RÉCUPÉRer LA CHALEUR DE l'eau de DOUCHE

Un moyen simple et pas cher de faire des économies d'énergie

Quand on prend une douche, l'eau de plus de 35 °C finit tout simplement à l'égout. La récupération de la chaleur de l'eau de douche permet de récupérer 35 à 65% de la chaleur des eaux usées de la douche, ce qui permet d'économiser plus de la moitié de la consommation d'énergie de la douche. Dès que le robinet de la douche est ouvert, la récupération de la chaleur commence en utilisant la chaleur de l'eau de douche drainée pour réchauffer l'eau froide du robinet.

RÉCUPÉRATION DE LA CHALEUR DE LA DOUCHE

Principe

Le principe de la récupération de la chaleur de l'eau de douche est simple. Au lieu de laisser la chaleur de l'eau de la douche se perdre dans les égouts, l'eau chaude est utilisée pour préchauffer l'eau froide du robinet. La chaleur est récupérée dans le récupérateur de chaleur de l'eau de douche. Dans cette unité, les eaux usées sales et l'eau fraîche du réseau s'écoulent de manière strictement séparée. Les eaux usées et l'eau du robinet n'entrent pas en contact direct ou ne se mélangent pas, elles circulent dans un double circuit séparé, mais comme elles se croisent, les eaux usées chaudes peuvent transférer leur chaleur à l'eau froide du robinet.

Options de raccordement

Le récupérateur de chaleur est relié à l'évacuation de la douche et au circuit d'eau chaude sanitaire. Après avoir cédé sa chaleur dans l'unité de récupération de chaleur, l'eau de douche usée est évacuée dans les égouts. Le robinet d'eau potable, qui est préchauffé dans l'appareil, peut être raccordé de trois façons, à savoir:

• au raccordement d'eau froide du mélangeur de douche: si l'eau froide du robinet a déjà été préchauffée, le mélangeur de douche a besoin de moins d'eau chaude du chauffe-eau pour atteindre la température souhaitée de l'eau de la douche;
• sur le raccordement d'eau froide du chauffe-eau: le chauffe-eau a moins besoin de chauffer car l'eau qui entre dans l'appareil est déjà préchauffée;
• au raccordement d'eau froide sur le mitigeur de la douche et sur le chauffe-eau.

Le raccordement au mitigeur de la douche et au chauffe-eau est la formule la plus efficace dans le logiciel PEB. En effet, la méthode de raccordement combinée donne le meilleur rendement, du moins si la distance entre le récupérateur de chaleur de l'eau de douche et le chauffe-eau est faible (surtout si le chauffe-eau est situé dans une pièce proche de la salle de bains). De grandes longueurs de tuyaux signifient des coûts d'installation plus élevés et davantage de pertes de chaleur (ce qui est également pénalisé par le logiciel EPB). Près de 1 °C de chaleur est perdue par mètre. Si une méthode de raccordement combinée n'est pas réalisable dans la pratique (parce que la distance entre le chauffe-eau et la douche est trop grande, par exemple), la meilleure alternative est un raccordement au mitigeur de la douche. Les distances (et les pertes de chaleur) sont alors les plus faibles (1,5 m maximum) et l'installation est également la plus simple.

Unités horizontales ou verticales

L'échange de chaleur peut se faire par l'intermédiaire d'un récupérateur de chaleur de douche horizontal ou vertical. Le récupérateur de chaleur horizontal est installé à plat sous le bac à douche ou le sol de la douche. L'unité verticale est installée sous la salle de bains.

système de RÉCUPÉRATION de chaleur HORIZONTAL

Construction

Un système horizontal se compose d'un échangeur de chaleur en cuivre avec une enveloppe en plastique ou en acier inoxydable. L'eau de la douche s'écoule par le drain (qui peut aussi être une gouttière) dans le boîtier du récupérateur de chaleur de l'eau de douche, où elle passe sur et devant l'échangeur de chaleur en cuivre, avant d'être finalement rejetée dans les égouts. L'eau froide du robinet s'écoule dans l'échangeur de chaleur en cuivre, où sa température augmente à mesure qu'elle absorbe la chaleur de l'eau de douche évacuée. La récupération de chaleur des douches horizontales est disponible en différents modèles: par exemple, l'échangeur de chaleur est situé dans une gouttière, l'échangeur de chaleur est en forme de cuvette, etc.

Installation

L'unité horizontale est coulée horizontalement dans la chape ou installée sous le bac à douche. Il existe aussi des bacs de douche avec un récupérateur de chaleur intégré. L'unité est raccordée, en tant que pièce intermédiaire, à l'évacuation de la douche. L'entrée de l'appareil est reliée à l'alimentation en eau du réseau, et la sortie est reliée à la connexion d'eau froide du mélangeur de douche et/ou du chauffe-eau. Une combinaison d'entrée est munie d'un clapet anti-retour de type EA (pour empêcher le retour de l'eau chauffée dans le réseau d'eau potable) et d'une soupape de sécurité (pour compenser l'expansion de l'eau). Normalement, le débit élevé de l'eau permet de maintenir l'échangeur lui-même propre, mais il est tout de même recommandé de nettoyer l'unité une fois par an. Cela peut être fait avec de la soude pour nettoyer le drain ou avec une brosse.

Points positifs

• La douche peut être installée au rez-de-chaussée. Contrairement à un système de récupération de chaleur vertical, une différence de hauteur d'environ 2 m sous l'espace douche n'est pas nécessaire pour une installation correcte.
• L'appareil ne comporte pas de pièces sensibles à l'entretien (ou mobiles).
• L'entretien est simple.

Limites

• Une hauteur de construction et d'installation de 11 à 20 cm est nécessaire.
• Efficacité inférieure à celle de la récupération de chaleur de l'eau de douche verticale.

système de RÉCUPÉRATION de chaleur VERTICAL

Construction

Le système vertical est un système de tuyaux dans les tuyaux. L'unité se compose d'un tuyau intérieur en cuivre entouré d'un tuyau extérieur en PVC ou en cuivre à haute pression. Le tuyau est suspendu verticalement sous le drain. L'eau de la douche tombe dans le tuyau intérieur en cuivre et est évacuée. Pendant l'automne, l'eau chaude adhère aux parois du tuyau intérieur comme un film. L'eau froide du robinet monte dans le tuyau extérieur sous l'effet de la pression de l'eau et est chauffée en entrant en contact avec le tuyau en cuivre chauffé.

Installation

L'unité verticale est fixée au mur au moyen de supports muraux. L'appareil doit être accessible à tout moment pour l'entretien et l'inspection (et ne peut donc pas être recouvert de plâtre, par exemple). Le tuyau de récupération de chaleur est raccordé à l'évacuation en tant que pièce intermédiaire. En haut du tuyau, il faut prévoir un coude avec une trappe d'inspection (on utilise généralement une pièce en T à cet effet). D'une part pour l'entretien du tuyau et d'autre part pour s'assurer que l'eau drainée entre dans le tuyau en cuivre avec un angle et que l'effet de collage est obtenu. Le système doit également être équipé d'une combinaison d'entrée avec un clapet anti-retour de type EA et une soupape de sécurité.

Points positifs

• L'appareil ne comporte pas de pièces sensibles à l'entretien (ou mobiles).
• Efficacité supérieure à la récupération de chaleur des douches horizontales.
• Aucune hauteur d'installation requise sous la douche.
• Aucune rénovation invasive de la salle de bains n'est nécessaire.
• Les unités verticales peuvent facilement être installées en combinaison. Ils sont ensuite installés en parallèle. Un drain commun (collecteur) peut alors être prévu avec des dérivations vers les différentes unités.
• Les unités verticales conviennent également aux douches de pluie (débit de la douche supérieur à 15 litres par minute). Il existe également sur le marché des modèles dotés d'un double raccord d'entrée d'eau froide afin de garantir un débit suffisant pour les grands prélèvements d'eau.

Restrictions

• Le système de récupération de chaleur vertical de la douche ne peut être installé que si la douche est située à l'étage ou au-dessus d'une cave, car le tuyau (d'environ 2,1 m de long) est installé dans l'espace situé sous la douche.
• L'appareil ne doit pas entrer en contact avec d'autres sources de chaleur, par exemple des tuyaux de chauffage central. Il faut éviter le réchauffement intempestif du circuit d'eau potable afin d'éviter les légionelles dues à la stagnation de l'eau et au refroidissement insuffisant de l'eau de distribution dans la colonne verticale.
• Dès que la pièce dans laquelle le tuyau est placé n'est pas proche (> 5 m) de la salle de bain, l'efficacité est affectée (par mètre de tuyau, il y a une perte d'efficacité de 1%).

POURQUOI RÉCUPÉRer lA CHALEUR DE l'eau de LA DOUCHE?

réduire les factures d'eau chaude

Les récupérateurs de chaleur des douches horizontales atteignent un rendement de plus de 35%, avec les systèmes verticaux, ce rendement peut atteindre 65% (c'est le cas pour un débit de douche de 9,2 litres par minute; à un débit plus élevé (par exemple, une douche de pluie), le rendement diminue).

Une efficacité de 35% signifie en pratique que si l'eau entre dans le drain de la douche à une température de 35 °C, au moins 10 °C sont récupérés. Après l'échange de chaleur, l'eau de sortie n'est plus que de 25 °C, et l'eau potable froide a été réchauffée de 10 °C à 20 °C, comme d'habitude. Concrètement, cela signifie que si la conduite d'eau principale est raccordée au chauffe-eau, ce dernier ne devra chauffer l'eau que de 20 °C à 60 °C au lieu de 10 °C à 60 °C. Cela représente une économie de 25% sur les coûts énergétiques du chauffe-eau.

Si la conduite d'eau principale est également raccordée au mitigeur de la douche, et que 20 °C sont donc acheminés vers le mitigeur thermostatique au lieu de 10 °C, il y a une économie supplémentaire car une plus petite quantité d'eau de 60 °C est nécessaire pour obtenir la température souhaitée de 38 °C. Cette économie supplémentaire signifie que l'efficacité de 30% du récupérateur équivaut ici à une économie d'au moins 30% sur la facture d'énergie pour le chauffage de l'eau chaude de la douche. Lorsqu'un récupérateur de chaleur pour douche peut être connecté au chauffe-eau et au mitigeur de la douche, on obtient les meilleurs rendements. L'efficacité (par exemple 57%) se traduit alors par le même pourcentage d'économie sur les coûts énergétiques de la douche (ici aussi environ 57%). Ce n'est pas le cas avec un raccordement unique, et les économies réalisées sont inférieures à l'efficacité.

Augmentation du confort

Le système de récupération de la chaleur de l'eau de douche génère une chaleur supplémentaire en plus de la chaleur générée par le chauffe-eau. Cela augmente le confort de l'installation existante (on peut prendre une douche plus longue avec la même capacité de la chaudière) ou permet d'installer un chauffe-eau de plus faible capacité (une unité horizontale fournit une capacité supplémentaire d'environ 7 kW pour un débit de douche de 9,2 litres/minute, une unité verticale fournit une capacité supplémentaire d'environ 11 kW pour un débit de douche de 12,5 litres/minute).

Chaudière plus compacte

Dans les applications où la récupération de la chaleur de l'eau de douche peut être exploitée au maximum (par exemple, une maison où il n'y a qu'une douche), la chaudière peut, sans compromettre le confort, être au moins 25% plus petite pour un échangeur de chaleur de douche horizontal et 50% plus petite pour un échangeur de chaleur de douche vertical. Au lieu d'une chaudière de 100 litres, on peut alors installer une chaudière de 75 litres ou de 50 litres.

Quelle rentabilité?

Un système de récupération de chaleur de l'eau de douche avec un rendement de 30% pour un débit de douche de 12,5 litres par minute, combinée à:

• Une chaudière électrique: Une chaudière électrique d'une capacité de 120 litres consomme environ 700 € d'électricité par an. La récupération de la chaleur de l'eau de douche permet d'économiser environ un tiers, soit 230 euros par an. Le temps de retour sur investissement, installation comprise (environ 600 euros), est estimé à moins de trois ans.
• Une chaudière de chauffage central à condensation: pour une famille moyenne, cela représente une consommation d'environ 200 litres/jour à 40 °C. Cela équivaut à une consommation de 260 litres/jour. Cela équivaut à utiliser 260 m³ de gaz naturel pour chauffer l'eau sanitaire (si l'on utilise un chauffe-eau instantané). La récupération de la chaleur de l'eau de douche permet d'économiser 85 m³ ou 1.000 kW/h (11 kWh par m³ de gaz naturel G20) ou 130 euros par an. Le temps de retour sur investissement, installation comprise (environ 800 euros), est estimé à 6 ans.

Lorsqu'on utilise un système de récupération de la chaleur de l'eau de douche dont l'efficacité peut atteindre 60%, ce temps de retour sur investissement est réduit de moitié, passant respectivement à 1,5 an lorsqu'on utilise une chaudière électrique comme source et à 3 ans lorsqu'on utilise une chaudière à gaz à condensation.

Merci à: Aco, BSC, Excecon et Itho Daalderop