3-7-8 : Dimensionnement de votre installation

Mise à jour : 18 octobre 2023, Antidote 11.

 

Vous êtes un certain nombre à me contacter pour votre projet d'installation.
Vous n'êtes pas les seuls à être très mal renseignés par votre installateur historique d'installations au gaz ou au fuel.
Vous n'êtes pas les seuls à avoir du mal à choisir la puissance de votre future chaudière.
Vous n'êtes pas les seuls à avoir du mal à choisir la solution pour l'eau chaude sanitaire.
Vous n'êtes pas les seuls à vous faire peur sur votre future facture d'électricité.
Essayons d'y vois clair....

 

Analyse de la puissance :

Faisons l'hypothèse que votre chaudière actuelle fasse 30 kW, qu'elle fonctionne 5 h par jour, avec un rendement que nous prendrons à 100%.
Elle apport à la maison 30 * 5 = 150 kWh.
Prenons maintenant une chaudière électrique de 8 kW qui doit apporter 150 kWh.
Cette chaudière fonctionnera 150 / 8 = 18.75 h, c'est-à-dire qu'elle fonctionnera 78% du temps.

Si maintenant nous intégrons un rendement de 80% pour votre ancien chauffage, ce n'est plus 150 kWh mais 150 * 0.8 = 120 kWh.
Prenons maintenant une chaudière électrique de 3 kW qui doit apporter 120 kWh.
Cette chaudière fonctionnera 120 / 3 = 20 h, c'est-à-dire qu'elle fonctionnera 83% du temps.

Cette petite démonstration pour vous montrer que nous n'avons pas besoin de puissance démesurée pour chauffer une maison, et surtout pas 24, 30 ou 36 kW...

 

L'eau chaude sanitaire :

Si votre chaudière actuelle au fuel ou au gaz a une puissance élevée, 24, 30, 36 KW, ce n'est pas pour le chauffage, c'est uniquement pour pouvoir produire l'eau chaude en même temps que vous la consommez.
Le chauffage de l'eau en continu est très gourmand en puissance, même si la chaudière au gaz ou au fuel a un petit ballon intégré qui fait tampon pour éviter à la chaudière de se mettre en marche à chaque lavage des mains.

Même s'il existe des chaudières électriques qui proposent un circuit pour l'eau chaude sanitaire, pour moi il ne faut pas les choisir.
La puissance de la chaudière électrique devra être élevée, donc il faudra un abonnement EDF de puissance élevé donc cher.
La production de l'eau chaude sanitaire se fait, comme pour toutes les maisons avec un chauffage électrique, avec un ballon de 200, 250 ou 300 L, ballon qui a une résistance de chauffage intégré, et qui se mettra en route la nuit pendant les heures creuses.

Si vous prévoyez un délesteur dans votre installation électrique, délesteur qui coupe une des résistances de votre chaudière électrique pendant que le ballon d'eau chaude chauffe, vous n'avez pas de puissance supplémentaire à prévoir sur votre abonnement EDF.
D'autre part le ballon se met en marche pendant les heures creuses, donc la nuit, période pendant laquelle certains baissent la température.
Le délesteur, en coupant une résistance de la chaudière, permet d'accompagner cette baisse en toute transparence.
Je n'ai jamais su, en 6 ans, quand le ballon d'eau chaude était en marche, c'est totalement transparent.

S'il fallait indiquer un inconvénient du ballon d'eau chaude séparé, c'est lorsque vous rentrez de vacances en ayant coupé l'électricité pendant celle-ci, pas de douche chaude avant plusieurs heures. Vécu...
Si vous installez un ballon trop petit en volume, vous pouvez vous retrouver sans eau chaude si vous recevez du monde chez vous.

Petits inconvénients et économie, tous les avantages et prix élevés à l'installation et à l'usage, à vous de choisir.

 

Votre consommation électrique :

Vous connaissez certainement votre consommation actuelle pour le chauffage et pour l'eau chaude sanitaire.
Cette consommation est en m3 de gaz, en L de fuel, en stère de bois et pas en kWh.
La première chose à faire est de trouver l'équivalence entre votre énergie actuelle et l'énergie électrique, je vous propose ce tableau.
Ce tableau indique, par exemple, 10.4 kWh pour 1 L de fuel.
Si je prends ma dernière consommation de fuel, 1350 L, un rapide calcul donne : 1350 * 10.4 = 14040 kWh.
Ce calcul est faux.
Si je l'indique, c'est parce que je l'ai lu dans vos emails...

Pourquoi est-il faut ?
Simplement parce les coefficients de conversion considèrent que 100 % de l'énergie initiale, fuel, gaz, bois, passe dans le chauffage.
Mais une partie de la chaleur sort par la cheminée, c'est autant qui ne chauffe pas la maison.
Par contre, avec le chauffage électrique, toute l'énergie reste dans la maison.

Dans le coefficient de conversion, il faut tenir compte du rendement de votre chaudière actuelle.
Une très vieille chaudière à charbon reconvertie au fuel avec un brûleur à un rendement de 65 ou 70%.
Ma vieille chaudière fuel avait un rendement de 76% environ.
Si vous ne savez pas, partez sur un rendement de 80 %.
Enfin, si vous avez une chaudière à condensation, un rendement de 85% n'est pas une utopie.

Reprenons notre calcul : 1350 * 10.4 * 76 / 100 = 10670 kWh. (76% = 76 / 100)
Voilà une valeur plus sympathique, c'est 3370 kWh de moins que le calcul sans tenir compte du rendement.
À 0.1081 € le kWh, c'est 364 € de moins sur la facture. Voilà qui change la donne !!!
0.1081 €/kWh est un prix moyen, 0.1311 € heure pleine, 0.0893 € heure creuse, répartis 45% / 55%.

Un rapide calcul (fin mai 2012) donne :

• 10670 * 0.1081 = 1153 € pour l'électricité.
• 1350 * 0.93 = 1255 € pour le fuel.

Avantage au chauffage électrique 102 €, à vérifier en ajoutant le supplément de prix de l'abonnement EDF (-66.12 €) et en retranchant le prix de l'entretien de la chaudière (+113 €) : 102 +113 - 66.12 = 148.88 €.
Le calcul 2012 est plus intéressant de celui réalisé à l'époque...

 

Puissance à installer :

Les choses sont plus délicates pour ne pas se tromper.

Si vous vous trompez en prenant une chaudière plus puissante, vous allez devoir prendre un abonnement EDF d'une puissance supérieure.
En novembre 2020, l'abonnement jour / nuit de 12 kVA est à 203.16 €, celui de 15 kVA est à 232.56 €, celui de 17 kVA est à 265.56 € chez Total Direct Energie.
Ce n'est pas une catastrophe, mais c'est évitable.

Le calcul par la surface ne me semble pas bon, parce que la déperdition thermique se fait par les murs, les fenêtres et le toit.

Mon ancienne maison faisait 8x8 m au sol, sur 3 étages de 2.80 m en comptant les dalles.
Le sous-sol était enterré de 90%.
C'était une maison 2 faces, mais avec un décalage de 1/3 en profondeur.
Face 1 nord : 8 * 2.8 * ( 3 - 0.9 ) = 47 m²
Face 2 sud : 8 * 2.8 * ( 3 - 0.9 ) = 47 m²
Face 3 est : 8 * 2.8 * ( 3 - 0.9 ) * 0.33 = 15.5 m²
Face 4 ouest : 8 * 2.8 * ( 3 - 0.9 ) * 0.33 = 15.5 m²
Enfin il y a le toit, 2 pentes à 40° : 8 * 8 / cos(40) = 83.5 m².
La surface totale avec l'extérieur était de 208.5 m².
Pour cette surface, une puissance de chaudière de 8 kW est suffisante, et même 6 kW 95% du temps.

Ce calcul fait des hypothèses simplificatrices.
Il considère que mur, fenêtre et toit ont la même déperdition thermique.
Il considère aussi que le sous-sol enterré n'a pas de déperdition thermique.

Si vous pensez que l'hypothèse est juste, que vous faites de même pour votre maison, alors une simple règle de trois suffit pour connaître la puissance à installer dans votre cas.
Par exemple, si vous trouvez pour votre habitation 254 m², alors vous devez installer une puissance de chaudière de 8 / 208.5 * 254 = 9.7 kW.

Si vous pensez que l'hypothèse n'est pas juste, il est possible d'affiner.

• Par exemple ajouter la surface des murs et du plancher du sous-sol, avec l'hypothèse que la perte thermique est 20% de celle des murs extérieurs :
  8 * 2.8 * 0.9 * 4 = 80.6 m² pour les 4 murs, 8 * 8 = 64 m² pour le sol, total 144.64 m2 dont nous ne prenons que 20% = 28.9 m².
  Vous ajoutez ces 28.9 au 208.5 = 237.4 m², et vous calculez votre maison de la même façon.
• Un autre exemple est de prendre la surface du toit avec une déperdition différente de celle des murs, ce qui se traduit par une correction de la surface, et le calcul de la même façon pour votre maison.

Vous n'aurez jamais un calcul rigoureusement exact.
Vous aurez un calcul approché, qui vous permettra d'estimer sans trop vous tromper ce qu'il faut installer.
Dites-vous bien qu'une erreur de 1 kW avec cette méthode est de loin préférable à une erreur de 5 ou 10 kW si vous suivez les conseils de votre installateur habituel.

 

Avec une maison "normalement isolée" au niveau du toit, des vitrages et de la porte d'entrée, je serai très surpris qu'une chaudière de 12 kW avec deux résistances de 6 kW, dont la deuxième résistance peut être commutée à 0, 2, 4 ou 6 kW ne suffisent pas dans la majorité des cas.
Maintenant, si votre maison est moins bien isolée, le chauffage central électrique n'est pas la bonne solution.

 

Dôme Acoustique