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Des radiateurs et planchers chauffants vers les systèmes compacts et VMC double flux à pompe à chaleur

Bientôt la fin du chauffage à eau chaude ? Températion ALDES

Les architectes en maisons solaires passives savent depuis plus de 10 ans concevoir des maisons si bien orientées et isolées que le besoin de chauffage devient ponctuel, uniquement les jours de grand froid.
Connus en Allemagne et en Suisse depuis le début des années 1990, dévoilés en Angleterre avec le quartier BedZed, les maisons sans chauffage débarquent en France.

Roger Cadiergues Roger Cadiergues, ingénieur expert en thermique du bâtiment, dans sa lettre hebdomadaire sur xpair.com, déclare sans ambages : J’ai vu jadis la disparition totale et rapide du chauffage à vapeur, et je suis un peu habitué à ces disparitions [...] et la disparition du chauffage à eau chaude [1] est peut-être beaucoup plus proche qu’on ne le pense couramment.

[1] l’expert fait ici référence aux chauffages basés sur des planchers chauffants, radiateurs de chauffage central, et par extension à tous les systèmes de chauffage "lourds" nécessitant un gros investissement.

Le contexte

Le message de la Direction générale de l’urbanisme, de l’habitat et de la construction et du CSTB sont clairs, il faut renforcer le normes dans le bâti avec pour objectif des consommations divisés par deux en 2012 (par rapport à la RT 2005).

Même si cela est utopique, l’objectif 2012 est bel et bien d’atteindre dans le neuf une consommation de 50 kilowattheures par mètres carré habitable et dès 2015 d’atteindre les 30kWh/m2/an, soit 10 fois moins qu’un bâtiment ancien non isolé.

Conséquences

En clair, cela veut dire que l’essentiel de la consommation sera utilisé pour l’eau chaude sanitaire et que le besoin de chauffage deviendra marginal. Et donc, qu’il sera inutile d’investir dans un gros système de chauffage, forcément onéreux lors qu’il est performant et haut de gamme.

Températion ALDES

Les modes de chauffage qui vont disparaitre :

Nous avons mentionné les chauffages à eau chaude mais d’autres types de chauffage sont également voués à disparaître avec l’amélioration de la performance énergétique des logements : 

- L’aérothermie 

pompe à chaleur à aérothermie
Quand la maison est très isolée, elle ne nécessite du chauffage que par temps très froid, or c’est justement par temps très froid que l’aérothermie (pompe à chaleur sur air) présente son rendement le plus faible, car il est difficile de récupérer de la chaleur à partir d’un air froid !

- Le système solaire combiné

capteur solaire chauffage solaire combiné
Le chauffage solaire "actif" devient inutile car les maisons très bien isolées sont généralement bien orientées et récupèrent beaucoup d’énergie solaire les jours d’hiver ensolleillés par toutes leurs fenêtres et baies vitrées au sud. Un tel investissement ne se justifie plus !

 

ballon système solaire combiné

Les systèmes qui vont apparaître :

Les VMC double-flux.

La VMC double-flux a été implantée en France dans les années 80, mais ne s’est pas encore imposée dans le secteur résidentiel, probablement à cause de son entretien périodique (nettoyage du système et changement des filtres).
Or les VMC simple flux classique font perdre entre 1000 et 2000 kWh/an pour une maison individuelle. Intolérable dans un concept basse énergie puisque ces 1000 à 2000 kWh/an reviendraient à multiplier par 2 les besoins de chauffage.
Le durcissement des normes d’isolation va donc remettre au goût du jour la VMC double-flux.

VMC double-flux couplée à un puits canadien

Associées ou non à une pompe à chaleur intégrée, les ventilations mécaniques contrôlée à double-flux permettent, avec un échangeur, de récupérer les calories de l’air extrait pour préchauffer l’air entrant. Les meilleurs systèmes ont un rendement entre 80 et 92%.

Si Aldès a initialement développé sa VMC températion dans un but de rafraîchir l’été et de préchauffer en mi-saison, son concurrent Atlantic présente sa VMC Duolix, couplée à un puits canadien. Un système motorisé ("registre") permet de n’utiliser l’échangeur géothermique que si les températures extérieures sont en dessous de 5° ou au dessus de 25°. 

VMC double flux Atlantic Duolix couplée à un puits canadien

Les systèmes compacts 

Spécialement conçus pour les maisons basse consommation, ils réunissent dans un seul appareil les fonctions de ventilation (VMC doule flux), chauffage et production d’eau chaude sanitaire.
Ils sont essentiellement fabriqués par des industriels allemand et autrichiens qui bénéficient de 15 ans d’expérience de maisons passives.

Une enquête du CSTB mentionne les appareils Vitotres de VIESSMAN, Aerex BW 175 et LWZ de STIEBEL-ELTRON (ce dernier étant commercialisé en France).

schéma d\'installation Viessmann vitores

Si les systèmes sont compacts, leurs tarifs le sont nettement moins et s’échelonnent de 9000 à 11000€ (hors pose et hors capteurs solaires) !

Depuis cette enquête, la société française Aldès a commercialisé le système Températion qui a été mis en exergue par le groupe Geoxia (Maisons Phénix) en l’utilisant dans sa Bonne Maison a pour seul système de chauffage un récupérateur de calories couplé à une VMC double flux.

Il s’agit également d’une mini pompe à chaleur qui puise les calories de l’air chaud extrait de la maison. Résultat, un coefficient de performance COP qui reste constant même par temps froid. Seul bémol, un prix de l’ordre de 15000€ fourniture et pose.

Si on consière à juste titre que l’intérêt d’une maison basse consommation est également dans un faible investissement pour le système de chauffage, on peut considérer que ces systèmes compacts ne répondent pas pour le moment à la question. Toutefois, on peut espérer que la généralisation de ces nouveaux logements basse consommation devrait en faire baisser les prix.

Les chauffe-eaux thermodynamiques

chauffe eau thermodynamique Heatline Blomberg WP 530 solar La consommation énergétique des logements basse consommation est pour les 2/3 dûe à l’eau chaude sanitaire. Les capteurs solaires pour l’eau chaude vont se généraliser mais il reste encore 40 à 50% de cette énergie à produire avec de l’énergie fossile.

C’est là que les chauffe-eaux thermodynamiques apparaissent. Au lieu d’embarquer une traditionnelle résistance électrique, ils font appel à une mini pompe à Chaleur.

Le modèle présenté (WP 5030 SOLAR, vendu sous les marques Blomberg et Heatline) permet même d’être connecté à ces capteurs solaires et présente un rapport prix tout à fait intéressant : 2100€TTC en VPC chez le distributeur Ets Habert.

Le chauffage au bois

poele à bois DK Flame Tresita
Les systèmes automatisés à base de granulés (pellets) ne se justifient pas dans une maison basse consommation car la quantité de bois très limitée qu’il vous faudra manipuler (une à deux stères par an) ne sera pas une contrainte si vous optez pour le bois bûche ... à moins que vous n’optiez pour un poêle bouilleur qui fournit également l’eau chaude sanitaire (en période de chauffe).

Même en version "bois bûches" le poêle bouilleur présente certainement la solution la moins onéreuse pour accéder à un chauffage écologique et est maintenant pris en compte dans les calculs pour l’obtention du label BBC.

Le chauffage électrique à effet Joule en appoint d’un poêle

Le bon vieux chauffage électrique à effet Joule, décliné sous la forme de convecteurs, radiateurs radiants, planchers ou plafonds rayonnants est une véritable gabegie énergétique car il faut plus de 3 kWh d’énergie primaire alimentant la centrale pour obtenir un kilowattheure de chaleur chez vous.

Depuis 30 ans et sous l’impulsion du nucléaire, ce mode de chauffage s’est généralisé en France ... mais il s’est tellement généralisé qu’EDF et consors doivent chaque hiver rallumer à plein régime les centrales à gaz pour satisfaire la demande.

Résultat : un convecteur électrique génère en hiver plus de 200g de CO2 par kWh consommé, soit plus qu’une chaudière gaz à condensation ... et sans compter les déchets nucléaires !

Cela dit, utilisé dans le cadre d’une maison basse énergie, à fortiori pour des besoins spécifiques (par exemple radiateurs sèche serviette de salle de bain), l’usage du chauffage électrique reste une solution que l’on peut quand même qualifier d’efficace.

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8 réaction(s) disponible(s).

2 septembre 2009, par Dominique
Bonjour, mes réflexions et calculs personnels m’ont amenée aux mêmes conclusions que l’auteur. Dans le cadre de notre projet d’une maison bioclimatique très isolée (vers le label minergie) de 170m2 + 20m2 de véranda solaire, je suis à la recherche d’une solution ventilation double flux avec pré-chauffage de l’air qui ne passe pas par la géothermie, ni l’aérothermie (la présence d’unité extérieur me donne des boutons si ce n’est à mes voisins). Si elle est pouvait utiliser ma véranda solaire comme source de chaleur, ce serait top. Mon problème est le décalage. En effet, s’il fait chaud dans la véranda, l’ouvrir vers l’intérieur permet de récupérer les calories donc pas besoin de chauffage, mais dans le cadre d’un bonne conception solaire, le chauffage sera nécessaire plutôt en milieu de nuit (si l’inertie est suffisante). Donc ma question est comment mettre à contribution ma véranda solaire pour la nuit pour l’ensemble des pièces (2 étages ? De même, je prévois l’installation d’un poêle de masse pour l’appoint et peut-être plus pour le fun. Donc il serait bien d’en profiter pour le reste des pièces. Ceux qui ont des pistes, lachez-vous.
26 août 2009, par alf

<<<<<< Il s’agit d’une mini pompe à chaleur qui puise les calories de l’air chaud extrait de la maison (dans ce cas, le système Températion de la société Aldès). Résultat, un coefficient de performance COP qui reste constant même par temps froid.

De l’ordre de 4000€HT hors pose, le prix d’un tel système demeure onéreux mais il ne nécessite pas d’un réseau de chauffage type plancher chauffant ni de capteurs extérieurs. La puissance de cette appareil s’avère suffisante pour chauffer les maisons performantes mais serait à considérer comme un simple appoint dans une maison ordinaire.>>>>>>

Il serait bon de vous renseigner. posé, un systeme temperation aldes de base sans chauffages effet joule d’appoint sur le systeme coute 15000 euros environ pour une puissance calorifique restituée de 700W.

26 juin 2009, par michel38140
j’envisage de construire en brique avec une très bonne isolation thermique une villa de 160 m2 dans le 34 . Puits provençal + VMC dble flux.Sans doute eaus chaude sanitaire solaire + insert à granulés de bois dans le séjour, dois je prévoir un autre mode de chauffage. merci de m’aider.
9 janvier 2009, par Bémol

Une maison passive, par définition, consomme pour le chauffage seul moins de 15 kwh /m² / an d’énergie et une puissance maximum de 10 W / m² à la température de base au plus fort de l’hiver.

Ainsi, pour une maison individuelle de 150 m² :

- puissance nécessaire totale 10 W x 150 m² = 1500 W.

- Séjour de 40 m² : 10 W x 40 m² = 400 Watts.

- Chambre de 15 m² : 10 W x 15 m² = 150 Watts.

- Etc ...

On peut se demander effectivement quel type de chauffage classique choisir sachant que tous dépassent largement la puissance maximale requise, ici 1,5 Kw pour 150 m² de surface habitable.

Que faire d’un plancher chauffant dont le rayonnement est de :

90 W / m² au pas de 10 cm dans la salle de bain .

70 W / m² au pas de 15 cm dans le séjour.

45 W / m² au pas de 20 cm dans les chambres,

alors que l’on a besoin de 10 W / m².

Que faire d’une pompe à chaleur dont les puissances minimales existantes sont de l’ordre de 5 kw pour 1,5 kw demandé.

Que faire d’un poêle à bois d’une puissance minimale de chauffage de 7 kw (difficile actuellement d’en trouver en dessous comme l’indique Xpair) qui servirait exclusivement à chauffer le séjour et dont l’air repris par la VMC double flux réchaufferait l’air entrant redistribué dans l’ensemble des pièces principales.

On risque des surchauffes à certaines heures non seulement en demi-saison, mais également au cœur de l’hiver.

On pourrait peut-être placer des radiateurs électriques radiants à effet joule à très basse puissance dans chaque pièce, mais leur coût n’est pas négligeable, et justement la réglementation cherche à dissuader l’utilisation de l’énergie électrique par effet joule (à moins de la tolérer dans ce cas ?).

Reste la ventilation double flux avec récupération de chaleur, décidément indispensable en maison passive, qui servirait à la fois pour la ventilation et le chauffage par air pulsé à très bas débit dans les pièces principales.

Observons ce qui se fait à l’étranger ou l’on a l’expérience des maisons passives.

Alors qu’habituellement, le chauffage, plus gros consommateur d’énergie, sert parfois accessoirement à produire l’eau chaude sanitaire, là, c’est l’eau chaude sanitaire plus grosse consommatrice d’énergie en maison passive, souvent chauffée par capteurs solaires, qui, via un échangeur eau-air, réchauffe l’air pulsé par la ventilation double flux vers les pièces principales.

Mais il existe bien d’autres solutions.

Voir ce lien à titre d’exemples :

ici
 
13 décembre 2008, par Arno

Le réseau d’une VMC double flux doit être impérativement calculé en fonction des plans de la maison pour déterminer la topologie et le diamètre des conduites ainsi que les pièges à son nécessaires.

J’ai visité récemment une maison équipée de VMC double flux dans laquelle le bruit de soufflage était absolument inaudible. Certes, la nuit, l’oreille prête plus attention aux bruits ambiants, mais franchement, vu le confort apporté ... !

4 décembre 2008, par bearpanda
Le probleme des VMC Double Flux c’est la "pollution" par le bruit de fond dans les pieces a coucher ou les pieces a vivre. Et sur ce point aucune etude ou experience vecue ne semble exister.
12 octobre 2008, par
Parce que le COP de la PAC tombe en dessous de 1 dès que la température est négative ...
16 août 2008, par pierrot veut la lune
Une PAC avec COP de 3,3 revient strictement à la consommation de 1 kW énergie fossile (charbon, pétrole, gaz) par un kW thermique fourni et c’est bien économique relativement à l’effet Joule (c’est bien pour cela que le crédit d’impôts s’applique au COP > 3,3). Si c’est de l’électricité nucléaire, hors traitement des déchets, c’est bien écologique relativement au CO2. Pourquoi ne jamais faire ce type de présentation prenant en compte l’ensemble du problème écono-écologique ?

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Dernière mise à jour le jeudi 4 février 2010.
 
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