix à l’achat.
Le COP de 2,5 est une hypothèse prudente pour un appareil bien placé. Posé dans une pièce trop petite ou trop froide, il passera une bonne partie de l’hiver sur sa résistance et se rapprochera d’un cumulus ordinaire.
Les erreurs de pose que je vois le plus souvent
En visite, le problème vient rarement de l’appareil lui-même. C’est l’emplacement ou le réglage qui le pénalise.
Le poser dans une pièce chauffée
Un modèle sur air ambiant installé dans une salle de bains, une cuisine ou une entrée chauffée refroidit la pièce en permanence. La chaleur qu’il donne à l’eau, c’est votre chauffage qui la produit. Vous déplacez la dépense sans la réduire.
Le choisir trop petit
Une pompe à chaleur chauffe lentement : il lui faut plusieurs heures pour remonter un ballon entier. Avec un ballon juste dimensionné, la résistance se déclenche dès qu’une deuxième douche suit la première. Mieux vaut prévoir un volume un peu plus large que pour un cumulus classique.
Le régler trop chaud
Plus la consigne est haute, plus le COP baisse et plus la résistance travaille. Une consigne autour de 55 °C couvre les besoins d’une maison. La plupart des appareils lancent en plus un cycle anti-légionelles qui monte régulièrement l’eau au-delà de 60 °C : vérifiez qu’il est activé plutôt que de laisser tout le ballon très chaud en permanence.
Oublier le bruit
Le ventilateur et le compresseur font un ronronnement continu pendant la chauffe. Contre la cloison d’une chambre ou sous une fenêtre de voisin pour un split, il finit par gêner. Regardez le niveau sonore indiqué sur la fiche technique et éloignez l’appareil des pièces de sommeil.
Heures creuses ou journée : quand le faire tourner
Un modèle sur air ambiant dans une cave chauffe aussi bien la nuit que le jour, puisque la température de la cave bouge peu. Le laisser tourner en heures creuses, comme un cumulus, est alors la meilleure option si vous avez un contrat avec heures creuses.
Un modèle sur air extérieur ou un split travaille mieux en milieu de journée, quand l’air est le plus doux. Certains appareils proposent un mode qui privilégie ces heures-là. Si vous avez des panneaux solaires, c’est aussi le moment où votre production est la plus forte : l’article sur le chauffe-eau couplé au photovoltaïque détaille ce montage.
Ce que vous pouvez faire seul, et ce qui revient au pro
Vérifier la consigne, activer le mode heures creuses, nettoyer le filtre à air de l’appareil et manœuvrer le groupe de sécurité chaque mois sont à la portée de tous. La notice indique où se trouve le filtre et à quelle fréquence le dépoussiérer.
Le raccordement électrique, le circuit frigorigène d’un split et la vidange complète de la cuve reviennent à un professionnel. Pour un split, c’est obligatoire : la manipulation des fluides frigorigènes demande une attestation de capacité. Les aides publiques à l’installation exigent en général un installateur RGE ; leurs montants et leurs conditions changent souvent, vérifiez-les sur le site France Rénov’ avant de signer un devis.
D’autres repères sur le chauffage et l’eau chaude se trouvent dans la rubrique Énergies.
