Recherche & développement

Eau chaude sanitaire : la source chaude se cache sous les toits

Tandis que les chauffe-eau électriques cèdent la place aux chauffe-eau thermodynamiques, ces derniers sont en quête de la source chaude idéale pour optimiser leurs performances.

C’est au colloque du Pôle Cristal à Dinan (Côtes-d’Armor), qu’Assaad Zoughaib, responsable de projets en énergétique à l’École des Mines ParisTech, a présenté les conclusions de ses recherches sur la produc­tion d’ECS.

Reprenant une étude réalisée par le fabricant Chaffoteaux, le chercheur estime que d’ici à 2020, les ventes de chauffe-eau électriques vont diminuer de moi­tié par rapport à 2009. Jusqu’ici négligeable, le marché des chauffe-eau thermodynamiques, des Cesi (chauffe-eau solaires individuels) et des PAC mixtes va pour sa part exploser. Et Assaad Zoughaib de préciser : « Dans le futur, le concept de Cesi atteindra ses limites et ce sont les sys­tèmes thermodynamiques qui auront la faveur du marché mais il faut dès maintenant trouver une source de chaleur pour alimenter les PAC. »

 

Sous les tuiles, la plage

 

La performance d’une PAC est fortement liée à la tempé­rature de la source de chaleur utilisée. Pour les chauffe-eau thermodynamiques, les sources de chaleur disponibles sont nombreuses : air ambiant, sol, air vicié… Selon Assaad Zoughaib, c’est l’air ambiant qui, de par son accessibilité et sa capacité calorifique, sera la source la plus utilisée.

Suivant ce même raisonnement, plusieurs constructeurs européens ont développé des technologies utilisant notamment l’air se trouvant sous les toitures.

En Suède, Soltech Energy a élaboré une couverture en matériau transparent transformant la toiture en un cap­teur d’énergie. Combiné à un stockage de chaleur géothermique, ce système de circuit aéraulique offre une très grande efficacité (350 kWh/m² pour une installation en Suède). « Dans ce type d’installation, explique Assaad Zoughaib, les performances atteintes sont très bonnes, notamment grâce au couplage avec le stockage au sol. Seuls le remplacement de la toiture et les aspects archi­tecturaux peuvent freiner la réalisation. »

Satag (groupe Viessmann) propose une toiture en maté­riau métallique, imitant l’aspect de tuiles et intégrant un serpentin hydraulique. Relié à une PAC, ce système offre de bonnes performances sur les installations déjà réali­sées en Suisse (350 kWh/m²) et peut même fonctionner sans PAC durant l’été. Avec le remplacement de la toiture, le système impose une vigilance sur l’étanchéité et montre ses limites en hiver en l’absence de soleil.

Certains fabricants ont couplé un circuit hydraulique à des panneaux photovoltaïques. S’intégrant à la toiture comme une installation classique, ces panneaux hybrides améliorent l’efficacité électrique du système en réduisant sa température. La surface de captage reste bien sûr limi­tée et en cas d’absence de soleil, le rendement n’est plus au rendez-vous.

Encore balbutiantes en Europe et quasi absentes en France, « ces technologies des chauffe-eau thermodyna­miques vont sans aucun doute se développer dans les prochaines années avec la RT 2012 », conclut Assaad Zoughaib.

Focus

L’ECS, n°1 des consommations du futur

La consommation énergétique des bâtiments en France est à ce jour de 550 TWh par an (1 TWh = 1 milliard de kWh). Avec 45 TWh, la production d’eau chaude sanitaire représente 8 % de ce total. La RT 2012 exigeant une consommation énergétique moyenne de 50 kWhep/m².an, toutes les dépenses d’énergie, parmi lesquelles figure le chauffage premier poste de consommation, vont être amenées à fortement diminuer dans les prochaines années. Seule la production d’ECS restera relativement stable.
Actuellement presque dix fois inférieure à la consommation du chauffage, la production d’ECS va donc mécaniquement prendre une part de plus en plus importante dans le total des consommations énergétiques. Selon les prévisions, elle devrait à terme atteindre 50 % et propulser l’ECS au premier rang des dépenses énergétiques liées au bâtiment.

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