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 Dossier - Octobre-Novembre 2015

Des générateurs de chauffage de plus en plus compacts


Edito

« La chaudière murale gaz associée à des panneaux photovoltaïques en autoconsommation me semble la solution la plus judicieuse aujourd’hui dans l’habitat individuel neuf.  »

fp41 doss editoH’Prom est une filiale de l’Union sociale pour l’habitat – qui représente un parc de 4,6 millions de logements et de l’ordre de 100 000 construits chaque année – dédiée à ses différentes activités promotionnelles et commerciales. Ainsi, H’Prom assure le commissariat général du salon H’Expo, qui est adossé au congrès HLM, et conduit la sélection HLM des produits industriels et des services pour la construction et la gestion du patrimoine des maîtres d’ouvrage et bailleurs sociaux. Ces offres sont regroupées dans le catalogue de la sélection HLM, publié chaque année.

Les chaudières murales mixtes (chauffage et ECS), qui se sont multipliées dès le début des années 1980, ont alors beaucoup intéressé les organismes HLM. Malgré leurs inconvénients, c’est-à-dire une durée de vie d’une dizaine d’années et un débit d’eau chaude sanitaire réduit, elles permettaient, par rapport au chauffage collectif, d’éviter les refacturations de charge, ainsi que la gestion des impayés. On en compte environ un million dans le parc HLM.

La chaudière murale gaz à condensation proposée aujourd’hui est encore plus compacte que celle d’hier, puisqu’elle parvient à se glisser entre les meubles de cuisine en hauteur. Elle dispose désormais de la micro-accumulation, qui améliore le confort de production de l’eau chaude sanitaire. Favorisée par la RT 2012, elle constitue toujours une solution adaptée dans le logement HLM neuf. Lorsqu’elle est associée au chauffe-eau solaire optimisé, elle permet au locataire d’éviter de souscrire deux abonnements coûteux, l’un pour la fourniture de gaz et l’autre pour celle d’électricité. En revanche, l’association de la chaudière murale gaz à condensation et du chauffe-eau thermodynamique ne le permet pas. Pour répondre à la RT 2012, la chaudière murale gaz combinée à des panneaux photovoltaïques en autoconsommation est, à mes yeux, la solution la plus judicieuse actuellement, en habitat individuel, tout en répondant aux exigences d’ENR.

Thierry Lesage,
directeur opérationnel H’Prom



Des générateurs de chauffage de plus en plus compacts

Après la réduction des coûts, la compacité des générateurs de chauffage est une autre des préoccupations des fabricants. Plus importante dans la construction neuve, où l’on cherche toujours à valoriser le moindre mètre carré de surface habitable, elle bénéficie aussi à la rénovation, avec certaines limites s’agissant des énergies renouvelables.



fp41 doss 1La course à la compacité des pompes à chaleur et des chaudières gaz, fioul, bois ou granulés de bois, mais aussi hybrides intéresse avant tout l’habitat neuf. Devenus très performants du point de vue thermique, les bâtiments d’aujourd’hui se contentent de générateurs de chaleur nettement moins puissants qu’autrefois et, par conséquent, beaucoup plus compacts. En revanche, sur le marché de la rénovation, la question de la compacité se pose plus rarement : il suffit de glisser le nouveau générateur à la place de l’ancien, ce qui ne pose aucun problème la plupart du temps, d’autant que souvent les besoins de chaleur sont en diminution (renforcement de l’isolation thermique, pose de double vitrage…).
Si les besoins de chauffage diminuent et, avec eux, les puissances et les volumes des générateurs, les consommations d’eau chaude sanitaire, elles, sont plutôt en augmentation, ainsi que les besoins de confort. En matière d’eau chaude sanitaire, celui-ci passe nécessairement par un volume de stockage, qui ajoute à l’encombrement de la chaudière ou de la pompe à chaleur. C’est donc une quadrature du cercle que les industriels doivent résoudre. La micro-accumulation, même si elle a ses limites, a constitué, en son temps, une avancée du point de vue du confort en matière d’eau chaude sanitaire avec les chaudières murales gaz. Il y a eu également les chaudières avec ballon, dont les volumes ont pu être réduits en boostant la production d’eau chaude sanitaire grâce à des échangeurs à plaques ultra-performants.

L’emblématique 60 cm de large
fp41 doss 2Nombre de documentations commerciales mentionnent ces 60 cm de large, qui correspondent à 0,36 m2 d’emprise au sol. C’est le format des nouveaux générateurs compacts, multi-énergies ou pas. Il correspond aussi à celui des appareils électroménagers, ce qui leur ouvre la porte de la cuisine : format frigidaire pour les chaudières avec accumulation de chaleur et pour les chaudières hybrides qui, autrefois, étaient composées de deux générateurs, et format lave-vaisselle pour les autres modèles. Toutefois, la compacité n’est pas seulement un problème de dimensions. C’est aussi une question d’astuces. Ainsi, lorsque les composants du générateur sont accessibles par le devant de l’appareil une fois son capot enlevé, il est possible de réduire encore son emprise réelle, voire de l’installer dans une niche ou dans un placard.
fp41 doss 3Toutes les chaudières au sol subissent des cures d’amaigrissement, quelle que soit l’énergie qui les alimente. La chaudière sol Soltis Condens d’e.l.m. leblanc, par exemple, destinée à la rénovation, propose, dans un format L 394 x P 466 x H 930 cm, trois puissances de 16, 30 et 42 kW. Même les chaudières fioul à condensation arrivent à se faire une place dans nos intérieurs. C’est le cas de la chaudière Olio Condens 2000F de Bosch avec ses 37 cm de largeur. Même les chaudières au bois ou aux granulés de bois sont concernées, bien qu’elles n’aient pas vocation à entrer dans la cuisine. En regroupant l’ensemble des éléments sur un seul module, en assurant l’accès à tous les composants par la face avant du générateur et en regroupant les raccordements hydrauliques par le dessus, on permet l’installation du générateur dans un angle, voire dans une niche. De plus, on simplifie le travail de pose de l’installateur. C’est ce que propose Weishaupt, avec ses tours hydrauliques WIT comprenant une chaudière à condensation et un système solaire pour la production d’eau chaude sanitaire, mais aussi un circuit pompe pour le chauffage, une station de séparation par échangeur à plaques, une unité de préparation ECS, un bac de récupération de fluide caloporteur solaire avec régulateur et vase d’expansion solaires.

Les ENR impliquent des stockages d’eau importants…
fp41 doss 4L’utilisation des énergies renouvelables limite les possibilités de compacité, car elles impliquent souvent un stockage de la chaleur, donc la présence d’un ballon d’eau chaude indispensable pour absorber les variations de production de chaleur.
Concernant les pompes à chaleur, si les modèles splits ont eu du succès, c’est aussi lié à la compacité de leur unité intérieure, obtenue grâce à l’existence de l’unité extérieure. Cependant, dans une installation de chauffage par pompe à chaleur, le ballon tampon est également nécessaire, destiné à assurer le stockage de la chaleur produite par le générateur. Un stockage qui permet de créer de la charge (inertie), d’augmenter la durée des cycles de fonctionnement et d’en réduire le nombre. Ainsi, le compresseur et les organes hydrauliques sont préservés, et la consommation d’énergie primaire est réduite. Si, en théorie, on peut parfois s’en passer (et on s’en passe souvent), en pratique, rien n’est moins sûr. Nombre de fabricants le recommandent, ainsi que les rapports Rage (à télécharger sur Reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr), qui traitent du sujet en fonction des différents modèles de pompes à chaleur (aérothermiques ou géothermiques). Les pompes à chaleur double service comprennent également des ballons relativement importants, afin d’assurer un volume de stockage suffisant car, même si le générateur est puissant, la reconstitution du volume du ballon peut, dans certains cas, être assez longue.
D’où l’intérêt des générateurs hybrides, dont la chaudière est capable de prendre le relais au meilleur coût quand la pompe à chaleur est à la peine, par exemple lorsque la température extérieure chute. Mais il faut noter que, si ces générateurs hybrides arrivent à rester compacts, c’est aussi parce qu’ils sont avant tout destinés au marché de la construction neuve et présentent des puissances et des formats réduits.

..ainsi que les futures piles à combustible
fp41 doss 5Les nouvelles technologies ne changeront rien à la nécessité du ballon tampon. Ainsi, Vaillant, qui teste actuellement en France ses piles à combustible destinées à l’habitat, les associe à des volumes de stockage de… 800 litres ! Bien sûr, ces équipements, dont la commercialisation est prévue en 2018, comprendront des stockages de volumes inférieurs, sans doute de 300 litres, annonce Vaillant (afin de ne pas dépasser le fameux format réfrigérateur !). D’ici là, le fabricant doit trouver le bon compromis, car le rendement du générateur en dépend : en effet, la réaction d’électrolyse qui, dans le cœur de la pile à combustible, produit de l’électricité (gaz + oxygène de l’air = vapeur d’eau + électricité) dégage aussi de la chaleur. Et c’est parce que cette chaleur, accumulée dans un ballon de stockage, sert au chauffage et à l’eau chaude sanitaire de la maison que la pile à combustible est rentable. La chaudière gaz à condensation associée à la pile à combustible apporte le complément de chaleur. Plus la pile à combustible tourne longtemps et en continu, plus les performances globales du générateur augmentent.

Chauffage aux granulés de bois versus bois bûche
fp41 doss 6Concernant la biomasse, la réduction des volumes de stockage qu’a permis le granulé de bois doit être signalée. Car c’est, en plus de l’automatisation de l’alimentation en combustible, l’un des avantages du granulé. Celui-ci est en effet quatre fois plus dense que le bois déchiqueté et deux fois plus que le bois bûche. Il autorise donc des volumes de stockage nettement inférieurs : pour chauffer et produire l’eau chaude sanitaire d’une maison de 150 m2, 4 m2 d’emprise au sol suffisent, qui correspondent à la surface utilisée par le silo de stockage. Indiquons que, pour réduire encore cette surface, Ökofen a conçu un nouveau silo, le Flexilo Compact : grâce à un système de ressorts qui tendent la toile au fur et à mesure que le silo se vide, on évite que des granulés restent sur le côté ou le fond. En supprimant simplement les vides dans et sous le silo, on réduit la surface au sol à 2,5 m2 au lieu de 4 m2.

Des chaudières murales gaz et… fioul
fp41 doss 7La plupart des chaudières murales présentent un format standardisé : la contrainte est de rentrer dans un élément de cuisine. Les 40 cm de large qui, à quelques centimètres près, constituent le minimum actuellement, concernent de plus en plus d’appareils : Mira C Green de Chaffoteaux (400 x P 385 x H 745 en 21,5 kW de puissance), Nanéo de De Dietrich (L 370 x P 360 x H 550 mm),  Initia Plus Compact HTE de Chappée (L 400 x 299 x 700 mm)…
Mais dans l’univers des chaudières murales, en matière de compacité, la nouveauté est l’arrivée des chaudières murales fioul à condensation qui, par rapport à aux chaudières au sol, assurent un gain de place important. Ainsi, la chaudière murale fioul à condensation Vitodens 300-X proposée par Viessmann peut être installée dans le volume habitable, mais elle doit être alimentée avec un fioul à faible teneur en soufre (moins de 50 ppm) et sans odeur. C’est le cas du nouveau Cristal Power, distribué par Europ Energie Distribution, un partenaire de Viessmann. Cette chaudière murale fioul dispose d’un piège à son qui lui permet d’être installée à l’intérieur du volume habitable et de fonctionner silencieusement. Elle mesure L 48 x H 850 x P 38 cm et, l’accessibilité par le devant étant totale, elle peut être installée en niche.

Marianne Tournier



Sociétés citées

Bosch
Chaffoteaux
Chappée
De Dietrich
e.l.m. leblanc
Ökofen
Viessmann

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