Le chauffage et l'eau chaude sanitaire

Le principe d’une pompe à chaleur (PAC) est celui d’un « réfrigérateur inversé ». Cet appareil permet de transférer la chaleur du milieu le plus froid (et donc le refroidir) vers le milieu le plus chaud (et donc de le chauffer). Il est constitué d’un circuit dans lequel circule un fluide frigorigène à l’état liquide ou gazeux. Schématiquement, la pompe à chaleur prélève un peu de chaleur à l’extérieur (l’air extérieur, le sous-sol du jardin, une source, …) qu’elle restitue dans l’habitation. Il existe différents type de PAC selon le milieu d’origine de l’énergie captée. On parle selon les cas de modèles air/air, air/eau, sol/sol, sol/eau ou eau/eau. Le premier terme désigne l’origine du prélèvement et le second, le mode de diffusion de la chaleur (soufflerie, circuit d’eau chaude, plancher chauffant avec fluide frigorigène). Les pompes à chaleur sol/… ou eau/… sont dites « géothermiques ». Elles prennent l’énergie dans le sol ou les nappes souterraines.

Particulièrement efficace dans un logement bien isolé avec un plancher chauffant, la PAC est donc destinée prioritairement aux bâtiments neufs. Concernant leur utilisation en rénovation, une attention particulière doit être portée sur l’isolation et l’adaptation des émetteurs de chaleur.

Le coefficient de performance (COP) constitue une caractéristique technique fondamentale de la pompe à chaleur. Cet élément permet d’évaluer l’efficacité de l’appareil.

Ce coefficient fait partie des critères demandés pour bénéficier de différentes aides financières, et permet de vérifier la performance du matériel proposé par les entreprises.

Il convient de différencier les critères suivants :

• COP théorique, mesuré en laboratoire pour une température extérieure de 7°C et une température d’eau circulant dans les radiateurs de 35°C
• SCOP ou COP saisonnier, estimé selon un climat moyen européen durant une saison de chauffe
• ETAS ou Efficacité énergétique saisonnière, qui est égal au SCOP divisé par 2,5. Ce coefficient est exprimé en pourcents.

Voici un tableau détaillant les avantages et inconvénients de chaque système :

Le prix d’installation peut varier de manière importante entre les différents systèmes :

L’installation de ces systèmes peut ouvrir droit à différentes aides. Consultez le chapitre « Aides financières ».

Voici quelques règles pour garantir le bon fonctionnement de votre pompe à chaleur :

• Choisir une source froide la plus chaude possible avec un stock de chaleur ou un débit suffisant
• Avoir un circuit de chauffage basse température (moins de 35°C). Cette température ne doit pas être supérieure à 40°C : une augmentation de 10°C de la température d’eau de chauffage entraîne une augmentation de 20 à 30 % de la consommation d’énergie
• Dans le cas d’une PAC aérothermique (puisage de la chaleur sur l’air extérieur), abaisser le taux d’hygrométrie de la source froide permet d’éviter le givrage de l’échangeur. On préférera une façade moins exposée aux intempéries pour l’implantation de l’unité extérieure (façade sud dans l’idéal)
• Eviter le surdimensionnement d’une PAC et utiliser un ballon tampon permet d’éviter le fonctionnement de la PAC en cycle court, qui pourrait dégrader prématurément le matériel
• Faire appel à un bureau d’étude indépendant pour calculer les déperditions du logement afin de dimensionner la PAC et de calculer le COP annuel (environ 400 €)
• Pour contrôler la consommation et d’éventuels dysfonctionnements, il peut être intéressant d’installer un compteur d’énergie (électrique) sur le circuit de la pompe à chaleur.

Le Bulletin Officiel des Impôts relatif aux taux de TVA réduits précise la chose suivante dans son article 60 :

“Est exclue du bénéfice du taux réduit de TVA la part correspondant à la fourniture de tous les systèmes de climatisation ainsi que celle des pompes à chaleur de type air/air.”

Autrement dit, la fourniture de la pompe à chaleur air/air sera soumise à une TVA à 20%, et sa pose sera soumise à une TVA à 10%.

Plusieurs raisons amènent aujourd’hui un grand nombre de particuliers à se tourner vers cette énergie :

• Une ressource renouvelable : on peut dire que le bois est une énergie renouvelable car la ressource se reconstitue rapidement, à l’inverse des énergies fossiles qui mettent plusieurs millions d’années à reformer leur stock.
• Des systèmes variés : les appareils de chauffage au bois sont aujourd’hui capables de couvrir la totalité des besoins de chauffage et d’eau chaude sanitaire des logements. Ils peuvent alimenter radiateurs et planchers chauffants, et sont équipés de régulation performante qui permet un confort de chauffe équivalent aux chaudières à combustibles fossiles (fioul, gaz). Ces appareils peuvent être alimentés manuellement ou de façon automatique à partir des différentes formes combustible existantes.
• Un prix du bois moins soumis aux variations : le prix du bois suivra probablement la tendance à la hausse du prix de toutes les énergies. Toutefois cette augmentation devrait être faible, ou du moins se stabiliser dans le temps pour plusieurs raisons :
  • Le parc actuel d’appareils de chauffage au bois est en train d’être renouvelé grâce aux aides de l’état. Les nouveaux appareils sont plus performants et moins consommateurs de ressources
  • La filière bois-énergie est en plein essor, la production est amenée à doubler dans les 20 prochaines années
  • Contrairement aux énergies fossiles qui sont intégralement importées, le bois est une ressource locale. Elle est donc moins soumise au contexte international de fluctuations du prix des énergies
  • Un fournisseur établit généralement avec son client un contrat sur 3 ans pour une fourniture de combustible à prix fixe.

• Le bois bûche : combustible 100% naturel, local et aujourd’hui l’une des énergies les moins chères du marché. Il faut cependant être très vigilant sur ses caractéristiques (essences, humidité…) car elles impactent le rendement et la performance des appareils de chauffage. Le temps de séchage optimal pour obtenir un bois sec à 20 % d’humidité, sous abri est de 15 mois pour des bûches de 33 cm. Le contenu énergétique d’un stère de bois bûches (hêtre, chêne), est en moyenne de 1 500 kWh à 2 000 kWh.

• Le pellet (ou granulé de bois) : fabriqué principalement à partir de déchets de bois et de sciure, broyés et séchés (généralement avec des chaudières à déchets de bois). Le mélange obtenu passe dans une presse afin de former des petits cylindres d’environ 2 cm de longueur et 6 mm de diamètre. Ce procédé confère au granulé un contenu énergétique important (entre 4 700 et 5 000 kWh/tonne) puisque le pourcentage d’humidité est très faible (environ 8 %). Par ses caractéristiques de combustion, le granulé produit 1 % de cendres tandis que le bois bûche en produit jusqu’à 25 %. Le choix du type de granulé peut avoir des conséquences sur le fonctionnement de l’appareil de chauffage. Vérifiez le taux de poussière et de cendres (il doit être d’environ 1 %), privilégiez une production locale et préférez la certification DIN+ ou NF.

• Le bois déchiqueté (ou plaquettes) : fabriqué sur le site d’exploitation du bois à l’aide d’une broyeuse. Ce travail s’effectue en période hivernale (absence de feuillage). Le bois broyé « vert » nécessite un séchage de 4 à 6 mois avant de passer en chaudière. Son taux d’humidité à l’entrée de la chaudière ne doit pas dépasser les 30 % (optimum <20 %). L’unité de mesure du bois déchiqueté s’exprime en MAP (mètre cube apparent plaquettes) ou en tonne pour un taux d’humidité donné. Le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) varie beaucoup en fonction de l’humidité et peu en fonction de l’essence du bois. Le contenu énergétique est de 3 300 à 3 600 kWh/tonne pour une humidité inférieure à 30 %. Les plaquettes nécessitent 10 fois plus de stockage que le fuel (si vos consommations de fuel sont de 1500 litres, il vous faudra 15 m³ de plaquettes).

Voici un graphique qui orientera le choix du système de chauffage, en fonction des spécificités de votre logement :

L’installation de ces systèmes peut ouvrir droit à différentes aides. Consultez le chapitre sur les aides financières.

Oui, mais à des degrés très différents selon l’âge du matériel :

• Un foyer ouvert émet 97 kg de particules primaires par an
• Un foyer fermé antérieur à 2002 en émet 91 kg/an
• Un foyer fermé postérieur à 2007 en émet 8 kg/an
• Un foyer fermé labellisé Flamme Verte 5 étoiles en émet 3 kg/an

Source : Bois énergie et qualité de l’air, ADEME, 2013

La plupart des chaudières permettent de produire de l’eau chaude sanitaire en plus de chauffer l’eau des radiateurs : ce sont les chaudières dites « mixtes » ou « double service ». Il existe également des équipements spécifiquement dédiés à la production d’eau chaude sanitaire : chauffe-eau électrique, thermodynamique, solaire, gaz, etc. Différents modes de production sont employés :

• instantanée : l’eau est chauffée à la demande. L’eau chaude est toujours disponible mais son débit dépend de la puissance de l’installation. Le brûleur se met en route à chaque demande d’eau chaude, et un débit d’eau minimal est parfois nécessaire pour que le chauffe-eau s’actionne
• à accumulation : l’eau est chauffée progressivement puis stockée et maintenue à température dans un réservoir calorifugé. Le débit d’eau chaude est constant
• à micro-accumulation : certaines chaudières double service intègrent une petite réserve d’eau afin d’éviter la mise en route du brûleur à chaque demande d’eau chaude. L’usure prématurée des appareils est ainsi atténuée.

Les chauffe-eau solaires individuels sont constitués de capteurs qui reçoivent les rayons du soleil et transmettent leur chaleur au ballon de stockage de l’eau chaude sanitaire. Ils couvrent 70 à 80 % des besoins annuels dans les Bouches-du-Rhône. Une énergie d’appoint est donc indispensable. Ce peut être une chaudière (bois, gaz, fioul), une résistance électrique, un poêle hydraulique ou un chauffe-bain.

Aides financières : l’installation de ce système peut ouvrir droit à différentes aides. Consultez le chapitre sur les aides financières.

Un chauffage solaire peut également alimenter un chauffage par plancher chauffant ou apporter un complément à une installation existante. C’est le système solaire combiné. Dans ce cas, la surface des capteurs est plus importante, pour une couverture des besoins d’environ 30%. Un appoint doit être assuré par une chaudière, une pompe à chaleur ou un poêle hydraulique.

Les chauffe-eau thermodynamiques sont des pompes à chaleur dédiées uniquement à la production d’eau chaude sanitaire. Ces systèmes prélèvent de l’énergie dans l’environnement (principalement sur l’air ou dans le sol) et l’utilisent pour chauffer l’eau qui est ensuite stockée dans un ballon d’accumulation isolé.

Ce système a tendance à refroidir le local dans lequel il est placé, en générant une perte de confort. Privilégier son installation dans une pièce non chauffée, en isolant le mur de séparation entre cette pièce et la maison pour éviter une surconsommation de chauffage.

Lorsqu’il est installé dans le volume chauffé, le chauffe-eau thermodynamique doit disposer d’une entrée et d’une sortie d’air, dédiées au puisage des calories sur l’extérieur. Les calories peuvent aussi être puisées sur l’air extrait de la VMC.

Coût et aides financières : pour une famille de 4 personnes, le coût d’installation d’un chauffe-eau thermodynamique est d’environ 3000€ à 4000€* (pose comprise). L’installation de ce système peut ouvrir droit à différentes aides. Consultez le chapitre sur les aides financières.

*Chiffres source ADEME

La puissance de chauffage d’un logement est directement proportionnelle à l’isolation ; plus il est isolé, moins la puissance de la chaudière devra être élevée, et moins l’installation vous coûtera cher. En cas de remplacement d’une chaudière, il convient donc de revoir son dimensionnement surtout si des travaux d’amélioration thermique (isolation, remplacement des vitrages, etc.) ont été réalisés.

Exemple :

Une famille de 4 personnes habite dans un appartement de 100 m² datant de 1965, qui n’a pas été rénovée depuis sa construction :

• Puissance nécessaire au chauffage : 12 kW

Une autre famille de 4 personnes habite dans un appartement de 100 m² datant de 2005, avec une isolation correcte (conforme à la Réglementation Thermique 2005) :

• Puissance nécessaire au chauffage : 5,4 kW

Pour déterminer au mieux la puissance du chauffage, il convient de faire appel à un bureau d’étude indépendant, qui calculera les déperditions du logement afin de dimensionner le système (cette étude coûte généralement moins de 400 €).

Le choix du type d’énergie (bois, électricité, gaz, etc.) aura un effet direct sur le montant de votre facture de chauffage. Le choix du type de combustible se fera en fonction de la disponibilité des différentes sources (raccordement ou non au gaz de ville, possibilité ou non d’installer une cuve pour le propane ou un silo pour les granulés de bois, etc.).

Les Espace Info-Energie du Centre-Val de Loire tiennent à jour un comparatif du prix des énergies, basé sur les données Pégase (Service de l’observation et des statistiques – Commissariat général au développement durable) :

Le choix du système de chauffage (central ou divisé) et du type d’émetteurs (radiateurs, poêle, plancher ou plafond chauffant) dépendra des caractéristiques de votre logement (besoin de production d’eau chaude, surface à chauffer, répartition et éloignement des pièces, type de combustible, mode d’occupation des pièces). Si votre logement dispose d’un réseau de radiateurs, le plus intéressant est de le réutiliser en y raccordant une chaudière neuve.

Voici un outil qui vous aidera dans le choix d’un système de chauffage :

Les différents systèmes et émetteurs seront également à choisir en fonction du confort qu’ils apporteront aux occupants des pièces. L’illustration ci-dessous indique les niveaux de conforts apportés par les différents systèmes :

Afin de choisir le système de chauffage le plus adéquat à votre logement, vous pouvez faire appel à nos conseillers qui vous aideront tout au long de votre projet (aide au choix du système, fourniture de listes de professionnels, aide à la lecture des devis, information sur les aides financières disponibles).