Exemple de maison passive - © J-M Pupille Architecte Les différentes solutions d'économie d'énergie pour la production d'eau chaudeQuel que soit le type de construction existante ou projetée, l’intérêt de ses occupants actuels et futurs est d’y vivre dans la meilleure situation de confort possible tout en limitant au maximum le prix de l’énergie dont ils ont besoin pour l’assurer. Dans les constructions hautes performances, notamment dans les maisons passives, les besoins d’eau chaude sanitaire ECS sont tels que l’énergie nécessaire à sa production peut dépasser très largement celle indispensable au chauffage. L’optimisation de la production d'ECS est donc tout aussi utile que celle du solutions, individuelles ou couplées peuvent être mises en œuvre, soit pour réduire l’énergie nécessaire, soit pour fournir une énergie gratuite et non polluante La réduction de la longueur des réseaux dès la phase de conception de la constructionLa suppression des boucles d’eau chaude lors de la conception du système de distribution de l’eau chaudeLa limitation de la consommation d’eau grâce à des équipements hydroéconomesLe recours à l’énergie solaire produite par des capteurs thermiquesUne autre solution existe. Il s’agit de récupérer la chaleur des eaux grises, essentiellement celle résultant de l'usage des douches, grâce à des échangeurs de chaleur. Les spécificités de la doucheLa première singularité de la douche est le fait que l’eau chaude coule sur le corps et repart vers l’égout, seulement quelques secondes plus tard, à une température très proche de la température initiale. Certains pourraient résumer la situation en prétendant, sans que ce soit tout à fait faux, que prendre une douche consiste à jeter, en partie pour le plaisir, de l’eau chaude à l’égout avec l’énergie qui a été nécessaire à son chauffage !!! Vu sous cet angle, cet usage est un flagrant délit de gabegie énergétique. Pour l’éliminer, il n’existe que deux solutions ne plus se doucher ourécupérer, si ce n’est l’eau, du moins la chaleur qu’elle contient, pour limiter la pollution au CO2 bien trop souvent provoquée par l’énergie nécessaire à son le fait de ne plus se doucher pour économiser l’eau et l’énergie est totalement invraisemblable, la seule solution viable est de récupérer la chaleur jetée après une durée d’usage si toute construction, toute consommation d’eau, froide ou chaude, implique une arrivée d’eau froide simultanée, en volume strictement identique. La deuxième particularité de la douche résulte de ce constat et du fait que, de manière analogue au traitement de l'air par une VMC double flux, c’est de l’eau chaude qui est évacuée conjointement à l’arrivée d’eau froide. Il suffit dès lors qu’elles se croisent dans un échangeur, pour que l’eau grise et chaude évacuée perde sa chaleur au profit de l’eau neuve mais froide. Un bain ne présente pas cet avantage. Dans ce cas, l’eau, qui a perdu une grande partie de sa chaleur, n’est jetée à l’égout que bien plus longtemps après qu’elle ait été prélevée. Il n’y a pas simultanéité entre rejet d’eau chaude et amenée d’eau froide. La douche est le seul exemple d’utilisation de l’eau qui présente exclusivement un effet de simultanéité entre rejet d’eau chaude et apport d’eau froide permettant l’usage d’un échangeur instantané qui peut être très efficace sans stockage. Les différents types des récupérateurs de chaleurIl existe des récupérateurs de chaleur instantanés et d’autres qui assurent une récupération différée. Alors que les premiers sont spécifiques aux douches, les autres peuvent être utilisés pour tous les équipements de la maison qui utilisent de l’eau chaude parce qu’ils assurent un stockage temporaire des eaux la douche, deux cas peuvent se présenter. S’il existe un niveau de construction sous la douche, le récupérateur pourra être installé verticalement, dans une gaine technique par exemple. Dans le cas contraire, il pourra être placé horizontalement sous le bac de douche. Les solutions techniques proposées doivent être adaptées en conséquence. Les récupérateurs de chaleur verticaux sur douche En ce qui concerne les douches situées en étage, une particularité physique de l’évacuation de l’eau après usage peut être mise à profit pour récupérer au moins en partie la chaleur qu’elle contient. L’eau grise est évacuée par une descente verticale raccordée au réseau des eaux usées au niveau du rez-de-chaussée. Contrairement à ce que pensent la plupart d’entre nous, l’eau ne tombe pas en vrac au centre de la canalisation. Au contraire, l’eau rejetée lèche la paroi intérieure de la canalisation en provoquant une élévation de sa température extérieure. La chaleur ainsi dissipée peut être solutions peuvent alors être proposées • L’arrivée d’eau froide peut se faire par un tube, en forme de spirale, qui entoure la descente. • L’arrivée d’eau peut être réalisée en passant dans un tube concentrique extérieur à la descente. L’eau froide lèche l’extérieur de la descente en se réchauffant les deux cas, les échangeurs ont une meilleure efficacité lorsque l’eau froide arrive à contre-courant de l’évacuation, du bas vers le haut, et lorsque leur longueur est augmentée. Un accroissement de leur diamètre ou leur multiplication, dans une disposition en parallèle, présente le même intérêt et permet, de plus, de traiter de plus grands deux solutions présentent l'inconvénient d'être très hauts. Ils ne peuvent pas récupérer la chaleur des locaux au rez-de-chaussée sans sous sol et doivent être accessibles pour le nettoyage du tube d'évacuation. Les récupérateurs de chaleur horizontaux sur doucheLorsqu’il n’existe pas de solution pour installer les matériels ci-dessus, l’installation d’appareils horizontaux est alors possible sous le bac de douche. Les solutions de ce type sont de plus en plus nombreuses. Le principe est identique à celui des échangeurs verticaux. Eau chaude et froide, séparées par un matériau conducteur, se croisent, sans aucun mélange, de manière à provoquer un échange de chaleur de l’eau évacuée vers l’eau modèles utilisent des tôles plates, d’autres des tôles ondulées qui permettent la création de turbulences propre à faciliter les échanges et l’auto-entretien alors que d'autres utilisent des serpentins ou des radiateurs plongés dans une cuve dans laquelle circule l’eau chaude nécessitent des bacs de douche suffisamment hauts pour permettre leur installation tandis que d’autres sont plutôt destinés aux douches à l’italienne qui se développent de plus en plus, parce qu’elles permettent notamment de respecter les normes PMR, celles des Personnes à Mobilité Réduite. Les récupérateurs de chaleur sous forme de cuveEn dehors des systèmes d’échange instantané de chaleur définis ci-dessus, il existe des systèmes qui permettent une récupération différée de chaleur grâce à une cuve qui assure le stockage de l’eau chaude de la douche, mais aussi de tous les autres équipements de la maison. Une canalisation d’adduction d’eau froide en forme de serpentin y est installée afin de récupérer un maximum de chaleur. Comme pour les récupérateurs de chaleur instantanée, l’eau préchauffée peut alimenter directement le système de production d’eau chaude, les robinets d’eau froide des douches ou les deux afin d’améliorer l’efficacité équipements sont réservés à des ensembles immobiliers conséquents dont la destination peut être, entre autres, le logement, le bureau ou le commerce. L’efficacité inégalable des récupérateurs de chaleur sur doucheContrairement à tous les systèmes de production d’énergie, les récupérateurs de chaleur sur douches présentent des avantages incomparables Ils n’ont pas besoin d’une source d’énergie pour fonctionnerIls ne nécessitent aucun entretien en dehors du nettoyageSans aucune pièce mécanique en mouvement, ils pourront durer plusieurs dizaines d’années sans contrat d'entretien si les matériaux utilisés sont de bonne sont les seuls systèmes de production de chaleur à fonctionner sans exception avec le même niveau de performance toute l'année, qu'il fasse soleil ou non, qu'il fasse froid ou soient verticaux ou horizontaux, l’efficacité d'un récupérateur de chaleur sur douche peut atteindre et dépasser 60 %. Les factures d’énergie nécessaire à au chauffage de l'eau sont réduites dans des proportions d’autant plus importantes que l’eau chaude de la douche représente une part importante de la totalité de l’eau chaude sont couplés à des équipements hydroéconomes, leurs efficacités respectives se combinent pour réduire la consommation d’énergie nécessaire au chauffage de l’eau de la douche d’un facteur qui peut être supérieur à 6. Parmi tous les systèmes permettant la réduction de l’énergie nécessaire à la production de l’eau chaude, les récupérateurs de chaleur sur les douches seront à privilégier après, bien sûr, les équipements hydroéconomes. Leur rentabilité est assurée en seulement quelques années, généralement moins de 5 ans. Le prix des équipementsLe prix des échangeurs de chaleur est très supérieur à ceux des équipements hydroéconomes, mais reste 2 à 4 fois moins cher que les chauffe-eau thermodynamiques individuels CETI ou les Chauffe Eau Solaire individuels CESI pour une efficacité parfois équivalente ou même supérieure. S’ils ne peuvent pas se substituer à ces systèmes actifs de production d’eau chaude, ils peuvent toutefois permettre l’usage d’équipements moins performants, car la combinaison des deux peut donner des résultats surprenants…La garantie de résultatSi tous les produits peuvent être utilisés, tous n’apportent pas les mêmes résultats et surtout la garantie de l’obtenir à coup sûr. Dans le cadre de la RT2012, seuls les produits admis par la réglementation pourront être utilisés. Leurs caractéristiques seront alors investir dans un produit de ce type autant utiliser un de ceux qui présentent le meilleur rapport performance/prix et donc un de ceux qui sont tout à la fois parmi les plus efficaces et les plus vite amortis. Les retours d'expériences montrent que l'investissement peut être très rentable et récupéré en totalité dès la troisième année. Le Modèle PassiWay est, à notre connaissance, le seul produit français qui bénéficie d'un avis technique du CSTB et qui est à ce niveau de résumé La douche présente deux particularités qui découlent de son usage et permettent de récupérer la chaleur fatale résiduelle la température élevée de l’eau rejetée et la simultanéité entre évacuation d’eau chaude et amenée d’eau froideL’efficacité des récupérateurs de chaleur sur l’eau des douches peut atteindre et dépasser 70 %Les récupérateurs de chaleur sur l’eau des douches sont les appareils les plus rentables après les systèmes hydroéconomesThème 15 - La production d'eau chaude15-1 - Les besoins d'eau chaude15-2 - Optimisation de la production d'eau chaude15-3 - Les économies d'eau chaude15-4 - Les chauffe-eau solaires individuels à venir15-5 - Les récupérateurs de chaleur sur les douches