Rendement d'un chauffe-eau électrique

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Rendement d'un chauffe-eau électrique



01/12/2011 Vieux  
  37 ans, Brabant Wallon
 
Bonjour à tous,

Postulat de départ
Un récent audit énergétique de mon appartement a fixé le rendement de notre système collectif de production d'eau chaude à 28% (sur énergie primaire).
En cause d'importantes déperditions sur la boucle de sanitaire, et ce, dû à une isolation en fin de vie voir absente à certains endroits ; ce qui implique, bon an mal an, une perte annuelle de 600,00 EUR.
Le coût actuel pour le m3 avoisine les 13,00 EUR pour 2010 et sera très certainement de 15,00 EUR pour 2011.


Attendu que le notre conseil de copropriété ne semble pas interpelé par ce problème de rendement, je me suis mis en recherche d’une solution alternative pour la production d’eau chaude.
Compte tenu des contraintes à la fois techniques (espaces disponibles) et administratives (règlement de copropriété), une solution se dégage : le chauffe-eau électrique.
Attendu que mes besoins journaliers s’élève à 200 litres par jour, j’ai opté pour le modèle suivant : chauffe-eau électrique : ARISTON Vertuo Titanium+ 200 L (http://www.ariston.be/products.php?lang=fr&p=8|34|64)

Simulation ARISTON Vertuo Titanium+

Données :
- Capacité : 200 l
- Puissance : 3.000 w
- Pertes statiques : 1,85 KWh/ 24h
- T° d’arrivée : 5°C
- T° de consigne : 65°C
- Capacité thermique de l’eau : 4,18 kJ/kg/°C
- Tarif nuit KWh : 0,12 EUR

Energie nécessaire :
200 l X 4,18 kJ/kg/°C X 60° = 50.160 kJ
50.160 kJ/3600 = 13,94 KWh + 1,85 KWh (pertes statiques) = 15,79 KWh

Temps nécessaire :
13,94 KWh / 3 KWh = 4,65 soit 4h39

Rendement :
(13,94 KW/h – 1,85 KWh) /13,94 KW/h = 87%
Je considère la déperdition tubulaire comme marginale.

Coûts :
15,79 KW/h X 0,12 EUR = 1,90 EUR pour 200 litres et par jour
Ce qui nous donne par litre : 1,90 EUR / 200 litres = 0,01 EUR/litre
Soit 10,00 EUR le mètre cube.

Ce raisonnement vous semble-t-il correct ?

Au plaisir de vous lire,

Dernière modification par HeadenFall 02/12/2011 à 09h57.
01/12/2011 Vieux  
 
  59 ans, Brabant Wallon
 
Bonjour Headenfall ,

globalement , votre raisonnement paraît correct .très bonne démarche de sciences appliquées ...

qq petits points pour lesquels on peut poser une question :

* vos besoins en eau chaude :
200 litres /jour d'eau à 65 °C ,? ou 200 litres d'eau à 40-45 ° C ( c'est -à-dire alors moins en terms de litres à 65 °C ) ,???

* Prix su kwh de nuit = 0.12 euro . cela comprend-il tous les frais de votre facture , càd distribution, cotisation énergies vertes ,etc etc TVA , etc ?

* rendement : énergie utile divisiée par énergie fournie . cette dernière est =15.79 kwh ,non ? ne faudrait-il pas placer 15.79 kwh au dénominateur ? et 13.94 kwh au numérateur ?
ceci dit, cela ne change pas grand chose au % de rendement


Dernière question comme ça : n'est-ce pas moins cher de réparer l'isolation du système existant ?

Voilà , en espérant vosu avoir aidé .
01/12/2011 Vieux  
  37 ans, Brabant Wallon
 
Merci pour votre aide

En réponse à vos différentes questions :

Besoins en eau chaude
Il s'agit en effet d'un besoin d'eau basé sur une température de confort à 40°C.
J'ai volontairement défini la température de consigne à 65°C, et ce, afin de palier à une éventuellement surconsommation ponctuelle.
D'après mes informations et sur une base empirique, un chauffe-eau à 65°C de consigne donne 1/3 en plus de sa capacité lorsque l'on se base sur une température à la sortie de 40°C (seuil de confort)
Ce qui me donne dans le cas présent approximativement 66 litres d'eau chaude supplémentaire (soit une personne en plus) sans devoir recourir à l'appoint électrique diurne.

Coût du KWh
Je me suis basé sur mon coût du KWh global actuel (0,20 EUR/KWh) que j'ai divisé par deux (tarif nuit). J'ai également ajouté 0,02 EUR/KWh afin de constituer une marge d'erreur contre l'inflation et l'éventuelle augmentation de taxes régionales (risque de passer au dessus des 5.000 KWh/an).

N'ayant pas de compteur bi-horaires, je n'ai pas une idée précise du coût du KWh nuit.

Rendement
Vous avez entièrement raison, le rendement énergétique est effectivement égal au rapport de l'énergie utile fournie et de l'énergie totale consommée.

Ce qui nous donne : (13,94 KWh / 15,79 KWh) X 100 = 89%

Isolation de la boucle sanitaire
Je reste persuadé que cette démarche serait la plus profitable mais la copropriété ne semble pas vraiment comprendre le problème qui se posera à terme...
D'ici 5 ans et sur base d'une augmentation similaire pour le gaz, cela deviendra tout simplement impayable !

Comme vous avez pu le relever et en dépit d'un bon rendement, le chauffe-eau électrique reste une relativement onéreux à l'utilisation.
Aussi, je me demandais si l'alternative d'un boiler PAC serait intéressante.

Ariston annonce pour son modèle Nuos² une économie d'électricité qui peut aller jusqu'à 75% !
Mais je vous avoue toujours avoir de réticence quant aux chiffres annoncés par le constructeur.
A l'instar des voitures, je n'ai jamais été dans les consommations annoncées...

Avez-vous une expérience à la matière ?

Au plaisir de vous lire,
01/12/2011 Vieux  
 
  59 ans, Brabant Wallon
 
Non, je n'ai pas d'expérience de production d'eau chaude par PAC , je ne peux pas vous donner de commentaires là-dessus .

peut-être en faisant une recherche sur le site ?

le boiler électrique a en effet l' avantage d'être assez peu cher à l' achat mais assez cher à l'usage car l'électricité est chère -et utilise beaucoup d'énergie primaire pour être produite, donc le boiler éléctrique sera toujours pénalisé dans les calculs de certificat de PEB , etc ( et en plus le boiler électrique est souvent mal isolé )..

pour les problèmes de copropriété, etc, hhhé oui, c'est pas facile de sensibiliser les gens à la balance : frais achat ou réparation / frais de fonctionnement ...qui peuvent eux devenir prohibitifs à la longue ...

et en montrant l'évaluation énergétique qui a été faite, pt-être parviendrez-vous à leur faire comprendre que l'isolation du sytème existant est relativement modeste en coût (je suppose ? ) par rapport aux pertes economisées ....

elle est en quoi , l'isolation ?
Et la boucle sanitaire actuelle est longue ? Gros diamètre ? Pas possible de l'isoler soi-même ou à plusieurs habitants du lieu ??

Bon courage ...
01/12/2011 Vieux  
  37 ans, Brabant Wallon
 
Je vais un peu investiguer sur la question de la PAC en créant un nouveau sujet.

Quant au certificat énergétique, je n'avais en effet pas penser que le boiler serait automatiquement pénalisé.
En effet, l'audit compare toujours à la technique la plus rentable...

D'après mes recherches, il faut en réalité l'équivalent de 3 KWh pour produire 1 KWh d'électricité !

Comme vous le soulignez, l'isolation des boilers est plus que problématique et, à ce titre, il étonnant que le fabricant Ariston n'applique pas la même isolation à ses boiler électriques que celle de ses boilers thermodynamique.
Exemple de pertes statiques :
  • ARISTON Vertuo Titanium+ 200 l : 1,85 kwh/jour
  • ARISTON Nuos² 200 l: 0,63 KWh/jour
Il y a déjà une différence de 66% sur les pertes statiques pour une capacité identique.

Par ailleurs et dans le cadre d'une chauffe uniquement réaliser sur la nuit, cette déperdition à de l'important et en particulier sur la réserve totale disponible.
Je fais référence au volume d'eau à une température de 40°C sur base d'un réserve à 60°C

Exemple

Formule : Q= m x c x dt

Ce qui nous donne dT= Q / (m x c )

Q (pertes statiques) = 6.660 Kj (1,85 kWh)
M (masse) = 200 Kg (200 litres)
c (coefficient calorifique) : 4,186 kj / Kg/ °C

6.660/(200 X 4,186) = 8°C (7,96°C) toute les 24heures.

Maintenant, je ne sais pas sur quelle t° d'ambiance est calculée ces pertes statiques. Je présume qu'il table sur 18 à 20°C ?
Je n’ose même pas imaginer lorsque le boiler est dans le garage

Pour la copropriété, je pense qu'il s'agit d'abord et avant tout d'un problème inhérent entre d'une part les propriétaires occupants et d'autre part les propriétaires investisseurs. Difficile de concilier les priorités de chacun.

Mais peut être le certificat d'audit énergétique qui doit dorénavant assortir le contrat de location donnera matière à réflexion...
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