Pour chauffer l'eau de la douche

Questions techniques
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Bonjour,

Nous recherchons des retours d’expérience sur l’utilisation de deux chauffe-eau style camping installés en série pour chauffer l’eau de la douche.

Nous avons déjà une expérience de ce type de chauffe-eau en 6L/min. En mode été (40% des brûleurs actifs), il sait monter la température de 5°C à 37°C en réduisant le débit de la douche à environ 2L/min, ET en étant très patients avant de rentrer sous la douche (qui devient tolérable à partir de 30°C).
Cette patience signifie gâcher du gaz et de l’eau. Pas glop.
En revanche nous trouvons que le dispositif tel que nous l’utilisons reste très économique : nous estimons notre besoin en gaz à 4 ou 5 bouteilles de 13kg par an, soit environ 200 euros par an de facture d’eau chaude, pour un coût d’installation de 100 euros.

Nous cherchons donc à améliorer notre confort en gardant le budget sous contrôle.

L’idée consiste à utiliser deux chauffe-eau en série chacun ayant une capacité de 10L/min.
Coût d’installation autour de 300 euros.

Pourquoi en série ?
Ces chauffe-eau sont conçus pour monter la température de l’eau de 20°C au débit nominal.
Donc à débit nominal, deux chauffe-eau en série devraient monter la température de l’eau en entrée de 40°C.

Pourquoi 10L/min quand nous souhaitons avoir une douche à 6L/min ?

  1. Comme l’expérience le montre, il faut un certain temps pour chauffer l’échangeur et obtenir les 20°C supplémentaires en sortie. Ce temps varie entre été et hiver bien sûr, et nous souhaitons avoir de l’eau plus chaude en hiver qu’en été.
  2. Donc pour être plus confortable il faut chauffer l’eau plus fort en hiver, et
  3. plus rapidement pour diminuer les pertes.

Plus rapidement s’obtient en brûlant plus de gaz potentiellement avec un échangeur qui a plus de surface d’échange.

La première idée consiste à passer en position hiver et à utiliser toutes les rampes de brûleurs de l’échangeur.
Hors ces échangeurs sont verticaux, et les rampes de brûleurs (horizontales) sont reparties verticalement.
La position été consiste à n’utiliser que les brûleurs bas. La position hiver allume tout. La position hiver est mécaniquement moins économique que la position été.
Comme l’expérience le démontre, au bout d’un moment les brûleurs du bas (position été) vont chauffer la totalité de l’échangeur, en n’utilisant que 40% du gaz qui pourrait être utilisé en mode hiver (à régime établi).
Donc la position été « 40% » est bien la cible la plus économique en régime établi quelque soit le débit nominal du chauffe-eau.

Et 40% de 10L/min c’est 4L/min… donc le mode été de chaque chauffe-eau va permettre d’obtenir les 2x 20°C requis en hiver en augmentant le débit progressivement.

Notons qu’un chauffe-eau de 20L/min permettrait probablement d’obtenir les 40°C supplémentaires à 6L/min. Ce serait donc satisfaisant en hiver, mais un vrai gâchis en été puisqu’en été nous n’avons besoin que de 25° à 30° supplémentaires (voire moins si nous réussissons à mettre en place un réchauffage solaire).
La mise en série permet de couper un des deux chauffe-eau quand les températures deviennent plus clémentes, soit presque 6 mois de l’année (pour le moment)… donc de faire des économies pendant 6 mois de l’année.

Il reste donc à considérer le régime transitoire.
Monter la température d’un corps de chauffe de 20°C est au moins deux fois plus rapide que de le monter de 40°C.
Donc deux chauffe-eau en série vont nous permettre de rentrer sous la douche au moins deux fois plus vite qu’avec un seul chauffe-eau (en plus on sait y rentrer à partir de 30°C).
Donc c’est au moins deux fois moins de gâchis de gaz et d’eau pendant la phase de mise à température.

Sur le papier ça nous semble solide, mais rien ne vaut des retours d’expérience… Nous vous lirons avec plaisir même si vous démontez les arguments ci-dessus.

Bien à vous
Hervé

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Bonsoir,

Je n’ai pas d’expérience à apporter, cela dit, quand même je me demande si ça peut être une bonne idée un ballon tampon à la place de votre deuxième chauffe eau instantannée ?
Y avez vous déja réfléchi ou même fait les calculs ?

Bàv,
Simon

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Bonsoir,

Merci pour votre intérêt !

Nous avons beaucoup réfléchi autour du concept de ballon tampon.
L’inconvénient majeur du ballon tampon est le développement de bactéries (légionnelles) dans des eaux stagnantes dans la plage de température 25-45ºC.
Un corollaire embêtant lui aussi est qu’il faut chauffer l’eau à au moins 50ºC (voire 60) pendant un temps que je n’ai pas encore identifié afin de s’en débarrasser.
Tout ça pour prendre une douche à 38ºC… cela fait un beau gâchis.

Nous avons commandé deux chauffe-eau, il sont été livrés, mais nous ne savons pas si nous allons installer les deux. L’histoire va comme cela :

  • Nous avons finalisé l’installation du lavabo la veille du jour où il a gelé à -5ºC (c’était dans la semaine qui vient de s’écouler).
  • Le soir même, j’ai déconnecté le chauffe-eau que nous avions utilisé pour la caravane pendant 9 mois et laissé en plein air 24/7, et je l’ai connecté au circuit d’eau de la maison. Et nous nous sommes lavés chez nous au chaud pour la première fois :slight_smile:
  • Le lendemain matin : cata. Nous n’avions pas pensé à isoler les nourrices et le chauffe-eau, donc tout avait gelé. Le chauffe-eau a commencé à fuir … le corps de chauffe est très certainement explosé quelque part.
  • Nous avons reçu les deux chauffe-eau le surlendemain, et nous avons pris des mesures pour isoler tous les tuyaux, toutes les nourrices, et le premier chauffe-eau que nous avons installé. Ce n’est pas fini, mais c’est en bonne voie.
  • Et évidemment nous avons testé la production d’eau chaude. Ce 12L/min chauffe très vite avec un bon débit. Bien mieux que les données techniques ne le laissait supposer.

Avant de considérer l’installation d’un second chauffe-eau, nous avons d’autres petits problèmes a régler : finaliser le « placard » isolant (mais ventilé) dans lequel nous avons installé le premier chauffe-eau, asservir l’extracteur de fumées avec la période de production d’eau chaude, et piloter un petit chauffage électrique pour chauffer les deux cavités indépendantes (nourrices / chauffe-eau) si la température baisse en dessous d’un certain seuil (fonction hors-gel). Et évidemment, enregistrer les températures en plusieurs points de l’installation pour s’assurer que tout fonctionne comme prévu…

Suite au prochain numéro :wink:

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Tout ça me semble bien compliqué ! Compter sur du chauffage électrique pour maintenir hors gel des chauffe eau qui sont censés faire économiser de l’énergie !!! je reste dubitatif.
Cela fait beaucoup de contraintes accumulées pour « réinventer » l’eau chaude !

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Merci pour votre contribution.

Pour information c’est le principe utilisé par Rinnai (entre autres) dont les chauffe-eau coûtent autour de 1800 euros et offrent un confort sans réserves.
Malheureusement ils sont focalisés sur un marché plutôt familial (4/6 personnes) et leur consommation (gaz) me semble assez haute.

Donc je ne réinvente pas l’eau chaude : je cherche juste à créer pour nos maigres besoins (2 personnes, 2 courtes douches quotidiennes 40°C & 6L/min) une production d’eau chaude qui coûtera tant en investissement qu’en frais de fonctionnement une fraction des coûts des systèmes actuels, et qui peut être installée à l’extérieur (ne pas consommer de l’espace intérieur).

Aujourd’hui l’eau chaude représente la moitié de notre consommation de gaz. L’autre moitié est pour la cuisine (celle de tous les jours ainsi que notre production de conserves vivrière).
Le chauffage est un petit poêle à bois, et le bois vient de nos parcelles.

Notre budget électricité est de 30 euros pour les 9 derniers mois, et le budget gaz sur la même période est autour de 150 euros.

En investissement, notre expérience de chauffage de l’eau sanitaire nous revient pour le moment à 300 euros.
Il est encore trop tôt pour industrialiser cette solution, mais clairement, en petite série (100 pièces) le coût tout compris devrait être en dessous de 150 euros, et installable par n’importe qui.

Combien coûte votre solution de chauffage d’eau sanitaire en termes d’investissement et d’installation sur le marché aujourd’hui ?

Quelle est votre dépense énergétique pour la production d’eau chaude sur 2022 ?

Dénigrer n’apporte rien. Comparons !

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Ce n’est pas pour le plaisir de dénigrer mais, face à un problème donné la solution semble trop compliquée, il faut peut être changer d’orientation. Pourquoi ne pas mettre un petit cumulus électrique ? Il peut être placé au plus près de vos installations sanitaires (peut être en hauteur pour ne pas encombrer l’espace), il sera dans le volume chauffé, donc hors gel, et si il ne chauffe que pendant les heures creuses, la dépense en énergie ne sera pas forcément excessive. Dans un cumulus l’eau reste chaude longtemps, et si l’on en tire peu (elle est mélangée à de l’eau froide pour votre douche) , elle n’a pas le temps de refroidir entre deux périodes de chauffe et il faut peu d’énergie pour la remettre à température.
Penser votre problématique autrement vous fera peut être trouver une solution adaptée.
Bon courage

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Bonsoir,

Je cherche un retour d’expérience, pas une objection à la solution pour laquelle je demande un retour d’expérience.

Le rationnel de la solution « NON-cumulus » est économique et simplement démontrable, donc je vais le démontrer de ce pas en utilisant des données moyennes publiés par Engie.

En ce qui concerne les ballons d’eau chaude, le site d’Engie dit :

« En moyenne, un chauffe-eau consomme 800 kWh d’électricité par personne et par an.
(…)
Pour un chauffe-eau électrique d’une capacité de 500 litres, le calcul est le suivant :
1,162 (chaleur massique de l’eau) x (55 température d’eau chaude - 16 température d’eau froide) x 500 (litres) x 365 (jours) = 8 270 535 Wh soit 8 270 kWh.
Le coût annuel moyen en heures creuses pour élever chaque jour la température du ballon d’eau chaude est alors de 8 270 (kWh) x 0,14175 (euro) = 1 172 euros par an . »

Donc, dans notre cas, la température de l’eau en entrée du circuit est 6 degrés, et nous voulons prendre deux douches par jour de 10 minutes à 6 litres par minute à 40°C.
Cela fait 120 litres par jour, donc c’est un ballon de 200 litres qu’il nous faudra acquérir.
Qui dit cumulus dit legionella donc chauffage minimum à 55°C pendant quelques heures.
De fait dans notre cas de figure, le calcul précédent devient :
1.162 x (55-6) x 200 x 365 = 4156 kWh

x 0,14175 (euro) = 590 euros par an

C’est le coût récurrent d’une solution « cumulus » qui permet de répondre à nos besoins standards et d’accueillir des amis dans de bonnes conditions.

Ce coût de fonctionnement est donc 4 fois plus élevé que le coût de la solution chauffe-eau à gaz instantané simple (et améliorable)

C’est un coût récurrent, avec peu de manœuvrabilité pour diminuer ce coût, car c’est bien la totalité du ballon qui est re-chauffé jusqu’à 55°C pendant quelques heures par jour, même si la consommation d’eau est réduite par le fait des utilisateurs.
En revanche diminuer le temps de la douche de 5 minutes aura un impact d’autant sur la consommation de gpl.

Au bout de 10 ans, à coûts constants pour le gpl et l’électricité, le surcoût de la solution cumulus serait donc de 4,500 euros. Qu’est-ce qui peut bien justifier cet engouement pour les cumulus électriques ? Comment cette croyance s’est elle installée ?

Notez que nous avons une expérience personnelle et réelle de ces deux types de production d’eau chaude (entre autres). Cette expérience est la base de notre réflexion et de l’abandon d’une solution électrique.
Ce calcul n’est donc là que pour partager cette expérience par un moyen aussi objectif et dépassionné que possible.

Le coût d’installation d’un cumulus reste aussi plus élevé que celui d’un chauffe-eau à gaz de base, même avec les quelques améliorations que je suis en train de mettre en œuvre.

Je vous remercie de m’avoir donné l’opportunité de refaire le calcul économique de la solution « cumulus ». C’est évidemment une solution qui a des côtés pratiques mais ce n’est pas la solution la plus économique (et de loin).