Le principe des émetteurs à basse température est de fournir la même puissance thermique nécessaire en utilisant un émetteur moins chaud, mais de plus grande surface.
Les économies sont réalisées sur l’appareil de production de chaleur, qui fonctionne entre 30 et 60°C au lieu de 70-90°C. Les émetteurs basse température donnent donc des résultats optimaux lorsqu’ils sont alimentés par des Pompes à Chaleur, des chaudières basse température ou à condensation, ou des systèmes solaires combinés, et que le dimensionnement a été fait en conséquence.
La puissance thermique délivrée sert à faire monter en température un corps de chauffe de forte inertie thermique (fonte, dalle en béton, etc.) qui diffusera ensuite la chaleur par rayonnement homogène dans le bâtiment, apportant la sensation dite de « chaleur douce ».
Pour aller plus loin :
Des équipements complémentaires pour réguler et programmer le système de chauffage permettent d’ajuster la chaleur fournie à chaque pièce et à chaque utilisation.
En particulier, l’usage d’une sonde de température extérieure permet de démarrer ou d’arrêter le système à l’avance et de compenser un temps de chauffe plus long que sur les systèmes classiques.
Les opérations d’économies d’énergie éligibles aux CEE
Radiateur à chaleur douce pour chauffage central à combustible
Un radiateur se choisit en fonction de la puissance qu’il est capable de délivrer. Cette puissance dépend de la longueur du parcours et de la température de l’eau qui circule dedans.
On utilise donc la notion de Delta de Température nominal (ΔTnom), qui indique pour quel régime de température d’eau circulante la puissance a été calculée.
Un radiateur dit « à chaleur douce » doit avoir été dimensionné à un ΔTnom ≤ 40°, ce qui correspond à une eau de température inférieure à 60°C en sortie du radiateur.
Plancher chauffant à eau basse température
Le plancher chauffant est constitué d’un réseau de tubes (cuivre ou polyéthylène PER), dans lequel circule de l’eau chaude entre 30 et 40°C. Ce réseau est posé sur un isolant thermique, puis noyé dans une chape flottante ou une dalle de béton qui couvre un maximum de surface.
C’est cette dalle qui fait office de corps de chauffe et rayonne la chaleur dans le logement. Comme la surface est importante, la température restituée est comprise entre 21 et 28°C maximum, afin de chauffer tout en évitant les désagréments d’un sol trop chaud. La chaleur diffusée par le plancher dépend de la température de l’eau, de la surface totale couverte, mais aussi du pas d’écartement entre les tuyaux, généralement compris entre 10 et 30 cm.
Le mode de pose peut également jouer, selon qu’il est « en serpentin », ou « en escargot ». En 2012, près de 40% des maisons individuelles neuves ont été équipées d’un plancher chauffant, qui permet de chauffer à 2°C de moins que les radiateurs, soit environ 15% d’économies sur la facture (ADEME)
Plancher et plafonds rayonnants électriques
Le plancher et le plafond rayonnant fonctionnent sur le même principe, la chaleur étant fournie par des câbles électriques ou un film chauffant.
Pour les planchers, on utilise également une chape comme corps de chauffe. Pour les plafonds rayonnants, ce sont des plaques de plâtre spécifique qui vont rayonner dans la pièce.
Le coût d’un plafond chauffant est compris entre 60 et 75 euros HT par mètre carré de surface chauffée (plaque de plâtre et panneau chauffant inclus).
Le chauffage domestique et la production d’eau chaude sanitaire sont une source importante de rejets qui peuvent altérer aussi bien la qualité de l’air que les conditions climatiques. Ce sont de gros postes de dépenses dans un logement. Leur part dans la consommation totale d’énergie d’un ménage dépasse en général 60 % et atteint souvent 70 à 75 %. Moderniser une installation ancienne, bien choisir le matériel qui équipera une future maison sont des décisions majeures qui diminueront à long terme la facture d’énergie et les atteintes à l’environnement. Faire appel à un professionnel reconnu garantit l’obtention d’équipements et d’une installation de qualité.
L’électricité est la première source de production d’eau chaude sanitaire des résidences principales (46 %), avec une part plus importante dans les maisons individuelles (51,4 %) que dans les immeubles collectifs (39 %). Le gaz (39,1%) occupe la première place dans l’habitat collectif, avec 50 %, contre 30,7% en maisons individuelles. Le fioul chauffe 9 % des résidences principales. Ce type de chauffage est plus utilisé dans les maisons individuelles (13,6 %) que dans les immeubles collectifs (3,1 %). Cependant, 0,2% du parc, essentiellement des maisons individuelles, est encore dépourvu d’eau chaude sanitaire.
Il existe différentes technologies permettant aux chauffes-eau d’être performants sur le plan énergétique, les plus courantes sont les suivantes (certaines sont combinables).
Les opérations d’économies d’énergie éligibles aux CEE
Les certifications des chauffes-eau reconnues par les CEE
Certification des produits
Chauffe eau solaire
Chauffe-eau solaire
Le chauffe-eau solaire fonctionne grâce à des panneaux thermiques généralement placés sur le toit captent les rayons du soleil. Les panneaux contiennent des tubes dans lesquels se trouve un liquide caloporteur qui circule des panneaux solaires jusqu’au ballon de stockage. Un échangeur thermique (serpentin) permet de restituer la chaleur du liquide à l’eau sanitaire. Le liquide ainsi refroidi repart vers le capteur, où il est chauffé à nouveau. L’eau chaude est stockée dans un ballon solaire.
Système solaire combiné
Comme son nom l’indique, le Système solaire combiné, associe chauffage de l’eau sanitaire et chauffage de l’habitat. En plus de réchauffer l’eau sanitaire, le caloporteur transmet sa chaleur au réseau d’eau de chauffage également stockée dans un ballon et toujours par le biais d’un échangeur thermique. C’est ensuite l’eau de chauffage qui circule dans les radiateurs pour réchauffer l’air ambiant.
Là encore, il convient de conserver une chaudière classique pour prendre le relais en cas de besoin.
Chauffes-eau à condensation, thermodynamique et à accumulation
Accumulateur d’eau chaude à condensation
Un accumulateur d’eau chaude à condensation est un système permettant de produire directement de l’eau chaude sanitaire à une température d’au moins 60°C. Le brûleur gaz à air soufflé est monté sous un foyer vertical dans lequel la flamme de la combustion se développe de bas en haut. A la partie supérieure du foyer, les produits de combustion entrent dans un ou deux tubes de fumées constitués de serpentins enroulés autour du foyer.
Les produits de combustion circulent de haut en bas dans ce(s) serpentin(s) et sont collectés dans une boîte de fumées. L’ensemble du corps de chauffe (foyer et tubes de fumées) est entouré de l’eau à réchauffer. Le départ d’eau chaude est en haut du ballon pour que l’eau qui se réchauffe circule de bas en haut. Un accumulateur d’eau chaude sanitaire (ECS) à condensation a un rendement au moins égal à 98%.
Comme un chauffe-eau classique, un chauffe-eau à condensation brûle du gaz pour produire de la chaleur. Au lieu d’en rejeter une partie sous forme de fumée chaude, la chaudière à condensation refroidit la fumée jusqu’à la rendre liquide, pour récupérer le maximum de chaleur.
Chauffe-eau thermodynamique à accumulation
Comme une pompe à chaleur aérothermique, un chauffe-eau thermodynamique utilise les calories présentes dans l’air afin de chauffer un liquide caloporteur. Ce fluide restitue ensuite la chaleur au ballon pour produire de l’eau chaude.
La performance d’un chauffe-eau thermodynamique, c’est-à-dire la quantité d’énergie utile qu’il fournit par rapport à celle qu’il consomme, est caractérisée par un Coefficient de Performance (COP). Par exemple, un COP de 3 signifie que la pompe à chaleur consomme 1 kWh d’électricité et restitue 3 kWh d’énergie sous forme d’eau chaude sanitaire.
Chauffe-bain à condensation
Comme dans le chauffe-bain standard, les fumées issues de la combustion viennent apporter les calories nécessaires à l’eau chaude sanitaire via un échangeur.
L’eau froide arrivant directement du réseau avec une température comprise entre 5 et 15 °C selon la saison, va provoquer la condensation des produits de combustion. Ce qui permettra d’atteindre un rendement très élevé, pouvant s’élever jusqu’à 108 %
Le principe de la condensation est le même que pour l’accumulateur d’eau chaude à condensation.
Chauffe-eau électrique à accumulation de catégorie C (BAR-TH-52)
Le chauffe-eau électrique à accumulation de catégorie C est composé d’un réservoir dont la résistance et le thermostat sont électriques. L’eau chaude est stockée en haut du réservoir et l’eau froide en bas : l’eau chaude puisée est alors remplacée par l’eau froide.
La chaleur est accumulée dans un matériau réfractaire lors des périodes tarifaires heures creuses des fournisseurs d’énergie, puis restituée lors des périodes où l’électricité est plus chère.
La marque NF Electricité Performance garantit le respect des exigences en termes de qualité, sécurité, fiabilité ainsi qu’à l’aptitude aux appareils de chauffage à être présent dans une pièce d’eau (salle de bain, WC…). Elle est exigeante également sur le plan de l’efficacité énergétique. Un chauffe-eau NF Electricité performance catégorie C sera doté d’une isolation renforcée, d’un thermostat électrique précis, … Les CEE et les labels HPE et THPE exigent cette certification. Sources : Rénover sans se tromper ADEME, Guide Chauffage, Régulation, Eau chaude ADEME, Fiche technique CETI ADEME, Fiche explicative : accumulateur à condensation ATEE
La régulation est là pour maintenir la température ambiante à une valeur choisie (la température de consigne) en prenant en compte les apports gratuits de chaleur (soleil, appareils de cuisson, etc.). Pour ce faire, elle agit sur le fonctionnement de l’installation de chauffage.
La régulation du chauffage permet une réduction de 10 à 25% de consommation d’énergie liée au chauffage d’un logement. Le fait de connaître la température ambiante permet également la réduction des consommations. En effet une réduction de 1°C dans un logement permet de réduire de 7% la facture de chauffage.
Différents outils permettent de réguler et ainsi de réduire les consommations énergétiques liées au chauffage. Les principaux outils sont présentés ci-dessous.
Les opérations d’économie d’énergie éligibles aux CEE
Sonde extérieure
Régulation par sonde extérieure de température (BAR-TH-11)
Cette opération concerne la mise en place d’une sonde extérieure de température dans un bâtiment résidentiel existant.
que le logement n’ait eu le temps de se refroidir ou de se réchauffer. Ce système convient bien dans une maison à étage ou avec une grande surface au sol. La sonde extérieure est particulièrement recommandée si l’on dispose de planchers chauffants. La sonde mesure la température de l’air extérieur et permet à l’installation de chauffage d’anticiper les variations météorologiques.
La chaudière réagit avant que le logement n’ait eu le temps de se refroidir ou de se réchauffer. Ce système convient bien dans une maison à étage ou avec une grande surface au sol. La sonde extérieure est particulièrement recommandée si l’on dispose de planchers chauffants.
Robinets thermostatiques
Robinet thermostatique (BAR-TH-17)
Le robinet thermostatique doit être installé sur radiateur existant. Il peut concerner différents types de logements :
Maison individuelle
Appartement avec chauffage collectif
Appartement avec chauffage individuel
Robinet thermostatique sur radiateurs existants appartenant à un système de chauffage central à combustible (BAT-TH-04) et Grande taille (BAT-TH-04 GT)
Comme le précise le titre, le robinet thermostatique doit intervenir sur un radiateur existant appartenant à un système de chauffage à combustible.
Ces robinets sont un bon complémentdu système de régulation. Avec eux, on peut choisir la température ambiante de chaque pièce. Ils permettent de moduler le chauffage en fonction de l’usage de la pièceet de valoriser les apports de chaleur gratuits. Ils permettent d’importantes économies de chauffage et davantage de confort.
La cartouche thermostatique se dilate ou se rétracte en fonction de la température et en suite laisse passer plus ou moins d’eau chaude. Le réglage du robinet compresse ensuite plus ou moins le ressort ce qui permet également de réguler le flux d’eau chaude.
Programmation
Les programmateurs d’intermittence peuvent être installés sur différents systèmes de chauffage :
Programmateur d’intermittence pour chauffage individuel à combustible(1) (BAR-TH-18) et Programmateur d’intermittence pour chauffage collectif à combustible(1) (BAR-TH-19). Pour les chauffages collectifs il faudra préciser le nombre de programmateurs installés.
Programmateur d’intermittence sur une chaudière existante pour un chauffage collectif (BAT-TH-08) et Grande taille (BAT-TH-08 GT). Ces deux opérations concernent la mise en place d’un programmateur d’intermittence à heures fixes sur un circuit de chauffage existant pour un système de chauffage collectif
Programmateur d’intermittence centralisé pour un chauffage électrique(1) (BAR-TH-20). Cette opération ne peut s’appliquer que dans une maison individuelle.
Programmateur d’intermittence pour un chauffage électrique (BAT-TH-17) et Grande taille (BAT-TH-17 GT). Il doit s’agir d’un programmateur d’intermittence, à heures fixes assurant une programmation journalière et hebdomadaire de la fourniture de chaleur selon les quatre allures suivantes : confort, réduit, hors gel et arrêt.
Programmateur d’intermittence pour un chauffage individuel avec pompe à chaleur(1) (BAR-TH-36). Cette opération concerne un chauffage individuel électrique ou combustible
Optimiseur de relance pour un chauffage collectif (BAT-TH-09) et Grande taille (BAT-TH-09 GT). Il s’agit ici d’installer, sur un système de chauffage existant, un optimisateur de relance équipé d’un programmateur d’intermittence avec auto-adaptation des horaires de changement de phase de chauffage sur un chauffage collectif.
(1) Les opérations concernent des équipements ayant la fonction de programmation d’intermittence, au sens de la norme EN 12098-5
Le programmateur d’intermittence permet de réguler la température du logement en fonction du jour de la semaine et du moment de la journée. L’optimiseur de relance fait varier les moments de coupure en fonction des paramètres de température extérieure et intérieure.
On considère qu’un optimiseur est auto-adaptatif quand il est capable d’adapter ses réglages au jour le jour en fonction des résultats obtenus les jours précédents.
Comptage et pilotage des consommations
Système de comptage individuel d’énergie de chauffage (BAR-TH-21)
Cette opération concerne un système de comptage individuel d’énergie de chauffage pour une installation de chauffage collectif. Les locaux professionnels au sein d’immeuble collectif existants sont assimilés à des appartements. Cette opération ne s’applique qu’aux systèmes avec répartiteurs électroniques. Les émetteurs de chauffage doivent être préalablement munis de robinets thermostatiques. Cette action ne s’applique pas aux systèmes avec planchers chauffants collectifs.
Le répartiteur électronique de chauffage est un appareil qui calcule la chaleur émise par chaque radiateur. Il est équipé de deux sondes électroniques : une sonde qui mesure la température de surface du radiateur et une autre sonde qui mesure la température ambiante de la pièce.
Les compteurs individuels destinés aux systèmes de chauffage collectif sont installés dans chaque logement afin de déterminer la consommation exacte des locataires. Il s’agit également de solutions idéales pour réduire les frais de chauffage, car chacun va limiter les gaspillages. En effet, si l’on veut réduire sa consommation il faut tout d’abord être capable de la mesurer. A partir de la mesure de la consommation de référence il sera possible de comprendre quels comportements et actions permettent de réduire ses dépenses.
Système de gestion technique d’un bâtiment pour un chauffage électrique (BAT-TH-16) et Grande taille (BAT-TH-16 GT)
Le système de gestion technique du bâtiment sur chauffage électrique doit assurer:
La programmation journalière et hebdomadaire ou annuelle, par zone, de la fourniture de chaleur selon les quatre allures suivantes : confort, réduit, hors-gel et arrêt
La limitation d’énergie (en fonction de la température extérieure ou par asservissement sur ouverture de fenêtre)
L’optimisation (anticipation) de relance de chauffage
La possibilité de télésuivi / télégestion
Dans le domaine du chauffage la Gestion Technique des Bâtiments (GTB) optimise le fonctionnement des installations par une meilleure maîtrise de la température. Afin d’augmenter le confort du bâtiment et d’améliorer l’environnement intérieur, chaque bureau peut par exemple être équipé d’une régulation individuelle, autorisant l’occupant à lui-même gérer la température de son bureau. Ce système permet également le contrôle à distance grâce au télésuivi. Sources : Chauffage, régulation, eau chaude ADEME, Régulateur / Programmateur / Optimiseur pour systèmes de chauffageATEE
Les systèmes de ventilation mécanique sont équipés d’un moteur électrique qui actionne un ventilateur. L’air est mis en mouvement et se renouvelle en permanence dans toute la maison. Le bon fonctionnement de ces systèmes repose sur l’équilibre entre l’efficacité des équipements (débits extraits suffisants) et une perte de chaleur minimale (adaptation des débits grâce aux systèmes hygroréglables, à la détection de présence ou de CO2, récupération de chaleur avec la ventilation double flux.).
Les bâtiments bénéficiant d’une VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) performante peuvent réduire leurconsommation d’énergie liée au chauffage de30%.
Il existe différents types de ventilation, les plus courants étant les suivants :
VMC simple flux
VMC double flux
Ventilation naturelle et hybride
Les opérations d’économie d’énergie éligibles aux CEE
Les techniques évoluent depuis la généralisation des ventilations mécaniques contrôlées, les VMC. Quand on remplace ou installe une ventilation dans un logement existant, il faut respecter la réglementation thermique dans l’existant. Elle impose une consommation maximale de 0,25W/(m3/h) par ventilateur.
Les certifications des ventilations reconnues par les CEE
Les VMC simple flux
Fonctionnement de la VMC simple flux
L’air frais venant de l’extérieur traverse d’abord les pièces de séjour et les chambres et est évacué des pièces de service par un groupe d’extraction comportant un ventilateur.
Un extracteur électrique (un ventilateur inversé) aspire l’air dans toutes les pièces de service, à savoir celles contenant un point d’eau (cuisine, salle de bain, cellier, WC, etc…) au niveau des bouches d’extraction. L’extracteur aspirant de l’air, il va créer une dépression dans la maison, l’air de l’extérieur va ainsi s’infiltrer dans la maison grâce aux bouches d’entrées d’air situées généralement au-dessus des fenêtres.
VMC simple flux auto-réglable (BAR-TH-26)
Pour les installations individuelles et collectives, les entrées d’air et les bouches d’extraction auto-réglables doivent être certifiées NF.
Pour les installations individuelles (maison ou appartement seul) le caisson de VMC simple flux doit également être certifié NF. Pour le calcul du montant de la prime, les maisons se verront attribuer un facteur correctif en fonction de leur surface.
Concernant les installations collectives l’action n’est applicable que sur des installations dont les conduits sont compatibles avec le système de ventilation mis en œuvre.
Les VMC simple flux auto-réglables ont des débits d’air constants quelles que soient les conditions extérieures (vent, pluie) et intérieures (nombre d’occupants, humidité).
VMC simple flux hygroréglable (BAR-TH-27)
L’installation de la VMC simple flux hygroréglable est possible avec deux types d’équipements :
Type A : seules les bouches d’extraction d’air sont hygroréglables
Type B : les bouches d’extraction et les entrées d’air sont hygroréglables
Que ce soit en installation individuelle ou collective, les systèmes de ventilation doivent bénéficier d’un avis technique en cours de validité. Les entrées d’air ou les bouches d’extraction doivent être certifiées CSTBat.
Pour les installations individuelles (maison ou appartement seul) le caisson de ventilation doit être certifié CSTBat.
Concernant les installations collectives l’action n’est applicable que sur des installations dont les conduits sont compatibles avec le système de ventilation mis en œuvre.
Les VMC hygroréglables voient leur débit d’air varier en fonction de l’humidité intérieure, ce qui permet de garantir l’évacuation plus rapide d’un air très humide tout en limitant les gaspillages (ventilation adaptée aux besoins).
Caisson de ventilation mécanique contrôlée (VMC) à consommation réduite (BAR-TH-32)
Dans un appartement, les caissons VMC sont considérés comme à « basse consommation », si leur puissance spécifique absorbée est inférieure à 0,25W/(m3/h).
Pour les maisons individuelles les caissons VMC sont considérés comme :
À « consommation améliorée », si leur puissance spécifique absorbée est inférieure à 35 WThC
À « basse consommation », si leur puissance spécifique absorbée est inférieur à 25 WThC*
Cette opération ne concernant que le caisson de VMC elle peut s’appliquer aux VMC auto-réglable et hygroréglable.
La différence de puissance entre les caissons de ventilation classiques et ceux à consommation réduite est assez faible.
Cependant la VMC fonctionne en permanence, donc sur une année on peut réaliser une économie de l’ordre de 30€. Le surcoût à l’achat (environ 150€) est amorti sur 6 ans, ce qui reste assez rapide à l’échelle de la durée de vie d’un logement. *WThC : puissance moyenne pondérée calculée en mesurant la consommation du ventilateur pendant 22h en petite vitesse et 2h en grande vitesse pour un système auto-réglable ou double flux, cette mesure de consommation journalière est alors ramenée à une consommation horaire.
Les VMC double flux
Ventilation mécanique contrôlée à double flux (BAR-TH-25)
Afin d’être éligible aux Certificats d’Economie d’Energie, la VMC double flux doit être certifiée NF. Dans le cas où le caisson est collectif l’échangeur statique peut être individuel ou collectif et doit avoir une efficacité supérieure ou égale à 85% selon la norme NF EN 308.
La VMC double flux récupère la chaleur de l’air vicié et l’utilise pour préchauffer l’air neuf introduit dans le logement. Elle permet donc de réduire les déperditions énergétiques de l’habitation, tout en apportant plus de confort aux occupants.
La ventilation naturelle
Ventilation naturelle hygroréglable (BAR-TH-34)
Afin d’être éligible aux Certificats d’Economie d’Energie, les systèmes de ventilation naturelle hybride hygroréglables doivent bénéficier d’un avis technique du CSTB en cours de validité, exceptées les opérations engagées jusqu’au 30 juin 2013. Cependant ces opérations feront l’objet d’une minoration de 15% des montants de CEE en kWh cumac.
Le professionnel qui réalisera l’opération devra attester que les conduits sont compatibles avec les systèmes de ventilation mis en œuvre.
Par la mesure du taux d’humidité intérieure, les produits hygroréglables adaptent la ventilation aux besoins. En effet, I’humidité est un révélateur de l’état de pollution de l’air dans le logement puisque toute activité humaine, qu’elle soit naturelle (respiration, transpiration) ou liée à nos actions (douche, cuisine). Les produits hygroréglables permettent également de domestiquer le vent et le tirage thermique : Ils évitent à la ventilation de s’emballer lorsque ceux-ci sont trop importants en réduisant leur ouverture.
Les idées reçues sur la ventilation du logement
Une bonne ventilation n’a que des avantages économiques
Un système de ventilation performant permet également d’améliorer la qualité de l’air du logement ce qui est primordial pour assurer la bonne santé des occupants. Il préserve aussi l’intégrité du bâti, en effet un logement humide aura tendance à moins bien vieillir.
Toute l’énergie nécessaire au chauffage est perdue à cause de la ventilation
Une ventilation bien conçue permet de renouveler l’air intérieur tout en limitant les déperditions de chaleur. De plus les systèmes double-flux permettent de récupérer cette chaleur. Les équipements hygroréglables quant à eux ajustent la ventilation aux conditions d’occupation, les déperditions sont donc également réduites.
Il n’est pas nécessaire de faire appel à un professionnel pour installer une ventilation
L’avis et l’intervention d’un professionnel qualifié sont vivement conseillés et ils sont même indispensables pour installer une VMC double flux. Même si rien n’interdit de réaliser l’installation seul, la complexité du système impose un savoir-faire rigoureux. Sans cela, des problèmes majeurs tels que les nuisances sonores et la mauvaise circulation de l’air neuf et vicié pourraient survenir. De plus l’installation par un professionnel est indispensable pour les CEE.
L’isolation d’une maison n’influe pas sur les performances d’une VMC double flux
Une maison mal isolée ne pourra pas accueillir de VMC double flux. Pour pouvoir fonctionner correctement et ainsi assurer des économies d’énergie, il ne faut pas que l’habitation présente des fuites d’air importantes. Sources : Un air sain ADEME, Les fiches techniques de l’ADEME – VMC ADEME, Ventilation du bâti ancien ATHEBA, Guide la ventilation naturelle et hybride, ADEME, EDF, GDF-Suez, Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie
Le plus ancien mode de chauffage du monde a très largement été abandonné après la révolution industrielle, et relégué au rôle de chauffage d’appoint. Aujourd’hui, il profite de regain d’intérêt en raison du prix grandissant des énergies fossiles et de la large amélioration technologique qui permet des rendements dépassant 80% (contre des valeurs inférieures à 10% pour les cheminées traditionnelles).
Ces rendements améliorés sont principalement dus à la maîtrise de la combustion secondaire, qui consiste à ré-enflammer les gaz imbrûlés après la combustion primaire du bois, grâce à un nouvel apport d’air soigneusement dosé dans le foyer. Les flammes qu’on voit naître spontanément au-dessus du feu sont le résultat de cette combustion secondaire (ou post-combustion).
Parmi les objectifs français en matière d’environnement, le « bois-énergie » devra représenter 23 % des énergies renouvelables en 2020, ce qui implique un développement important dans les filières de chauffage collectif, tertiaire et industriel[1].
La biomasse n’est pas nécessairement une énergie propre : l’alimentation et le réglage du foyer conditionnent la qualité de la combustion, donc le rendement et les émissions. Des équipements de contrôle comme une sonde 02 sont bien souvent nécessaire, surtout en industrie où les volumes sont importants. Un appareil à alimentation automatique permet également une meilleure combustion.
Côté émissions, le bilan peut être amélioré par l’installation d’un système de traitement des fumées adapté (filtre cyclone, filtre à manche ou filtre électrostatique)
L’origine du combustible est également un facteur très influent sur le cycle réel en CO2 : le bois n’est un combustible neutre que si les arbres sont remplacés, dans le cadre de forêts gérées durablement.
2) Les combustibles
Différents types de combustibles sont disponibles dans le commerce, et bénéficient de prix inférieurs aux énergies fossiles (de 3 à 6 c€/kWh) [2].
Le principal critère de qualité d’un bois de chauffage est son humidité, qui peut être responsable d’une importante chute de rendement ou d’une pollution excessive. Un bois est dit « sec » lorsque son taux d’humidité est inférieur à 20 % (environ 2 ans de séchage naturel)
Les bûches offrent une qualité de chauffage disparate en fonction de l’essence (feuillus durs, feuillus tendres, résineux).
Les plaquettes sont faites de bois déchiqueté en petits morceaux de quelques centimètres. Elles servent principalement à alimenter les chaudières de très fortes puissances.
Les granulés (ou pellets) sont obtenus par compression de sciures de bois sans colle. Plus compact et dense en énergie, ce combustible est approprié au milieu urbain.
Les briquettes (ou bûches de bois densifié) sont fabriquées à partir de sciures et de copeaux compressés. Ces « gros granulés » sont également adaptés au milieu urbain : ils se stockent facilement du fait de leur calibrage régulier et permet un gain de place par rapport aux bûches
= 100 litres de fioul
Les équipements : chaudières et appareils indépendants
Les appareils indépendants de chauffage au bois chauffent par rayonnement direct. Les deux principaux types d’appareils rencontrés sont les inserts et foyers fermés qui viennent s’adapter sur les cheminées existantes, et les poêles à bois. Les chaudières ou chaufferies biomasse sont des systèmes de chauffage central qui servent à alimenter des émetteurs (radiateurs ou planchers chauffant) via un réseau d’eau chaude.
Selon la puissance, elles peuvent chauffer une maison de plusieurs pièces, plusieurs immeubles, voire un quartier entier dans le cas des réseaux urbain de chaleur alimenté en biomasse.
Les chaudières automatiques (à granulés de bois ou plaquettes) permettent d’éviter les inconvénients liés à l’utilisation de bois en bûches, notamment le réapprovisionnement et la difficulté de réguler la combustion.
Pour les particuliers, les silos peuvent contenir un stock suffisant pour couvrir l’intégralité de la saison de chauffe (environ 10m3 pour une maison de 150m²).
Silo d’alimentation de la chaudière
Chargement automatique (par vis sans fin)
Foyer de la chaudière
Échangeur de chaleur vers le réseau
Ventilateur de l’air de combustion
Régulation électronique de la combustion
Dans les installations industrielles ou agricoles, au-delà des besoins de chauffage, les chaudières biomasse peuvent également servir à assurer les besoins en vapeur ou en eau chaude pour les procédés. D’autres combustibles peuvent alors être utilisés : paille, rafles de maïs, résidus agricoles, etc.
Un combustible de qualité…
«NF Bois de chauffage», «NF biocombustibles», «Din plus» ou encore « EN plus » garantissent un bon niveau de performance du combustible[1]
La marque collective «France Bois Bûche», déclinée en fonction des régions, est gérée par les interprofessions régionales de la filière
…dans un appareil performant…
Flamme verte est un label de qualité signalant des appareils économiques, sûrs et performants, avec un rendement supérieur à 70% pour les poêles et inserts, et 80-85% pour les chaudières. Dans tous les cas, les émissions de monoxyde de carbones doivent être inférieures à 0,3%.
Plus d’informations sur www.flammeverte.org
…installé par un professionnel qualifié
La marque « Qualibois » rassemble un réseau d’installateurs qualifiés, garants du respect des bonnes pratiques d’installation des chaudières bois.
Les professionnels signataires de la charte qualité sont reconnus grenelle environnement (RGE) qui deviendra à partir de Juillet 2014 une condition nécessaire pour profiter du crédit d’impôt et de l’éco-prêt à taux zéro.
Plus d’informations sur www.qualit-enr.org
Les aides :
Crédit d’impôt développement durable : à hauteur de 15% des dépenses pour l’achat, et 26% pour le renouvellement. Dans le cas d’un bouquet de travaux 10% supplémentaires
Fonds chaleur de l’ADEME, pour les projets d’envergure (plus de 100 tep/an), principalement destiné aux industriels, aux agriculteurs ou pour le chauffage tertiaire
Le chauffage domestique peut représenter de 60 à 75% des consommations totales d’énergie dans les foyers. En plus d’une isolation suffisante, il est donc important d’opter pour un système de chauffage performant et adapté.
Les chaudières performantes possèdent un meilleur rendement, et chauffent l’eau à une température inférieure aux chaudières traditionnelles, ce qui permet les économies.
Chaudières basse température
Dans les chaudières de type basse température, l’eau est chauffée à 55/60°C, ce qui permet des gains de consommation de 12 à 15% par rapport à une chaudière standard moderne, qui chauffe à 90°C. La plupart des radiateurs existants sont suffisamment grands pour fonctionner à température réduite tout en fournissant assez de chaleur à l’habitation.
Ces chaudières existent pour le particulier individuellement comme pour les logements collectifs – type copropriétés.
Chaudières à condensation
Pour les chaudières à condensation, l’eau du circuit de chauffage qui entre dans la chaudière est préchauffée au contact des fumées (entre 140 et 200°C) et nécessite donc moins d’énergie pour être chauffée à 55/60°C.
La marge d’économie est typiquement de 15 à 20% par rapport à une chaudière standard moderne. Après cet échange de chaleur, les fumées sont refroidies sous les 70°C, et la vapeur d’eau repasse sous forme liquide (les condensats) avant d’être évacuée vers l’égout, ce qui limite également la quantité de C02 et d’oxydes d’azote (NOX ) rejetée.
Ces chaudières existent pour le particulier individuellement comme pour les logements collectifs – type copropriétés.
Bons gestes
Purger les radiateurs, vérifier le niveau d’eau dans le circuit de la chaudière est indispensable au début de la saison de chauffe. D’autre gestes simples : bien régler sa température de fonctionnement (19°C le jour, 16°C la nuit), et laisser les radiateurs dégagés.
L’entretien complet annuel de la chaudière est obligatoire, et permet de maintenir le rendement dans le temps : une chaudière entretenue régulièrement fonctionne 2 à 3 fois plus longtemps, et consomme 8 à 12% de combustible en moins.
Le ramonage du conduit de fumées et le contrôle des conduits tubés est également obligatoire.
Bon à savoir
Des gains supplémentaires sur la consommation peuvent être obtenus en utilisant des émetteurs adaptés, comme des radiateurs à chaleur douce, ou des planchers chauffants, qui permettent de descendre encore la température (30°C pour les chaudières à très basse température)
La régulation « intelligente » par sonde de température permet d’ajuster la température de fonctionnement aux besoins de chauffage, donc de maintenir un rendement optimal.
Contrat de maintien du rendement de la chaudière : Dans le cas de chaufferies collectives, il est intéressant de confier à un professionnel qualifié la charge de l’entretien, ce qui assure un dépannage rapide, des pièces détachées disponibles et l’assurance d’une consommation optimisée. Certains professionnels s’engagent à maintenir le rendement initial de la chaudière (mesuré lors de l’installation) sur plusieurs années consécutives.
Une bonification des CEE est prévue s’il y a un contrat de maintient de rendement, il faut alors utiliser les FOST BAR-TH-07-SE (condensation) ou BAR-TH-09-SE (basse température).
Ordre de grandeur des prix
Les prix dépendent largement de la puissance, mais aussi du combustible. En règle générale, la technologie à condensation est plus chère, mais engendre plus d’économie. Le temps de retour sur investissement est donc comparable.
Pour une chaudière individuelle (20 à 30 kW) :
Le prix d’une chaudière gaz basse température s’échelonne de 1 000 à plus de 2 500€ HT. Pour une chaudière gaz à condensation, il faut compter de 3 000 à plus de 5 000€ HT.
Pour le fioul, la basse température varie de 3000 à plus de 5000€ HT et la condensation de 3 500 à plus de 6 500€ HT. Les chaudières fioul nécessitent également l’installation d’une cuve de stockage et d’une pompe, de l’ordre de 3000€ HT.
Pour un particulier, le remplacement complet de l’installation de chauffage s’évalue aux entre 10 et 15 000€ avec dépose et installation des conduits supplémentaires (fumées, évacuation), ainsi que les raccordements et la mise en service.
Pour les installations collectives, le coût global est d’environ 250 000€ HT pour un bâtiment de 20 appartements. Il faut plusieurs chaudières de forte puissance (50 à 100 kW).
Pourquoi un rendement supérieur à 100% ?
Les chaudières à condensation affichent généralement des rendements de plus de 100%, ce qui paraît impossible. En réalité, les rendements sont mesurés par rapport au PCI (pouvoir calorifique inférieur) du combustible, qui considère la chaleur des fumées comme forcément perdue.
Comme la chaudière à condensation récupère cette chaleur, elle semble apparaître « de nulle part » dans le bilan. Pour mieux évaluer ce phénomène, on peut mesurer le rendement par rapport au PCS (pouvoir calorifique supérieur) qui prend en compte la chaleur présente dans les fumées (chaleur latente).
Pour le gaz naturel, le PCS est égal à 111% du PCI (106% pour le fioul), et on peut considérer les pertes des deux types de chaudières de la façon suivante : Sources : Les chiffres-clés du bâtiment 2012 ADEME ;Le chauffage, la régulation, l’eau chaude 2011 Energie Transport ADEME ; Le coût des travaux d’économies d’énergie Batiprix
Les fenêtres peuvent être à l’originie de 10 à 15% des déperditions thermiques. Elles constituent donc un des points clés de l’isolation de l’enveloppe d’un bâtiment.
La performance thermique d’une paroi vitrée dépend de la nature de la menuiserie, des performances du vitrage et de la qualité de la mise en œuvre de la fenêtre.
Les travaux qui concernent les fenêtres et portes-fenêtres peuvent modifier l’étanchéité à l’air d’un logement, notamment en supprimant les courants d’air. C’est pourquoi la mise en place d’une ventilation contrôlée, capable de faire « respirer » le logement est nécessaire.
Menuiseries
Concernant les menuiseries les principaux matériaux utilisés sont : le bois, le PVC et l’aluminium avec rupture de pont thermique*(photo ci-contre). Lors de l’installation de nouvelles fenêtres il est préférable de faire appel à un professionnel afin de garantir l’efficacité des travaux réalisés. * On appelle pont thermique une zone dans l’enveloppe du bâtiment qui présente de moins bonnes résistances thermiques. Concernant les fenêtres on déconseille les menuiseries aluminium sans rupture de pont thermique puisqu’elles sont à l’origine de déperditions importantes.
Vitrages
On distingue différents types de vitrages qui ont des caractéristiques thermiques propres. Le double vitrage classique (une lame d’air emprisonnée entre deux verres) réduit l’effet de paroi froide, la condensation et limite les déperditions thermiques. Le double vitrage avec isolation renforcée (VIR) apporte une fine couche à base d’argent sur l’un des deux verres. Il a des performances isolantes deux à trois fois supérieures à celui du double vitrage classique. Enfin il existe également le triple vitrage dont les performances peuvent être jusqu’à deux fois plus importantes que le double vitrage à isolation renforcée.
Les opérations d’économies d’énergie éligibles aux aides publiques et aux CEE
Pour prétendre à la prime CEE, la fenêtre doit être certifiée ACOTHERM ou disposer d’un avis technique du CSTB. À noter que dans le cadre des CEE, les Avis Techniques sont encore acceptés un an après leur date de fin de validité. Le marquage « NF-CST Bat » garantira la durabilité et la résistance des produits. Il est également important de noter qu’afin d’être éligible à une demande de CEE, les travaux doivent être réalisés par un professionnel et l’ancienne fenêtre doit être déposée, c’est-à-dire qu’il n’est pas possible de remplacer le vitrage uniquement. Les principaux certificats :
Le coefficient de transmission thermique (Uw) représente la quantité de chaleur traversant une paroi en régime permanent, par unité de temps, par unité de surface et par unité de différence de température entre les ambiances intérieure et extérieure de la paroi en question.
Valeurs minimales du coefficient de transmission thermique (Uw exprimé en W/m².K) pour l’éligibilité aux différents mécanismes d’aides :
En circulant, le fluide permet de transférer la chaleur de l’environnement extérieur (présente dans l’air, dans l’eau ou dans le sol) pour la restituer à l’intérieur de la maison.
Une pompe à chaleur (ou PAC) est une machine thermodynamique constituée d’un circuit fermé et étanche dans lequel circule un fluide frigorigène à l’état liquide ou gazeux selon les organes qu’il traverse.
Ces organes sont l’évaporateur, le compresseur, le condenseur et le détendeur.
1 La chaleur prélevée à l’extérieur est transférée au fluide qui se vaporise.
2 Le compresseur électrique aspire le fluide frigorigène vaporisé.
La compression élève la température du fluide frigorigène.
3 Le fluide frigorigène cède sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage, à l’eau sanitaire ou directement à l’air du lieu à chauffer.
Le fluide frigorigène se condense et revient à l’état liquide.
4 Le détenteur abaisse la pression du liquide frigorigène qui amorce ainsi sa vaporisation
Quand des émetteurs sont couplés à une PAC, l’idéal est d’installer des émetteurs à basse température pour que le rendement soit intéressant.
Dans le cas d’émetteurs anciens, type radiateurs fonte, il faut coupler une PAC avec une chaudière d’appoint par exemple pour prendre le relais en cas de forte demande.
À partir du principe de base de la pompe à chaleur, plusieurs systèmes existent, avec des performances et des possibilités d’application différentes. On peut regrouper les PAC destinées au chauffage des particuliers en deux grandes familles:
Les PAC géothermiques qui puisent la chaleur dans le sol ou l’eau d’une nappe phréatique par l’intermédiaire d’un réseau de capteurs ou de forages.
=> PAC eau/eau ou eau glycolée/eau
Les PAC aérothermiques qui puisent la chaleur directement dans l’air ambiant, extérieur ou intérieur au logement.
=> PAC air/air ou air/eau
Lorsqu’on parle de PAC « …/… », le premier terme désigne le mode de captage de la chaleur, le second le mode de distribution de la chaleur dans le logement.
D’autres appellations précisent le milieu dans lequel la chaleur est captée (sol/sol ou sol/eau). Dans le cadre des CEE, ces PAC sont traitées comme des PAC eau/eau.
Certifications des PAC
Le coefficient de performance (COP) sert à évaluer l’efficacité des pompes à chaleur. C’est le rapport entre la quantité de chaleur produite par le condenseur et l’énergie électrique consommée par le compresseur : un COP de 3,5 signifie que pour 1 kWh d’électricité consommé, la PAC restitue 3,5 kWh de chaleur dans le local chauffé.
Parmi les différentes modèles, les PAC aérothermiques ont des performances qui varient fortement avec la température extérieure.
En effet, les PAC fonctionnent mieux lorsque la différence de température entre la source chaude et la source froide est faible, et la température du sous-sol est beaucoup plus stable que celle de l’air au long de l’année.
Il faut donc que la mesure du COP soit faite dans des conditions fixées de température afin de s’assurer que le matériel est performant. C’est le rôle des certifications et des labels établis par des organismes suivant une norme bien précise.
Une PAC électrique est éligible si le COP est supérieur à 3,4 et certifié par un des marquages suivant :
Marque NF PAC
Label EHPA (Association Européenne pour les Pompes à Chaleur)
Certification EUROVENT
Eco-Label Européen pour les PAC
Éligibilité du professionnel
Pour bénéficier des aides publiques et des primes liées au dispositif des CEE, le professionnel doit être qualifié.
La seule qualification qui garantit l’éligibilité est QualiPAC, délivrée par l’association Qualit’EnR.
Les autres marques de qualités doivent correspondre au type de PAC posée selon le tableau ci-dessous :
En circulant, le fluide permet de transférer la chaleur de l’environnement extérieur (présente dans l’air, dans l’eau ou dans le sol) pour la restituer à l’intérieur de la maison.
Marque NF PAC
Label EHPA (Association Européenne pour les Pompes à Chaleur)
Certification EUROVENT
Eco-Label Européen pour les PAC
