Combiner une pompe à chaleur air-eau avec un poêle à bois à circuit d'eau

Bonjour à tous,

nous sommes actuellement en train de planifier une maison individuelle en construction massive KFW55.
Deux étages complets, partiellement sous-sol, sans cave, cela fait environ 230 m² de surface habitable, pour 5 personnes.
Le site est dans le sud de l’Allemagne à 550 m d’altitude. La planification de la structure brute est fixée, les travaux de gros œuvre et la toiture à pignon sont déjà attribués. Le début des travaux est prévu pour la semaine 22/2020.
J’ai également déjà attribué une installation photovoltaïque de 23 kWp sur la toiture S/O de la maison et sur la toiture S/O du garage.
Un stockage d’électricité n’est pas envisagé pour le moment en raison de la non-rentabilité.
La charge calorifique selon calcul s’élève à environ 5,5 kW à -15 °C de température extérieure.

Nous en sommes maintenant à la planification du chauffage :
Situation actuelle :

[*]chauffage par le sol dans toutes les pièces sauf le garde-manger et la pièce de stockage/technique au sous-sol.
[*]ventilation centrale combinée avec une pompe à chaleur air-eau. Pompe à chaleur air-eau installée à l’intérieur au sous-sol.
[*]un poêle à bois à eau Hoxter avec alimentation depuis une pièce séparée, c’est-à-dire pas de bois/saleté dans le salon. J’ai encore 30 stères de hêtre gratuitement en stock.
[*]en raison de la grande capacité de l’installation photovoltaïque et aussi du poêle, je ne vois aucun intérêt à un collecteur terrestre en tranchée.
[*]un ballon tampon de 800 L peut être placé presque directement sous le Hoxter au sous-sol. La distance à la pompe à chaleur air-eau est d’environ 2,5 m.

J’ai maintenant reçu la première offre pour une Stiebel Eltron LWZ 8 cs Premium.
Ai-je raison de penser que sous les paramètres mentionnés ci-dessus la LWZ 5 cs serait également suffisante ?

Comment intégrer au mieux le Hoxter dans le système de chauffage ?

En tant que novice, je vois actuellement deux options :
Option 1
Un ballon tampon de 800 L uniquement pour le chauffage sans eau chaude sanitaire.
L’eau chaude sanitaire est produite par la pompe à chaleur air-eau pendant la journée, la pompe à chaleur fonctionne en mode régulé uniquement pendant la journée et stocke la chaleur dans la chape, à partir de 16 heures le soir le Hoxter fonctionne.
Le circuit de chauffage devrait alors commuter vers le ballon tampon de la pompe à chaleur air-eau lorsque la température X est atteinte dans le circuit du poêle ou du tampon.

Option 2
La pompe à chaleur air-eau fonctionne toujours vers le ballon tampon avec un débit d’eau maximal d’environ 40 °C. Si cette température est dépassée par le fonctionnement du poêle, la pompe à chaleur s’arrête. Le tout avec une programmation de la pompe à chaleur uniquement en journée.
Je sais que la combinaison pompe à chaleur air-eau avec ballon tampon est sous-optimale. Mais un poêle sans circuit d’eau est aussi absurde, sinon il surchauffe rapidement.

Mon fournisseur actuel est presque injoignable pour une évaluation technique car il est surchargé, il n’a donc pas encore d’informations concrètes sur l’intégration du poêle.
Que proposez-vous ?
Quel autre fabricant de pompe à chaleur air-eau envisageriez-vous encore dans cette configuration ?

Merci beaucoup
Gaucho

Intégrer une pompe à chaleur dans un réservoir tampon de 800l est inefficace. Ainsi, la solution 2 est éliminée.
La solution 1 impliquerait trop de régulation technique pour moi...
Mon avis est soit l’un, soit l’autre.
Combiner un système basse température avec un système haute température est exigeant en termes de régulation technique et entraîne généralement une baisse de l’efficacité de la pompe à chaleur.

Salut,

oh là là. Par où commencer au mieux....

à cause de la grande capacité de l'installation photovoltaïque et du poêle, je ne vois aucun intérêt à un capteur de tranchée circulaire

1. Un capteur de tranchée circulaire n'est pas significativement plus cher qu'une pompe à chaleur air-air avec une bonne planification et une bonne conduite. En contrepartie, on obtient au final une meilleure efficacité, aucun problème de bruit (et avec les voisins), la possibilité de refroidir passivement à moindre coût, et une durée de vie plus longue du générateur de chaleur grâce à son installation intérieure et à un mode de fonctionnement plus doux. Rien que le confort d’utilisation supérieur m’inciterait à dépenser un peu plus pour ne pas avoir à me soucier du moment où le ventilateur gèlerait en cas de mauvaise météo. Ah oui, l'installation photovoltaïque ne produit presque rien en hiver, car la majorité de l’électricité est déjà consommée par les besoins de Hambourg.
Même si je possède une très bonne pompe à chaleur air-air (pas Stiebel) et une grande installation photovoltaïque (22 kWp), je préférerais toujours une pompe à chaleur géothermique avec capteur de tranchée circulaire. Ah oui, un poêle est aussi présent.

Maison individuelle en construction massive KFW55. Deux étages pleins, partiellement sous-sol, sans sous-sol environ 230m² habitables, 5 personnes.

Cela appelle clairement à une activation de masse thermique dans les plafonds. À ce stade, ce n’est absolument pas un problème. Tu obtiens beaucoup d’avantages pour peu d’argent :
- plus de confort grâce à la chaleur rayonnante du plafond
- le refroidissement avec pompe à chaleur fonctionne beaucoup mieux. Refroidir par le plancher chauffant est moins agréable et moins efficace
- meilleure efficacité de la pompe à chaleur grâce aux températures de départ abaissées

Deux étages pleins, partiellement sous-sol, sans sous-sol environ 230m² habitables, 5 personnes. [...]La charge thermique selon calcul est d’environ 5,5 kW à -15 °C extérieur[...]Ai-je raison de penser que dans ces conditions la lwz 5 cs est suffisante?

Cela me semble irréaliste. Dans ma maison KfW40 de 240 m², avec autant de personnes et une température extérieure de -14 °C, j’ai une charge thermique d’environ 7 kW. À ta place, je choisirais donc une pompe à chaleur modulante avec une puissance un peu plus élevée. Cela te permet d’exploiter mieux les excédents photovoltaïques pendant la journée, s’il y en a, et de faire fonctionner moins la pompe à chaleur la nuit. Dans le cas d’une pompe à chaleur air-air, tu peux aussi mieux profiter des températures diurnes plus élevées et éviter partiellement le fonctionnement inefficace de nuit.

ventilation centrale combinée à une pompe à chaleur air-eau. Pompe à chaleur air-eau installée à l’intérieur au sous-sol.

Si tu fais un peu de recherches sur Google, tu verras qu’un tel système est plutôt un chauffage électrique direct et est à peu près le système le moins efficace que tu puisses installer.

Option 1
un ballon tampon de 800 L uniquement pour le chauffage sans eau sanitaire.
L’eau sanitaire est produite par la pompe à chaleur air-eau en journée, la pompe à chaleur fonctionne en mode régulé uniquement de jour et stocke dans la chape, à partir de 16 heures le poêle fonctionne.
Le circuit de chauffage devrait alors basculer sur le ballon tampon à température X dans le circuit du poêle ou de la pompe à chaleur.

Option 2
La pompe à chaleur air-eau alimente toujours le ballon tampon avec une température de départ maximale d’environ 40 °C. Si elle est dépassée par le fonctionnement du poêle, la pompe à chaleur s’arrête. De plus, programmation de la pompe à chaleur uniquement en journée.
Je sais que la combinaison pompe à chaleur air-eau avec ballon tampon est sous-optimale. Mais un poêle sans circuit d’eau n’a pas de sens, sinon il chauffe trop vite.

Les options décrites sont probablement le pire cas pour l’efficacité d’une pompe à chaleur et surtout d’une pompe à chaleur air-air.
1. Au lieu d’un poêle avec circuit d’eau, tu peux prendre un poêle de masse ou petit poêle de base. Cela évite presque tous les problèmes que tu peux avoir avec un poêle à circuit d’eau (en combinaison avec une pompe à chaleur) sans renoncer aux avantages. De plus, un poêle de masse fonctionne contrairement à un ballon d’eau sanitaire sans électricité, et tu évites ainsi ce tueur d’efficacité qu’est le ballon tampon de chauffage.
2. Si tu tiens absolument à installer un poêle avec circuit d’eau, on peut quand même intégrer la pompe à chaleur hydraulique de façon à ce qu’elle alimente directement les circuits de chauffage sans ballon tampon et fonctionne efficacement. Fonctionner avec une température de départ de 40 °C dans le ballon tampon annule quasiment toutes les économies éventuelles générées par le chauffage au bois.
3. Le chauffage au bois n’est pas bon marché. Calcule combien coûte une kWh de chaleur avec ton prix du bois. Le rendement du poêle est peut-être de 70 %. Le feu de bois est un facteur de bien-être OK, mais tu ne feras pas d’économies. Tu vas plutôt payer plus.

Quel autre fabricant de pompe à chaleur air-eau envisageriez-vous dans cette configuration ?

Si une pompe à chaleur air-air du tout, alors une qui atteint un coefficient de performance annuel calculé >4,5. Je pense à Nibe F2120 et IDM. Cherche sur Google un calculateur de coefficient de performance annuel. Mais c’est possible seulement à température de départ <35 °C. En neuf avec activation de masse thermique, tu arrives facilement à <30 °C de température de départ. Tu peux aussi bénéficier d’une aide BAFA qui doit couvrir les coûts supplémentaires. Par ailleurs, une pompe à chaleur géothermique est moins chère qu’une pompe à chaleur air-air comparable.
Cependant, je ne comprendrai jamais les gens qui installent une pompe à chaleur air-air alors qu’une pompe à chaleur géothermique aurait été possible à peu près au même prix. Et je suis même un propriétaire satisfait d’une pompe à chaleur air-air.

Salutations Nika

Merci pour les réponses rapides.

Concernant le capteur à tranchée annulaire vs. la pompe à chaleur air-eau : la Stiebel proposée n’a pas d’échangeur thermique extérieur. À mon avis, rien ne peut geler là-bas.
L’installation photovoltaïque a, à notre emplacement, un rendement prévisionnel en janvier de 24 kWh par jour. Selon nos propres relevés des valeurs réelles, nous avons besoin d’environ 14-16 kWh d’électricité domestique par jour en janvier, donc 10-12 kWh en journée. Il devrait donc rester au moins 12 kWh disponibles pour le fonctionnement du chauffage/ECS et de la ventilation.

Concernant le chauffage au plafond : le plafond de l’étage supérieur vers la pièce froide sous comble est un plafond à poutres en bois avec poutres apparentes en partie. Nous ne voulons pas y installer deux systèmes, c’est-à-dire que le plancher chauffant est fixé.
Le bois, je l’ai maintenant gratuitement, donc ce n’est pas un facteur.
Un bon accumulateur ou un poêle de masse coûte plus de 20 k€. Je connais des gens qui en ont un et qui déconseillent plutôt, car la maison reste quand même surchauffée, surtout quand le soleil arrive en journée. Notre maison a aussi de grandes surfaces vitrées.

Stiebel vante cette pompe à chaleur air-eau avec « peut être combinée à la solarthermie ». Je devrais probablement leur écrire pour savoir comment s’effectuerait l’intégration hydraulique. Ou peut-être est-ce seulement pour le fonctionnement estival. ops:

Ce que je vais examiner, c’est le capteur à tranchée annulaire et l’option pompe à chaleur directement dans le circuit de chauffage et le ballon tampon en parallèle.
L’avantage principal de ma solution, entre autres, c’est que lorsqu’il fait vraiment froid, je chauffe entièrement au bois.

L'installation photovoltaïque a un rendement prévu sur notre site de 24 kWh par jour en janvier. Selon nos propres relevés des valeurs réelles, nous avons besoin d'environ 16 kWh d'électricité domestique par jour en janvier. Il devrait donc rester environ 8 kWh pour le chauffage et la ventilation.

Il ne faut pas confondre la valeur moyenne avec les valeurs réelles. À quoi sert le rendement si la majeure partie est produite pendant 5 à 10 jours en janvier et qu'aux autres jours, cela ne suffit même pas pour le foyer ? Mon rendement ce janvier était de 470 kWh. La majeure partie sur 7 jours. Et janvier est encore plutôt bon. Le mois le plus intéressant est décembre. Si tu dimensionnes également ta pompe à chaleur juste à la limite, elle devra fonctionner la nuit sans électricité photovoltaïque.

De plus, les valeurs réelles se réfèrent probablement à ta consommation actuelle (dans l'appartement ?). Dans la maison, tu auras aussi la ventilation contrôlée, les pompes de chauffage, etc., en plus. Cela signifie que la consommation augmentera même sans pompe à chaleur.

Pour que tu puisses estimer à peu près dans quelle mesure le photovoltaïque couvrira les besoins de ta pompe à chaleur... Avec mon installation photovoltaïque de 22 kWp, j’ai pu couvrir les besoins thermiques d’une maison KfW40+ de 240 m² avec un coefficient de performance annuel réel de 4,5 comme suit :
Nov : 33 %
Déc : 28 %
Jan : 28 %
Fév : 46 %
Mar : 66 %
L’attribution des rendements photovoltaïques à la pompe à chaleur ou à Hambourg s’est faite de manière proportionnelle aux besoins. Cela signifie que si l’on attribue correctement à la pompe à chaleur seulement les restes, la couverture est nettement pire. Ce ne sera pas très différent chez toi. Peut-être même un peu moins bien en raison du besoin thermique plus élevé pour KfW55. Si tu mets en œuvre ton concept hydraulique comme proposé, ce sera encore pire. C’est pourquoi la pompe à chaleur doit être absolument sans tampon, sinon tu réduiras dans la pratique ton coefficient de performance annuel nettement en dessous de 3,7.

Pour le chauffage au plafond : le plafond de l’étage supérieur vers l’espace froid sous les toits est un plafond à poutres en bois avec poutres apparentes en partie. Nous ne voulons pas installer deux systèmes, c’est-à-dire que le chauffage par le sol est fixé.

Ce n’était pas l’idée. Le chauffage basse température (BKA) devait être un complément et non pas en remplacement du chauffage par le sol. Dans un plafond à poutres en bois, le chauffage basse température n’est pas non plus possible. Un chauffage supplémentaire au plafond est alors plutôt une question de savoir dans quelle mesure on veut améliorer l’efficacité de la pompe à chaleur et si on veut encore refroidir efficacement. Indépendamment du chauffage basse température, je privilégierais un plafond massif si possible.

Un bon poêle de masse ou stockage coûte plus de 20k. Et je connais des gens qui en ont un et déconseillent plutôt, car malgré tout cela surchauffe, surtout quand le soleil arrive pendant la journée. Notre maison a aussi de grandes surfaces vitrées.

Compare la puissance côté air d’un poêle de masse (environ 2 kW) avec le poêle hydraulique sélectionné. Mais je ne veux pas te dissuader de ton poêle hydraulique. Chacun peut s’adonner à son hobby.

Stiebel promeut cette pompe à chaleur air-eau avec "peut être combinée avec la solaire thermique"... Je devrais peut-être leur écrire pour savoir comment l’intégration hydraulique devrait fonctionner. Ou peut-être cela ne concerne que le fonctionnement été. ops:

Je ne dirai rien sur Stiebel. Juste une chose : je ne connais personne qui exploite un chauffage efficace avec ça. Mais au moins, la lwz 5 cs premium atteint calculée un bon coefficient de performance annuel. Ce serait intéressant de savoir si Stiebel est plus ouvert que d’autres fabricants. J’aimerais avoir des retours. Comme la version normale n’est pas listée dans le calculateur du coefficient de performance annuel, tu devrais prendre la version premium pour la BAFA, s’il existe une version normale.

Salutations Nika

Stiebel fait la promotion de cette pompe à chaleur air-eau en disant "peut être combinée avec la solarthermie"... Je devrais probablement leur écrire pour savoir comment l'intégration hydraulique est censée fonctionner. Ou peut-être que c'est seulement destiné au fonctionnement estival.

Oh là là... Je viens de regarder les documents concernant la lwz 5/8cs premium... Je dois te prévenir tout de suite. Comme la chaleur est extraite de l'air extrait, il faut augmenter le débit d'air à basse température, ce qui fait que l'humidité de l'air chute à un niveau insupportablement bas, on a une charge de chauffage plus élevée en raison des pertes de ventilation, qui doit en plus être couverte par une température de départ plus élevée, ce qui diminue encore l'efficacité de la pompe à chaleur. Il y a un fil parallèle où les habitants sont désespérés car l'air est trop sec. Et si tu googles un peu, tu comprendras vite pourquoi ces systèmes sont critiqués par les utilisateurs expérimentés de pompes à chaleur uniquement comme chauffage électrique direct. Les demandes les plus désespérées des propriétaires de pompe à chaleur concernent précisément ces systèmes.

Je pensais d'abord qu'il s'agissait d'une pompe à chaleur air-air installée normalement à l'intérieur. Mais ce n'est pas le cas. Alors, s'il te plaît, s'il te plaît, ne te lance pas là-dedans et cherche-toi plutôt une alternative. Le coefficient de performance annuel calculé est pour ces pompes à chaleur encore plus éloigné de la réalité que la consommation de carburant calculée des voitures.

Cordialement, Nika