Conception de chauffage (pompe à chaleur eau-sel) expériences / conseils

Bonjour à tous,

nous construisons une maison individuelle avec un entrepreneur général local et je me fais quelques soucis pour savoir s’il dimensionne correctement le système de chauffage ou s’il installe simplement « ce qu’il a toujours fait ». Peut-être que l’un ou l’autre pourra me dire quelque chose à propos de mes questions suivantes :
Tout d’abord, les données clés de la maison :
- environ 170 m² de surface habitable,
- KfW55,
- code postal 48xxx
- construction massive, briques apparentes (à double paroi)
- pompe à chaleur sol-eau avec chauffage au sol (forage profond),
- 2 adultes, 2 (jeunes) enfants
- la décision pour ou contre une installation photovoltaïque par un prestataire externe n’est pas encore prise (9,75 kWc et probablement avec au moins une petite batterie si jamais)

Pour l’installation de chauffage, après plusieurs demandes, on m’a dit que probablement (le dimensionnement n’est apparemment pas encore finalisé par le conseiller énergétique de l’entrepreneur général) l’installation suivante devrait être posée :
- Viessmann Vitocal 300-G en variante avec 5,7 kW (la pompe à chaleur)
- ballon tampon de 200 litres
- ballon d’eau chaude sanitaire de 300 litres

Mes questions :
(1) Quelle doit être la taille du ballon tampon pour le chauffage au sol ? En a-t-on vraiment besoin ? 200 litres sont prévus…

(2) Selon l’entrepreneur général, le ballon tampon est particulièrement important si j’ai une installation photovoltaïque. Je ne comprends pas pourquoi ? N’est-il pas plutôt moins nécessaire dans ce cas ?

(3) Quelle taille de ballon d’eau chaude sanitaire est recommandée pour 4 personnes ? Faut-il vraiment les 300 litres ou un ballon intégré de 220 litres comme pour la Viessmann 333-G suffit-il ? Celle-ci est, je crois, par ailleurs équivalente en termes de puissance...

(4) Un ballon d’eau chaude comme Vitocell séparé (non intégré dans la pompe à chaleur) a-t-il un sens du point de vue de la maintenance ? J’ai entendu dire chez Viessmann que le remplacement du ballon intégré est complexe en termes de temps de travail et qu’un ballon intégré est aussi nettement plus cher (500-1000 €)… Quelle est la durée de vie d’un ballon et d’une pompe à chaleur ? Y a-t-il des expériences à ce sujet ?

Merci d’avance !

Salut,

(1) Quelle taille doit avoir le réservoir tampon pour le chauffage par le sol ? En a-t-on vraiment besoin ? 200 litres sont prévus...

Le réservoir tampon de chauffage devrait avoir exactement 0 litre. La pompe à chaleur devrait charger directement le chauffage par le sol sans ERR, ou au maximum dans certaines pièces. Le réservoir tampon et l’ERR sont les principaux tueurs d’efficacité d’une pompe à chaleur.

(2) Selon le maître d’œuvre, le réservoir tampon est particulièrement important si j’ai une installation photovoltaïque. Je ne comprends pas pourquoi ? N’est-il pas alors moins important ?

Ton maître d’œuvre n’a soit que peu de connaissances sur la manière de faire fonctionner correctement une pompe à chaleur, soit veut juste gagner de l’argent. On affirme toujours qu’avec le tampon, tu peux stocker la chaleur en surplus photovoltaïque. Mais si tu regardes la différence de température possible, la quantité d’eau dans le tampon, la capacité calorifique de l’eau et la dépendance de l’efficacité de la pompe à chaleur à la température de départ, tu sauras que c’est absurde. Dans ta chape (et la masse du bâtiment), tu peux stocker une quantité beaucoup plus importante de chaleur avec une augmentation de température de 3 K sans tuer l’efficacité de la pompe à chaleur. Tu ne remarqueras même pas l’augmentation de la température de départ de ces 3 K en raison de l’inertie de la masse du bâtiment.

(3) Quelle taille de réservoir d’eau chaude est judicieuse pour 4 personnes ? Faut-il les 300 litres ou un intégré de 220 litres comme dans la Viessmann 333-G suffit-il ? Elle est je crois par ailleurs identique en termes de puissance...

C’est difficile à dire sans connaître vos habitudes. Avec des douches à débit élevé de type pluie ou un bain complet et une douche simultanée, 220 litres seront probablement insuffisants. Ensuite, cela dépend du type de réservoir d’eau chaude. Station d’eau fraîche, réservoir hygiénique ou réservoir normal ? Pour les deux premiers, même 300 litres ne suffiront probablement pas.

(4) Un réservoir d’eau chaude séparé Vitocell (non intégré dans l’appareil pompe à chaleur) a-t-il un sens d’un point de vue maintenance ? J’ai entendu chez Viessmann que le remplacement des réservoirs intégrés est complexe en termes de temps de travail et que le réservoir intégré est aussi d’une bonne marge (500-1000 €) plus cher... Combien de temps dure un réservoir et combien de temps une pompe à chaleur ? Avez-vous des expériences à ce sujet ?

Fondamentalement, je pense qu’il faut pouvoir changer les composants de manière aussi indépendante que possible. Ainsi, il n’y a pas de verrouillage auprès d’un fabricant si on veut remplacer la pompe à chaleur plus récente tandis que le réservoir est encore en bon état.

- Décision photovoltaïque oui/non par un prestataire externe reste à prendre (9,75 kWc et probablement alors avec au moins une petite batterie)

[*]Tant que tu n’as pas une maison KfW40+ et de la subvention KFW, une batterie n’est pas rentable. Les coûts de stockage sont alors plus élevés que la revente + rachat.
[*]Avec cette puissance d’installation, tu pourrais couvrir environ 35 % de tes besoins énergétiques pour le chauffage. Donc c’est assez attractif. Cela veut dire, installer directement sur le toit. Tant que l’échafaudage est là et que l’électricien doit faire son travail, c’est le plus économique. Le prix devrait alors être nettement inférieur à 1200 €/kWc. Mais il existe un très bon forum spécialisé pour cela. On pourra bien t’aider sur ce sujet. Il suffit de chercher sur internet : forum photovoltaïque.

Un conseil encore :
Pour la construction massive, prévois toujours un BKA. C’est peu coûteux, augmente le confort, améliore le refroidissement et augmente l’efficacité de la pompe à chaleur. Il en va de même pour le chauffage mural dans la salle de bain.

Sinon : as-tu déjà demandé la subvention BAFA ?

Salutations Nika

Bonjour Nika,

merci beaucoup pour ta réponse détaillée.

Le tampon de chauffage doit avoir exactement 0l de capacité. La pompe à chaleur doit alimenter directement le chauffage au sol sans ERR, ou au maximum dans quelques pièces. Le tampon de chauffage et l’ERR sont les principaux facteurs de perte d’efficacité d’une pompe à chaleur.

Donc, selon la description de la construction, nous avons un thermostat réglable dans chaque pièce. Je suppose que, par exemple, je peux régler la température un peu plus basse dans la chambre à coucher, mais si je la laisse en général ainsi sans la modifier tous les jours, cela ne compte pas dans le contexte du tampon comme ERR oui/non, et le tampon est essentiellement seulement nécessaire si je règle continuellement les pièces plus chaudes ou plus froides en m’attendant à ce que la capacité thermique soit disponible rapidement ? Est-ce que je comprends bien ?

Donc, pour l’efficacité, il est important de créer un flux de chaleur relativement constant sans fluctuations continues ?

J’ai aussi lu (article sur Wärmepumpe.de) que les pompes à chaleur nécessitent un débit minimum constant ou quelque chose comme ça. De quoi s’agit-il et pourquoi ai-je alors éventuellement plutôt besoin d’un ballon tampon (c’est ce que j’ai compris) ?

Ton maître d’œuvre n’a soit que peu de connaissances sur la bonne gestion d’une pompe à chaleur, soit il veut juste faire de l’argent. On affirme toujours que tu peux stocker la chaleur dans le tampon en cas de surplus photovoltaïque. Mais si tu regardes le delta de température possible, la quantité d’eau dans le tampon, la capacité thermique de l’eau et la dépendance de l’efficacité de la pompe à chaleur à la température de départ, tu sauras que c’est absurde. Dans ta chape (et la masse du bâtiment), tu peux stocker une quantité de chaleur nettement plus grande avec une augmentation de température de 3K sans tuer l’efficacité de la pompe à chaleur. Tu ne remarqueras même pas cette augmentation de température de départ de 3K à cause de l’inertie de la masse du bâtiment.

Je ne crois pas qu’il veuille juste faire de l’argent, je suppose plutôt qu’il a peu de connaissances :-/

C’est difficile à dire sans connaître vos habitudes. Avec des douches à fort débit ou un bain complet en même temps que la douche, 220 litres risquent d’être insuffisants. Cela dépend aussi du type de ballon d’eau chaude. Station d’eau fraîche, ballon hygiénique ou ballon normal ? Pour les deux premiers, même 300l ne suffiront probablement pas.

D’accord.

[*] Tant que tu n’as pas une maison KfW40+ et une subvention KfW, une batterie n’est pas rentable. Les coûts de stockage sont alors plus élevés que la revente + le rachat.

Je n’en suis pas sûr. Je construis KfW55. Selon tous les calculs (5 offres + mon propre calcul en cas pire), c’est presque pareil avec ou sans batterie d’environ 5,1 kWh. L’autoconsommation augmente, la revente diminue et la différence entre les deux scénarios est de 3600€ sur les 10 premières années (période de garantie de la batterie). La batterie me coûte 3450€. Comme la durée de vie de la batterie est donnée pour 20 ans (probablement exagéré, c’est clair), cela penche en faveur de la batterie plus elle dure longtemps.

Je connais aussi tous les avis des forums disant que la batterie ne vaut pas la peine et toutes les promesses des vendeurs disant que ça vaut le coût. Le problème est que cela bascule de plus en plus en faveur de la batterie avec la baisse des rémunérations de la loi sur les énergies renouvelables, la hausse des prix de l’électricité et la (encore) baisse des prix des batteries, mais les avis dans les forums restent les mêmes...

Sinon : aide BAFA déjà demandée ?

Oui.

Salutations,
Thomas

Donc, selon la description des travaux, nous avons dans chaque pièce un thermostat réglable. Je suppose que cela me permet, par exemple, de régler la température un peu plus fraîche dans la chambre à coucher, mais si je la laisse généralement ainsi et ne la monte ni ne la baisse tous les jours, cela ne compte donc pas encore comme ERR dans le contexte du tampon oui/non, et le tampon est essentiellement nécessaire au maximum si je régule constamment les pièces plus chaudes ou plus froides et m’attends à ce que la capacité thermique soit rapidement disponible ? Est-ce que je comprends bien ?

Donc pour l’efficacité, il est important de générer un flux de chaleur relativement constant sans fluctuations permanentes ?

De plus, j’ai lu (article sur Wärmepumpe . de) que les pompes à chaleur nécessitent un débit minimum constant ou quelque chose de ce genre. Qu’en est-il exactement et pourquoi ai-je alors peut-être plutôt besoin d’un ballon tampon (c’est comme ça que j’ai compris) ?

Il est généralement régulé par des servomoteurs thermiques. Ceux-ci ne connaissent que ouvert/fermé et sont généralement contrôlés en PWM. Cela signifie que le thermostat indique en gros au servomoteur que dans les 15 prochaines minutes, il doit être fermé 7 minutes et ouvert 8 minutes. Cela fait que

[*]Le débit volumétrique possible dans le chauffage n’est pas constant
[*]Le débit volumétrique possible tombe régulièrement en dessous du débit minimum requis par la pompe à chaleur
[*]L’équilibrage hydraulique (s’il en a été fait un) est une catastrophe car les débits des circuits de chauffage ne correspondent jamais entre eux

Et pour compenser ce désordre, un tampon de chauffage coûteux est nécessaire, ce qui complique encore plus le système. En gros, on installe deux choses coûteuses qui rendent le chauffage environ 2000 € plus cher sans pour autant le rendre plus efficace ni plus confortable. Un bon chauffagiste qui connaît bien les pompes à chaleur déconseillerait les deux.

En ce qui concerne le réglage de la température...
On le fait par équilibrage hydraulique/thermique. Des températures différentes dans les pièces d’une construction neuve sont de toute façon illusoires. C’est pourquoi on règle cela via la courbe de chauffage de la pompe à chaleur (celle-ci devrait être réglée aussi basse que possible). Et si tu souhaites quand même que la chambre soit 1 K plus froide, tu peux simplement réduire le circuit de chauffage via le Tacosetter ou installer des ERR pour la chambre et la salle de bain. Mais des ERR dans toute la maison constituent un simple gaspillage d’argent, aussi bien à l’investissement qu’à l’exploitation. C’est pourquoi il vaut mieux câbler chaque pièce mais ne pas installer de thermostats ni de tampon de chauffage.

Sinon, je te renvoie à un autre de mes posts sur ce sujet

Je n’en suis pas sûr. Je construis KfW55. Selon tous les calculs (5 offres + mon propre calcul worst-case), cela revient quasiment au même avec ou sans batterie d’environ 5,1 kWh. L’autoconsommation augmente, l’injection diminue, et la différence entre les deux scénarios est de 3600 € sur les 10 premières années (durée de garantie de la batterie). La batterie me coûte 3450 €. Comme la durée de vie de la batterie est indiquée comme 20 ans (probablement exagéré, bien sûr), cela penche en faveur de la batterie plus elle dure longtemps.

J’ai un stockage (offert par la KfW ). Avec les prix actuels des batteries et de l’électricité, il est plus rentable de vendre l’électricité et de la racheter ensuite. Cela coûte au maximum 20 ct/kWh. Stocker l’électricité soi-même coûte nettement plus cher. Et je n’ai même pas encore pris en compte la TVA sur la consommation d’énergie. De plus, avec tes "misérables" 9,75 kWp, il ne restera pas beaucoup d’électricité pour la batterie en hiver. Cela signifie qu’elle sera régulièrement rechargée avec l’électricité coûteuse du réseau pour la charge de maintien. J’ai moi-même 22 kWp et une batterie de 6 kWh. Malgré les 22 kWp, elle n’est pas régulièrement chargée en hiver et si elle avait été à mes frais, l’amortissement sur 20 ans aurait été supérieur aux économies.
Si les batteries deviennent moins chères dans 5 ans et que l’électricité (peut-être) plus chère, on pourra toujours installer ultérieurement la batterie. Il suffit de prévoir un onduleur hybride et dès que le coût des batteries sera inférieur à la différence entre l’injection et la rémunération, il est facile d’ajouter la batterie. J’ai déjà calculé à partir de quand cela vaut la peine en tenant compte de la TVA, des pertes de stockage, de la dégression du stockage, etc. Pour rivaliser avec la différence actuelle entre rémunération et consommation, les batteries doivent encore devenir au moins deux fois moins chères. De plus, si tu achètes peut-être une voiture électrique dans 5 ans, tu auras ta batterie.

Je n’ai pas besoin de te convaincre de renoncer (pour l’instant) à la batterie. Je n’y gagne rien. Tu peux l’acheter volontiers si tu en es convaincu. Mais il y a de meilleures façons de dépenser son argent à la construction d’une maison.

Cordialement, Nika

Ça te coûte au maximum 20 ct/kWh. Stocker l'électricité soi-même coûte nettement plus cher.

Exact, c'est en fait assez simple. Si en calculant un stockage on arrive à ce qu'il soit rentable, c'est qu'on s'est trompé.