Une piscine chaude, c’est le bonheur. Mais comment la chauffer ?

Nager dans une piscine chaude est une sensation merveilleuse, et bien que de nombreux propriétaires de piscines de notre province (froide) apprécient l’expérience d’une baignade chaude du printemps à l’automne, le coût de chauffage de l’eau peut être un inconvénient majeur. Et ce, même avec un système très efficace, tel qu’une pompe à chaleur pour piscines. Comment réduire les coûts, et les impacts écologiques ? Des partenaires d'EcoHome se sont penchés sur la question.

Tout comme pour le chauffage d’une habitation, il y a deux facteurs majeurs à prendre en compte. D’une part, nous devons réfléchir aux moyens de réduire le coût de l’énergie utilisée pour chauffer la piscine, et d’autre part, aux moyens de réduire la quantité de chaleur qui lui est nécessaire. Il faut donc, tout comme pour la maison, réduire les pertes ! De fait, si on réduit les pertes en premier lieu, les coûts nécessaires pour maintenir la piscine à température voulue après le chauffage initial seront moins élevés. Et, non surprenant, une conception solaire passive sera toujours la solution la plus écologique (et la moins cher) de chauffer !

Chaque environnement étant différent, les conseils prodigués ici ne seront bien sûr pas applicables de manière universelle. Voici tout de même dix astuces qui vous permettront d’économiser de l’énergie, et de l’argent, pour les besoins de chauffage de votre piscine au fil des ans. La clé ? Une bonne planification !

Réduire la consommation d’énergie, ça passe par une bonne conception

1. Isoler la piscine : pour réduire les pertes thermiques

Lors de la planification, pensez isolation ! Tout comme la maison, les piscines, y compris les piscines naturelles, peuvent bénéficier de l’insertion de panneaux isolants rigides sous leur structure, de manière à réduire les pertes et d’économiser de l’énergie. Quel que soit l’endroit où vous vous trouvez au Québec, la température du sol est relativement constante, et plus fraîche que celle normalement voulue pour l’eau de la piscine. À long terme, isoler l’ensemble est donc un excellent moyen de réduire les coûts associés au chauffage de la piscine.

Polypool

2. Optimiser les systèmes mécaniques de la piscine : pour plus d’efficacité

Une pompe et un système de filtration bien conçus améliorent l’efficacité énergétique, et permettent ainsi d’économiser sur les coûts. Planifier dès le départ l’ajout de valves supplémentaires à intégrer dans les circuits, qui permettront l’ajout de systèmes de chauffage supplémentaires (tels que des pompes à chaleur et des panneaux solaires), est un moyen simple et efficace de limiter les problèmes pouvant découler d’une installation future ou même de la purge. Un peu de réflexion lors de la planification et de l’installation permet toujours d’économiser à long terme, puisqu'elle offre la possibilité d’une performance maximale, et d’adapter plus tard les systèmes pour les rendre plus efficaces !

3. Positionner la piscine dans la cour au bon endroit : pour maximiser l’apport des rayons solaires 

L’emplacement de la piscine nécessite une attention particulière, si on veut bénéficier d’un chauffage gratuit. Ainsi, si on veut profiter d’un gain solaire passif intéressant, il faut placer la piscine pour que les rayons du soleil lui parviennent ! On favorise donc l’insolation (à ne pas confondre avec l’isolation. Ha !).

En même temps, on tentera de positionner la piscine à l’abri du vent, car celui-ci crée des ondulations et des vagues en surface, ce qui facilite la perte de chaleur par évaporation : une eau plate et tranquille a une surface d’eau égale à ses dimensions physiques. Une eau qui ondule augmente sa surface en contact avec l’air, et perdra donc plus de chaleur lors des périodes plus froides.  

Localiser la piscine dans une zone à la fois ensoleillée et à l’abri du vent est doublement gagnant, et permettra de limiter grandement les besoins en énergie.

4. Choisir la couleur de manière appropriée : pour plus d’apport solaire

Le noir devient chaud là où le blanc demeure froid. C’est pourquoi on recommande les toitures blanches et du bitume claire lorsqu’on veut réduire les ilots de chaleur. Pour une piscine plus chaude, la stratégie sera inverse : on voudra une piscine la plus foncée possible, non pas pour son côté esthétique, mais pour capter le plus de chaleur possible en provenance des rayons et sauver des coûts !

Réduire les coûts de chauffage, ça permet d’économiser

5. Utiliser l’énergie du soleil : parce qu’elle est gratuite !

L’énergie du soleil devrait toujours être la principale source de chaleur pour la piscine. Pour la maximiser, on peut opter pour cette combinaison : un bon emplacement dans la cour, une couleur foncée et des panneaux solaires.

Le chauffage solaire est essentiellement gratuit (avec quelques coûts supplémentaires pour couvrir les frais de pompage de l’eau par le biais des panneaux solaires, mais minimes, surtout si le système a été bien conçu et qu’il est relié au système de filtration de la piscine). L’inconvénient de l’énergie solaire, en particulier dans les régions plus au nord, est qu’elle répond rarement aux besoins d’une demande de chauffage pendant toute une saison, ou ne parvient pas à fournir de la chaleur suffisamment rapidement, par temps nuageux par exemple, ou pour cause d’un design mal pensé.   

Mais si les panneaux solaires sont une possibilité, et que vous avez le budget initial pour l’intégrer dans votre conception en cohésion avec une pompe à chaleur, la combinaison constituera le système le plus économique et performant qui soit.

6. Choisir le meilleur moment de la journée pour faire fonctionner le système : une question d’efficacité énergétique

Régler le minuteur afin qu’il exécute le système vers midi aidera à réduire les coûts de chauffage. Le système puisant son énergie de l’air, une piscine qui utilise une pompe à chaleur pour combler l’ensemble de ses besoins énergétiques gagnera à fonctionner à midi, l’heure la plus chaude de la journée.

Et comme la pompe à chaleur pour la piscine ne fonctionne que lorsque l’eau circule, on programmera également le système de filtration de manière à ce qu’il fonctionne à ces heures chaudes ! Si le système de filtration fonctionne pendant les périodes les plus chaudes de la journée, la pompe à chaleur devrait fonctionner avec un coefficient de performance (COP) optimal. On calcule le COP en divisant l’énergie produite par l’apport en énergie. Les pompes à chaleur pour piscine ont généralement un COP variant de 3.0 à 7.0. : plus la valeur est élevée, plus l'efficacité énergétique est grande.

7. Choisir un système à haute efficacité bien calibré : aussi une question de COP

Le COP est l’indice d’efficacité de la pompe à chaleur. Comme on le mentionnait précédemment, plus la valeur est élevée, plus l'efficacité énergétique est grande. Généralement, le COP est mesuré en testant l’appareil à une température extérieure de 80º F (26,7° C). Comme les COP se situent entre 3.0 et 7.0, cela équivaut à un facteur de multiplication d’efficacité entre 300 et 700 %. Et qu'est-ce que ça signifie ? Simplement que pour chaque unité d’électricité nécessaire au fonctionnement du compresseur, vous obtiendrez de 3 à 7 unités de chaleur ! C’est donc un système très performant, et c’est aussi pourquoi il est primordial d’installer un appareil de bonne taille : il optimisera l’efficacité et minimisera les coûts énergétiques.

Mais le dimensionnement d’une pompe à chaleur pour la piscine implique de nombreux facteurs, tels que la surface de la piscine et que la différence de température entre la piscine et la température moyenne de l’air extérieur.

Autres variables :

  • Facteurs d’exposition au vent
  • Taux d’humidité de la région
  • Facteur de refroidissement nocturne

Les pompes à chaleur pour piscines sont évaluées en fonction de la puissance (en Btu) et des chevaux-vapeur (ch). Les tailles standards sont de 3,5 ch/ 75 000 Btu, 5 ch/100 000 Btu et 6 ch/125 000 Btu. Pour calculer la taille approximative du système de chauffage pour une piscine extérieure, nous vous conseillons de suivre ces étapes :

  1. Déterminez la température voulue
  2. Déterminez la température extérieure moyenne des mois les plus frais d’utilisation de la piscine
  3. Soustrayez le point 2 du point 1
  4. Calculez la superficie de la piscine en pieds carrés (p2)

Appliquez cette formule pour calculer le débit nominal en sortie de Btu par heure nécessaire :

Surface de piscine x écart de température (calculé en 3) x 12 = Btu/h*

*Cette formule est basée sur une élévation de température de 1º à 1-1/4ºF par heure. Pour une augmentation de 1-1/2ºF, multipliez par 1.5. Pour une augmentation de 2ºF, multipliez par 2.0.

Conclusion ? L’idéal est d’acheter l’unité ayant le plus haut COP possible pour son budget tout en s’assurant que le modèle sélectionné détient la capacité de chauffage (Btu) nécessaire à la demande. 

8. Choisir les meilleurs panneaux solaires pour chauffer la piscine : une question d’efficacité

Les collecteurs solaires pour piscine variant en coût et en efficacité, l’astuce consiste donc à trouver le meilleur compromis qui permettra de couvrir vos besoins. Les panneaux solaires sont fabriqués à partir de différents matériaux et le type choisi dépendra du climat et de l’utilisation prévue.

Si vous prévoyez utiliser la piscine seulement lorsque les températures sont au-dessus de zéro, un simple système à capteurs non-vitré devrait suffire. Ces collecteurs sans vitres sont généralement constitués de simple caoutchouc ou de plastique résistant traités avec un inhibiteur de lumière UV, qui permet de protéger les panneaux et d’assurer une plus longue durée de vie. Et, en raison de leurs pièces peu coûteuses et de leur conception simple, les capteurs non vitrés sont généralement moins cher que les capteurs vitrés.

Les systèmes sans verre peuvent même fonctionner pour les piscines intérieures dans les climats froids (si le système est conçu de manière à s’écouler dans la piscine lorsqu’il n’est pas utilisé). 

Exemple de fonctionnement d’un capteur solaire pour le chauffage d’une piscine

energy.gov

Les systèmes vitrés sont généralement constitués de tubes de cuivre reposant sur une plaque d’aluminium recouverte de verre trempé en faible teneur en fer. Leur coût est généralement plus élevé, mais dans les régions froides, ces systèmes collectent la chaleur plus efficacement que les systèmes non vitrés. Par conséquent, ils peuvent être utilisés toute l’année dans de nombreux climats ! Ils peuvent également servir à chauffer l’eau domestique et ce, à l’année longue !

pengalaman.co

Dans tous les cas, s'ils sont utilisés par temps froids, les deux systèmes, vitrés et non vitrés, doivent inclure des fluides antigel.

Pour en savoir plus sur les chauffe-eau pour piscines, voir ce site (en anglais).

9. Réduire le réglage du thermostat de quelques degrés : pour réaliser de grandes économies

Peu de gens réalisent le pourcentage d’économies possibles en baissant le thermostat de seulement quelques degrés ! Le réglage du thermostat est vraiment un point important à retenir si vous voulez économiser sur le chauffage, et être plus écologique. Bien que ce soit évident, cet aspect est souvent négligé : plus vous chauffez, plus ça coûte cher !

En fait, chaque degré d’augmentation correspond à environ 15 à 18 % de consommation d’énergie… et donc de coûts de fonctionnement. Ainsi, bien qu’une piscine chauffée à 88° F soit fort agréable, la maintenir à 85° F permettra des économies considérables. Lorsqu’on pense à la température de la maison, chacun trouve son propre niveau de confort. Il en va de même pour la température de la piscine !

10. Réduire l’évaporation : pour économiser de l’énergie et des sous

L’évaporation est de loin la plus grande source de perte d’énergie dans une piscine : elle nécessite d’énormes quantités d’énergie. Il suffit de 1 Btu pour élever la température de l’eau de 1 degré, mais chaque livre d’eau qui s’évapore à 80º F absorbe 1 048 Btu de la chaleur de la piscine. C'est énorme ! 

Ce diagramme montre les pourcentages de perte d’énergie des piscines extérieures

Dans n’importe quelle piscine située dans une zone climatique à 4 saisons, 70 % des pertes sont dues à l’évaporation, 20 % au rayonnement vers le ciel et 10 % dans le sol (et autres). Le contrôle de la perte par évaporation est vraiment le facteur clé dans la réduction des coûts de chauffage. Il existe heureusement plusieurs méthodes pour y arriver… et certaine sont plus écologiques que d’autres.

Une première méthode consiste à installer une toile de piscine opaque. Parmi les différentes options, la plus permanente (et la plus chère) consiste en une « couverture de sécurité » qui permet de limiter l’évaporation et les pertes de chaleur. Elle est caractérisée par son opération automatisée de type volet à roulant qui déroule la toile de vinyle sur la surface de la piscine et la recouvrent complètement. De par leur conception, elles supporteront le poids d’un enfant qui pourrait s’y aventurer par inadvertance, créant ainsi un environnement plus sécuritaire. La valeur ajoutée de ces membranes sont qu’elles réduisent l’évaporation à un taux proche de zéro. Bémol ? Elles sont en vinyles… un matériau pas tellement respectueux de l’environnement !

coverseal.fr

Les toiles à bulles, de bons choix écologiques ?

Un autre type de membrane couvrante, beaucoup plus abordable, mais sans aucune valeur liée à la sécurité, est ce qu’on appelle la toile flottante. Cette couverture est une simple feuille mince de polypropylène intégrant des bulles d’air, un peu à l’image du classique bubble wrap. Cette toile fait un très bon travail de rétention de la chaleur en empêchant l’évaporation. Et, si elle est colorée et protégée contre l’effet de dégradation due à l’exposition aux rayons UV, elle peut même accélérer les gains solaires d’une piscine plus claire.

Toutefois, cette toile peut présenter un risque pour la sécurité si un enfant s’y aventure, ce dernier pouvant se retrouver piégé dessous (comme l’a si bien démontré le film Lethal Weapon en 1987).

Plusieurs personnes qui ont utilisé, ou qui considèrent utiliser, les toiles décrites précédemment les considèrent inesthétiques, difficiles/ou dispendieuses à utiliser, et comme on l’a mentionné, pas des plus écologiques, compte tenu de leur matériau de fabrication.

Ce qui nous amène au dernier type de toile, la toile liquide.

Qu’est-ce qu’une toile pour piscine liquide ?

Une couverture solaire liquide est une fine couche microscopique d’alcool qui flotte à la surface de la piscine. Cette couche réduit l’évaporation de l’eau, qui est une cause majeure de perte de chaleur de l’eau, rappelons-le. Les membranes liquides, approuvées par la FDA et l’EPA (et certaines par la NCAA - The National Collegiate Athletic Association) pour une utilisation en piscine, sont une combinaison de composantes d’alcool aliphatique ayant de 12 à 24 atomes de carbone par molécule, associées à de l’hydroxyde de calcium.

L’hydroxyde de calcium sert de support et d’agent dispersant. La chimie mise à part, la phase active consiste seulement en une membrane d’épaisseur égale à une molécule. La quantité de liquide utilisée est si petite que les baigneurs ne la sentent pas, et le liquide ne cause aucun dommage physique aux nageurs.  

Comment utiliser les toiles liquides pour piscines ?

  • Achetez suffisant de liquide pour deux mois d’utilisation, afin de limiter les coûts de livraison. Le coût variera entre 10 et 20 $ par mois, selon la taille de la piscine.
  • Planifiez l’ajout du liquide. Une fois que vous avez planifié votre horaire, respectez-le. Pour que la couverture solaire liquide soit efficace, il faut en ajouter sur une base régulière.
  • Ajoutez la toile liquide en quantité désirée, au moment prédéterminé. La couverture solaire va se disperser d’elle-même dans la piscine pour former une couverture uniforme sur toute la surface.

C’est tout ! Difficile de faire plus simple !

Mais, bien que cette toile solaire ne pose aucun risqué côté sécurité, qu’elle soit facile à utiliser et qu’elle n’ait aucun effet négatif sur le système de filtration tout en étant peu dispendieuse, elle semble également présenter le plus faible taux d’efficacité. Ses performances sont affectées, entre autres, par la vitesse du vent à la surface de l’eau. Et, malgré qu’elle soit la moins efficace des trois types de toiles, elle vaut toujours mieux que rien pour freiner l’évaporation !

Pour plus d’informations sur les piscines et les maison écologiques, consultez le guide Écohabitation !

Pour aller plus loin