Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Vous voulez acheter un chauffe-eau thermodynamique mais vous ne savez pas du tout comment cela fonctionne ? Pas de panique, on vous explique tout dans notre article !

En résumé :

  • Le chauffe-eau thermodynamique produit de l’eau chaude sanitaire. Il est composé d’une pompe à chaleur qui capte les calories de l’air ambiant pour chauffer l’eau qui va ensuite être consommée par les habitants de la maison.
  • Pour pallier la dureté de l’eau qui entraîne à terme une corrosion de la cuve du chauffe-eau, on place une anode à l’intérieur, une protection, qui va se corroder à la place de cette dernière.
  • En cas de demande trop importante en eau chaude, une résistance électrique (placée dans le ballon), va prendre le relais afin que vous ne manquiez pas d'eau chaude.

Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Un chauffe-eau thermodynamique (aussi appelé cumulus thermodynamique), est un système de production d'eau chaude sanitaire, composé principalement d'une pompe à chaleur et d'un ballon de stockage d’eau. 

La pompe à chaleur intégrée au chauffe-eau capte l'air ambiant de votre domicile pour en extraire les calories et les utiliser pour chauffer l'eau sanitaire que vous allez par la suite consommer. Quel est le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique ?

Le principe de fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique 

Un chauffe-eau thermodynamique est un système de production d’eau chaude sanitaire. Il est composé des deux éléments suivants :

  • une pompe à chaleur aérothermique ;
  • un ballon de stockage d’eau. 

Sa spécificité réside dans sa pompe à chaleur, équipée d’un ventilateur qui aspire l’air et capte les calories qui y sont présentes. Ce processus crée de l’énergie et réchauffe le fluide.

Plus concrètement ? Cela signifie que le dispositif utilise les calories présentes dans l’air extérieur pour diffuser la chaleur à l’eau contenue dans le ballon d’eau chaude. La circulation du fluide caloporteur consomme un peu d’électricité, mais en bien moins grande quantité par rapport à un autre système de chauffage.

Pour info :

Avant d’acheter votre chauffe-eau, nous vous recommandons également de faire attention aux critères techniques suivants, qui déterminent sa consommation. Cela vous permettra aussi d’avoir une idée précise des économies que vous pourrez réaliser :

  • le COP : Quantité de chaleur produite / Quantité d'électricité ;
  • le temps de chauffe : 8 heures en moyenne pour un ballon standard.

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Un volume d’air précis pour bien fonctionner 

Le fluide frigorigène circulant dans la pompe à chaleur est maintenu dans sa forme liquide jusqu'à -5°C. Ainsi, l’air environnant présentant une température supérieure est susceptible de provoquer son passage à l'état gazeux ce qui entraîne  la production d'eau chaude. 

L’air capté doit idéalement provenir de l’intérieur de votre domicile, notamment des pièces de services comme la buanderie ou la salle de bain

Par ailleurs, la pièce choisie doit avoir un volume d'air d'au moins 20 m³ pour le bon fonctionnement de l'appareil, soit l'équivalent d'une superficie minimale de 10 m²

Pour info :

Vous pouvez tout à fait installer le chauffe-eau thermodynamique dans une petite pièce et capter l'air d’une pièce plus grande, située à côté de cette première pièce. L’air sera récupéré grâce à une gaine qui va permettre de capter l’air de la pièce en question. Attention toutefois, cette solution entraînera des dépenses plus importantes !

En cas de forte consommation : une résistance électrique d’appoint

Par rapport à d’autres équipements utilisant les énergies renouvelables, l’avantage majeur du chauffe-eau thermodynamique est qu'il fonctionne durant toutes les saisons de l’année sans être impacté par les variations de température ou les intempéries.

Lorsque la demande en eau chaude est plus élevée que d'ordinaire (due à une visite de vos amis ou de votre famille par exemple), une résistance électrique présente dans le ballon de stockage prend le relais. 

Ce système d'appoint intégré au chauffe-eau thermodynamique vous promet ainsi de ne pas manquer d’eau chaude, quoi qu’il arrive. 

Il convient cependant de bien configurer son installation et ne pas utiliser en permanence la résistance, afin de ne pas générer une hausse de la consommation énergétique et in fine, une hausse de votre facture d’électricité

Bon à savoir :

Il peut être intéressant de coupler votre chauffe-eau thermodynamique à une VMC simple ou double flux car cela augmente le coefficient de performance (COP) du système de chauffe et accroît les économies d'énergie.

L’anode : l’élément indispensable pour éviter la corrosion de la cuve

Comme nous l’avons vu, le fonctionnement du chauffe-eau se base sur un la présence d’un fluide frigorigène circulant dans un circuit fermé, qui passe d'un état liquide à un état gazeux. Ce fluide sera ensuite comprimé au sein d'un compresseur, dans le but d'accroître sa pression et sa température. La chaleur du fluide va alors être transférée vers le ballon de stockage d’eau via un échangeur thermique, ce qui permet de chauffer l'eau sanitaire de votre habitation.

Cette dernière est contenue dans une cuve de stockage. Or, du fait de la dureté, ou agressivité, de l’eau (la dureté mesure la quantité de sels de calcium et de magnésium contenue dans l’eau), la cuve de stockage est parfois l’objet de corrosion sans une protection appropriée. Pour pallier ce risque, des anodes (appelées à juste titre “anodes sacrificielles”) sont alors placées à proximité des résistances. Elles vont être exposées à la corrosion à la place de la cuve du chauffe-eau et en s’oxydant, se détruiront alors en lieu et place de ce dernier. 

Quelle est la différence entre le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique et celui d’un chauffe-eau solaire ?

Le chauffe-eau solaire a le même fonctionnement que le chauffe-eau thermodynamique : il capte de l’énergie qui est ensuite absorbée par un fluide caloporteur, qui lui-même renvoie la chaleur dans votre ballon d’eau chaude.

Où se situe la différence dans ce cas ? Elle réside dans sa source d’énergie. Ainsi, le chauffe-eau solaire n’est pas alimenté par l’énergie présente dans l’air de votre habitation, mais produit de la chaleur grâce à l’énergie récupérée par des panneaux solaires, installés en général sur le toit de votre logement ou dans votre jardin.

chauffe eau thermodynamique faire fonctionner

Détails de la composition d’un chauffe-eau thermodynamique :

  • PAC air-eau avec un ventilateur ;
  • module de commande avec programmateur de température ;
  • ballon d’eau chaude sanitaire à accumulation de grande capacité avec un groupe de sécurité ;
  • résistance électrique avec une anode pour assurer les appoints ;
  • sondes de soutirage ECS ;
  • échangeur hydraulique à serpentin ;
  • condenseur ;
  • isolation intérieure de l’appareil en mousse de polyuréthane.

Comment installer un chauffe-eau thermodynamique ?

Les pièces et la température idéales

Vous devez installer idéalement votre chauffe-eau thermodynamique dans une pièce qui ne doit pas être chauffée et profiter d’une température stable, qui ne tombe pas sous les 5 °C. Pour que votre CET vous fasse faire des économies, nous ne vous recommandons pas d’installer votre chauffe-eau thermodynamique à l’intérieur des pièces de vie de votre habitation. En effet, cela générerait une surconsommation de chauffage puisque l’air aspiré serait de l’air chaud. 

Ainsi, nous vous conseillons plutôt d’installer votre chauffe-eau dans votre garage, dans une cave ou au sous-sol de votre habitation. Il faut par ailleurs éviter d'installer votre chauffe-eau thermodynamique dans un endroit susceptible de subir du gel, ou au soleil. 

Attention !

Si vous installez l’appareil en extérieur, sachez que ses performances seront moindres.

Une protection nécessaire contre la poussière

Enfin, assurez-vous que votre chauffe-eau soit protégé des poussières et des solvants, et que rien ne soit posé sur votre appareil. De cette manière, vous optimisez au maximum les performances énergétiques de votre chauffe-eau et vos économies d’énergie peuvent atteindre 70 % par rapport à un chauffe-eau électrique classique. 

Pourquoi installer un chauffe-eau thermodynamique dans sa maison ?

Afin de remplacer votre cumulus électrique énergivore, n’hésitez pas à opter pour le chauffe-eau thermodynamique ! C’est en effet une solution idéale pour la production d’eau chaude sanitaire et de nombreux modèles très performants sont à votre disposition sur le marché ! Certes, c'est également un équipement assez coûteux mais qui est très vite rentabilisé. Sans attendre, un petit tour de ses avantages.

Un système écologique

Tout d’abord, le CET possède un fonctionnement écologique, puisqu’il utilise une source naturelle d’énergie inépuisable pour produire de la chaleur et chauffer l’eau de votre logement. Les émissions de gaz à effet de serre (CO2 notamment) sont  très faibles.

De plus, le chauffe-eau thermodynamique vous fournit la totalité de votre consommation d’eau chaude sanitaire (ECS). À la différence du chauffe-eau solaire, qui comme on l’a vu, fonctionne à l’aide de panneaux solaires, cet appareil ne nécessite aucune autre installation supplémentaire pour la production d’ECS. 

Un dispositif économique

Cette énergie naturelle est, de fait, totalement gratuite. Sa consommation électrique étant aussi assez faible, vos factures d’énergie sont réduites de près de 70 % par rapport à un chauffe-eau électrique.

Il est vrai que le prix d’achat d’un chauffe-eau thermodynamique peut être assez élevé (dans les 2 000 € environ et souvent plus cher) mais il est vite rentabilisé et, en quelques années, vous avez la garantie d’obtenir un retour sur investissement.

Attention ! N’oubliez pas d’entretenir votre chauffe-eau afin qu’il performe au maximum et de pouvoir en profiter le plus longtemps possible.

Un équipement qui respecte les normes en vigueur

Enfin, le CET convient aussi bien pour une maison neuve que dans le cadre d’un projet de rénovation, puisqu’il répond à la Réglementation Thermique (RT 2012) et à la Réglementation Environnementale (RE 2020) en vigueur.

Un système qui est éligible à nombre d’aides financières

Enfin, sachez que le chauffe-eau thermodynamique est éligible à de nombreuses aides de l'État. Vous pouvez notamment bénéficier de MaPrimeRénov’, de la TVA à taux réduit de 5,5 %, de l’éco-prêt à taux zéro (éco-PTZ) ou encore des primes CEE (ces dernières sont versées par des entreprises polluantes type fournisseurs d'électricité ou distributeurs de carburants). Ces aides sont accessibles dans la mesure où vous faites réaliser les travaux par un professionnel certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement). 

Aussi, n’hésitez pas à faire l’acquisition d’un CET, vous serez gagnant ! Vous pouvez faire confiance à des marques fiables et reconnues sur le marché telles qu’Atlantic ou encore Thermor, proposant toutes deux des modèles efficaces et très performants. Chauffe-eau thermodynamique peu cher, design, ou bien peu imposant, chauffe-eau de 100L, 200 L, ou même 300L, à vous de voir ce qui vous convient selon vos besoins. Vous pouvez même trouver des appareils assez silencieux. Vous hésitez ? Regardez les avis sur les différents modèles de chauffe-eaux sur internet par exemple, et faites-vous votre idée.

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Des questions sur le chauffe-eau thermodynamique ?

Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Le chauffe-eau thermodynamique est un appareil servant à la production d’eau chaude sanitaire en utilisant les calories de l’air ambiant. Il utilise une pompe à chaleur intégrée. Il doit être installé dans une pièce non-chauffée et bien ventilée d'au moins 10 m² de surface. 

Comment installer un chauffe-eau thermodynamique dans ma maison ?

Vous devez installer idéalement votre chauffe-eau thermodynamique dans une pièce dont l’air ambiant possède une température d’environ 10-15°C et  ne pas faire chauffer votre eau sanitaire à plus de 50°C

Préférez donc installer votre chauffe-eau dans des pièces telles que votre garage, votre cave ou votre sous-sol. Il faut par ailleurs éviter d'installer votre chauffe-eau thermodynamique dans un endroit susceptible de subir du gel, ou au soleil.

Pourquoi installer un chauffe-eau thermodynamique dans son logement ?

Un chauffe-eau thermodynamique possède plusieurs avantages écologiques. Tout d’abord, il utilise l’air ambiant, une ressource renouvelable et gratuite, pour fonctionner, en récupérant les calories de l’air. De plus, c’est un système respectueux de l’environnement car il rejette 10 fois moins de CO2 qu'un chauffe-eau classique.

Il a également des avantages économiques. L’installation d’un chauffe-eau thermodynamique vous permet de réaliser jusqu’à 70 % d’économie sur votre facture de consommation énergétique et vous pouvez bénéficier d’aides de l'Etat pour vous aider à financer le coût de son achat et de sa pose.

Aliénor Guibert

Aliénor Guibert

Rédactrice experte en rénovation énergétique

Après une classe préparatoire de lettres, Aliénor se tourne vers le commerce puis le numérique. Elle rejoint ensuite l'aventure Hello Watt en tant que rédactrice spécialisée dans la rénovation énergétique.