7. Chauffe-eau

Dans les maisons canadiennes chauffées au mazout, on se sert de plus en plus de ce combustible pour répondre à la demande d'eau chaude domestique. Le système de chauffage excepté, le chauffe-eau est le plus grand consommateur d'énergie dans la plupart des maisons canadiennes. Selon le type de maison, le nombre d'occupants et leurs habitudes, le chauffage de l'eau peut représenter plus de 20 p. 100 de la consommation annuelle globale d'énergie de la maison. En raison des températures élevées de combustion du mazout, le chauffe-eau alimenté au mazout est plus rapide et c'est là un de ses principaux avantages. De fait, selon un calcul fondé sur la production de chaleur type d'un chauffe-eau à usage résidentiel, le chauffe-eau au mazout est deux fois plus rapide que le chauffe-eau au gaz et cinq fois plus rapide que le chauffe-eau électrique.

Les chauffe-eau autonomes au mazout (voir la figure 11 à la page 60) comportent maintenant un brûleur à tête de retenue de la flamme et d'autres perfectionnements qui en améliorent l'efficacité. On peut les raccorder à la cheminée ou encore, dans certains cas, à un conduit d'évacuation traversant un mur extérieur, s'ils sont approuvés pour cet usage.

La majeure partie des pertes de chaleur des chauffe-eau au mazout est attribuable aux déperditions inhérentes au système : air et chaleur s'échappant par le conduit d'évacuation, que le brûleur soit en marche ou non; chaleur perdue par conduction à travers les parois et la base du réservoir et pertes par convection de l'eau chaude au profit des canalisations d'eau chaude et d'eau froide.

Les paragraphes qui suivent décrivent les possibilités d'amélioration de l'efficacité de votre chauffe-eau par le choix judicieux et l'installation d'appareils plus performants. Par le passé, la température de l'eau chaude était généralement réglée à 60 °C (140 °F). De nos jours, cette température est souvent abaissée pour éviter que de jeunes enfants ne se brûlent.

Réduction des pertes d'énergie

Il y a deux grands types de chauffe-eau au mazout : les modèles ordinaires, qui chauffent l'eau directement dans un réservoir, et les systèmes qui chauffent l'eau en plus de servir à une autre fin, soit, dans la plupart des cas, à chauffer les locaux. Dans ce dernier cas, il peut s'agir d'un « serpentin sans réservoir » à l'intérieur de la chaudière ou encore d'un réservoir de stockage relié à la chaudière par un échangeur thermique efficace de type eau-eau.

Il est possible d'augmenter sensiblement l'efficacité d'un chauffe-eau, notamment par une conception soignée du système, le choix d'un appareil qui produit de l'eau chaude plus efficacement et réduit les déperditions par la cheminée et les pertes inhérentes au système et enfin la modification du système actuel, y compris les modifications à la tuyauterie, de manière à réduire les pertes inhérentes. Comparable à l'AFUE des appareils de chauffage, le facteur énergétique mesure le rendement saisonnier des chauffe-eau. Plus le chiffre est élevé, meilleur est le rendement du chauffe-eau.

Figure 11 Chauffe-eau au mazout

Réduction des pertes inhérentes au système

L'expression « pertes inhérentes au système » désigne la chaleur perdue par l'eau dans un chauffe-eau et son réseau de distribution au profit de l'air ambiant. Ces pertes sont fonction de l'écart de température entre l'eau et l'air environnant, de la surface du réservoir et de la quantité d'iso-lant entourant le réservoir.

Plusieurs mesures peuvent permettre de réduire les pertes inhérentes au système :

• Installez un piège à chaleur au-dessus du chauffe-eau. Ce dispositif rudimentaire empêche l'eau chaude de monter dans la tuyauterie, ce qui réduit au minimum les pertes de chaleur.
  
  
• Isolez les tuyaux d'eau chaude pour réduire les pertes de chaleur. Il existe des isolants spéciaux, faits de différents matériaux et d'épaisseurs diverses, qui sont faciles à poser sur la plupart des tuyaux d'eau chaude. Utilisez un isolant ayant une valeur de résistance thermique (RSI) d'au moins 0,35 (R-2) sur tous les tuyaux faciles d'accès.
  
  Il est extrêmement important de ne pas recouvrir les commandes d'isolant et de ne pas obstruer les conduits qui servent à l'évacuation des gaz ou à la prise d'air comburant. L'isolant ne doit pas toucher le conduit de raccordement.
  
  
• Installez un isolant rigide sous le chauffe-eau pour réduire les pertes thermiques par le fond du réservoir. Cela s'applique particulièrement aux chauffe-eau électriques ou aux réservoirs de stockage externes des systèmes intégrés de chauffage des locaux et de l'eau.
  
  Avant de prendre quelque mesure précitée que ce soit, assurez-vous auprès de l'installateur local ou de votre fournisseur de mazout que vous respectez les consignes de sécurité et ne nuisez pas au bon fonctionnement de l'appareil.

Systèmes intégrés de chauffage des locaux et de l'eau

Les améliorations apportées à l'enveloppe du bâtiment ont tellement réduit la charge de chauffage des locaux que, dans les maisons super-isolées, il est parfois difficile de justifier l'achat d'un appareil à haute efficacité seulement pour répondre à la demande de chauffage. Pour tirer pleinement parti des plus récentes percées technologiques, il peut être indiqué de combiner le chauffage des locaux avec un autre usage, notamment le chauffage de l'eau. La demande d'eau chaude s'est maintenue et a même augmenté au fil des ans, rendant plus intéressants les efforts visant à améliorer l'efficacité des appareils qui servent à chauffer l'eau. Il serait donc naturel de combiner le chauffage des locaux et celui de l'eau.

En combinant les deux fonctions dans un même appareil, on peut économiser sur le coût initial des installations et même obtenir une plus grande efficacité. La figure 12 est le schéma d'un système combiné de ce type.

Figure 12 Schéma d'un système intégré à haute efficacité, alimenté au mazout, pour le chauffage des locaux et de l'eau

Ce système intégré efficace au mazout combine, d'une part, une chaudière à efficacité intermédiaire, à faible masse thermique et équipée d'un brûleur à haute pression statique, à, d'autre part, un réservoir de stockage bien isolé avec échangeur thermique efficace de type eau-eau. Lorsque le thermostat de la maison fait démarrer le chauffage, la chaudière réchauffe les locaux soit directement par un système hydronique, soit par un ventilo-convecteur dans le cas d'un réseau de distribution à air pulsé. Lorsque la demande de chauffage est satisfaite, la chaudière, au lieu de s'éteindre, continue de fonctionner, mais transmet, par l'intermédiaire d'un échangeur thermique, la chaleur produite au réservoir d'eau chaude qui alimente les robinets.

On peut également se procurer sur le marché des chau-dières au mazout qui assurent une alimentation continue en eau chaude en faisant circuler de l'eau froide dans un serpentin à ailettes en cuivre qui est immergé dans l'eau de la chaudière. Ce système est appelé serpentin sans réservoir. La chaudière doit chauffer même en été pour maintenir l'alimentation en eau chaude. Par le passé, les systèmes de ce type étaient extrêmement inefficaces et habituellement d'une très grande surcapacité par rapport aux besoins. De nos jours, certaines nouvelles chaudières à serpentin sans réservoir ont été améliorées par l'emploi d'une chaudière à faible masse avec un serpentin et un réservoir de stockage externe bien isolé; leur efficacité se rapproche davantage de celle du système décrit dans le paragraphe précédent.

Dans le cadre d'un autre système, on utilise un chauffe-eau au mazout ordinaire comme principale source de chaleur. L'eau chaude est acheminée à la maison au moyen d'un ventilo-convecteur. Bien que ce système soit alléchant en raison du faible investissement initial, il n'est pas nécessairement aussi efficace que les systèmes précités.

Des systèmes intégrés sont actuellement mis au point, offrant la promesse d'un rendement encore meilleur. Si vous envisagez d'améliorer ou de remplacer votre système de chauffage, vous devriez peut-être étudier la possibilité d'installer une chaudière ou un générateur d'air chaud assurant à la fois le chauffage des locaux et de l'eau chaude.

Votre consommation d'énergie pour le chauffage des locaux et de l'eau pourrait être plus élevée si vous faites appel à deux appareils, plutôt qu'à un seul appareil intégré. En d'autres mots, les appareils intégrés permettent parfois des économies d'énergie tout en fournissant autant d'eau chaude et de chaleur dans la maison. Il existe des appareils à efficacité intermédiaire qui offrent des rendements saisonniers de 80 à 95 p. 100 pour le chauffage des locaux et de l'eau.