Chauffe eau pompe à chaleur : définition et fonctionnement

L’utilisation de la pompe à chaleur comme système de climatisation hivernale et estivale est de plus en plus répandue car elle est une technologie efficace avec des avantages économiques et environnementaux.

En fonction des besoins de l’utilisateur, il existe différents types de pompes à chaleur sur le marché, en fonction de la source qu’elles utilisent pour apporter de la chaleur au bâtiment et de la manière dont elle est distribuée à l’intérieur. Parmi les plus courantes, on peut citer : 

• les pompes à chaleur air-air ;
• les pompes à chaleur air-eau ;
• les pompes à chaleur eau-eau ;
• les pompes à chaleur géothermiques ;
• les pompes à chaleur à absorption.

Parmi les différents types de pompes à chaleur, la nouveauté est la pompe à chaleur pour l’eau chaude, également appelée chauffe eau à pompe à chaleur, c’est-à-dire une pompe à chaleur air-eau particulière qui utilise l’air extérieur pour chauffer l’eau sanitaire.

Qu’est-ce qu’un chauffe eau pompe à chaleur ?

Un chauffe-eau à pompe à chaleur, également connu sous le nom de pompe à chaleur pour l’eau chaude (ECS) ou chauffe-eau à pompe à chaleur, utilise l’énergie thermique déjà disponible dans l’air extérieur pour produire de l’eau chaude sanitaire et alimenter les éviers, lavabos et douches présents à l’intérieur d’une maison.

Ils se présentent comme des chauffe eau, composés d’un réservoir de stockage et d’un système à pompe à chaleur, en l’occurrence une pompe à chaleur air-eau, et sont constitués d’un système d’admission et d’un système d’évacuation de l’air.

La pompe à chaleur prélève l’énergie thermique de l’air extérieur et l’utilise pour chauffer l’eau qui est ensuite stockée dans le réservoir de stockage.

Alors que le chauffe-eau électrique utilise des résistances électriques pour chauffer directement l’eau dans le réservoir, tandis qu’un chauffe-eau à gaz utilise, pour la même raison, du gaz naturel ou du propane, un chauffe-eau à pompe à chaleur permet des économies d’énergie considérables, se présentant comme une véritable solution écologique, car il utilise une énergie renouvelable extérieure, solaire.

Schéma type pour chauffe-eau à pompe à chaleur

Comment fonctionne un chauffe eau pompe à chaleur ?

Comme nous le savons, un chauffe-eau pompe à chaleur fonctionne comme un circuit fermé et est composé d’un compresseur, d’un condenseur, d’une vanne d’expansion et d’un évaporateur.

Grâce à l’évaporateur, il absorbe la chaleur de l’air extérieur, qui est ensuite acheminée vers le compresseur. La vapeur surchauffée, en sortie du compresseur, cède de la chaleur au condenseur qui la transmet à l’eau sanitaire, la portant généralement à un maximum de 60°C. L’eau chaude est ensuite stockée dans l’accumulateur, prête à être utilisée.

L’énergie électrique utilisée est uniquement celle nécessaire au fonctionnement du compresseur et du ventilateur, grâce à la technologie de la pompe à chaleur air-eau, ce qui permet de réduire la consommation d’environ 60% par rapport à l’utilisation d’un chauffe-eau électrique, où l’énergie électrique est utilisée pour chauffer directement l’eau dans le ballon.

Où installer un chauffe eau pompe à chaleur ?

Il est généralement préférable d’installer le ballon d’eau chaude à pompe à chaleur à l’intérieur, dans la salle de bains ou, si disponible, dans une pièce technique.

S’il est installé directement dans la salle de bains, il sera directement connecté aux sanitaires, ce qui permet de disperser moins de chaleur.

Les ballons ont généralement différentes tailles, en fonction des besoins en eau chaude sanitaire : s’ils doivent desservir un appartement, ils peuvent être muraux ou au sol et installés dans des espaces restreints, mais s’ils doivent desservir des structures plus grandes, leur taille sera plus importante et il sera nécessaire de prévoir une pièce technique de taille adéquate.

Il est également recommandé de laisser un espace libre suffisant autour du ballon, afin de permettre d’éventuelles opérations de maintenance.

Avantages de l’installation d’un chauffe eau pompe à chaleur

Un chauffe-eau pompe à chaleur est une solution innovante et écologique, offrant une efficacité énergétique élevée, permettant en effet d’économiser environ 60 à 70% de la consommation électrique par rapport à un chauffe-eau traditionnel, ce qui se traduit par une réduction des coûts sur la facture.

Ces dispositifs sont durables, conçus pour fonctionner efficacement pendant de nombreuses années, nécessitant peu d’entretien.

De plus, un chauffe-eau pompe à chaleur a un faible impact environnemental : c’est une solution durable capable de réduire les émissions polluantes, surtout lorsqu’elle est intégrée à d’autres dispositifs tels que des installations photovoltaïques ou solaires thermiques.

Enfin, les technologies modernes ont donné naissance à des dispositifs silencieux, riches en fonctionnalités et optimisés avec des systèmes domotiques et contrôlables à distance, offrant ainsi un confort de vie optimal.

Quand choisir un chauffe eau pompe à chaleur ?

Le fonctionnement et l’efficacité d’un chauffe-eau à pompe à chaleur sont fortement influencés par les conditions climatiques extérieures, il est donc important d’évaluer la température extérieure minimale atteinte pendant les périodes les plus froides et le rendement de la pompe à chaleur avant d’en choisir une.

Si le bâtiment est déjà desservi par une installation photovoltaïque ou solaire thermique, l’avantage économique et environnemental sera encore plus grand.

Dans tous les cas, pour procéder correctement, il sera nécessaire de faire une visite sur place du bâtiment à desservir et de réaliser une étude précise en fonction du type de logement et des besoins en eau chaude sanitaire requis.

Calculer les besoins en eau chaude sanitaire signifie définir plusieurs paramètres importants, tels que : 

1. nombre de personnes dans le bâtiment ;
2. nombre d’appareils sanitaires à desservir ;
3. puissance du chauffe-eau ;
4. capacité de stockage ;
5. débit d’eau typique ;
6. durée moyenne d’une douche/lavage.