Qu’est-ce que le rendement énergétique ?

Pour comprendre le rendement énergétique et ses enjeux, il est essentiel d’en définir les contours. Mais également de l’associer à une autre notion incontournable lorsque l’on évoque la performance d’un bâtiment, d’un logement ou d’un appareil électroménager : l’efficacité énergétique.

Définition du rendement énergétique

Le principe du rendement énergétique repose sur une définition technique que l’on peut résumer ainsi : il s’agit du rapport entre l’efficacité réelle d’un appareil et l’efficacité maximale qu’il peut atteindre.

Le rendement énergétique d’une machine ou d’un système représente le pourcentage de l’énergie consommée (ou énergie absorbée) et transformée en énergie utile. Prenons un exemple : une ampoule électrique consomme de l’électricité pour fonctionner. Mais elle n’utilise pas toute l’énergie électrique qu’elle consomme pour la transformer en énergie lumineuse (énergie utile). Une partie de l’énergie consommée est transformée en chaleur ou énergie thermique. Ce que l’on peut considérer comme une déperdition d’énergie (ou une énergie dissipée).

Si l’on reprend notre exemple de l’ampoule, et que l’on s’intéresse à un modèle particulier comme l’ampoule à incandescence : seule 5 % de l’énergie électrique consommée est transformée en énergie lumineuse. Et 95 % de l’énergie consommée est transformée en chaleur.

Tout appareil électrique, ou système ayant besoin d’énergie, utilise et perd de l’énergie pour fonctionner. Par exemple, les appareils électroménagers (plaques de cuisson, réfrigérateur, congélateur, climatiseur, etc.), une voiture… Seul varie le niveau de rendement énergétique mesuré en %, sachant qu’il est quasiment impossible d’obtenir un rendement énergétique de 100 % :

  • la production d’électricité a un rendement énergétique de 39 % ;
  • un moteur de voiture a un rendement énergétique situé entre 25 et 30 % selon les modèles ;
  • une éolienne a un rendement énergétique de 59 % en moyenne ;
  • un réfrigérateur a un rendement énergétique compris en 30 et 50 % en moyenne.

Rendement énergétique et efficacité énergétique : deux notions complémentaires

Le rendement énergétique est une notion technique importante, car elle permet de déduire une autre notion essentielle en matière de maîtrise de sa consommation d’énergie : l’efficacité énergétique d’une machine, d’un système, ou même d’un bâtiment.

En effet, un rendement énergétique est mesuré en fonction des pertes d’énergie réalisées lorsque la machine ou le système consomme de l’énergie. Plus le rendement énergétique est élevé, moins il y a de pertes d’énergie entre l’énergie consommée et la performance réalisée. Ce qui implique à l’usage, une réduction des consommations d’énergie et donc une efficacité énergétique élevée.

Reprenons l’exemple de notre ampoule à incandescence : son rendement énergétique est de 5 %. Un score très faible que l’on peut comparer avec le rendement énergétique d’un autre type d’ampoules : l’ampoule LED dont le rendement s’élève à 30 %. Un score plus élevé qui vous permet de faire un choix éclairé si vous souhaitez changer vos luminaires, obtenir une meilleure efficacité énergétique et réaliser de belles économies sur la facture.

Ce type de comparatif peut être fait sur de nombreux appareils ou système de notre quotidien : équipements de chauffage (radiateurs, chaudière, pompe à chaleur, etc.), appareils électroménagers (réfrigérateur, congélateur, téléviseur, ordinateur, etc.)…

A un niveau supérieur, il est également possible de déterminer l’efficacité énergétique de son logement ; bien que d’autres facteurs clés (tels que l’isolation thermique, la ventilation, etc.) doivent être pris en compte pour obtenir une évaluation objective.

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Comment calculer le rendement énergétique ?

Le rendement énergétique obéit à des lois physiques où toute énergie suit un processus de transformation pour se convertir en une autre énergie. Au cours de ce processus, une partie de l’énergie utilisée au départ, se perd et se disperse ; c’est ce que l’on nomme pour rappel l’énergie dissipée.

L’énergie est le moteur de toute vie sur Terre : à l’état brut on la retrouve dans diverses manifestations (la lumière produite par le soleil, le vent, les courants marins, etc.). Pour être exploitable par l’homme, l’énergie doit être transformée. De manière schématique, on peut résumer ce processus de transformation de l’énergie, par :

On comprend donc que l’énergie suit différents stades de transformation (énergie dissipée incluse) avant de produire l’effet souhaité. Le calcul du rendement énergétique a pour but de déterminer le niveau de l’énergie dissipée en prenant en compte le rapport entre :

  • l’énergie de départ ou l’énergie absorbée/consommée, et délivrée par exemple par votre fournisseur d’énergie, pour faire fonctionner une machine ;
  • l’énergie utile, soit l’énergie obtenue lors du fonctionnement de la machine. Ex : l’énergie lumineuse pour une ampoule, l’énergie thermique (chaleur) pour un chauffage, l’eau chaude pour un chauffe-eau, la force mécanique pour un moteur, etc.

Sachant que l’énergie se mesure en joules (J), on exprime la formule du rendement énergétique ainsi :

Rendement énergétique = (énergie utile (J) / énergie consommée (J)) x 100

On multiplie par 100 pour obtenir le rendement en pourcentage.

Augmenter le rendement énergétique et gagner en efficacité énergétique

Au quotidien, le fait de disposer d’appareils électroménagers ou d’appareils électriques ayant un rendement énergétique faible impacte votre consommation d’énergie. Celle-ci peut être forte, et donc vos factures d’électricité et/ou de gaz particulièrement élevées. Avoir une grande consommation d’énergie, surtout à base d’énergies fossiles, implique également de rejeter des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Ce qui au final, peut augmenter son empreinte carbone et altérer l’environnement.

L’augmentation du rendement énergétique est un objectif possible à atteindre si on appuie sur les leviers d’action adéquate.

Améliorer le rendement énergétique de ses équipements

A notre échelle individuelle, la majorité des appareils que nous utilisons, et qui consomment de l’énergie, sont installés dans notre logement. Chaudière, four, radiateurs, chauffe-eau, ordinateur, plaques de cuisson, etc., sont autant d’équipements et d’appareils électroménagers ayant un rendement énergétique plus ou moins élevé.

Pour s’équiper malin et consommer responsable, comment choisir les appareils ayant les meilleurs rendements énergétiques et donc ayant une efficacité ou efficience optimale ? Il est recommandé de s’équiper d’appareils ayant une haute performance énergétique (HPE), couplés dans la mesure du possible avec l’utilisation d’une énergie renouvelable :

Les étiquettes énergétiques sont une aide précieuse pour orienter son choix. Apposée obligatoirement sur la majorité des appareils électroménagers en vente dans un commerce, l’étiquette énergie permet de classer la performance énergétique de chaque appareil. Un système de notation de A à G permet de déterminer le niveau de consommation d’énergie (respectivement du plus économe au plus énergivore) et de fait, son efficacité énergétique.

Un appareil électroménager classé A dispose d’une haute efficacité énergétique, donc un rendement énergétique élevé et une consommation d’énergie moindre par rapport à d’autres appareils ayant les mêmes caractéristiques (modèle, puissance, etc.).

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Les solutions d’efficacité énergétique de son logement

Améliorer le rendement énergétique de ses équipements est un premier pas pour faire de belles économies d’énergie. Toutefois, pour que le rendu de performance soit optimal, il est indispensable d’estimer le rendement énergétique de son logement dans sa globalité. En effet, le fonctionnement de ses équipements est une chose, leur utilisation dans un habitat pensé pour rester économe à l’usage en est une autre. C’est une manière efficiente de repenser sa consommation d’énergie.

Plusieurs solutions sont disponibles pour améliorer l’efficacité énergétique de son logement :

  • en premier lieu, pour un bâtiment existant, il est possible d’entreprendre des travaux de rénovation énergétique. L’isolation thermique ainsi que le traitement des ponts thermiques sont des points essentiels à ne pas négliger. Notamment lorsque l’on sait que 30 % des déperditions d’énergie dans un logement sont issues d’une toiture ou de combles mal isolés. La mise en place d’une ventilation (VMC) performante permet un échange d’air stable et de se prémunir de l’humidité. Le choix d’appareils de chauffe ayant un haut rendement énergétique vient compléter ces travaux de rénovation énergétique ;
  • pour un bâtiment en construction, vous pouvez obtenir de très bons résultats avec la maison basse consommation (BBC) ou la maison passive. Ces deux types d’habitats conjuguent un rendement énergétique élevé et une efficacité optimale ;
  • puis, le choix d’appareils électroménagers ou électriques à haute performance énergétique comme vu précédemment ;
  • enfin, revoir son mode de consommation d’énergie en privilégiant les circuits de production, voire de fourniture d’énergie alternatifs. Choisir une énergie renouvelable en changeant de fournisseur d’énergie permet d’optimiser sa consommation d’énergie tout en préservant l’environnement.

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Pour profiter des offres d’électricité et/ou de gaz naturel les plus attractives, il est recommandé de comparer les différents fournisseurs d’énergie présents sur le marché. A cette fin, un comparateur d’énergie comme Choisir.com est une aide précieuse et efficace pour dénicher la perle rare en un temps record.

Suivre le rendement énergétique de son logement avec un bilan énergétique

Avant de pouvoir entreprendre des actions pour augmenter le rendement énergétique de son logement, il est nécessaire d’évaluer sa consommation d’énergie. Plusieurs outils sont disponibles pour le particulier afin de mesurer la performance énergétique d’un bâtiment :

  1. Le DPE ou diagnostic de performance énergétique est une base de travail de première intention. Obligatoire pour tous les logements en vente ou en location, le DPE est un document remis à l’acquéreur ou locataire répertoriant :
    1. Une estimation de la consommation d’énergie moyenne du logement,
    2. Les taux d’émission de gaz à effet de serre,
    3. Des recommandations faites par le diagnostiqueur pour améliorer la performance énergétique du logement ;
  2. Le bilan énergétique est un autre outil de mesure, qui permet d’aller plus loin dans ses investigations. Non obligatoire, le bilan énergétique (lien) est par ailleurs plus complet que son cousin le DPE. Ce rapport consiste en un volet d’évaluations et un volet d’actions sur des travaux de performance énergétique à entreprendre dans son logement. Tout est passé à la loupe :
    1. L’isolation thermique bien évidemment via une analyse thermique poussée,
    2. Le tout corrélé aux caractéristiques principales du logement (surface en m², nombre d’ouvrants, type de matériaux de construction, type et nombre d’appareils de chauffe, système de climatisation, type de ventilation, etc.),
    3. Les habitudes de consommation des occupants est également une donnée à prendre en considération.

Optimiser le coût d’un meilleur rendement énergétique !

Améliorer le rendement et la performance énergétique d’un logement implique des frais pour les travaux de rénovation énergétique ou le remplacement des équipements. Toutefois, ces coûts peuvent être pris en charge en partie par des aides financières publiques telles que MaPrimeRenov’, le dispositif des certificats d’économies d’énergie (CEE), la prime énergie et les aides locales de sa commune ou de sa collectivité.

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