Comment fonctionne un chauffe-eau thermodynamique ?

Le chauffe-eau thermodynamique fonctionne sur le principe de l’aérothermie. 

Cet appareil produit de l’eau chaude sanitaire, mais consomme moins d’énergie que les chauffe-eau électriques classiques grâce au coefficient de performance (COP) de la pompe à chaleur. Performant, économique et écologique, le ballon thermodynamique a de quoi séduire ! Dans cet article, nous vous expliquons en détail les particularités de ce mode de production d’eau chaude et ses avantages en termes d’économies et de confort.

Principe de fonctionnement d'un chauffe-eau thermodynamique

Le chauffe-eau thermodynamique utilise les calories présentes dans l’air pour produire de l’eau chaude sanitaire. Son fonctionnement repose sur une pompe à chaleur intégrée au chauffe-eau ou installée à l’extérieur (split) qui récupère la chaleur de l’air et la transfère vers l’eau contenue dans le ballon.

L’air est aspiré par l’appareil, puis le fluide frigorigène capte les calories qu’il contient. Ce fluide circule ensuite dans un échangeur thermique, afin de transmettre la chaleur à l’eau du ballon. Une fois refroidit, le fluide repart dans un nouveau cycle pour recommencer le processus.

Selon la configuration du logement, la pompe à chaleur peut récupérer les calories de l’air de différentes façons. Un chauffe-eau thermodynamique peut ainsi fonctionner sur air ambiant, sur air extérieur ou en version split avec unité extérieure.

En air ambiant ou gainé sur l'extérieur

Le ballon thermodynamique utilise pour fonctionner les calories gratuites présentes dans l’air. La pompe à chaleur cède les calories de l’air au fluide caloporteur qui circule ensuite dans un échangeur pour transmettre la chaleur à l’eau du cumulus. Le transfert de chaleur opère alors et l’eau se réchauffe. Le liquide, refroidi, retourne à la pompe à chaleur pour recommencer un cycle.

Il existe 3 types d’installation pour un chauffe-eau thermodynamique :

• Une installation en air ambiant (Aéromax 6 et Aéromax Access);
• Une installation en air extérieur (Aéromax 6) ;
• Une installation en semi-gainée (Aéromax 6).

Dans le cas d’une installation en air ambiant, nous recommandons un aménagement dans une pièce hors gel (de plus de 7°C) non chauffée de 20 m³ minimum (comme un garage ou bien une buanderie par exemple). 

Si vous optez pour une installation sur air extérieur, il faudra que votre ballon thermodynamique se trouve dans une pièce hors gel, chauffée, inférieure à 20m³ assez éloignée des chambres de la maison.

Pour une installation en semi-gainée, il faudra prévoir une entrée d’air dans la pièce du même diamètre que l’entrée d’air aéraulique du chauffe-eau.

Aéromax Split 3 - Chauffe-eau thermodynamique

Résistance électrique en cas de forte consommation

Lorsque la température de l’air capté par la pompe à chaleur est trop basse ou trop élevée, le chauffe-eau thermodynamique a besoin d’un appoint électrique. La pompe à chaleur fonctionne sur une plage de température en lien avec le gaz qui l’équipe. En dehors de ces plages de température, une résistance électrique prend le relai.

De la même manière, lorsque votre besoin en eau chaude sanitaire est exceptionnellement élevé, en utilisant le mode boost, l’appoint électrique vient suppléer la pompe à chaleur du chauffe-eau thermodynamique.

Les différents types de chauffe-eau thermodynamiques

Tous les chauffe-eau thermodynamiques reposent sur le même principe : récupérer les calories présentes dans l’air pour chauffer l’eau sanitaire. En revanche, leur mode de captation de l’air peut varier selon la configuration du logement.

Chez Thermor, plusieurs solutions existent pour s’adapter à chaque configuration de logement. Par exemple, le chauffe-eau thermodynamique Aéromax 6 fonctionne sur air ambiant ou sur air extérieur. Le modèle Aéromax Split 3, lui, dispose d’une unité extérieure, idéale lorsque l’on souhaite limiter le bruit dans la pièce d’installation.

Le choix du modèle dépend donc principalement de la place disponible, de la configuration du logement et du niveau de confort recherché.

Le chauffe-eau thermodynamique sur air ambiant

Le chauffe-eau thermodynamique sur air ambiant capte les calories présentes dans l’air de la pièce dans laquelle il est installé. La pompe à chaleur intégrée récupère cette chaleur pour chauffer l’eau du ballon.

Ce type d’installation est doit être placé dans une pièce non chauffée et suffisamment volumineuse, comme un garage, une buanderie ou un local technique. Pour garantir un fonctionnement optimal, la pièce doit disposer d’un volume minimum de d’environ 20 m³ (hors encombrants) et rester hors gel. L’un des principaux avantages de ce système est sa simplicité d’installation. Il ne nécessite pas de gaine vers l’extérieur et fonctionne directement avec l’air disponible dans la pièce.

Le chauffe-eau thermodynamique sur air extérieur

Le chauffe-eau thermodynamique sur air extérieur capte directement les calories présentes dans l’air extérieur grâce à un système de gaines reliées à l’appareil. Dans cette configuration, l’air est aspiré à l’extérieur du logement, puis utilisé par la pompe à chaleur pour chauffer l’eau du ballon. Une fois refroidi, l’air est rejeté vers l’extérieur. 

Dans certains cas de figure, il est également possible d’opter pour un chauffe-eau thermodynamique split, comme l’Aéromax Split 3, dont la pompe à chaleur est installée dans une unité extérieure. 

Quelle capacité pour un chauffe-eau thermodynamique ?

La capacité d’un ballon thermodynamique se choisit en fonction du nombre de personnes dans le foyer et des habitudes de consommation d’eau chaude. Voici un repère simple pour choisir la bonne capacité de votre équipement :

Quelle puissance pour un chauffe-eau thermodynamique ?

Pour évaluer le niveau de rendement d’un chauffe-eau thermodynamique, il existe ce qu’on appelle le coefficient de performance (abrégé en COP). 
Il s’agit du rapport entre la consommation du cumulus (ce qui apparaît sur votre facture d’énergie) et l’énergie restituée (la puissance de chauffe).

Ainsi, un chauffe-eau thermodynamique qui affiche un COP de 3 produira 3 kW de chauffage de l’eau pour 1 kW consommé. Plus l’indice de COP est élevé, plus votre chauffe-eau thermodynamique dispose d’un fort rendement énergétique. 

Ce coefficient varie en fonction de la température de l’air entrant dans la pompe à chaleur. Par exemple, avec de l’air à 7° C, le COP de notre modèle de chauffe-eau thermodynamique Aéromax Split 3 se situe entre 3.07 et 3.37, selon sa capacité (150L, 200L ou 270L). Voici un aperçu des performances :

Quels sont les avantages d'un chauffe-eau thermodynamique ?

Les modèles récents disposent de modes intelligents capables d’adapter la production d’eau chaude aux habitudes du foyer. Cela permet de garantir de l’eau chaude disponible tout en limitant les dépenses énergétiques. Le chauffe-eau thermodynamique constitue également une solution plus écologique. En utilisant majoritairement l’énergie contenue dans l’air, il réduit les émissions de CO2 associées à la production d’eau chaude sanitaire. Enfin, ce type d’appareil peut bénéficier de différentes aides financières, ce qui permet de réduire le coût d’achat et d’installation.

Quels sont les inconvénients d'un chauffe-eau thermodynamique ?

Pour fonctionner correctement, un ballon thermodynamique doit être installé dans une pièce suffisamment grande. Dans le cas d’une installation en air ambiant, la pièce devra disposer d’une surface supérieure à 20 m³, hors encombrants) et hors gel. Dans le cas d’un chauffe-eau thermodynamique split, le ballon devra être installé dans une pièce hors gel. Cela peut parfois limiter les possibilités d’installation dans certains logements.

Comme tout appareil équipé d’une pompe à chaleur, un chauffe-eau thermodynamique produit un léger bruit de fonctionnement. Celui-ci reste généralement comparable à celui d’un réfrigérateur, mais il est préférable d’éviter de l’installer à proximité immédiate des chambres.

Enfin, le coût d’achat peut également être plus élevé qu’un chauffe-eau électrique classique. Cependant, cet investissement est souvent compensé par les économies d’énergie réalisées sur la durée. 

Comment installer un ballon thermodynamique ?

L’installation d’un ballon thermodynamique doit répondre à certaines règles et nécessite quelques précautions à ne surtout pas négliger. Notamment, l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique ne peut se faire n’importe où.

Le cumulus doit être disposé dans une pièce hors gel non chauffée (voir ci-dessus selon le type d'installation). Il est primordial de veiller à la bonne étanchéité de l’installation et au contrôle des organes de sécurité.
Afin d’être sûr de ne pas commettre d’impair et de bénéficier d’une installation optimale, nous vous recommandons vivement de passer par un professionnel.

Par ailleurs, sachez que pour pouvoir installer une pompe à chaleur ou un chauffe-eau thermodynamique, il faut que l’artisan possède la qualification RGE en lien avec le produit posé afin de vous faire bénéficier des aides en vigueur. Chez Thermor, nous mettons à votre disposition des techniciens professionnels détenteurs de cette attestation pour la mise en service de votre appareil. 

Si vous faites appel à des professionnels pour l’installation d’un Aéromax Split 3, vous pouvez en plus bénéficier d’un contrat d’entretien. 

Aéromax 6 - Chauffe-eau thermodynamique

Quelles économies grâce au chauffe-eau thermodynamique ?

Les chauffe-eau thermodynamiques, utilisant l’énergie gratuite de l’air, consomment très peu et de ce fait vous permettent de réaliser de réelles économies.

Pour vous donner un ordre d’idée chiffré, notre modèle Thermor Aéromax 6 vous fait réaliser jusqu’à 75%* d’économies d’énergie. Cela correspond à un montant pouvant aller jusqu’à 513€* d’économie d’énergie sur votre facture annuelle d’eau chaude. 

En plus de l’aspect financier, l’installation d’un chauffe-eau thermodynamique est un geste écoresponsable puisque l’impact écologique de cet appareil est très faible !

Imaginons un foyer de quatre personnes installé dans une maison de 100 m². Avec un chauffe-eau électrique traditionnel, la production d'eau chaude pèse lourdement sur le budget familial, représentant souvent le deuxième poste de dépense énergétique du logement.

En optant pour la technologie de l'Aéromax 6, par exemple, cette consommation peut être divisée par quatre. Elle s’inscrit donc comme une solution immédiatement rentable qui transforme une dépense subie en une économie durable, tout en préservant le confort quotidien de toute la famille.

Comment entretenir un chauffe-eau thermodynamique ?

Si vous voulez souhaitez allonger la durée de vie de votre chauffe-eau thermodynamique, il ne faudra pas négliger son entretien. 
Par ailleurs, sachez que mieux est entretenu un ballon d’eau chaude, moins sa consommation est élevée ! 

L’entretien d’un ballon thermodynamique comprend, comme tous les cumulus :     

• un détartrage tous les deux à trois ans si vous vivez dans une zone où l’eau est calcaire ;
• une surveillance de l’étanchéité de l’appareil ;
• une manœuvre régulière du groupe de sécurité du ballon d’eau chaude.  

La pompe à chaleur nécessite aussi un entretien régulier. Veillez à dépoussiérer l’évaporateur au moins une fois par an de façon à éviter qu’il ne s’obstrue. Si votre installation est un chauffe-eau thermodynamique split, il vous faudra faire appel à un frigoriste.

Prix d'un chauffe-eau thermodynamique

Le prix d’un chauffe-eau thermodynamique varie en fonction de sa capacité (en litres) et du modèle choisi.
Chez Thermor, nous proposons trois modèles : 

• l’Aéromax 6, à partir de 2390€ TTC** ;
• l’Aéromax Access, à partir de 2245€ TTC** ;
• et l’Aéromax Split 3, à partir de 1999€ TTC hors coût de l’unité extérieure**.

À ce prix vient s’ajouter le coût de la main d’œuvre pour l’installation et le coût de l’unité extérieure pour l’Aéromax Split 3. 

**tarifs mars 2025

*Pourcentage et économies résultants d’une comparaison effectuée entre l’efficacité énergétique d’un chauffe-eau électrique DURALIS 300L Stable et d’un chauffe-eau thermodynamique AEROMAX 6 250L stable sur la base des informations ErP.