Il existe sur le marché de nombreux fabricants de chauffe-eau thermodynamiques ou thermopompes qui, plutôt que de chauffer l'eau avec un serpentin électrique comme le fait un chauffe-eau électrique normal, utilisent un évaporateur pour extraire la chaleur de l'air (intérieur ou extérieur) et l'utiliser pour produire de l'eau chaude.

Le sous-produit d'une thermopompe air-eau après extraction de la chaleur est de l'air froid. Ainsi, avec les systèmes qui puisent et rejettent l'air dans la maison, ils agissent en fait pour refroidir votre maison en été, ce qui est une bonne chose. Pendant les mois de chauffage, cet air froid rejeté dans votre espace de vie pendant que l'eau est chauffée signifie simplement que tout ce que vous utilisez pour chauffer l'air de votre maison chauffe maintenant indirectement votre eau également.

Cela change la source de chaleur de votre eau chaude, qui passe du poteau hydro-électrique (ou de la conduite de gaz naturel) qui alimente votre maison à votre système de chauffage de l'air. C'est pourquoi il est si crucial d'être équipé d'un système de chauffage très efficace lorsque vous produisez votre eau chaude sanitaire avec une thermopompe qui puise la chaleur de l'intérieur de la maison.

Pour expliquer cela plus en détail, si vous chauffez votre maison avec une fournaise au mazout, un chauffe-eau thermodynamique qui transfère la chaleur de l'air ambiant de la pièce au réservoir d'eau chaude n'est pas une si bonne idée, car votre eau chaude sanitaire serait alors chauffée en brûlant du mazout. Et cela ne vous fera pas économiser beaucoup d'argent, voire pas du tout. Dans ce cas, c'est une machine coûteuse qui fait très probablement plus de mal que de bien.

Si vous chauffez l'air de votre maison avec une thermopompe air-air, ils peuvent être une excellente idée, à condition que l'évaporateur ne soit pas confiné dans une petite salle mécanique avec peu d'accès à l'air — et à l'énergie — du reste de la maison.

Puis viennent les technologies super-efficaces :

Alternativement, un système de chauffage de l'eau comme le SANC02 du fabricant japonais SANDEN, possède un compresseur extérieur, un peu comme la plupart des thermopompes air-air. Un chauffe-eau thermodynamique à compresseur extérieur n'interagit d'aucune manière avec l'air intérieur. Dans ce cas particulier, le réfrigérant CO2 extrait la chaleur de l'air extérieur et la transfère à l'eau, qui est ensuite stockée dans le réservoir à l'intérieur de votre maison.

Le SANC02 est le premier chauffe-eau thermodynamique avec un compresseur extérieur à arriver sur le marché canadien. Il est important de noter que les thermopompes fonctionnent plus efficacement avec des températures plus chaudes. Non seulement elles auront une température de fonctionnement minimale, mais comme elles puisent la chaleur de l'air, plus l'air est chaud, moins elles doivent travailler.

Pour pouvoir comparer facilement les performances des différentes thermopompes, il serait également utile de lire ce guide sur la façon de comprendre la différence entre les systèmes de classification des thermopompes SEER, HSPF, COP (et SCOP).

Schéma d'un chauffe-eau thermodynamique
© Sanden

Quand les thermopompes fonctionnent-elles le mieux ?

Si vous vivez dans un climat qui descendra régulièrement en dessous de la température de fonctionnement indiquée par le fabricant pour ses unités, il y aura des moments où vous ne pourrez pas chauffer l'eau (ou même l'air dans le cas des thermopompes air-air). Une fois qu'elles atteignent leur température minimale, elles fonctionneront toujours, mais avec très peu d'avantage par rapport à un chauffe-eau à résistance électrique traditionnel, et il faudrait plus de temps pour régénérer l'eau chaude après une douche qu'à des températures plus chaudes. Lorsqu'il fait encore plus froid, elles finiront par s'arrêter complètement pour éviter tout dommage.

Dans les climats plus chauds comme le sud de l'Ontario ou les régions côtières du sud de la Colombie-Britannique, vous n'avez pas autant à vous soucier des températures hivernales extérieures, mais dans les climats nordiques, les thermopompes peuvent nécessiter des serpentins de chauffage d'appoint pour lorsque la température descend en dessous de leurs niveaux de fonctionnement. Cela signifierait que leur valeur diminuerait dans un tel climat en raison de l'équipement supplémentaire requis, ainsi que de l'efficacité globale réduite qu'elles connaîtraient à des températures de l'air extérieur plus basses.

Heureusement, le SANCO2 fonctionnera à des températures aussi basses que -29 °C, ce qui signifie qu'il ne nécessitera pas de serpentin de chauffage d'appoint même pour le corridor Montréal-Ottawa, qui en pratique, ne voit que très rarement des températures inférieures à -26 °C. Cette unité fournira en fait 3,5 kW de chaleur même à -25 °C, avec une efficacité de 170 %. Son efficacité globale sur toute l'année, basée sur la consommation d'eau chaude d'une famille de quatre personnes prenant chacune une douche de 8 minutes chaque matin avec une pomme de douche régulière de 9,5 L/min, serait d'environ 340 %. En termes réels, cela se traduit par une eau chauffée 3,4 fois plus efficacement que ce à quoi vous êtes habitué, ce qui est assez impressionnant.

Dans un climat plus modéré comme Toronto, la performance serait encore meilleure et le risque de manquer d'eau chaude pratiquement éliminé.

La taille compte :

Le SANCO2 est livré avec un réservoir de stockage de 43 ou 83 gallons (163 ou 314 L). Comme la vitesse à laquelle il peut produire de l'eau chaude ralentira à très basses températures, il pourrait être judicieux d'opter pour le plus grand réservoir dans les climats plus froids pour réduire tout risque de manquer d'eau chaude, en fonction de la taille de la famille et de l'utilisation de l'eau chaude.

Ce que nous aimons du SANC02 :

  • Température de fonctionnement très basse sans besoin de chauffage d'appoint électrique,
  • CO2 comme réfrigérant avec un GWP (potentiel de réchauffement planétaire) plus faible
  • Deux tailles de réservoir de stockage d'eau pour mieux répondre aux besoins des consommateurs
  • Température de l'eau fournie élevée (65 °C)

Ce que nous n'aimons pas du SANC02 :

C'est une réponse assez facile : le prix.

Le distributeur de Vancouver vend l'unité extérieure pour 3 227 $, un réservoir de 43 gallons pour 2 253 etler e ˊ servoirde83gallonspour2457. Gardez à l'esprit que c'est avant le coût de l'installation. Les prix des entrepreneurs sont un peu plus bas, mais vous n'en bénéficierez probablement pas, donc vous vous retrouvez facilement avec une facture de 7 000 $ pour en faire installer un, ce que nous trouvons un peu cher.

Pour trouver une période de retour sur investissement, nous avons fait les calculs en nous basant sur les tarifs d'Hydro-Québec (parmi les plus bas au Canada mais au moins constants) ; voici ce que nous avons trouvé :

Une famille de quatre personnes consommerait en moyenne environ 70 000 L d'eau chaude à 60 °C par an, ce qui nécessiterait 4 000 kWh pour être produit à la température d'entrée annuelle moyenne de 10 °C. À environ 8 ¢ le kWh, cela coûterait normalement 320 $ par an. Avec un COP moyen de 3,4, le coût annuel avec un SANCO2 serait d'environ 95 $, pour une économie annuelle de 225 $ par rapport à un chauffe-eau traditionnel.

Avec un coût d'installation de 7 000 $, il faudrait alors 31 ans pour récupérer votre investissement, ce qui est plus long que la durée de vie du système. Les économies seraient un peu plus élevées dans les régions où les tarifs sont plus élevés, mais cela reste au-delà de toute justification au prix actuel. La seule façon pour que cela ait un sens serait pour les gros consommateurs d'électricité qui utilisent de grandes quantités d'eau chaude pendant les heures de pointe. Nous aimons la technologie, mais pas au prix actuel.

Unités à compresseur intérieur :

Le SANC02 est la seule unité à compresseur extérieur disponible au Canada, mais il existe plusieurs unités à compresseur intérieur sur le marché. Ce sont celles que nous avons mentionnées au début qui puisent l'air de l'espace conditionné plutôt que de l'extérieur. Elles peuvent être une excellente idée, mais dans des circonstances légèrement plus spécifiques.

Tant que vous pouvez ventiler l'air froid évacué de l'unité vers les principaux espaces de vie, elles peuvent être très avantageuses en été car elles élimineront beaucoup d'air chaud de la maison, vous obtenez donc une certaine quantité de « climatisation gratuite ».

Elles cessent d'être une si bonne idée si elles se trouvent dans une petite salle mécanique non ventilée, car elles refroidiront cet espace et agiront pour réduire leur propre efficacité.

Un autre inconvénient possible serait le bruit supplémentaire. Un compresseur intérieur peut être un peu plus bruyant, alors faites attention à l'endroit où vous les installez pour vous assurer qu'ils ne polluent pas votre maison avec des décibels excessifs.

De plus, comme mentionné ci-dessus, elles ne sont efficaces que par rapport à l'air que vous leur offrez. Si le réseau électrique de votre région est alimenté par des énergies renouvelables mais que vous chauffez votre maison avec des combustibles fossiles, pendant les mois d'hiver, vous chaufferiez maintenant votre eau avec des combustibles fossiles. Elles fonctionnent mieux et réduisent votre empreinte carbone lorsqu'elles sont combinées à une source d'air intérieur propre, comme une thermopompe à air. Si vous envisagez un système de chauffage géothermique et que vous le comparez aux thermopompes à air, lisez ceci.

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Maîtriser les chauffe-eau thermodynamiques est une étape. L'appliquer concrètement à un projet de construction ou de rénovation, en est une autre. Explorez ces guides conçus pour les chantiers canadiens et francais :

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