PRIORITÉ 4 : CHAUFFAGE D'AMBIANCE

Energie primaire, le piège électrique

L’énergie finale est l’énergie que nous utilisons chez nous. Il s’agit du gaz naturel (le méthane), de l’électricité, du fioul domestique ou du bois, entre autre.

Pour disposer de ces énergies, il aura fallu les extraire, les distribuer, les stocker, les produire, et donc dépenser plus d’énergie que celle que nous utilisons en bout de course. L’énergie primaire est le total des énergies qui auront été nécessaire à la production de l’énergie finale.

A noter, l’énergie solaire n’est pas considérée comme une énergie primaire, ce n’est pas une ressource terrestre.

Pour le gaz et le fioul domestique, 1kWh d’énergie finale provient d’ 1kWh d’énergie primaire. Ce sont des énergies primaires utilisées directement.

Par contre, 1kWh d’électricité provient de 2.58 kWh d’énergie primaire qu’il a fallu transformer.

Le schéma ci-dessous présente ce phénomène. Dans la figure du haut, plus de la moitié de l’énergie issue du charbon (pour cet exemple) part en fumée et en pertes brutes dans les transformateurs ou dans les lignes électriques, avant d’arriver au logement. Ce phénomène est présent aussi dans la figure du bas, mais la consommation est bien moindre.

Il faut bien comprendre que de passer d’un chauffage électrique à une autre énergie vous propulse automatiquement à une catégorie DPE au-dessus, voire deux.

Notions de rendement et d’efficacité

Rendement et efficacité, deux mots pour un²e même caractéristique, le rapport entre l’énergie délivrée et l’énergie consommée par un appareil.

L’efficacité énergétique est exprimée par les termes conventionnels suivants:

• Le Coefficient de Performance (COP) pour la production de chaleur
• Le Coefficient d’Efficacité Energétique (EER) pour la production de froid 

Le radiateur électrique

Le rendement d’un radiateur électrique est de 1, l’énergie délivrée étant égale à celle qui est consommée.

Le fait d’avoir un radiateur à accumulation ou radiant n’y change rien, l’électricité est transformée intégralement en chaleur par effet joule, un kWh ne pouvant délivrer qu’un kWh, pas plus.

Un système inertiel ne fait que décaler dans le temps la délivrance des kWh accumulés dans le bain d’huile ou la masse du radiateur, pas de gain d'efficassité à attendre de ce coté là.

Par contre, le fait d’utiliser un système radiant donne plus de confort, la transmission d’énergie se faisant principalement par rayonnement.
Il est aussi plus économique, avec une température d'air ambiant plus faible, donc moins de déperditions thermiques.

La Pompe à Chaleur (PAC)

Il existe des appareils dont le rendement est supérieur à 1, il s’agit des pompes à chaleur. Mais les PAC fonctionnement différemment d’un appareil qui consomme uniquement de l’énergie fossile, elles prennent les calories contenues dans l’environnement, air, eau, sol et les transmettent dans la maison.

L’énergie électrique ne sert qu’à déplacer un fluide frigorigène dans le circuit de la PAC et à le changer d’état physique pour que l’échange thermique se fasse naturellement.

Les climatiseurs air-air fonctionnent selon ce principe, l’échange thermique se faisant de la façon suivante :

Dans ce cas, nous avons :

• Energie consommée Ec = l’électricité
• Energie fournie Ef = la chaleur extraite de l’environnement
• COP = Ef / Ec

Le COP est très dépendant des températures de l’environnement et du volume à chauffer. Plus l’écart de température est faible, meilleur est le COP.

Les fabricants annoncent un COP normalisée de leurs PAC air-eau pour une température d’air à 7°C. Les PAC air-eau ont généralement un COP de 4, c’est-à-dire qu’avec une consommation d’1kWh d’électricité, la PAC fournira 4 kWh de chaleur dans la maison. Par contre, le rendement chute avec la température de l’air, et le COP ne sera plus que de 2 à 0°C. Pour la même consommation électrique, la chaleur fournie ne sera plus que de 2 kWh.

Les PAC sol-eau ou eau-eau ont un meilleur COP moyenné sur l’année, du fait de la température moyenne plus stable et supérieure à 0°C de la source, le sol géothermique, ou l’eau de nappe.

Le chauffage au bois

Une cheminée ouverte a un rendement de 0 à 30%. Cette faible efficacité énergétique est due à la faible température de combustion et à l’appel d’air provoqué par le conduit, qui vide la pièce de l’air réchauffé par cette même cheminée.

Avec un insert, un foyer fermé ou un poêle traditionnel, il monte à environ 50%.

Pour atteindre des rendements supérieurs à 80% (COP > 0.8), il faudra bénéficier d’un système de post combustion et de récupérateur de chaleur sur le conduit de fumée.

• Les gaz de combustion du bois sont alors brûlés à leur tour, libérant de la chaleur dans l’appareil de chauffage plutôt que de laisser partir cette énergie dans les fumées
• Le récupérateur capte la chaleur des fumées avant qu’elle ne disparaisse dans l’atmosphère

En complément, il s’agira d’opter pour un système à inertie afin d’éviter la surchauffe de la pièce lors du fonctionnement de l’appareil et la baisse rapide de température après extinction du feu. C’est ici une histoire de confort, non pas d’efficacité de l’appareil.

Enfin, pour améliorer son rendement, il est souhaitable d’installer une prise d’air directement sur l’appareil, plutôt qu’il n’utilise l’air réchauffé de la pièce pour assurer la combustion du bois, comme dans le cas d’une cheminée ouverte.

C'est le mode de chauffage vers lequel nous nous tournons le plus possible. Voir la page RÉALISATION.

Comparaison des chauffages PAC et bois : le DPE

Malgré cette efficacité relativement intéressante, les PAC utilisent l’électricité, et lors d’un DPE, les kWh électriques seront multipliés par un facteur 2.58 pour être transformés en kWh d’énergie primaire.

Conséquence : une PAC air-eau ou air-air ayant un COP moyen de 2.5 (variable de 4 pour 7°C à 2 pour 0°C et moins en dessous de 0°C sur la saison de chauffe) affichera un COP équivalent de 1 selon les critères du DPE.

Aspect financier : PAC ou bois ?

• le bois coûte environ 0.05€/kWh. Avec un COP de 0.8, nous obtenons effectivement 0.05/0.8 = 0.06€/kWh
• l’électricité de la PAC coûte environ 0.12€/kWh. Avec un COP de 2.5, nous obtenons effectivement 0.12/2.5 = 0.05€/kWh

Le coût de l’énergie est alors semblable, bien que le bois en bûche soit en réalité une ressource quasiment gratuite, grâce aux réseaux de récupération.

Par ailleurs, un tel COP ne s'obtient qu'avec des températures extérieures relativement élevées. Autour de 0°C, le chauffage bûche est plus intéressant.