chauffe-eau electrique

Chauffe-eau électrique : ce qu’il faut faire et ne pas faire pour ne pas perdre trop d’argent.

Quelques réflexions sur les « cumulus » ou chauffe-eau électrique à accumulation, quelles sont les bonnes options à prendre pour modérer la consommation d’eau, d’électricité, les frais de maintenance et de remplacement du système.

Description très simple

Le plus fréquemment, le chauffe-eau électrique est composé d’un réservoir cylindrique de 100 à 300 litres qui est réchauffé par une résistance électrique (en général 3 kW pour les plus gros modèles) qui est pilotée par une sonde qui mesure la température de l’eau et qui coupe l’alimentation de la résistance lorsqu’une température de consigne est atteinte. Il est en général possible de régler cette température par une petite molette sur le thermostat de la sonde. Dans les modèles dits « à stéatite » la résistance est enfermée dans un tube étanche appelé « corps de chauffe » ou « fourreau », elle ne doit jamais être en contact avec l’eau. Le corps de chauffe porte une «électrode » qui est un barreau de magnésium qui va se dissoudre dans l’eau afin d’empêcher que la cuve ne s’oxyde. Enfin le système comporte un « groupe de sécurité » qui est une soupape destinée à protéger la cuve contre les surpressions. Voir les photos.

la trappe de visite du corps de chauffe et les 5 écrous de serrage. A droite, le “groupe de sécurité”

La température

Le réglage de la température est important. Une température trop haute présente des risques de brûlure (surtout si on a des enfants à la maison), une production de calcaire plus élevée et une consommation électrique plus élevée (mais pas tellement). Les deux problèmes importants sont le calcaire et le risque de brûlure. Une température trop basse présente un risque sanitaire important lié à la prolifération de légionelles, une bactérie inoffensive si elle est dans l’eau de boisson, mais qui peut être très dangereuse si elle est inhalée dans les poumons, pas exemple lorsqu’on respire la vapeur qui se condense en aérosols sous la douche. Enfin une température trop basse risque de ne pas donner le service attendu : un chauffe-eau de 300 litres à 60° permet de fabriquer par mélange 450 litres à 40° ce qui permet de prendre une dizaine de douches sans difficultés, si la température est trop faible, on ne pourra pas en servir autant. La bonne température doit se situer entre 55 et 60°. Il existe parfois des circuit hydrauliques qui régulent une température distribuée dans l’installation différente de celle qui est stockée dans le ballon et d’autres qui augmentent au delà de 60° pendant des périodes courtes de manière à être certain de bien éliminer les légionelles. Mais la plupart des systèmes qu’on rencontre est plus simple : la température distribuée dans le réseau est la même que celle qui est stockée dans le ballon.

de gauche à droite : la sonde de température, la résistance de chauffage, l’électrode en magnésium et le joint du corps de chauffe

Très souvent, les plombiers installent des chauffe-eau neuf dont la température de consigne du thermostat est réglée à fond, au plus chaud et qui fabriquent donc de l’eau à plus de 70°… Je ne sais pas pourquoi ils font cela. Un chauffe-eau qui est réglé comme cela durera moins longtemps, de même que tous les flexibles, circuits, vannes, robinets… est-ce pour cette raison ? Il s’entartrera aussi beaucoup plus vite. Toujours est-il que si on peut le faire, il vaut mieux régler la température à la valeur qu’on aura choisie : juste en dessous de 60°. Mesurer cette température sur un point de puisage au plus près du ballon après avoir attendu qu’il soit à l’équilibre, chaufferettes arrêtées ce qui se produit entre 1 et 3 heures après le dernier puisage d’eau chaude ou encore si on peut détecter la présence tension électrique sur les bornes des chaufferettes avec un détecteur. Il arrive aussi que les chauffe-eau anciens produisent un léger bruit caractéristique lorsque les chaufferettes sont en service (ce qui peut être le symptôme d’un entartrage important). Plusieurs essais seront nécessaires pour trouver le bon réglage de température.

Le corps de chauffe (ou fourreau). A gauche du tube principal, un autre tube plus fin pour insérer la sonde de température et la patte de fixation de la résistance en magnésium

Choisir le bon chauffe-eau

La solution que je préfère si on a le choix : Un ballon vertical à poser, sur le sol ou sur une petite construction en béton et qui soit de grand volume (un 300 litres ne consommera pas vraiment plus, voire moins puisque son volume permet de l’utiliser exclusivement en heures creuses). On peut choisir un modèle type stéatite très basique avec une électrode passive en magnésium. La trappe d’accès est sur le coté, ce qui facilite la maintenance et les réglages. Si le ballon peut être basique, il faut soigner en revanche le groupe de sécurité, s’assurer qu’il sera d’un modèle qui résistera bien au calcaire et enfin ne pas oublier les deux raccords diélectriques isolants (un sur l’eau chaude et un sur l’eau froide) qui ont pour fonction de protéger les ballon et l’installation contre la corrosion et que parfois les plombiers « oublient » de poser…

Pourquoi je pense qu’un modèle basique, du type de ce qu’on trouve dans la grande distribution de bricolage peut convenir ? Parce que je pense que quelque soit le prix, votre cumulus se remplira progressivement de calcaire, et que le volume de calcaire accumulé perturbera son fonctionnement avant qu’interviennent les premiers signes de corrosion ou d’usure propre à son fonctionnement. Bien sûr ceci est vrai si l’eau est réputée calcaire, ce qui est assez fréquent en France et si l’on est dans un cas où l’installation ne dispose pas d’un système d’adoucissement de l’eau. Dans ce cas, le dépôt de calcaire est plus lent, on peut envisager alors de choisir des ballons plus résistants à la corrosion. Noter cependant qu’une eau adoucie peut être plus corrosive qu’une eau calcaire… En ce qui me concerne, mon retour d’expérience concerne un pavillon en région parisienne sans adoucisseur efficace. Mon CE est capable de fabriquer plusieurs kilos de calcaire par an….

L’emplacement et le montage

Si on a un pavillon, l’emplacement idéal est en plain pied dans la garage, posé au sol et muni de raccords souples : dans ces conditions, le CE peut être remplacé en 2 heures par deux personnes comme n’importe quel équipement électroménager. Le point le plus délicat sera la vidange de l’ancien chauffe eau. Bien souvent, le vieux système est trop encombré de calcaire pour être vidé par le groupe de sécurité. Il faut donc desserrer doucement les vis de la trappe du corps de chauffe, et là il est difficile de récolter l’eau qui s’échappe. On comprend mieux pourquoi il est préférable de l’installer en garage plutôt qu’au dernier étage d’un immeuble pour effectuer la vidange. Dans ces conditions deux personnes peuvent transporter et installer facilement un CE de 3 à 400 euro alors qu’un professionnel pourra demander entre 1000 et 2000 euro. On peut aussi imaginer de construire des moyens de collecter l’eau de vidange si on fait ce travail régulièrement.

La maintenance

la seule maintenance qu’il ne faudrait pas oublier de faire, consiste à solliciter la soupape du groupe de sécurité pendant quelques secondes tous les mois, c’est à dire la faire débiter une ou deux secondes. Et c’est tout !

Ensuite : il y a trois politiques possibles :

1 considérer le ballon comme un « consommable » et le remplacer lorsqu’il est en panne. C’est le cas le plus fréquent. On appelle le plombier et il dit qu’il faut tout remplacer.

2 Le remplacer préventivement à date fixe quelque soit l’état du CE.

3 Ou bien s’en occuper régulièrement et faire des maintenances périodiques.

Les trois ont leurs avantages et leurs inconvénient.

1 La première consiste à ne strictement rien faire (à part solliciter le groupe de sécurité chaque mois) et à remplacer l’ensemble lorsqu’il tombe en panne. Cette première politique a trois inconvénients majeurs :

  • la panne ne prévient pas, et se produit toujours au mauvais moment, comme on n’aime pas rester sans eau chaude, elle peut conduire à faire appel à un professionnel en urgence et donc au prix fort. Si on est certain que la panne provient vraiment du chauffe-eau et non pas de l’installation électrique ou du circuit hydraulique) et si le CE a plusieurs années, inutile de démonter et réparer, il faut remplacer l’ensemble. Aucune hésitation s’il a plus de 6 ans et si on est dans une région calcaire. Par exemple, si la résistance a grillé, il y a de grandes chances pour qu’elle soit entrée en surchauffe à cause du fait que le corps de chauffe est complètement enfermé dans un bloc de calcaire. Une résistance neuve subira vraisemblablement le même sort dans quelques jours… Inutile de la remplacer.
  • il faut donc acheter un CE complet à chaque fois et une intervention en urgence si vous ne pouvez le faire vous-même. Si vous pouvez intervenir vous-même, il vous faudra trouver un modèle immédiatement disponible dans le commerce, ce ne sera donc pas nécessairement celui que vous auriez choisi.
  • Enfin, cette politique consiste à laisser le fonctionnement du CE se dégrader progressivement : en effet, l’accumulation de calcaire va diminuer les échanges de chaleur entre le corps de chauffe et l’eau du ballon. L’eau est alors moins bien chauffé, les utilisateurs se plaignent que l’eau est froide (en plus les légionnelles adorent l’eau plus froide et la possibilité de s’installer dans les dépôts calcaires). L’eau chaude met plus de temps à arriver au robinet : on consomme donc inutilement plus d’eau, on consomme aussi plus d’électricité… ce qui pose question, voir l’exemple ci dessous.

Un exemple concret de cette politique du laisser faire : cas d’un cumulus de 300 litres en région parisienne (eau très calcaire), 7 ans de fonctionnement sans entretien en marche forcée 24/24 et intensive (nombreux utilisateurs). On a installé sur le ballon un compteur horaire de l’alimentation de la chaufferette. Entre la première année et la dernière, le temps moyen de fonctionnement par jour a doublé passant de 3,5h à 7h. Le service rendu s’est dégradé (il est de plus plus difficile à avoir une température satisfaisante lorsqu’on est le dernier à prendre sa douche le matin), on tire davantage d’eau, ce qui augmente la consommation et dégrade encore plus la production d’eau chaude. Clairement les échanges se font moins bien à l’intérieur du ballon.

On notera que le temps de fonctionnement des chaufferettes a doublé en 7 ans, ce qui pourrait indiquer que la consommation d’électricité a doublé elle aussi, ce qui n’est peut être pas tout à fait vrai : en effet, les chaufferettes sont isolées par la gangue de calcaire, donc elles montent en température et par conséquent leur résistance électrique augmente. Elle consomment donc un peu moins…ce qui expliquerait pourquoi le ce est moins efficace. Pour le vérifier, il faudrait faire une expérimentation. Cet argument, on le trouve fréquemment sur le net (et on peut le déduire des lois de la physique), mais, dans notre cas, ce n’est pas ce que nous avons vu, nous n’avons pas observé de réelle baisse de puissance consommée par le CE au cours des années : il me semble que la puissance consommée est toujours restée voisine de 3 kW qui est la consommation des chaufferettes annoncées par le constructeur. Donc, si on s’en tient au compteur horaire, le CE usagé aurait consommé 1300 euro d’électricité la dernière année de fonctionnement (presque trois fois son prix d’achat !) et « seulement » 650 euro la première année, exactement la moitié… Mais s’il consomme deux fois plus d’électricité sans savoir chauffer l’eau correctement : où passe donc la chaleur ? Le corps de chauffe étant davantage isolé par le calcaire, la chaleur s’enfuit vers l’extérieur par les structures en acier ? Je n’ai pas de réponse satisfaisante à ce jour : le chauffe-eau chauffe moins l’eau tout en consommant toujours autant d’électricité : mais alors, que devient l’énergie perdue ? Ce qu’il faut retenir, c’est qu’un CE encombré par le calcaire consommera davantage d’électricité (et aussi d’eau) qu’un CE neuf. C’est donc un solide argument pour faire de la maintenant préventive. Un chauffe eau lourdement entartré génère chaque année un surcroît de consommation en électricité supérieur à son prix d’achat : on peut donc imaginer la variante suivante :

2 Remplacer le cumulus à date fixe, de manière programmée quelque soit son état. Par exemple tous les 5 ans, ce qui permet de programmer l’intervention à l’avance de manière à éviter de faire appel à un professionnel dans l’urgence et de ne payer que le remplacement du matériel, qu’on choisira, bien sûr très basique dans ce cas. Noter que dans l’exemple décrit ici, il aurait été plus économique de remplacer le CE (valeur 400 euro) au bout de 5ans quelque soit son état que de le garder 7 ans ( 800 euro de surcoût en électricité sur les deux dernières années) !

3 Maintenance préventive.

Examinons maintenant le cas de la maintenance préventive régulière. Les fournisseurs recommandent de vidanger le CE tous les deux ans dans les régions calcaires, d’évacuer le calcaire (ce qui prend du temps) et de contrôler l’état de l’électrode de magnésium. Ensuite, au remontage, il faut prévoir de monter un joint neuf : une fuite à ce niveau serait très gênante, il faudrait tout recommencer et vidanger à nouveau. Prévoir 5 à 10 euro pour le joint et une quinzaine pour l’électrode en achat sur internet. Le plus gênant, c’est la vidange, et il faut reconnaître que c’est un grand avantage de pouvoir évacuer 300 litres d’eau (chaude) dans un garage plutôt qu’au dernier étage d’un immeuble dans le cas où le groupe de sécurité ne peut pas évacuer…. Noter pour information qu’un CE de 300 litre plein contient 2 à 3 euro (moitié eau, moitie électricité). Donc, tous les deux ans, prévoir de passer une demi journée à patauger un peu et soigner le remontage (portées propres et pas rayées, ¼ de tour par ¼ de tour sur les écrous de serrage) pour qu’il n’y ait pas de fuite. On repart alors pour deux ans avec un CE considéré comme neuf si tout va bien. Si la quantité de calcaire est faible ( moins d’un kg) et que le niveau des dépôts est bien au dessous du corps de chauffe, le calcaire ne perturbera donc pas vraiment son fonctionnement, alors on pourra étendre la période des chantiers de maintenance à 3 ans, et peut être encore davantage ensuite…

On trouvera un bon didacticiel ici pour le détartrage.

http://tournevis.net/news/detartrer-un-chauffe-eau-electrique

Conclusion

En résumé, il est préférable de réaliser un détartrage périodique et préventif avant que le calcaire ait provoqué des dommages importants et que le surcoût en électricité ne soit significatif. Pour une région calcaire comme la région parisienne, on peut faire un premier essai à 2 ans, et espacer un peu ensuite si le tartre est peu abondant. Cette première opération de maintenance peut être décalée à 3 ou 4 ans si l’eau est plus douce. Les périodicités suivantes peuvent être modifiées en fonction de ce qu’on trouvera à l’intérieur. Cette opération ne présente pas de difficulté insurmontable pour une personne qui est habituée à manipuler des outils. Cependant, si on souhaite faire appel à un professionnel, il ne faudrait pas que son devis soit comparable à celui du remplacement à neuf du cumulus…

Avant de faire l’opération, il est absolument nécessaire d’approvisionner un joint neuf et une électrode de rechange. Il peut être utile d’avoir un groupe de sécurité neuf (moins d’une trentaine d’euro) mais ce n’est pas indispensable : on peut le remplacer sans vidanger le ballon à condition d’être assez rapide…

Et ne pas oublier le principe de base : il faut toujours éviter de faire de la maintenance préventive quand les magasins de bricolage sont fermés…

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