Les économies d'eau chaude

Le sommaire des infos et concepts des maisons passives

L’article « Les besoins d’eau chaude » précise, référence à l’appui, que la quantité moyenne d’eau utilisée au quotidien est, en France, de 150 litres par personne. Bains et douches représentent près de 40 % de la consommation, soit 60 litres par jour et par personne, et la quasi-totalité des besoins en eau chaude. Le besoin spécifique d’énergie pour son chauffage peut atteindre et même dépasser les 38kWhu/m2SHab/an à comparer au besoin maximum de chauffage des maisons passives certifiées qui est de 15kWhu/m2SHab/an.

L’article « Optimisation de la production d’eau chaude » indique les différents moyens pour arriver à réduire la facture. Le meilleur, le plus efficace et de très loin le moins cher, est celui qui consiste simplement à limiter la consommation globale d’eau, et plus particulièrement celle nécessaire à la douche. Cette seule action limitera, de fait et simultanément, une très grande partie de l’énergie nécessaire à son chauffage.

Les équipements utiles pour atteindre ce résultat sont très simples. En dehors de ceux nécessaires à la réduction globale de la pression du réseau d’adduction d’eau potable, ils sont à la disposition de chacun dans pratiquement toutes les grandes surfaces commerciales, notamment les magasins de bricolage. Qu’ils agissent sur la facilité d’utilisation de l’eau chaude, son débit, sa pression ou sur son mixage avec l’air, le rôle des appareils hydroéconomes est de provoquer ces économies à l’insu de l’utilisateur qui doit percevoir un confort identique ou supérieur à celui qu’il ressentirait normalement. Cet aspect est déterminant pour limiter les effets rebonds qui consisteraient, par exemple, à utiliser l’eau plus longtemps ou, bien pire, à supprimer ces équipements s’ils étaient jugés inconfortables.

Cet article ne concerne que la réduction de la consommation d’eau chaude, celle qui nécessite l’usage d’énergie.

Réduction de la pression globale

La pression de l’adduction d’eau peut atteindre et dépasser les 8 bars soit, pour simplifier, 8kg/cm2. Cette pression est beaucoup trop importante. Certains appareils n’y résisteront pas ou tomberont fréquemment en panne. Le réseau sera soumis à rude épreuve avec des risques de coups de bélier, les chocs résultants des changements brutaux de débits notamment lors de la fermeture rapide des robinets. Des bruits peuvent également apparaître, dans les mêmes conditions, du fait des vibrations qui sont provoquées.

Un réducteur de pression doit être mis en place en tête de réseau, à l’intérieur de la construction juste après le compteur. La pression doit être limitée à 3 ou 4 bars. Une mesure de contrôle doit être effectuée. Pression et débit étant liés, le fait de réduire la pression diminue les débits qui, au final, correspondent simplement à ce qu’ils auraient dû être et à l’habitude que nous en avons. Il n’y aura donc pas modification du confort normal.

Le réducteur de pression prévu sur le réseau d’adduction d’eau ne peut pas réellement être considéré comme un système d’économie d’énergie. Il n’est là que pour rétablir une situation de pression normale. Il faut donc mettre en place des systèmes réellement économiques. Ces équipements sont des appareils hydroéconomes.

La robinetterie

Les appareils hydroéconomes les plus connus ne sont autres que les mitigeurs et les robinets thermostatiques.

Les mélangeurs, encore utilisés parce que ce sont les équipements les moins chers, sont munis de 2 commandes séparées, une pour l’eau chaude et l’autre pour l’eau froide. Le mélange de l’eau à leur sortie permet d’atteindre la température souhaitée. Le réglage est souvent difficile à obtenir et doit être refait systématiquement après chaque arrêt avec un volume de perte d’eau et d’énergie important. Ce type de robinet ne permet pas, entre autre, de couper l’eau de la douche pendant la toilette parce qu’il est très difficile de le réactiver rapidement, dès que le rinçage est nécessaire, avec un confort identique à ce qu’il était auparavant.

Les mitigeurs ne comportent qu’une seule commande, en forme de levier, pour régler simultanément la température et le débit. Le mélange eau chaude et froide est facile à régler puisqu’il suffit de repérer la position de la commande et de la remettre dans la position initiale, si elle a été bougée, pour qu’il soit immédiatement réalisé correctement. Cette facilité d’usage limite les pertes d’eau et d’énergie. Couper l’eau pendant la douche pour la réutiliser quelques minutes plus tard, dans les mêmes conditions, avec le minimum de perte de confort, ne pose généralement aucun problème.

Les robinets thermostatiques ont deux commandes, une pour la température et une pour le débit. Les bonnes proportions entre eau froide et eau chaude sont régulées par le thermostat. Les pertes d’eau et d’énergies dues aux réglages sont encore minimisées.

L’économie d’eau que permettent les mitigeurs, grâce notamment à leur installation en lieu et place des mélangeurs des douches, peut se chiffrer en dizaine de m3 parce que l’eau peut facilement être coupée puis relancée avec un minimum de changement des conditions d’usage. Trois minutes d’arrêt à chaque utilisation représentent entre 18 et 36 litres économisés à chaque utilisation, suivant que le débit est plutôt de 6 l/min ou de 12 l/min. Ce volume qui peut paraître faible représente pourtant entre 6,6m3 et 13,2m3 par an et par personne. Pour une famille de 4 personnes, le volume économisé est compris entre 26 et 53m3 d’eau chauffée!!! Imaginez le résultat au niveau national. L’économie ainsi obtenue peut représenter jusqu’à 30 % de la consommation quotidienne moyenne de la douche en France et 25% de la consommation globale d’eau chaude. L’énergie économisée varie dans les mêmes proportions.

L’utilisation d’un mitigeur à la place d’un mélangeur peut permettre d’économiser
1/3 du volume de l’eau et de l’énergie nécessaire à chaque douche

Les mélangeurs devraient être totalement interdits pour cet usage. La faible différence de prix avec les mitigeurs ne justifie pas qu’ils puissent encore être utilisés. L’usage d’un mitigeur ne semble pas pouvoir créer un effet rebond indésirable par rapport au mélangeur, et ce d’autant plus qu’ils peuvent donner le sentiment d’éviter le gaspillage parce que l’eau qui coule inutilement se voit et s’entend.

Les aérateurs régulés

Il existe plusieurs types d’aérateurs. Ceux généralement fournis d’origine avec les robinets ne servent qu’à assurer un meilleur confort d’usage. D’autres, vendus séparément, sont régulés et limitent le débit à un niveau fixe, prédéterminé quelle que soit la pression. La réduction de la consommation d’eau est alors réelle. Lorsqu’il s’agit d’eau chaude, l’énergie est économisée les mêmes proportions. Le choix du débit, qui dépend du matériel choisi, doit être réalisé au moment de l’achat. Il peut descendre à 4,5 l/min au lieu des 10 à 15 classiquement obtenus.

En sus de la réduction des débits, les aérateurs mélangent l’eau et l’air grâce à l’effet Venturi. Une augmentation localisée de la vitesse d’écoulement de l’eau dans l’appareil crée une dépression qui permet d’aspirer de l’air et de le mixer à l’eau. L’effet de mousse donne l’impression que le débit n’a pas varié alors qu’il a pu être divisé par 2 ou plus.

Les aérateurs régulés peuvent diviser les débits par 2 et parfois plus

Les douchettes à effet Venturi

Il existe des douchettes qui intègrent ce mode de fonctionnement. D’autres principes physiques peuvent également y être mis en œuvre avec des résultats similaires.

Les douchettes à effet Venturi peuvent réduire les débits de la douche de 40 à 60 %

Le couplage des solutions

Le réducteur de pression du réseau d’adduction d’eau, qui ne fait que rétablir une situation normale, ne réduit pas la commotion normale d’eau.

Le mitigeur de la douche peut réduire le volume d’eau utilisé d’environ 30 % par rapport à celui nécessaire avec un mélangeur, mais ce résultat ne peut pas être considéré vraiment fiable parce qu’il dépend totalement des comportements individuels. Les mitigeurs sont beaucoup moins efficaces pour les autres usages que la douche.

Le fonctionnement des aérateurs régulés ou des douches à effet Venturi est, par contre, d’une efficacité à toute épreuve. Dans le pire des cas, l’économie qu’ils permettent de réaliser est supérieure à 40 %.

Le couplage du mitigeur avec une douchette hydroéconome peuvent permettre une économie globale évaluée à 50 %. Le besoin d’énergie nécessaire à le production d’eau chaude, estimée à 38kWhu/m2SHab/an, dans l’article « Les besoins d’eau chaude », est alors réduit à 19kWhu/m2SHab/an. Avec ces seuls équipements, il est à peine supérieurs à celui du chauffage d’une maison passive certifiée qui est pourtant limité à 15kWhu/m2SHab/an. Avec un taux d’économie d’énergie de 60%, besoins d’énergie pour la production d’eau chaude et pour le chauffage sont équivalents.

Un prix dérisoire

Les équipements proposés ci-dessus pour réduire la facture d’eau ont un prix dérisoire au regard des économies qu’ils produisent. L’installation d’un réducteur de pression ne coûte que quelques centaines d’euros quand elle nécessite l’intervention d’un plombier. Le prix d’une douchette à effet Venturi ou le supplément de prix d’un mitigeur par rapport à un mélangeur ne représentent que quelques dizaines d’euros. Les aérateurs régulés, qui sont pourtant parmi les équipements les plus efficaces décrits ici, sont les moins cher puisqu’ils ne valent que quelques euros.

Des systèmes passifs sans entretien

Contrairement a tous les systèmes de production d’énergie, les équipements hydroéconomes n’ont besoin d'aune source d’énergie et ne nécessitent pratiquement aucun entretien. Si les matériaux utilisés sont de bonnes qualités, ils pourront durer plusieurs dizaines d’années sans aucune intervention.

L’investissement dans l’ensemble des équipements décrit est généralement rentabilisé en moins d’un an. Que ce soit en neuf ou en rénovation, en construction classique ou passive, l’investissement dans les systèmes d’économie d’énergie est donc absolument indispensable.

Pour des informations complémentaires

L’inventaire des appareils hydroéconomes, version 2010, réalisé par le CREAQ, Le Centre Régional d’Eco-énergétique d’AQuitaine, vous donnera plus de détails sur tous les appareils hydroéconomes, même ceux qui n’ont pas d’impact sur la consommation d’énergie.

Pour connaître les produits

Pour connaître les produits qui permettent d’économiser l’eau simultanément à l’énergie pour la chauffer et savoir ou les trouver rendez vous sur la page « Les équipements hydroéconomes » de la rubrique composants des maisons passives.

En résumé :

  • La pression de l’adduction d’eau potable doit être limitée à 3 ou 4 bars
  • Réducteur de pression, mitigeurs, aérateurs régulés et douchettes hydroéconomes sont les systèmes d’économie d’eau les plus efficaces et les moins chers
  • Les appareils hydroéconomes les plus efficaces sont ceux des douches
  • L’efficacité des équipements hydroéconomes peut atteindre et dépasser 50%


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