Rechercher
  • Alp'Architecture

QUEL SYSTEME DE CHAUFFAGE CHOISIR POUR SA MAISON?



Lors du développement de projets de construction avec nos clients, une question revient régulièrement : quel système choisir pour chauffer sa maison ?


Il existe de nombreuses solutions et chacune présente des avantages et des inconvénients en lien avec la situation du projet, les difficultés d’accès, la qualité du sous-sol, le climat, etc…

Rappelons que de nos jours, le chauffage électrique n’est plus autorisé en Suisse et que le remplacement de radiateurs existants n’est pas autorisé non plus, de même que pour les chauffe-eau électriques. Des subventions communales et cantonales sont en revanche accordées dans la plupart des cas pour compenser les plus value engendrées par ces travaux.


Lorsqu’on parle de chauffage, il est important de distinguer la production de la distribution de chaleur. Lors de travaux de rénovation, il est par exemple possible de changer le mode de production sans changer le mode de distribution.



LES POMPES A CHALEUR OU PAC

principe de fonctionnement d'une PAC


Il s’agit d’un des systèmes les plus répandus et les plus pratiques de nos jours car il ne nécessite aucun apport de combustible fossile, de stockage ou de livraison de matériaux au cours de l’année. Le principe de fonctionnement d’une pompe à chaleur est de soutirer des calories dans un environnement pour les retransmettre à l’eau qui alimentera ensuite le circuit de chauffage ainsi que l’accumulateur d’eau chaude sanitaire (boiler).

Pour ce faire, la pompe à chaleur a donc besoin d’électricité et comme les normes suisses imposent de plus en plus souvent un « pourcentage d’énergie renouvelable » à hauteur de 20% dans les nouvelles constructions, il est obligatoire de la coupler avec des panneaux solaires photovoltaïques pour atteindre ces 20%. Cela représente environ 15 m2 de panneaux à intégrer dans le projet pour une villa familiale.


Par rapport à du chauffage électrique, ce système permet de produire entre 3 et 5 fois plus de chaleur en utilisant la même quantité d’électricité lorsqu’il est installé dans des conditions de fonctionnement optimales.


En fonction de l’environnement dans lequel sont prélevées les calories on distingue trois types de pompes à chaleur :


- air/eau: elles soutirent des calories à l’air ambiant et les transmettent à l’eau du réseau de chauffage par l’intermédiaire d’un compresseur. Leur rendement (ou coefficient de performance) est optimal lorsque la différence entre la température extérieure et intérieure est faible. Il ne s’agit donc pas du mode de chauffage à privilégier en haute altitude ou dans des environnements où cette différence est très importante car son rendement peut ainsi baisser quasiment au niveau de l’électrique.


Lorsqu’elles sont installées dans un emplacement peu favorable, elle peuvent également être couplées en tandem à d’autre types de chaudières (à bois ou à combustible fossile) qui peuvent l’assister ou même prendre complètement le relai par grand froid.

Lorsqu’elles sont installées à l’intérieur du bâtiment, les PAC air/eau ont besoin de deux perforations vers l’extérieur : l’une pour amener de l’air dans lequel récupérer de la chaleur et l’autre pour extraire l’air refroidi. Elles peuvent également être installées à l’extérieur, les performances phoniques ayant été améliorées ces dernières années. Ce système est réversible et permet de refroidir les locaux en été.


- sol/eau: également appelées PAC géothermiques, ces dernières soutirent des calories dans le sous-sol à grande profondeur (de 50 à 200 mètres selon la qualité du terrain pour une villa et parfois à plusieurs centaines de mètres pour des grands bâtiments). L’échange de chaleur se fait au moyen d’une sonde géothermique (deux tuyaux en aller-retour) dans lesquels circule un fluide « caloporteur » constitué d’eau et de sel ou d’antigel qui va se charger de chaleur en profondeur puis la ramener à la surface. Ce système est également réversible et permet de refroidir les locaux en été.


Ces forages sont assez coûteux, de l'ordre de 10'000 CHF pour une villa individuelle et nécessitent de la place autour du bâtiment. Dans le cas où plusieurs forages sont nécessaires, il faut de plus les éloigner de plusieurs mètres afin de ne pas « apauvrir » la capacité du sous-sol à transmettre sa chaleur. Il est primordial de vérifier la faisabilité d’une telle installation avec un géologue avant de se lancer dans un chauffage géothermique, car c’est lui qui déterminera si le sous-sol présente les caractéristiques requises.


- eau/eau: elles fonctionnent sur le même principe que les PAC géothermiques mais avec un circuit ouvert qui puise de la chaleur dans un plan d’eau ou dans une nappe souterraine puis y rejette l’eau refroidie. Ce système présente un excellent rendement mais les forages sont compliqués à mettre en œuvre et risqué dans la mesure où ils traversent des couches géologiques qui servent de « filtre » naturel et peuvent par conséquent modifier de manière importante la morphologie des nappes souterraines. Ce système est également réversible et permet de refroidir les locaux en été.


Depuis plusieurs annnées, la performance des pompes à chaleur s’est améliorée et il est dorénavant possible de remplacer une ancienne installation à énergie fossile dans un bâtiment mal isolé muni de radiateurs. Certaines pompes à chaleur permettent d’atteindre des températures de départ de l’ordre de 80 °C. Par contre, plus la température de départ est élevée et le bâtiment mal isolé, moins bon sera le coefficient de performance (COP) et par conséquent son rendement.



LES CHAUDIERES A PELLETS

principe de fonctionnement du chauffage à pellets


Utilisable partout et à toutes les échelles, le chauffage à pellets garantit une combustion à faibles émissions et ne demande pas trop de travail d’entretien à l’exception du vidage des cendres de combustion. Il est utilisé dans des installations privées pour des maisons, des chaufferies centralisées pour des immeubles ou encore des chaufferies à distance qui distribuent de la chaleur parfois à plusieurs centaines de mètres du lieu de production pour un quartier entier. Il peut aisément être couplé à des panneaux solaires thermiques pour optimiser la production d’eau chaude sanitaire durant l'été.


Les pellets, également appelés granulés, sont produits à partir de sciures, de copeaux et plus rarement de bois de forêt de basse qualité. Cette matière première est ensuite comprimée sous haute pression pour aboutir à des granulés de forme cylindrique d’environ 3 cm de long et de moins d’un centimètre de diamètre. Ces derniers offrent un contenu énergétique très élevé par rapport à leur volume, bien plus élevé que des bûches ou du bois de chauffage. Toutefois, pour la même quantité d’énergie, le volume de stockage des pellets est 3 fois supérieur à un stockage de mazout.

pellets ou granulés


Le chauffage à pellets peut être assuré par une chaudière traditionnelle prenant place dans le local technique ou par un poêle de salon, bien que la deuxième solution soit généralement réservée aux petits espaces et aux résidences secondaires et comme chauffage d'appoint.


Etant donné qu’elle doit être alimentée en continu pour maintenir la combustion, la chaudière à pellets doit être couplée à un stock ou un local à granulés, ce qui peut poser problème dans les espaces restreints ou les petits projets. Le stock peut être rempli manuellement ou rechargé par un camion-citerne. Dans ce cas, la route d’accès au projet doit pouvoir accueillir un poids-lourd et lui permettre de stationner au maximum à 30 mètres du point de remplissage. Le stock peut également être rempli à la main au moyen de sacs de pellets (15-20 kg) en vente dans les magasins spécialisés (OBI, Hornbach, Jumbo, etc…)


Les chaudières modernes peuvent de nos jours être couplées à des systèmes de domotique permettant par exemple de mettre en température sa maison un jour avant son arrivée ou encore de réduire le chauffage au minimum pour maintenir la maison « hors gel » pendant une absence prolongée. En général et dans la mesure du possible, les stocks sont dimensionnés de manière à tenir toute la saison froide avec un seul remplissage.


Les bruleurs à pellets peuvent alimenter autant un chauffage au sol à basse température que des radiateurs muraux à haute température. Il s’agit donc d’une bonne solution lorsqu’il est impossible d’intégrer un chauffage au sol dans le projet, par exemple dans certains cas de rénovation.


Au niveau de la planification lors du projet, ce système impose la création d’une cheminée qui doit sortir en toiture ou environ 3 mètres en dessus du terrain aménagé (jardin, terrasse, toit plat, etc…)



LES CHAUDIERES A MAZOUT

illustration d'une chaudière à mazout


Le mazout est une huile légère issue du raffinage du pétrole brut. Aujourd’hui, encore près de la moitié des bâtiments en Suisse en brûlent pour se chauffer et il s’agit d’un mode de production de chaleur qui a tendance à disparaître en raison de son impact sur l’environnement. En effet, tout le mazout que nous consommons est importé par train, camion péniche ou pipeline de l’étranger. De plus, sa combustion produit beaucoup de gaz à effet de serre (environ 10 fois plus que celle du pellet).


Les citernes de stockage à mazout ne sont pas tolérées partout. Leur installation est soumise à l’ordonnance sur la protection des eaux qui définit des conditions à respecter. Le volume de la citerne, sa position dans le projet et son implantation dans le site sont autant de critères qui seront évalués dans le cas d’une demande d’autorisation.


Le principal avantage de cet agent de chauffage est économique. Les bruleurs à mazout sont en effet les meilleurs marchés à l’achat. Le mazout peut également être conservé aisément sans perte de qualité pendant environ 3 ans, ce qui offre une certaine autonomie. Son prix fluctue en revanche en fonction des marchés internationaux et il n’est pas rare de le voir augmenter suite à des événements à l’étranger tout comme le prix de l’essence pour nos véhicules.


Au niveau planétaire, son extraction dans les sous-sol est de plus en plus coûteuse en énergie et dommageable pour les océans et le climat. Il représente également une forme de gaspillage de resources dans la mesure où il est composé d’hydrocarbures nécesaires à la fabrication de nombreux objets, substances et carburants qui ne peuvent être remplacés.


Au niveau de la planification lors du projet, ce système impose la création d’une cheminée qui doit sortir en toiture ou environ 3 mètres en dessus du terrain aménagé (jardin, terrasse, toit plat, etc…)



LES CHAUDIERES A GAZ


Principalement présent dans les zones urbanisées, le réseau de distribution du gaz suisse est également entièrement tributaire des importations de l’étranger (Pays-Bas, Russie, Norvège, Allemagne…)


Au niveau de la planification en phase de projet, cette solution est très avantageuse en terme de consommation de place. En effet, aucune citerne ou stockage n’est nécessaire, la chaudière étant directement raccordée au réseau public. Elle peut donc également prendre place dans les étages et n’a même pas besoin d’un local dédié. En revanche, un travail de planification est nécessaire en amont avec les services industriels pour planifier les travaux de raccordements sur le réseau public.

Le gaz est moins polluant que le mazout ; sa combustion ne produit que très peu de particules fines et dégage environ 25% de CO2 en moins. Il représente également une alternative pour les pays qui ont décidé de renoncer progressivement à l’énergie nucléaire.


Au niveau régulation et dans le but de garantir les 20% d’énergie renouvelable dans les nouvelles constructions, le chauffage à gaz impose l’ajout de panneaux solaires thermiques, ce qui peut représenter une certaine plus value. Il nécessite également l’intégration d’une cheminée qui doit garantir que les fumées sortent en toiture ou à 3 mètres au dessus de tout aménagement extérieur.



LE CHAUFFAGE A DISTANCE (OU CAD)

principe de fonctionnement du CAD


Le principe du chauffage à distance est que le lieu de production et le lieu de consommation sont éloignés, parfois jusqu’à plusieurs centaines de mètres. La chaleur est distribuée au moyen d’un réseau qui peut être alimenté de plusieurs manières :


- une usine d’incinération d’ordures ménagères

- une grande chaudière à pellets

- une centrale de gaz

- un site industriel qui a des rejets de chaleur à valoriser


On estime qu’environ 3% des bâtiments de Suisse sont chauffés de cette manière. Pour ce faire, des réseaux souterrains doivent être créés avec des tuyaux en « aller retour » bien isolés. La création de ces réseaux est en revanche très onéreuse pour les communautés.


L’avantage au niveau de la planification est significatif dans la mesure où cette solution ne requiert aucune chaudière, cheminée ou stockage. Le réseau amène directement dans la maison une eau très chaude (environ 90°) à 15 bars de pression. On peut donc également l’utiliser pour alimenter des chauffages muraux.


La facturation se fait sur la base d’un décompte effectué par un compteur de chaleur et le consommateur est lié par un contrat à l’entreprise qui fournit cette chaleur. En général, lors de l’établissement du contrat, les prix sont garantis sur un certain nombre d’années (5-10 ou 15 ans par exemple), ce qui aura une influence sur le coût proposé au KWh par le fournisseur.


Le chauffage à distance n’est présent que dans les zones à forte densité au vu du travail nécessaire pour créer le réseau d’approvisionnement.