Eau et Plomberie

Chauffer sa maison et son eau avec une chaudière combinée

Un système intéressant, mais il ne faut pas se tromper dans le choix des multiples options.

Chauffer sa maison et son eau avec une chaudière combinée
© Pusztavari, Creative Commons.

Il est possible de répondre à la fois aux besoins en chauffage des pièces et aux besoins en eau chaude domestique avec un système intégré permettant une économie sur l’installation globale.

Le système de chauffage combiné, qu'est-ce que c'est ?

Une chaudière combinée utilise un seul brûleur et un seul dispositif d'évacuation pour deux circuits séparés : le premier pour la production d'eau chaude de chauffage, l'autre pour la production d'eau chaude sanitaire. Pour le circuit de chauffage, l'appareil peut faire passer l'eau chaude dans un échangeur à plaques pour fournir la chaleur aux différentes pièces. Cela se fait via un système de distribution d'air chaud, comme le fait un système de chauffage à air pulsé ordinaire ou encore un système de chauffage par radiation hydraulique, plus communément appelé plancher chauffant.

Le circuit utilisé pour la production d'eau chaude sanitaire transmet quant à lui sa chaleur au préparateur d'eau chaude par l'intermédiaire d'un échangeur thermique. Cette production peut se faire de plusieurs manières : en mode accumulé, aussi appelé « chauffe-eau indirect », micro-accumulé ou instantané, décrites un peu plus loin.

Le chauffe-eau indirect, comment ça marche ?

Un chauffe-eau indirect utilise une chaudière pour chauffer un fluide qui, à son tour, chauffe l'eau dans un réservoir pour les besoins de la maisonnée. Il s’agit en d'autres termes d’un réservoir raccordé à un appareil de chauffage central, l’eau chaude sanitaire étant maintenue à température grâce à la chaleur produite par la chaudière. L'eau destinée au circuit de chauffage est préparée à l'intérieur de celle-ci, tandis que l'eau chaude sanitaire est généralement préparée dans un ballon externe comme illustré ci-dessus.

Les réservoirs externes peuvent être équipés d’un deuxième échangeur, indépendant du premier, ce qui permet d'utiliser une deuxième source de chaleur pour chauffer l'eau. Par exemple, le serpentin supplémentaire peut être relié à des panneaux solaires thermiques. Cette configuration peut s'avérer très performante. Le ballon peut aussi être intégré à la chaudière.

Un système indirect peut fonctionner au gaz, au mazout, au propane, à l'électricité, au bois ou au solaire ou à l'aide d'une combinaison de plusieurs systèmes.

Le chauffe-eau combiné à micro-accumulation, qu'est-ce que c'est ?

Afin de réduire la taille du système et de bénéficier d'un apport suffisant en eau chaude pour un meilleur confort, on trouve aussi la micro ou mini-accumulation, de sorte qu'on a un accès immédiat à de l'eau chaude même à débit réduit et la possibilité de puiser simultanément de plusieurs endroits. Le principe demeure le même que pour le chauffe-eau indirect, mais avec un moins grand besoin d'espace et moins de pertes thermiques par les parois.

Le chauffe-eau combiné instantané, qu'est-ce que c'est ?

La version instantanée du chauffe-eau combiné consiste à produire l'eau sur demande, lorsqu'un usager ouvre un robinet quelque part dans la maison. Mais le débit d'eau chaude produite dépend de la puissance de l'installation.

Les avantages : économies d'équipement, d'installation et meilleure efficacité

Une chaudière combinée présente l'avantage majeur d'utiliser une seule et même source de chaleur pour répondre à plusieurs besoins, le chauffage des pièces et l’eau chaude sanitaire, permettant ainsi d'économiser de l'argent sur l'installation globale du système et sur les coûts d'entretien. Mais le système, à l’achat, coûte davantage qu'une chaudière de chauffage et un chauffe-eau séparés.

Un système de chauffage complet étant un dispositif beaucoup plus important qu'un simple chauffe-eau, il est possible de bénéficier d'une meilleure efficacité, particulièrement avec un système à haut rendement. Par ailleurs, en utilisant ce système pour chauffer également l'eau chaude sanitaire, la fournaise s'allume et s'éteint moins souvent, ce qui permet d'économiser de l'énergie.

Les désavantages : plus faible rendement en dehors des périodes de chauffe

En contrepartie, l'appareil est dimensionné pour fournir la charge de chaleur nécessaire durant la journée la plus froide de la saison de chauffage, mais durant la saison estivale il ne sert qu'au chauffage de l'eau. Par conséquent l'installation fonctionne pendant plusieurs mois de l'année bien au-dessous de sa capacité, ce qui se traduit par un faible rendement.

Pour le chauffe-eau indirect, les avantages et inconvénients diffèrent selon l'utilisation d'un réservoir externe ou interne.

Chauffe-eau indirect externe :

  • Le premier avantage de ce type de chauffe-eau est de disposer de la même réserve d'eau que celle d'un modèle à accumulation classique de même volume. Correctement dimensionnée, une telle installation vous assurera de ne jamais manquer d'eau chaude (ce qui n’est pas une raison pour la gaspiller…). Le chauffage indirect par ballon externe est ensuite tout indiqué pour la production solaire thermique, en particulier les modèles à double échangeur qui permettent d'obtenir un haut niveau d'efficacité.
  • Un chauffe-eau indirect externe demandera par contre beaucoup d'espace. Il faut prévoir un emplacement spécifique pour ce dernier en plus de celui de la chaudière, sans oublier l'espace requis pour les conduites de raccordement et les installations accessoires (comme un vase d'expansion).

Chauffe-eau indirect interne :

  • L'avantage principal est le gain d'espace : vous avez besoin de moins de superficie de plancher que pour un chauffe-eau indirect externe car un seul appareil satisfait deux usages. Un appareil combiné avec réservoir interne est une bonne option pour un petit logement.
  • L'inconvénient par rapport à un ballon externe est la réserve d'eau chaude plus limitée ; cependant certains industriels ont développé des systèmes accumulés intégrés pouvant assurer un confort constant même en cas de soutirage important d'eau chaude (notamment par l'utilisation de ballons à stratification).

Le système instantané fonctionne quant à lui généralement au gaz ou à l'électricité.

Choisir sa chaudière combinée

Attention : les économies réalisées sur le coût initial d'un tel système peuvent être rapidement éliminées par le faible rendement saisonnier si la chaudière ne fonctionne pas à haut rendement. Orientez-vous de préférence vers les chaudières à condensation, qui sont parfaitement adaptées au fonctionnement combiné, que ce soit pour un projet de construction ou de rénovation. Une fois la puissance de chauffage nécessaire connue, votre critère de sélection devrait être le niveau de confort souhaité en production d'eau chaude sanitaire. Plusieurs systèmes existent : production en mode instantané, micro-accumulé, ou encore accumulé.

  • Une production d'eau chaude sanitaire en mode instantané signifie qu'à l'aide d'un échangeur à plaques, la chaudière chauffe l'eau sanitaire à la demande. Ce procédé a l'avantage de fournir de l'eau chaude aussi longtemps que désiré, cependant l'arrivée d'eau chaude au robinet peut prendre quelques instants et le débit total disponible est limité (autour de 13 L/min pour une puissance de 28 kW (95 000 BTU). Par conséquent, si vous êtes plusieurs à puiser de l'eau chaude au même moment, vous risquez de ne pas en disposer d'autant que vous le souhaitiez ! C'est souvent ce qui se passe lorsqu'une personne fait la vaisselle, pendant qu'une autre se lave les mains et qu'une autre prend une douche. La production en mode instantané est donc idéale pour les faibles besoins en eau chaude et elle nécessite sinon de changer ses habitudes ! Étant donné l'absence de réservoir tampon, chaque puisage va entraîner la mise en route de la chaudière et donc un besoin énergétique important en un temps très court. Il est à noter que les fréquentes marche/arrêt brèves du brûleur sont défavorables pour la consommation d'énergie, mais elles sont partiellement compensées par l’absence d'eau chaude à maintenir en attente.
  • En mode micro-accumulé, le confort sera supérieur. En effet, dans l'objectif de diminuer le temps d'attente de l'eau chaude et d'éviter les écarts accidentels de température, les chaudières à condensation à micro-accumulation sont dotées d'un stockage tampon.
  • En mode accumulé, la chaudière est dotée d'un ballon de plus grande capacité. Comme le fait un chauffe-eau à accumulation traditionnel, l'eau chaude est produite à l'avance et est stockée en attente. Quelle que soit l'intensité des puisages, l'eau chaude est donc disponible en abondance et à température constante, pour un confort optimal. Les chaudières combinées à condensation fonctionnant en mode accumulé sont ainsi une excellente solution pour les foyers de 4 personnes et plus.

Quelle dimension choisir pour la chaudière combinée ?

Le dimensionnement d'un appareil chauffe-eau et chauffage combinés est un exercice complexe qui devrait être laissé à un professionnel. Cependant, il importe d'être familier avec les deux règles qui suivent :

  1. Une puissance trop faible du système sera responsable d'inconforts (manque d'eau chaude si la demande est momentanément trop importante) ;
  2. Une puissance trop grande sera source d'inefficacité : un système puissant fonctionnera en mode « arrêt-marche » fréquents, d'où la réduction de la performance.

Il faut donc dimensionner en faisant la balance entre ces deux principes. Si vous faites appel à un expert (normalement, il s'agira d'un ingénieur du fournisseur ou de l'entrepreneur de chauffage), il importe de lui laisser savoir la performance énergétique de votre demeure afin qu'il puisse en tenir compte dans ses calculs de dimensionnement.

Prix et rentabilité de la chaudière combinée

Comptez de 2 000 à plus de 6 000 $ pour une chaudière combinée, selon le fabricant, la puissance et le combustible utilisé, ainsi que le mode de production d'eau chaude sanitaire. Oubliez les brûleurs standards sans condensation si vous optez pour le mazout ou le gaz. Le mode instantané est le plus économique à l'achat car il n'y a pas de ballon de stockage. Le prix d'un chauffe-eau indirect externe varie autrement entre 800 et 2 800 $ selon sa capacité de stockage, ses caractéristiques techniques et la possibilité de couplage à une deuxième source de chaleur. Il est donc difficile de calculer un temps de retour sur investissement moyen sur une telle installation, d'autant que le logement lui-même aura de l'impact sur le rendement. De manière générale, l'efficacité énergétique des technologies actuelles fait d'un système de chauffage combiné un investissement rentable s'il est correctement dimensionné, installé et utilisé.

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