Comment bien choisir son chauffe-eau électrique ?

publié le 17/05/2024 | mis à jour le 17/05/2024 | par Aurélie Hubert

Un chauffe-eau électrique, comment ça marche ?

Quel est le principe d’un chauffe-eau électrique ? Comment fonctionne cet appareil ? Voyons cela en détails.

Le fonctionnement du chauffe-eau électrique

Le rôle d’un chauffe-eau est de produire de l’eau chaude sanitaire (ECS), c’est-à-dire de l’eau chaude destinée à un usage domestique : la cuisine et la toilette, notamment.

Thermodynamiques, solaires, à gaz, etc. : il existe aujourd’hui de nombreux dispositifs pour chauffer son eau. Toutefois, le chauffe-eau électrique reste largement majoritaire dans les foyers français. Comme son nom l’indique, cet appareil utilise l’énergie électrique pour fonctionner. Différents modèles existent, mais tous reposent sur le même principe : l’eau est chauffée grâce à une résistance électrique.

On distingue deux grands types de chauffe-eau électriques :

• le chauffe-eau électrique instantané ;
• le chauffe-eau électrique à accumulation.

Leur principale différence réside dans la façon dont l’eau chaude est mise à disposition des consommateurs.

Le chauffe-eau électrique instantané

Ce dispositif produit l’eau chaude à la demande, de façon instantanée, dès lors que le robinet est ouvert.

Principe du chauffe-eau électrique instantané

L’appareil se présente sous la forme d’un boîtier de petite dimension (celui-ci excède rarement les 40 cm de hauteur) et intègre :

• une arrivée pour l’eau froide ;
• une sortie pour l’eau chaude ;
• une chambre de chauffe à l’intérieur de laquelle est placée une résistance électrique ;
• un dispositif pour le réglage de la température (simple molette ou écran digital pour les appareils les plus perfectionnés) ;
• un interrupteur à dépression ;
• et une soupape de sécurité hydraulique.

Son principe est très simple : l’eau est chauffée instantanément au contact de la résistance électrique.

Usage et caractéristiques du chauffe-eau électrique instantané

En raison de l’absence de ballon pour stocker l’eau chaude, le chauffe-eau instantané a une capacité de production relativement limitée. Il est donc à préconiser :

• pour les petits logements ayant des besoins modérés en eau chaude sanitaire ;
• ou en appoint d’un système de production d’eau chaude principal (par exemple, pour alimenter un point d’eau éloigné, tel qu’une salle de bains aménagée dans les combles).

En chauffant l’eau à la demande, cet appareil vous garantit des douches chaudes à tout moment. En revanche, il est relativement énergivore, car il a besoin d’une grande puissance pour chauffer l’eau rapidement. Certains modèles peuvent ainsi atteindre 30 kW (kilowatts). Or, plus la puissance d’un chauffe-eau est grande, plus la facture d’électricité est importante.

Autre inconvénient de ce système de chauffe-eau électrique : le débit d’eau délivrée est fortement corrélé à la température souhaitée. En effet, si vous tournez le robinet ou mitigeur de sorte d’obtenir une eau à température maximale, l’eau arrivant dans la chambre de chauffe devra rester plus longtemps en contact avec la résistance électrique avant d’être acheminée jusqu’à vous. Par conséquent, le débit sera réduit. Prenons pour exemple un chauffe-eau électrique instantané d’une puissance de 7,3 kW : l’appareil sera en mesure de délivrer 4 litres d’eau chauffée à 40 °C en une minute, mais seulement 2,6 litres d’eau chauffée à 55 °C.

En outre, si l’appareil est dit « instantané », dans les faits, il vous faudra toujours patienter un peu pour obtenir de l’eau chaude une fois le robinet ouvert (le temps que la résistance électrique se mette en marche et produise son effet) : le gaspillage, bien que limité, est donc inévitable.

Installation et entretien du chauffe-eau électrique instantané

Il est recommandé d’installer un chauffe-eau instantané au plus près du point de puisage. Son format compact lui permet d’ailleurs d’être placé facilement n’importe où : au-dessous d’un lavabo, dans un petit placard au-dessus d’un évier, dans la douche, etc.

Autre bon point : le chauffe-eau électrique ne requiert aucun entretien spécifique et affiche une excellente durée de vie (20 ans environ).

Le chauffe-eau électrique à accumulation

Contrairement au chauffe-eau instantané, le chauffe-eau à accumulation est doté d’un ballon d’eau chaude qui lui permet de stocker l’eau chauffée en grande quantité, afin que vous disposiez d’une réserve utilisable à chaque instant. Ce type d’appareil est également appelé « cumulus » dans le langage courant.

Principe du chauffe-eau électrique à accumulation

Concrètement, un système à accumulation est composé :

• d’une arrivée pour l’eau froide ;
• d’un tuyau d’extraction et d’une sortie pour l’eau chaude ;
• d’une cuve permettant de stocker l’eau. Celle-ci est le plus souvent composée d’acier (parfois d’inox ou de cuivre), recouverte d’émail et isolée par injection de mousse polyuréthane afin de limiter les déperditions thermiques ;
• d’une résistance électrique (qui peut être ou non au contact direct de l’eau selon les modèles) ;
• d’un thermostat de régulation (également appelé aquastat) et de sa sonde ;
• d’une anode afin de limiter la corrosion (nous y reviendrons dans la suite de cet article) ;
• d’un groupe de sécurité, indispensable pour éviter tout problème de surpression ;
• d’un brise-jet permettant de casser la pression de l’eau froide arrivant dans le ballon.

Pour faire simple, le chauffe-eau à accumulation fonctionne comme une grosse bouilloire électrique : l’eau est chauffée grâce à une résistance immergée dans le bas de la cuve, jusqu’à ce qu’elle atteigne la température de consigne (idéalement 55 °C, selon les recommandations de l’ADEME). La chaleur est conservée grâce à la cuve, dont les propriétés thermiques sont semblables à celles d’une bouteille isotherme.

À l’instar de l’air, l’eau chaude est moins dense que l’eau froide, donc plus légère : par conséquent, elle remonte dans la cuve. C’est ce qu’on appelle le principe de stratification (l’eau forme différentes strates en fonction de sa température). Lorsqu’on ouvre un robinet d’eau chaude, celle-ci est puisée directement dans le haut de la cuve, où sa température est la plus élevée, grâce au tuyau d’extraction.

Au fur et à mesure que le ballon se vide, de l’eau froide y est injectée. Malgré le fait que cette eau froide est acheminée dans la cuve sous pression, les différentes strates d’eau sont préservées grâce au brise-jet positionné sur la canne d’arrivée d’eau et dont le rôle est de « casser » la pression.

Il existe alors deux cas de figure :

• si le chauffe-eau est alimenté en électricité de façon continue, la chauffe est activée dès lors que la sonde du thermostat détecte une température de l’eau inférieure de quelques degrés à celle de consigne ;
• en revanche, si le chauffe-eau est réglé en heures creuses, la chauffe ne sera activée que pendant les 8 heures creuses journalières (la nuit et éventuellement le midi, selon les plages horaires définies par Enedis pour votre commune). En effet, c’est un contacteur spécifique placé sur le tableau électrique qui permet de déclencher la mise sous tension du cumulus, via une impulsion électrique. Notez toutefois qu’il est possible de déclencher la chauffe en dehors des heures creuses en plaçant l’appareil en « marche forcée ».

Remarque : la cuve d’un chauffe-eau est constamment pleine. Si toute l’eau chaude est consommée, elle se remplit donc entièrement d’eau froide. Selon la capacité de la cuve, il faudra entre 6 et 8 heures pour chauffer intégralement l’eau contenue dans le ballon.

Notez que certains fabricants commercialisent des modèles dits « à semi-accumulation », qui sont capables d’enclencher automatiquement une chauffe supplémentaire (hors heures creuses) en cas de besoin.

Si vous optez plutôt pour une alimentation en continu, vous pouvez envisager de choisir un chauffe-eau avec une capacité de stockage légèrement inférieure (un ballon de 150 litres au lieu de 200 litres, par exemple), surtout si votre consommation d’eau chaude est bien répartie tout au long de la journée.

Usage et caractéristiques du chauffe-eau électrique à accumulation

Avec jusqu’à 300 litres de capacité de stockage, le cumulus électrique répond parfaitement aux besoins de tous les foyers. Bien dimensionné, il est capable d’alimenter plusieurs points d’eau et peut donc constituer l’unique système de production d’eau chaude de l’habitation.

En stockant de l’eau chaude en permanence, le chauffe-eau électrique à accumulation est capable de vous délivrer une eau à bonne température de façon quasi-immédiate à l’ouverture du robinet (même à fort débit), évitant ainsi tout gaspillage. La température de l’eau est toujours stable, même lorsque le cumulus est sollicité simultanément à différents points de puisage.

Installation et entretien du chauffe-eau électrique à accumulation

Installer un cumulus électrique requiert de disposer d’une surface suffisante pour accueillir le ballon d’eau chaude, relativement volumineux (notamment pour les modèles grande capacité). Notez qu’il faut également compter environ 40 cm d’espace vide tout autour de l’appareil.

Il est conseillé de ne pas placer cet appareil dans une pièce trop froide (sous-sol ou garage non chauffé, par exemple) ou, le cas échéant, de procéder à son calorifugeage afin de limiter les déperditions de chaleur.

Si vous envisagez de régler votre appareil en heures creuses, l’installation d’un contacteur jour/nuit sur le tableau électrique est également requise. Il est donc vivement conseillé de confier la pose de votre appareil à un chauffagiste professionnel, tant pour des raisons de sécurité que pour vous assurer de réglages adéquats.

Par ailleurs, le chauffe-eau électrique à accumulation doit être entretenu régulièrement. En effet, l’eau stagnante présente en permanence dans la cuve peut entraîner des dépôts de tartre ainsi que des problèmes de corrosion. Il est donc préconisé de procéder à :

• la purge du ballon d’eau chaude tous les trois mois ;
• la vidange du chauffe-eau au moins une fois par an ;
• le détartrage de la cuve tous les deux à quatre ans (selon la dureté de l’eau dans votre région) ;
• le remplacement de l’anode tous les trois à cinq ans (pour les anodes en magnésium).

Le respect de ces recommandations est essentiel pour éviter les pannes et prolonger la durée de vie de l’appareil. Néanmoins, il ne s’agit pas d’une obligation réglementaire, contrairement à l’entretien d’une chaudière à gaz, par exemple.

Chauffe-eau instantané ou à accumulation : récapitulatif

Vous l’aurez compris : les deux principaux modèles de chauffe-eau électriques présentent des caractéristiques bien différentes. Faisons le point.

Quelle protection choisir pour son chauffe-eau ?

Dépôt de tartre, corrosion… Un chauffe-eau électrique subit sur le long terme de nombreuses agressions. Le choix de la résistance électrique et celui de l’anode (pour les modèles à accumulation) jouent un rôle essentiel dans la performance de l’appareil, mais aussi dans sa longévité.

La résistance électrique, élément clé du chauffe-eau électrique

C’est grâce à la résistance électrique que l’eau peut être chauffée : la résistance génère de la chaleur grâce au passage d’un courant électrique (effet joule) et cette chaleur se propage dans l’eau environnante par convection.

Il existe deux types de résistance composant les chauffe-eau électriques :

• la résistance blindée, également appelée résistance thermo-plongée, est directement en contact avec l’eau de la cuve. Elle est donc fortement soumise aux agressions de l’eau et s’entartre facilement, surtout si l’eau est particulièrement calcaire ;
• la résistance stéatite est, quant à elle, protégée dans un fourreau (ou gaine) en acier émaillé. Elle n’est donc pas en contact direct avec l’eau du ballon. Ce type de configuration offre un double bénéfice :
  • limiter la formation du tartre qui impacte considérablement la performance de l’appareil (et augmente sa consommation d’énergie),
  • faciliter le changement de la résistance (la vidange du chauffe-eau n’étant pas nécessaire, comme c’est le cas avec une résistance blindée).

Les modèles de chauffe-eau électriques avec résistance stéatite sont plus performants, mais également plus onéreux. Votre choix pour l’un ou l’autre type de résistance électrique doit être fait en tenant compte de la dureté de l’eau dans votre région :

• si l’eau est particulièrement douce, une résistance blindée pourra tout à fait répondre à votre besoin ;
• en revanche, si l’eau est très calcaire, mieux vaut privilégier une résistance stéatite.

L’anode, un composant indispensable pour limiter la corrosion

Au fil du temps, les nitrates, chlorures et sulfates contenus dans l’eau attaquent l’acier dont est faite la cuve qui peut, à terme, se percer (notez que la couche d’émail qui recouvre généralement l’intérieur de la cuve permet de ralentir les effets corrosifs de l’eau, sans toutefois la protéger totalement, l’émail étant un matériau poreux).

Pour réduire ce risque propre aux systèmes de production d’ECS à accumulation, les appareils sont dotés d’un dispositif anti-corrosion : l’anode. Placée au sein du ballon, l’anode joue un rôle de protection cathodique, en préservant le métal qui compose son enveloppe interne de l’effet corrosif de l’eau (en d’autres termes, de la rouille).

L’anode est le plus souvent positionnée à proximité de la résistance électrique. Elle se présente sous la forme d’une tige de métal et subit les attaques de l’eau en lieu et place de la cuve : pour faire simple, c’est donc l’anode qui va s’oxyder au fil du temps, au lieu de l’acier composant le ballon.

Il existe trois types d’anode, aux performances variables :

Comme pour la résistance électrique, votre choix du type d’anode doit donc être fonction de la composition de votre eau potable (et, bien évidemment, de votre budget).

Les différentes options du chauffe-eau électrique

Les chauffe-eau instantanés sont des systèmes peu sophistiqués : ils se déclenchent dès lors que le robinet d’eau chaude est ouvert. En revanche, certains modèles de chauffe-eau à accumulation proposent des fonctionnalités beaucoup plus avancées.

Les chauffe-eau programmables

Ces appareils permettent la programmation depuis le boîtier de commande d’un mode « Absence » (hors-gel), avec remise en route de la production d’eau chaude au moment où vous le souhaitez (idéalement, 8 heures avant votre retour). Ainsi, vous évitez le gaspillage d’électricité quand vous partez quelques jours, mais profitez d’une eau bien chaude dès votre arrivée à la maison.

Les chauffe-eau connectés

Ces modèles permettent un pilotage de la production d’eau chaude à distance via une application mobile (« Cozytouch » pour Atlantic, Sauter et Thermor, « Ariston Net » pour Ariston, etc.). Plus besoin de vous contorsionner pour accéder au boîtier de commande : vous pouvez effectuer vos réglages depuis votre canapé ou même lorsque vous n’êtes pas à domicile.

Ainsi, avec un appareil connecté, il est possible depuis son smartphone de :

• placer le chauffe-eau en mode « Absence » ;
• allumer ou éteindre l’appareil ;
• visualiser la quantité d’eau chaude sanitaire disponible à un instant T ;
• activer la fonction « Boost » pour augmenter temporairement la production d’eau chaude ;
• visualiser les consommations d’eau et d’électricité de façon détaillée (rapports journaliers, hebdomadaires et mensuels).

En bref, le chauffe-eau électrique connecté vous permet d’éviter les consommations inutiles tout en vous assurant d’un réel confort d’utilisation au quotidien.

Les chauffe-eau intelligents

Il s’agit des appareils qui intègrent une fonctionnalité d’adaptation intelligente de la production d’ECS, que l’ADEME appelle fonction « Smart ».

Concrètement, ces systèmes sont capables d’ajuster de façon automatique la quantité d’eau chaude produite en se basant sur vos consommations des jours précédents. Plus de réglages à faire, votre appareil est autonome et prévoit à votre place ! À la clé, de belles économies d’énergie.

Quelle puissance et quelle capacité choisir pour son chauffe-eau électrique ?

Choisir un chauffe-eau électrique correctement dimensionné au regard de ses besoins est indispensable pour éviter les douches à l’eau froide tout en optimisant sa consommation d’électricité.

Choisir la puissance de son chauffe-eau électrique instantané

Vous envisagez d’installer un système de production instantané ? La puissance de l’appareil doit être calculée en fonction de l’usage qui en sera fait (nombre et type de points d’eau à alimenter).

Voici quelques valeurs de référence afin de vous aider à y voir plus clair :

Il s’agit de données à titre indicatif : n’hésitez pas à demander conseil auprès d’un chauffagiste professionnel afin de vous assurer de faire le bon choix.

Gardez également en tête que plus la puissance de l’appareil est importante :

• plus le débit d’eau qu’il est en capacité de délivrer est élevé ;
• mais plus la facture d’électricité est importante (ainsi que le coût de l’appareil à l’achat).

Choisir la capacité de son chauffe-eau électrique à accumulation

Le saviez-vous ? Selon l’ADEME, 30 % des chauffe-eau sont surdimensionnés. Cela signifie que dans près d’un foyer sur trois, une trop grande quantité d’eau est chauffée quotidiennement, entraînant des consommations d’énergie inutiles : l’Agence de la transition écologique estime qu’en moyenne, un tiers de la chaleur produite est perdu. Cela représente environ 85 € par an !

Si vous souhaitez vous équiper d’un modèle à accumulation, le choix du volume du ballon d’eau chaude est donc primordial. Afin de déterminer la capacité de stockage permettant de répondre précisément aux besoins du foyer, il faut prendre en compte plusieurs éléments :

• le nombre maximal de personnes que vous pensez accueillir. Lorsque vous recevez vos proches ou si votre famille s’agrandit, il est important que vous disposiez de suffisamment d’eau chaude ;
• le nombre de salles de bains et leurs équipements (douche, dôme de pluie et baignoire consomment des quantités différentes d’eau) ;
• le profil de consommation des différents habitants : sont-ils plutôt gourmands ou économes en eau ?

Évaluer avec précision les besoins en ECS d’un foyer n’est pas chose aisée, tant nos habitudes influent sur notre consommation. Comptez environ :

• 30 litres d’eau pour faire la vaisselle ;
• 5 litres d’eau pour se laver les mains ou se brosser les dents ;
• 40 litres d’eau pour prendre une douche ;
• 120 litres d’eau pour prendre un bain.

À titre indicatif, un individu consomme en moyenne 50 litres d’eau à 40 °C par jour. Dans les faits, selon les personnes, cette valeur varie entre 40 et 80 litres.

Retrouvez dans le tableau ci-dessous quelques indicateurs de référence utiles :

Un chauffe-eau électrique, combien ça coûte ?

Nous l’avons vu : il existe une infinité de modèles de chauffe-eau électriques. Le budget à prévoir est donc très variable selon l’appareil sur lequel vous porterez votre dévolu.

Le prix d’un chauffe-eau électrique

Il faut compter entre 80 € et 600 € TTC pour un chauffe-eau instantané (les modèles les plus puissants étant également les plus chers). Il s’agit donc d’un système de production d’eau chaude sanitaire relativement abordable.

Pour un cumulus électrique, les tarifs oscillent entre 300 € et 1 500 € TTC, selon :

• le volume de la cuve ;
• le type de résistance (blindée ou stéatite) ;
• le type d’anode (sacrificielle, ACI ou hybride) ;
• les fonctionnalités de l’appareil (programmation, connectivité et/ou adaptation intelligente de la production d’ECS).

Prévoyez, en sus, 200 € à 400 € TTC de frais pour la pose de votre appareil par un professionnel (prix pour une installation simple qui ne nécessite pas de prolonger les canalisations).

Le coût d’un chauffe-eau électrique à l’usage

Selon l’ADEME, la production d’eau chaude sanitaire représente jusqu’à 20 % de la consommation d’énergie d’un foyer.

Le chauffe-eau électrique étant un appareil relativement énergivore fonctionnant à l’électricité (la plus chère des énergies à ce jour), il ne peut donc être considéré comme économique.

Quel budget prévoir en matière de consommation d’électricité ? Faisons le point.

La consommation électrique d’un chauffe-eau instantané

La consommation de tout modèle de chauffe-eau électrique est fonction de la puissance de l’appareil et de son temps d’utilisation journalier :

Consommation d’électricité journalière (en kWh) = puissance (kW) x durée d’utilisation (heure)

Par exemple, pour un modèle d’une puissance de 7 kW fonctionnant 45 minutes par jour, la consommation quotidienne de l’appareil s’élèvera à 5,25 kWh (résultat de 7 x 0,75). Cela représente 1 916 kWh par an, soit un budget annuel de 482 € TTC, d’après le tarif réglementé de vente (ou « Tarif Bleu » d’EDF) en vigueur en mai 2024.

La consommation électrique d’un chauffe-eau à accumulation

Nous l’avons évoqué précédemment : un cumulus nécessite une puissance nettement moins importante qu’un modèle instantané pour produire de l’eau chaude sanitaire : 2 à 3 kW seulement.

En revanche, pour chauffer un grand volume d’eau et le maintenir à bonne température, il est amené à fonctionner beaucoup plus longtemps au cours d’une journée.

À titre indicatif, l’ADEME estime la consommation annuelle d’un cumulus électrique d’une capacité de 200 litres à 1 676 kWh. Toujours d’après le tarif réglementé de vente en vigueur en mai 2024, cela représente un budget de :

• 422 € TTC en option Base ;
• 347 € TTC si l’appareil fonctionne uniquement pendant les heures creuses.

Le coût d’entretien d’un chauffe-eau électrique

Seuls les cumulus sont concernés par un entretien régulier. Si la purge et la vidange de l’appareil peuvent être réalisées par vos soins, un examen plus approfondi (comprenant notamment le nettoyage de la cuve et la vérification de l’état des composants) doit être réalisé tous les deux à quatre ans selon la dureté de l’eau dans votre région : comptez entre 120 € et 250 € TTC pour un entretien complet par un plombier-chauffagiste professionnel.

Ce qu’il faut retenir pour bien choisir son chauffe-eau électrique

Choisir le bon modèle de chauffe-eau électrique n’est pas une mince affaire. Une évaluation précise des besoins en eau chaude sanitaire du foyer est indispensable au préalable.

Les chauffe-eau instantanés sont peu chers, faciles à installer et parfaits pour répondre aux besoins d’une personne vivant seule ou pour alimenter un point d’eau isolé.

Les chauffe-eau à accumulation se déclinent en de nombreux modèles et offrent une capacité de stockage comprise entre 10 litres (pour les formats « mini ») et 300 litres. Ballon horizontal ou vertical, à poser au sol ou à fixer sur un mur et même chauffe-eau plat pour un gain de place maximal : les fabricants innovent pour proposer des appareils qui s’adaptent à toutes les configurations. Certains sont par ailleurs dotés de fonctionnalités permettant de piloter la production d’eau chaude à distance ou encore d’adapter celle-ci automatiquement en fonction des besoins réels du foyer.

Notez que les cumulus sont moins durables que les modèles instantanés (10 à 15 ans versus 20 ans de durée de vie) et nécessitent un entretien régulier. Les appareils les plus performants intègrent une résistance stéatite et une anode ACI ou hybride, qui les protègent efficacement du tartre et de la corrosion. Ces modèles sont en revanche plus onéreux à l’achat.

Pour conclure, voici un récapitulatif des critères à prendre en compte avant de faire votre choix de chauffe-eau électrique :

1. Votre besoin précis en eau chaude sanitaire, qui va déterminer la puissance ou le volume de l’appareil.
2. La configuration de votre logement (emplacement du chauffe-eau).
3. Vos souhaits en matière de fonctionnalités.
4. La performance de l’appareil :
   • type de résistance électrique,
   • type d’anode,
   • étiquette énergie (l’ADEME recommande de privilégier la classe A ou B),
   • présence du label NF Électricité (idéalement 3 étoiles) ;
5. Bien évidemment, votre budget !