Comment optimiser le rendement de la pompe à chaleur pour l'ECS en RE2020

Le choix de la géothermie avant l'aérothermie pour l'ECS

Quand on produit avec une pompe à chaleur air/eau ( ou thermodynamique) le rendement varie avec la température extérieure alors que la géothermie est insensible à la température extérieure, la température de la terre étant quasi constante au cours des saisons, de plus la pompe à chaleur géothermique est étudiée pour avoir des rendements élevés avec une faible variation de la température de la terre alors qu'une PAC air/eau devra faire avec une forte variation des températures donc moins optimisée.

De ce fait, nous proposons une géothermie par murs géothermiques. Cette technologie est moins chère et plus facile de mise en oeuvre  tout en garantissant le confort d'été, utilisée autant par des auto-constructeurs que des professionnels.

Cela garantit les meilleurs rendements de production d'ECS eau chaude sanitaire. Ainsi, par rapport à un chauffe-eau électrique, la production d'ECS coutera 4x moins cher tout en permettant à votre maison d'être mieux valorisée sur le marché de l'immobilier.

Le choix du ballon ECS pour RE2020

Que ce soit pour les pompes à chaleur air-eau ou géothermie, plus il faut chauffer l'eau plus le rendement baisse. Ainsi, il faut un ballon qui permette de réduire au maximum le recours à la haute température :

• réduire la température maxi de 60°C à 55°C en utilisant un ballon à production instantanée d'ECS afin d'éviter les cycles de prévention de la légionellose
• utiliser des régimes d'eau différents dans le ballon pour réduire la quantité d'eau à 55°C et ainsi pouvoir chauffer l'ECS avec une température moyenne de 45°C maxi

L'impact de ce type de ballon

• la quantité d'ECS disponible immédiatement peut être réduite
• la régénération de la bonne température prend peu de temps car l'étage à 55°C ne fait que 33% du volume et l'étage à 35°C se fait très rapidement avec un très bon rendement
• et c'est très rare de prendre plusieurs douches en même temps. Le simple décalage de 10 minutes entre 2 douches permet de régénérer tout ou partie de l'eau chaude soutirée.

Ballon pour ECS en auto-construction RE2020

Exemple de rendement obtenu pendant la production d'ECS dans nos bureaux

Voici un exemple de relevé grâce à notre domotique CaleoDom intégrée dans les pompes à chaleur RE2020 que nous proposons aux auto-constructeurs durant un cycle sans chauffage dans les bureaux.

On voit que

• le rendement part de très haut car on a besoin d'une eau tiède au début
• le rendement baisse quand la température augmente
• le rendement reste au dessus de 4
• le tout avec un rendement moyen proche de 5 dans ce cas soir 1 kWh électrique dépensé pour 5 kWh d'ECS produit

La taille du ballon ECS en RE2020

Pour calculer ma taille du ballon ECS, voici les calculs à avoir en tête

• "pied de cuve" pour garantir le confort ECS à 100% : environ 100 litres
• 75 litres par personne

Ainsi, pour

• 3 personnes, nous proposons un ballon de 300 litres
• de 4 à 6 personnes, un ballon de 400 litres
• 6 à 10 personnes, un ballon de 500 litres

Conserver le confort thermique pendant la génération de la production d'ECS

Le calcul des pompes à chaleur permet d'optimiser la taille de celle-ci en prenant en compte la production d'ECS pendant les heures durant lesquelles on baisse la température dans la maison, comme la nuit.

Mais ce n'est pas toujours possible et le ratio ECS / chauffage montre que ce type de calcul devient de plus en plus faux.

Ainsi, nous proposons d'augmenter la taille de la pompe à chaleur géothermique de 2 kW et donc de ne jamais proposer une pompe à chaleur inférieure à 4 kW.

En conclusion pour l'eau chaude sanitaire ECS en auto-construction et RE2020

Afin de réduire au minium les dépenses d'énergie, nous proposons

• la géothermie abordable pour garantir un rendement élevé quelque soit la température extérieure
• un ballon qui permet de réduire le besoin en haute température afin d'augmenter le rendement
• une taille de ballon adaptée au besoin
• un surcapacité de 2 kW sur la pompe à chaleur pour garantir le confort thermique pendant la production d'ECS

Le solaire dans la production d'ECS RE2020

Nous adorons intégrer le solaire. La combinaison de la géothermie et du solaire s'appelle Solaropac. 

On prend des panneaux solaires hybrides qui permettent de

• produire une partie de l'électricité pour la pompe à chaleur par exemple
• produire une eau plus chaude pour décupler le rendement de la pompe à chaleur
• en gardant les panneaux le plus froid possible pour maximiser le rendement des panneaux qui se réduit avec l'augmentation de la température
• en permettant d'injecter le surplus solaire dans la géothermie et augmenter le rendement de la pompe à chaleur à un moment sans soleil