Chaudière à cogénération : produisez de l’énergie thermique et électrique
La chaudière à cogénération est un chauffage économique et écologique éligible aux aides à la rénovation énergétique. Outre la production du chauffage et de l’eau chaude sanitaire, elle vous permet également de générer votre propre électricité et d’ainsi réduire votre facture énergétique à tous les niveaux (chauffage, eau chaude sanitaire, éclairage, électroménager…). Véritable solution d’autoconsommation, elle est aussi plus respectueuse de l’environnement que des chaudières classiques.
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Fonctionnement d'une chaudière à cogénération
La chaudière à cogénération à haut rendement énergétique génère à la fois de la chaleur et de l’électricité. On parle aussi de chaudière électrogène. S’il ne s’agit pas à proprement parler d’un équipement à énergie renouvelable, son efficacité énergétique saisonnière élevée lui permet de limiter son impact écologique.
D’une part, la combustion produit de l’énergie thermique qui chauffe l’eau du circuit de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire.
Cette eau est distribuée aux radiateurs et aux éventuels planchers chauffants hydrauliques, qui diffusent de la chaleur dans les pièces où ils sont installés. Elle sert aussi à chauffer votre ballon d’eau chaude.
Il s’agit bien souvent d’une chaudière à condensation THPE (très haute performance énergétique) dont le fonctionnement repose sur la récupération de la chaleur des fumées de combustion.
D’autre part, la vapeur générée par la combustion fait tourner un moteur qui produit de l’électricité. Cette production d’électricité peut être utilisée pour alimenter les équipements électriques de votre logement. Son surplus ou sa totalité peuvent aussi être revendus au réseau de distribution électrique. Par étapes :
- le brûleur génère de la chaleur qui sert à chauffer l’eau du circuit de chauffage et de l’eau sanitaire par la combustion du gaz ;
- les vapeurs de combustion font tourner le moteur ou la turbine (ou une pile à combustible pour certains modèles) ;
- l’énergie mécanique générée par le mouvement active un alternateur qui génère de l’électricité servant à la consommation électrique du foyer.
Les différents types de chaudières à cogénération
La chaudière à cogénération la plus utilisée par les particuliers est la chaudière micro cogénération. On parle également de chaudière à moteur Stirling, à combustion externe. Sur le principe de la thermodynamique, les gaz de combustion sont soumis à compression et à détente, phénomènes d’alternance entre chaud et froid venant activer les pistons du moteur Stirling. Ce fonctionnement est à la base de la production de chaleur.
La mise en mouvement de ces pistons vient activer un alternateur qui convertit l’énergie mécanique en électricité.
Le moteur Stirling présente l’avantage de vibrer de manière modérée et donc de limiter les nuisances sonores. Le rendement énergétique d’une chaudière à micro cogénération peut atteindre les 115 %, dépassant même celui d’une chaudière gaz à condensation THPE.
Mais d’autres modèles peuvent parfois se retrouver chez les particuliers, comme :
- la chaudière à pile à combustible, qui génère de l’électricité sans phénomène de combustion ni mise en mouvement du moindre élément. Concrètement, l’appareil se base sur la décomposition de molécules d’hydrogène et les associe à de l’oxygène capté dans l’air ambiant. C’est un réacteur qui vient ensuite changer cette réaction chimique en chaleur et en électricité;
- la chaudière à combustion interne, que l’on appelle aussi groupe électrogène. Les pistons sont mis en mouvement par une succession de phénomènes : aspiration (d’un mélange d’air et d’essence), compression (de la substance mélangée), explosion (mouvement du piston sous pression des gaz), échappement (évacuation des gaz de combustion).
Avantages d'une chaudière à cogénération
- le haut rendement énergétique d’une chaudière à cogénération ou d’une chaudière à micro cogénération vous permet de faire d’importantes économies d’énergie en comparaison d’une chaudière classique, voire d’une chaudière THPE. Cela vous permet de faire baisser le montant de vos factures de chauffage, de production d’ECS;
- vous générez vous-même au moins une partie de votre propre électricité, ce qui vous rapproche d’une situation d’autoconsommation. Vous pouvez même revendre les surplus à votre distributeur d’électricité, ce qui constitue un apport supplémentaire. Là aussi, vous faites diminuer le montant de vos factures d’électricité, voire faites des bénéfices;
- en restituant davantage de chaleur pour une consommation inférieure de combustible, vous émettez moins de gaz à effet de serre ou de gaz polluants. L’empreinte écologique de votre système de chauffage est donc diminuée grâce à cette réduction des émissions de CO2;
- rénover votre système de chauffage avec une chaudière à cogénération ou une chaudière à micro cogénération améliore le statut énergétique de votre logement, donc sa valeur verte et vos bénéfices à la revente si vous êtes propriétaire;
- si vous êtes propriétaires bailleurs, une étiquette énergétique supérieure à F ou G fait sortir votre bien immobilier du statut de passoire thermique. L’installation d’une chaudière à cogénération ou d’une chaudière à micro cogénération fait partie des opérations vous aidant à y parvenir et donc à ne pas être concerné par l’interdiction de louer des passoires thermiques;
- la chaudière à cogénération est éligible aux aides à la rénovation énergétique telles que la prime énergie CEE (certificats d’économies d’énergie), MaPrimeRénov’, l’éco-prêt à taux zéro (éco-PTZ), la TVA à 5,5% ou encore le chèque énergie.
Évaluation des coûts d'installation d'une chaudière à cogénération
Le prix d’une chaudière à cogénération dépend du modèle choisi :
| Type de chaudière à cogénération | Prix moyen |
|---|---|
| Chaudière à micro cogénération (moteur Stirling) | Entre 10 000 et 20 000 euros |
| Chaudière électrogène | Entre 10 000 et 20 000 euros |
| Chaudière à pile à combustible | Entre 15 000 et 25 000 euros |
Le coût de l’installation de cogénération peut venir ajouter entre 1 500 et 2 500 euros supplémentaires à l’opération.
Plus largement, le montant total de vos travaux varie selon la marque de l’appareil, sa puissance, les différents travaux annexes (raccordements électriques, etc) ou encore l’installateur en charge du chantier.
Comment optimiser l'efficacité de votre chaudière à cogénération ?
Vous avez trois moyens d’optimiser l’efficacité de votre chaudière à cogénération en matière de chauffage, à savoir en améliorant l’enveloppe thermique de votre logement, en raccordant la chaudière à des diffuseurs de chaleur performants et en associant à votre système des régulateurs thermiques efficaces :
- une bonne isolation thermique limite les déperditions de chaleur et permet de conserver celle-ci à l’intérieur de votre logement, donc de moins solliciter votre chaudière à cogénération. En bonus, elle améliore aussi votre confort thermique en été en gardant des températures agréables à l’intérieur ;
- vous pouvez raccorder des radiateurs basse température ou un plancher chauffant hydraulique basse température à votre chaudière à cogénération. Ces diffuseurs de chaleur utilisent une eau chauffée entre 35 et 50 °C, contre entre 70 et 90 °C avec des radiateurs classiques. Cela vous permet de réduire la consommation de votre équipement pour un confort thermique identique ;
- vous pouvez utiliser des thermostats modulants, des robinets thermostatiques ou encore des sondes de température extérieures afin de programmer l’intensité de chauffe de votre installation en fonction des pièces, de vos absences, ou encore des changements climatiques à l’extérieur de votre logement.
