Le guide du chauffe-eau thermodynamique

publié le 30/04/2021 | mis à jour le 13/12/2023 | par L'équipe Choisir.com

Un chauffe-eau de plus en plus tendance

Si vous avez entendu parler du chauffe-eau thermodynamique (CET), c’est probablement parce qu’il est de plus en plus présent dans nos logements. Économique et écologique, cet appareil destiné à la production d’eau chaude sanitaire est relativement récent : sa commercialisation a débuté à la fin des années 2000. Depuis, ses ventes n’ont cessé de grimper, notamment dans le neuf, à la faveur des nouvelles exigences de la Réglementation thermique 2012 (RT 2012), puis de celles de la Réglementation environnementale 2020 (RE 2020), auxquelles le chauffe-eau thermodynamique répond.

D’après l’Observatoire des énergies renouvelables (Observ’ER), plus de 153 000 chauffe-eau thermodynamiques ont été vendus en 2021. Le marché du CET en France est estimé à 133 millions d’euros. Contrairement aux autres systèmes de production d’eau chaude sanitaire, il est en grande partie porté par le secteur de la construction, puisque près de 40 % des ventes sont destinées à l’habitat neuf.

Le CET a le vent en poupe, et non sans raison. Pour comprendre pourquoi, il faut savoir comment il fonctionne. Caractéristiques techniques, technologies, avantages : étudions en détail le chauffe-eau thermodynamique.

Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Le chauffe-eau thermodynamique est un système qui permet de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS). Son principe est le même que celui d’une pompe à chaleur. Normal, puisque le CET est composé de 2 éléments :

1. un ballon de stockage (ballon d’eau chaude d’une capacité comprise entre 150 et 300 litres) ;
2. une petite pompe à chaleur.

La pompe va générer de la chaleur qui va réchauffer l’eau contenue dans le ballon de stockage. Rien de plus simple. Mais d’où vient l’énergie qui permet à la pompe à chaleur de jouer son rôle ? On retrouve 3 grands systèmes de chauffe-eau thermodynamiques, qui vont utiliser 3 ressources différentes :

• l’aérothermie ;
• la géothermie ;
• l’héliothermie.

Les systèmes par aérothermie

L’aérothermie utilise l’air (aéro) comme ressource pour faire de la chaleur (thermie). La pompe à chaleur exploite les calories naturellement contenues dans l’air pour produire de la chaleur et l’envoyer dans l’eau contenue dans le ballon. Elle représente un certain avantage puisque l’air est une énergie inépuisable.

On distingue trois types d’installation en fonction de la provenance de l’air, car l’air peut-être soit :

• ambiant ;
• extrait ;
• extérieur.

Le système sur air ambiant

Ce système représente plus de la moitié des installations en France selon l’ADEME. L’air est directement tiré depuis la pièce où est installé le chauffe-eau. Souvent utilisé dans des maisons anciennes, sa praticité reste à nuancer. Pourquoi ? Car l’air rejeté est plus frais. Ce type de chauffe-eau thermodynamique aura donc pour effet de refroidir la pièce.

Deux cas de figure sont à prendre en compte selon le type de pièce où le CET est installé :

• la pièce n’est pas chauffée (par exemple, un garage) : le fonctionnement va entraîner une diminution de la température de l’ordre de 2 à 3 °C. Le déséquilibre n’aura pas de réel impact ni sur le confort dans la pièce ni sur votre facture d’énergie ;
• la pièce est chauffée : il est déconseillé de prendre ce système. Le changement de température dû au fonctionnement du CET va entraîner une surconsommation de chauffage dans cette pièce. Il est plutôt conseillé de se tourner vers un autre système, comme celui sur air extrait.

Le système sur air extrait

Ce système est plus malin que le précédent, car il utilise un air vicié : celui de votre VMC (ventilation mécanique contrôlée). L’air vicié provenant des pièces humides est déjà chaud. Plutôt que d’être expulsé vers l’extérieur, il est exploité par le chauffe-eau thermodynamique pour créer de la chaleur.

Il occulte donc l’inconvénient que connaît le système sur air ambiant, à savoir celui de refroidir une pièce chauffée. Néanmoins, il nécessite la présence d’une VMC chez vous. Il est généralement conseillé pour les maisons anciennes qui disposent de leur propre système de ventilation ou pour les maisons neuves qui vont en être équipées.

Le système sur air extérieur

Plus onéreux mais plus performant, le système sur air extérieur puise son énergie directement depuis l’extérieur. Ici, ni problème de chauffage des pièces de la maison, ni obligation de VMC, puisque l’air est tiré puis rejeté vers l’extérieur.

Cependant, son inconvénient réside dans son installation. Ce type de CET doit obligatoirement se trouver sur ou à proximité d’un mur donnant vers l’extérieur, et deux gaines doivent être percées :

• une pour l’extraction ;
• une pour l’évacuation.

Malgré cette contrainte, il peut valoir le coût d’installer ce type de chauffe-eau si vous chauffez toutes les pièces de votre maison ou si vous ne voulez pas installer de VMC chez vous.

Le système par géothermie

Tout comme l’aérothermie utilise l’air pour faire fonctionner le chauffe-eau thermodynamique, la géothermie exploite l’énergie contenue dans les sols.

Comment cela fonctionne-t-il ? Une parcelle d’environ 5 m² doit entièrement être consacrée à cette utilisation. Des capteurs y sont enterrés et l’énergie tirée (les calories) est directement envoyée dans la pompe à chaleur. Les principales contraintes de ce type de système résident dans son coût et dans son installation, plus complexe. C’est pourquoi il est conseillé de l’installer sur une maison neuve. Par contre, le CET par géothermie offre l’avantage d’être entre 15 % et 20 % plus performant que les autres systèmes.

Le système par héliothermie

Après l’air et la terre, le soleil. Par le biais de panneaux solaires installés sur le toit, dans le jardin ou sur des parties annexes de la maison (comme le garage), le système par héliothermie capte les rayons du soleil pour créer de la chaleur et la transférer au ballon d’eau chaude pour produire de l’eau chaude sanitaire.

Encore peu développé, ce système tend à l’être un peu plus dans les années à venir. Bien qu’il soit un peu plus coûteux, il offre la garantie d’être plus écologique. Néanmoins, comme toute installation solaire, la région où vous résidez et votre taux d’ensoleillement impacteront votre rendement.

Récapitulatif des différents systèmes de chauffe-eau thermodynamiques

Maintenant que vous savez tout sur les différents systèmes, un petit tableau récapitulatif s’impose :

Bien choisir son chauffe-eau thermodynamique chez soi

Choix du ballon de stockage, performance du chauffe-eau, type de système, niveau sonore… Voici quelques conseils pour bien choisir son chauffe-eau thermodynamique.

La capacité du ballon de stockage

Inutile de surdimensionner le stockage de votre ballon (une erreur que près d’un tiers des ménages font, selon l’ADEME). Chauffer un ballon de 250 litres pour une famille qui n’en consomme que 150 par jour ? Le coût de fonctionnement ne sera pas proportionnel aux besoins de votre famille et votre dispositif ne vous fera pas réaliser d’économies.

C’est pour cela qu’il est important de choisir une capacité de stockage adaptée à votre foyer. Pour vous donner quelques repères, retrouvez dans le tableau ci-dessous les besoins en eau chaude sanitaire en France en fonction de la taille du foyer (données ADEME) :

À noter : en moyenne, toutes tailles de foyers confondus, un particulier consomme 56 litres d’eau chaude sanitaire par jour. Toutefois, plus il y a de membres dans la famille, moins les besoins individuels en eau chaude sont importants (certains usages tels que le lave-linge et le lave-vaisselle étant communs aux différents membres composant le foyer).

Par ailleurs, tout chauffe-eau ou chaudière produit une eau chauffée à bien plus de 40 °C (l’ADEME conseille de régler son dispositif à 55 °C). Ainsi, pour obtenir 56 litres d’eau à 40 °C, seulement 35 litres d’eau chaude à 55 °C seront nécessaires en moyenne (ils seront combinés à environ 21 litres d’eau froide à 16 °C). Cette donnée est bien évidemment à prendre en compte pour le choix de la taille de votre ballon : pour une famille consommant 150 litres d’ECS en moyenne, un ballon de 150 litres sera amplement suffisant, y compris pour les jours où les besoins seront plus importants.

La performance du chauffe-eau

La performance du CET se calcule grâce au Coefficient de performance (COP). Il s’agit du rapport entre ce que consomme votre chauffe-eau en électricité et l’énergie qu’il produit, tous les deux évoqués en kilowattheure (kWh) : en d’autres termes, le COP détermine le rendement de l’appareil. Plus la valeur est haute, plus l’appareil est performant.

Exemple : un chauffe-eau avec un COP de 3 transforme 1 kW d’électricité en 3 kWh de chauffage.

Le coefficient de performance d’un CET varie selon le type de système et la qualité de l’appareil :

Le type de système

Autre point important : le type de système. Un système par aérothermie sur air ambiant ne va pas requérir la même installation qu’un système par géothermie ou héliothermie : chacun de ces systèmes va nécessiter des travaux plus ou moins conséquents.

Exemple : Pour un système sur air ambiant, la surface de la pièce doit au minimum être de 10 m² et peut aller jusqu’à plus de 23 m².

L’avantage, c’est que vous pouvez facilement trouver des systèmes hybrides. Beaucoup d’entre eux proposent d’être raccordés sur l’air ambiant ou sur l’air extérieur. Certains peuvent même être raccordés à un système héliothermique, ce qui peut être intéressant si vous avez déjà des panneaux solaires et que vous voulez augmenter votre rendement l’été.

Le niveau sonore

Dernier point, et pas des moindres : le bruit. C’est d’ailleurs l’un des gros inconvénients que représente cet appareil, comparé aux chauffe-eau traditionnels. On estime qu’une fois les 50 dB dépassés, son fonctionnement est gênant, à la fois pour vous comme pour vos voisins.

Bien que la grande majorité des chauffe-eau thermodynamiques se situent entre 30 et 50 dB, certains dépassent ce seuil. Pensez donc à ce facteur quand vous comparerez les différents appareils.

Installer un chauffe-eau thermodynamique chez soi, combien ça coûte ?

Abordons à présent la question du prix. Le coût du CET est variable selon :

• la capacité du ballon du stockage ;
• la performance du chauffe-eau ;
• le type de système (et par conséquent le type d’installation).

Le coût du matériel

Sur le marché, vous trouverez des chauffe-eau thermodynamiques à partir de 1 000 €. Généralement, ils auront une petite capacité (150 litres) et offriront des performances peu élevées. En montant en gamme, vous monterez aussi en prix :

Selon la dernière étude Observ’ER sur le marché des pompes à chaleur, le prix moyen d’acquisition d’un chauffe-eau thermodynamique (hors pose) s’est élevé en 2021 à :

• 2 215 € HT (soit 2 337 € TTC pour les acquéreurs éligibles à la TVA à taux réduit de 5,5 %) pour les modèles d’une puissance de 2 à 4 kW ;
• 2 890 € HT (soit 3 049 € TTC si TVA à 5,5 %) pour les modèles d’une puissance de 4 à 6 kW.

Le coût de la pose

La main-d’œuvre est une des composantes importantes du prix de l’installation. Voici les fourchettes basse et haute que nous avons pu constater :

Toujours selon Observ’ER, en 2021, le prix moyen constaté pour la pose d’un chauffe-eau thermodynamique s’est élevé à :

• 520 € HT (soit 549 € TTC avec TVA à 5,5 %) pour un modèle d’une puissance de 2 à 4 kW ;
• 560 € HT (soit 591 € TTC avec TVA à 5,5 %) pour un modèle d’une puissance de 4 à 6 kW.

Le coût total

En comptant le coût du matériel, vous devrez débourser au minimum 2 000 € pour l’installation d’un CET sur air ambiant. Le maximum s’établira à 35 000 € sur un système à géothermie.

En 2021, le coût total d’un CET (achat de l’appareil + installation) s’est élevé à :

• 2 735 € HT (soit 2 885 € TTC avec TVA à 5,5 %) pour un modèle d’une puissance de 2 à 4 kW ;
• 3 450 € HT (soit 3 640 € TTC avec TVA à 5,5 %) pour un modèle d’une puissance de 4 à 6 kW.

Quelles sont les aides financières pour l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique ?

Vous n’êtes pas seul dans le financement de votre CET ! L’État sollicite et encourage ce type d’installation par le biais de subventions et autres dispositifs d’accompagnement. MaPrimeRénov’, la Prime Énergie, l’éco-prêt à taux zéro ou la TVA à 5,5 % : tour d’horizon de ces aides au financement.

MaPrimeRénov’

Grande remplaçante du crédit d’impôt pour la transition énergétique (CITE) et des aides « Habiter mieux agilité » de l’Anah, MaPrimeRénov’ offre un soutien financier aux propriétaires qui souhaitent installer un chauffe-eau thermodynamique chez eux.

À noter : le logement doit être occupé à titre de résidence principale et avoir été construit depuis au moins 15 ans.

Le montant de cette prime dépend surtout des revenus des bénéficiaires :

À noter : pour être éligible, votre appareil doit impérativement afficher une efficacité énergétique minimale de :

• 95 % pour un ballon avec un profil de soutirage de classe M ;
• 100 % pour un ballon avec un profil de soutirage de classe L ;
• 110 % pour un ballon avec un profil de soutirage de classe XL.

Le profil de soutirage (M, L ou XL) est indiqué sur l’étiquette-énergie de l’appareil. Il correspond à la quantité d’eau chaude sanitaire qu’est capable de produire le chauffe-eau et est déterminé à la fois par :

• son débit (en litres par minute) ;
• et son volume de stockage.

La Prime Énergie

Dans le cadre du dispositif des certificats d’économies d’énergie (CEE), les acteurs privés de l’énergie (fournisseurs notamment) peuvent vous accorder une prime énergie (ou prime CEE) pour l’achat d’un chauffe-eau thermodynamique.

Son montant est variable d’un acteur à l’autre et s’élève généralement à une centaine d’euros. L’aide est octroyée sans conditions de ressources, sous réserve que le CET respecte les critères d’éligibilité suivants :

• pour un chauffe-eau à aérothermie sur air extrait, le COP doit être égal ou supérieur à 2,5 ;
• pour tous les autres chauffe-eau thermodynamiques, le COP doit être égal ou supérieur à 2,4.

L’éco-prêt à taux zéro

L’éco-prêt à taux zéro (ou éco-PTZ) permet d’emprunter de l’argent à taux nul dans le cadre de travaux visant à améliorer la performance énergétique d’un logement de plus de 2 ans occupé à titre de résidence principale (ou destiné à l’être). Il est accessible sans conditions de ressources.

Le montant de ce prêt varie en fonction du nombre de travaux :

• une action : 15 000 € ;
• deux actions : 25 000 € ;
• trois actions : 30 000 €.

Ce prêt est donc pratique pour cumuler plusieurs travaux, comme l’installation de panneaux solaires et celle d’un chauffe-eau thermodynamique héliothermique.

La TVA à 5,5 %

Dernière aide : la TVA réduite à 5,5 %. Grâce à elle, vous pouvez réduire de 20 % à 5,5 % le montant de la TVA sur la facture de votre matériel ainsi que de la main-d’œuvre pour vos travaux d’installation de CET.

Ici encore, le logement concerné doit être achevé depuis au moins 2 ans. En revanche, peu importe la nature du bien : qu’il s’agisse d’une résidence principale ou d’une résidence secondaire, la TVA à 5,5 % est applicable.

Le chauffe-eau thermodynamique, bonne ou mauvaise idée ?

Installer un chauffe-eau thermodynamique chez soi est-il vraiment intéressant ? Quels avantages et quels inconvénients le CET présente-t-il ? Choisir.com vous dresse une petite synthèse.

Les principaux avantages du chauffe-eau thermodynamique

Selon l’ADEME, le chauffage de l’eau sanitaire représente jusqu’à 20 % de la consommation énergétique d’un ménage, soit une facture d’électricité annuelle de 270 €. Pourtant, un chauffe-eau classique perd en moyenne un tiers de la chaleur produite : cela représente 85 € gaspillés chaque année !

Un chauffe-eau thermodynamique, en consommant jusqu’à trois fois moins d’électricité qu’un ballon d’eau chaude classique, permet de réaliser de substantielles économies : vous avez donc tout intérêt à remplacer votre chauffe-eau électrique par un thermodynamique, qui est l’un des meilleurs dispositifs pour chauffer son eau actuellement disponible sur le marché.

Par ailleurs, parce qu’il s’appuie sur les énergies renouvelables (air, terre ou soleil selon le modèle), le CET est également plus écologique qu’un chauffe-eau électrique traditionnel.

Les principaux inconvénients du chauffe-eau thermodynamique

Recours à l’électricité, imposant, bruyant… Certains inconvénients sont également à prendre en compte avant de s’équiper d’un chauffe-eau thermodynamique.

Comment réaliser davantage d’économies en matière d’eau chaude sanitaire ?

Plusieurs astuces simples existent :

• calorifuger son ballon d’eau chaude (surtout si celui-ci est situé dans une pièce non chauffée) ;
• installer des mousseurs sur ses robinets ;
• régler la température de son chauffe-eau à 55 °C maximum ;
• couper l’eau pendant le savonnage sous la douche ;
• couper son chauffe-eau en cas d’absence prolongée (au moins 3 jours) ;
• régler son chauffe-eau en heures creuses, si celles-ci correspondent à vos habitudes de vie ;
• etc.

En appliquant ces écogestes au quotidien, vous réaliserez de belles économies aussi bien sur votre facture d’eau que sur celle d’électricité.

Pour réduire davantage encore votre budget énergie, veillez également à souscrire un contrat d’électricité avantageux : d’un fournisseur à l’autre, les tarifs varient parfois très fortement. Opter pour un fournisseur moins cher peut vous faire réaliser jusqu’à 200 € d’économies par an ! Pour vous aider à dénicher le contrat à bas prix le mieux adapté à votre besoin, Choisir.com met à votre disposition son comparateur d’électricité en ligne : c’est simple, gratuit et sans engagement !