Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?
Le fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique repose sur le principe de l’aérothermie. Plus simplement, cela signifie que le ballon thermodynamique capte les calories de l’air pour produire de l’eau chaude sanitaire. Grâce à l’utilisation d’une énergie renouvelable, ce type d’équipement est économique et écologique : idéal pour faire baisser vos factures d’énergie ! Zoom sur le principe de fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique !
| 🛠️Quels sont les grands principes de fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique ? | Les grands principes de fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique sont :
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| ✅ Quels sont les avantages d’un chauffe-eau thermodynamique ? | Les avantages d’un chauffe-eau thermodynamique sont:
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🛠️ Le principe de fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique
Le fonctionnement d’un chauffe-eau thermodynamique repose sur le principe de l'aérothermie pour chauffer l'eau sanitaire de votre habitation. Voici une explication détaillée de son fonctionnement :
1️⃣ Aspiration de l'air
Le chauffe-eau thermodynamique est équipé d'une pompe à chaleur intégrée qui aspire l'air. L’air aspiré peut provenir de différentes sources :
- Air ambiant : L'air de la pièce où est installé l'appareil, tel qu'un garage ou une buanderie.
- Air extérieur : Capté via des gaines reliées à l'extérieur de la maison, permettant une circulation d'air optimal.
- Air extrait : Provenant du système de ventilation de la maison, comme une VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée)
2️⃣ Capture des calories par le fluide frigorigène
L'air aspiré traverse un évaporateur où circule un fluide frigorigène. Ce fluide, grâce à ses propriétés thermodynamiques, absorbe la chaleur de l'air. Sous l'effet de cette absorption, le fluide se vaporise, passant de l'état liquide à l'état gazeux.
3️⃣ Compression du gaz
Le gaz frigorigène est ensuite dirigé vers un compresseur. Ce dernier augmente la pression du gaz, ce qui entraîne une élévation de sa température. Le gaz, désormais à haute température et haute pression, est prêt pour l'étape suivante.
4️⃣ Transfert de chaleur à l'eau
Le gaz surchauffé circule à travers un échangeur thermique, un dispositif conçu pour maximiser le transfert de chaleur. Dans cet échangeur, la chaleur du gaz est transférée à l'eau contenue dans le ballon de stockage du chauffe-eau, produisant ainsi de l'eau chaude sanitaire.
5️⃣ Détente et recommencement du cycle
Après avoir cédé sa chaleur, le gaz passe par un détendeur où sa pression chute brutalement. Cette détente provoque un refroidissement du gaz, qui redevient liquide. Le fluide frigorigène, maintenant à l'état liquide et à basse pression, est prêt à entamer un nouveau cycle de chauffage.
- Ce processus de fonctionnement cyclique et continu permet au chauffe-eau thermodynamique de fournir une source d'eau chaude sanitaire en utilisant une énergie renouvelable : l’air
⚠️ Le chauffe-eau thermodynamique à captage aérothermique est le plus répandu mais d’autres CET fonctionnant à l'énergie renouvelable existent:
- Le chauffe-eau thermodynamique à captage géothermique fonctionne en captant la chaleur du sol via des capteurs enterrés
- Le chauffe-eau thermodynamique solaire combine deux énergies renouvelables : l’air et l'énergie solaire
Une résistance électrique de secours est tout de même présente dans le chauffe-eau thermodynamique pour assurer un fonctionnement continu, elle peut s’activer dans 2 cas de figure :
- Quand la température de l’air sort de la plage prévue. En général, le mode thermodynamique fonctionne entre -5 °C et +43 °C. En dehors de ces valeurs, la résistance électrique prend le relais pour chauffer l’eau.
- Quand toute l’eau chaude du ballon a été utilisée, mais que vous en avez encore besoin. Cela peut arriver, par exemple, si vous recevez du monde et que le ballon est trop petit pour couvrir tous les besoins.
Quelle est la différence de fonctionnement entre un ballon thermodynamique monobloc et split ?
La différence de fonctionnement entre un ballon thermodynamique monobloc et un ballon thermodynamique split est l'emplacement de la pompe à chaleur :
- Un chauffe-eau thermodynamique monobloc (ou compact) intègre à la fois le ballon d'eau chaude et la PAC dans une seule unité.
- Un chauffe-eau thermodynamique split (ou bi-bloc) utilise une pompe à chaleur installée à l'extérieur de l'habitation, connectée au ballon par une liaison frigorifique.
👉 Le fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique split est idéal pour les maisons de petite superficie, où l'espace intérieur est insuffisant pour accueillir un modèle monobloc !
✅ Quels sont les avantages d'un ballon thermodynamique ?
1️⃣ Sa performance
Le principal avantage du chauffe-eau thermodynamique réside dans sa performance énergétique ! Sa consommation est en moyenne 2,5 fois moins importante que celle d’un chauffe-eau électrique classique. En effet, le chauffe-eau thermodynamique utilise l’air ambiant ou extérieur pour fonctionner et chauffer l’eau de la cuve. Il se veut économique et peu énergivore !
L’ADEME indique que vous pouvez faire jusqu’à 70 % d’économie d’énergie sur l’ECS (eau chaude sanitaire) grâce au chauffe-eau thermodynamique.
👉 En savoir plus sur la consommation d'un chauffe-eau thermodynamique
2️⃣ Éligible aux aides
Le chauffe-eau thermodynamique est votre allié dans le cadre d’un projet de rénovation énergétique car il vous permet de bénéficier des aides financières de l’État !
Vous avez accès à plusieurs types d’aides pour installer un chauffe-eau thermodynamique :
- MaPrimeRénov’ : jusqu’à 1 200 € selon vos revenus
- Un taux de TVA réduit à 5,5 % au lieu de 10 % sur l’installation par un professionnel RGE QualiBat
- L’éco prêt à taux zéro (éco-PTZ) : jusqu’à 50 000 € dans le cas de rénovation globale
- La prime CEE : variable selon le fournisseur d’énergie
Renseignez-vous également auprès des collectivités territoriales qui proposent des aides complémentaires !
3️⃣ Écologique
Le chauffe-eau thermodynamique est écologique car il fonctionne avec une énergie renouvelable pour fonctionner : l’air.
Le chauffe-eau thermodynamique capte les calories présentent dans l’air, qui sont transportées par le fluide frigorigène jusqu’à l’échangeur. Ce dernier a pour rôle de transférer la chaleur dans la cuve, ce qui permet de chauffer l’eau.
4️⃣ Sa durée de vie
La durée de vie d’un chauffe-eau thermodynamique est de 20 ans en moyenne. C’est le double de la durée de vie d’un chauffe-eau classique !
5️⃣ Un entretien facile
L’entretien du chauffe-eau thermodynamique est simple à réaliser ! Le nettoyage et la maintenance de cet équipement est facile : vous pouvez le faire vous-même. Vous devez vider le ballon d’eau chaude et effectuer un détartrage du chauffe-eau.
L’autre avantage : vous n’avez pas d’obligation de faire appel à un professionnel tant que le chauffe-eau thermodynamique a une puissance inférieure à 4 kW, ce qui est le cas pour la majorité des installations chez les particuliers.
6️⃣ Un réglage simple
Le réglage de la température du chauffe-eau est essentiel pour garantir son bon fonctionnement et préserver les occupants ! Avec le chauffe-eau thermodynamique, vous avez, dans la majorité des cas, accès à un réglage digital avec différents modes selon vos besoins (auto, voyage, boost, etc.).
🔧 Comment installer un chauffe-eau thermodynamique pour un fonctionnement optimal ?
L'artisan en charge de l’installation de votre chauffe-eau thermodynamique devra suivre 4 étapes pour assurer un fonctionnement optimal de votre chauffe-eau thermodynamique :
1️⃣ Choisir l'emplacement
Pour une efficacité optimale, votre installateur va positionner le chauffe-eau thermodynamique dans un espace bien ventilé.
Plusieurs options sont possibles :
- Local non chauffé : Garage ou sous-sol avec un volume d'air suffisant (10 à 15 m³)
- Intérieur avec ventilation extérieure : Utilisez des gaines pour capter l'air extérieur
- Couplage avec une VMC : Exploitez l'air extrait du logement pour améliorer le rendement
L'appareil doit être posé sur une surface stable, avec accès à une évacuation des condensats et un raccordement électrique conforme.
2️⃣ Préparer les raccordements
L'installateur effectuera les raccordements nécessaires pour une installation sécurisée :
- Raccordement hydraulique : Connectez le réseau d'eau chaude via des flexibles ou tubes en cuivre
- Raccordement électrique : Branchez sur une alimentation de 230 V avec un disjoncteur dédié
- Raccordement aéraulique : Installez des conduits pour l'aspiration et le rejet d'air si nécessaire
Une bonne isolation des conduits d'air et une ventilation suffisante pour éviter toute perte de rendement.
3️⃣ Fixer et raccorder le chauffe-eau
Votre installateur doit fixer le chauffe-eau au sol ou au mur selon le modèle. Cette étape comprend :
- La connexion aux canalisations d'eau froide et chaude
- L'installation du groupe de sécurité pour protéger l'appareil des surpressions
- La mise en place du système de drainage des condensats
4️⃣ Mise en service et réglages
Avant d'utiliser le chauffe-eau, l’installateur doit effectuer les contrôles et réglages suivants :
- Remplir le ballon et purger le circuit pour éliminer l'air
- Vérifier les raccordements hydrauliques et électriques
- Programmer les paramètres (horaires de fonctionnement, mode de chauffe…)
- Tester le système pour s'assurer que la pompe à chaleur fonctionne correctement.
Pour un fonctionnement et une longévité optimale, un entretien régulier (tous les 2 ans) de votre chauffe-eau thermodynamique est indispensable pour garantir sa longévité et son efficacité.
👉 Retrouver notre guide sur l’entretien de votre chauffe-eau thermodynamique
🏅 Quelles sont les meilleures marques de chauffe-eau thermodynamique ?
Sur le marché des chauffe-eau thermodynamiques, deux marques assurent un très bon fonctionnement de leurs produits: De Dietrich et Atlantic. Elles sont reconnues pour leur performance, leur fiabilité et leur durabilité.
D'autres marques comme Daikin et Heiwa proposent un bon rapport qualité-prix. En revanche, d’autres marques sont à éviter, comme Ariston, souvent critiquées pour la qualité inférieure de ses produits.
👉 Retrouvez notre comparatif des meilleures marques de chauffe-eau thermodynamique
❓ FAQ : Autres questions sur le fonctionnement d'un chauffe-eau thermodynamique
👷♂️ Comment optimiser le fonctionnement de votre chauffe-eau thermodynamique ?
Pour optimiser les performances et le fonctionnement de votre chauffe-eau thermodynamique, il est conseillé de l’installer dans un local non chauffé, tempéré et ventilé. Le garage ou la buanderie sont des espaces parfaits pour le bon fonctionnement de votre ballon thermodynamique.
Pensez également à régler le thermostat du chauffe-eau pour respecter une consigne de température du chauffe-eau entre 50 °C et 60°C. Il s’agit des recommandations pour éviter la formation de bactéries et les brûlures !
Enfin, effectuez l’entretien de votre chauffe-eau thermodynamique pour garantir son bon fonctionnement ! Le détartrage du chauffe-eau thermodynamique doit être fait tous les 4 ans, voire tous les 2 ans pour les régions calcaires. Ces manipulations sont essentielles pour optimiser la durée de vie de votre chauffe-eau thermodynamique !
🔁 Est ce qu'un ballon d'eau chaude thermodynamique fonctionne en permanence ?
✅ Oui, le chauffe-eau thermodynamique fonctionne en permanence. Comme il utilise l’air pour produire de l’énergie et chauffer l’eau, le fonctionnement du chauffe-eau thermodynamique n’est pas conditionné par les heures creuses et les heures pleines.
👉 D’ailleurs, avec ce type d’équipement, il est recommandé d’opter pour un abonnement électrique de base (sans heures creuses et pleines) !
💰 Est-ce rentable d'investir dans un chauffe-eau thermodynamique ?
Oui, un chauffe-eau thermodynamique est rentable par rapport à un chauffe-eau électrique. Le prix d’achat est plus cher mais les économies réalisées sur la facture d'électricité comblent rapidement cet écart de prix. Nous avons réalisé une simulation en se basant sur la consommation moyenne d’une famille de 4 personnes et les prix moyen de chaque produit.
| Investissement financier | Chauffe-eau électrique | Chauffe-eau thermodynamique |
|---|---|---|
| Prix d'achat moyen | 1 500 € | 3 000 € |
| Consommation annuelle | 600 € | 180 € |
| Coût d'utilisation après 5 ans | 3 000 € | 900 € |
| Investissement total après 5 ans d'utilisation | 4 500 € | 3 900 € |