Maison neuve : un chauffage 100 % électrique, c'est possible ?

Depuis la Réglementation thermique 2012 (RT 2012), le chauffage électrique direct, dit « effet Joule », n’est plus en odeur de sainteté dans la maison neuve. Et à partir du 1er janvier 2022, la Réglementation environnementale 2020 (RE 2020) entérine quasiment sa disparition. « Sur le plan énergétique, la RE 2020 réemploie les bases de la RT 2012 », confirment les experts du Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (Cerema). « Le Gouvernement souhaite empêcher le retour massif du radiateur électrique car, s’il est peu coûteux à installer, ce mode de chauffage est cher à l’usage et pèse fortement sur le réseau électrique au plus fort de l’hiver », affirmait Barbara Pompili, ministre de la Transition écologique, lors de la présentation de la RE 2020.

Des propos qui signent la fin de l’effet Joule. Si le 100 % électrique fait définitivement partie du passé dans la maison neuve, la pose ponctuelle de radiateurs électriques restera néanmoins encore possible, mais sous certaines conditions. « Le chauffage électrique pourra être utilisé en mode composite, couplé soit avec des Pac air/air ou des poêles à granulés », précise Christophe Thébault, directeur marketing pompes à chaleur et chaudières chez Atlantic. Situation confirmée par Hervé Chavet, directeur technique, recherche et développement du groupe Hexaôm, premier constructeur français. « Nous construisons vraiment très peu de maisons 100 % effet Joule. On en fait un peu, mais associées à une pompe à chaleur ou un poêle à granulés. »

Combiner radiateurs électriques et pompe à chaleur restera possible. C'est une solution destinée aux budgets serrés. © Daikin

Une énergie pénalisée

Quelle que soit la réglementation, la maison effet Joule est très lourdement pénalisée par les moteurs de calcul des études thermiques. Malgré une production électrique majoritairement décarbonée (72 % provient des centrales nucléaires et 12 % des barrages hydro-électriques), cette énergie n'est pas favorisée dans les maisons neuves. Tout simplement parce qu’elle n'est pas d’origine naturelle. C'est une énergie qui, contrairement au bois, doit être produite en transformant une ressource naturelle (uranium, eau, gaz, fioul, charbon). La production et les pertes inhérentes durant le transport consomment de l’énergie. Le législateur a considéré à l’époque qu’il fallait consommer 2,58 kW pour obtenir 1 kW d’électricité. Dans la RE 2020, ce coefficient a été abaissé à 2,3, mais ce n'est pas pour favoriser les radiateurs « effet Joule ». Le coefficient a été diminué afin de tenir compte de l’évolution prévisionnelle du mix électrique au cours de la durée de vie des bâtiments. Selon l'Ademe, « l’optimisation économique de l’évolution du système électrique français conduit à une part d’EnR de 85 % en moyenne en 2050, et de plus de 95 % en 2060 ». Concernant les kg équivalents CO2 par kilowattheure d'énergie finale, le chauffage électrique subit aussi la plus forte pénalisation (0,079) contre 0,024 pour le bois.

Dans le cadre de la RT 2012, les constructeurs construisaient très peu de maisons 100 % effet Joule. « Il faut tellement isoler le bâti et chercher des points de Cep pour compenser la consommation que nous avons renoncé à développer plus avant la maison effet Joule. Une maison de ce type coûte en plus environ 8 à 10 % plus cher », précise le directeur technique des Demeures Caladoises. Déjà marginal (- 5 % des maisons) dans l’ancienne réglementation thermique, ce taux devrait décroître rapidement avec la RE 2020. Et faire définitivement disparaître l’effet Joule des maisons neuves. Une page se tourne…

Du CEP au CEPnr

Le Coefficient d’énergie primaire (CEP) de la RT 2012 représente la consommation conventionnelle d’énergie primaire de la maison, portant sur les consommations de chauffage, de refroidissement, d’éclairage, de production d’eau chaude sanitaire et d’auxiliaires (pompes et ventilateurs).
Dans la RE 2020, le CEP de la RT 2012 est remplacé par le CEPnr (consommation en énergie primaire non renouvelable). Il ne tient pas compte des énergies renouvelables ou récupérées. Du coup, ce changement incite fortement les maîtres d’œuvre à remplacer les énergies fossiles et nucléaires par des énergies renouvelables.

Électricité : pourquoi dit-on effet Joule ?

Les professionnels de la maison appellent souvent le chauffage électrique effet Joule. Il tire son nom du physicien anglais éponyme qui a découvert le phénomène physique de transformation de l’électricité en chaleur. Lorsqu’on fait passer du courant dans un conducteur, les électrons heurtent les atomes des matériaux qui le composent. Ces atomes se mettent alors à vibrer et sous l’effet des chocs et des frictions, une partie de l’énergie électrique se transforme en chaleur. C’est ce qui se passe dans les résistances des radiateurs ou des planchers chauffants.

Des adaptations qui coûtent cher

Dans la RT 2012, pour rendre compatible le chauffage électrique et le faire « passer », le bureau d’étude thermique va devoir gagner des points de CEP, ici et là, en travaillant sur le bâti et les équipements. Tout kilowatt gagné est alors bon à prendre. « Pour rester dans un surcoût économique raisonnable, toutes les maisons ne se prêtent pas à l’effet Joule. L’architecture et l’orientation sont les deux facteurs les plus importants. Plus il y a de surface de murs, plus il y a de déperditions à compenser », pointe Hervé Chavet. Il n’existe pas de solution unique, mais tout un éventail de possibilités qui permettent de faire rentrer le projet dans les clous de la RT. Attention cependant à l’obtention de l’attestation de conformité à la RT 2012 qui n’est pas facile à décrocher. « Notre maison test qui intégrait les meilleurs équipements est passée tout juste sous le seuil des 50 kW/m2.an ! », ajoute le Directeur technique des Demeures Caladoises.

Tout dépend de la localisation, de l’orientation, du type d’architecture, des matériaux mis en œuvre et du nombre de kilowatts à gagner. Pour rendre la maison compatible, la pose de panneaux photovoltaïques en autoconsommation sur la toiture peut être l’une des solutions à mettre en place. Elle permettra de gagner 12 à 15 kW pour un coût raisonnable. Autre piste, remplacer le chauffe-eau thermodynamique par un modèle solaire individuel. Le gain estimé se situe entre 2 et 12 kW. La gestion automatisée des volets roulants permet aussi de gagner entre 3 et 8 kW. La perméabilité du bâti est essentielle avec un gain entre 1 et 6 kW en passant de 0,6 m3/(h.m2) à 0,2/0,3 m3/(h.m2). Mais force est de constater que ce travail n’est pas simple. Comme le souligne le directeur technique des Demeures Caladoises, « la maison effet Joule que nous avons testée était sur-isolée, nous avions installé une VMC double flux, de la domotique sur les ouvrants pour gagner quelques points. Nous avions mis en œuvre tout ce qui était à disposition. Et malgré cela, elle ne pouvait pas être bâtie au-dessus de 400 m d’altitude ! ».

Quelle solution envisager ?

A défaut d’une maison chauffée à 100 % avec un chauffage électrique « effet Joule », il reste possible d’associer des radiateurs dans les pièces secondaires à une pompe à chaleur air/air ou à un poêle à bois dans la pièce principale. Jouer la carte de la complémentarité, c’est souvent un choix économique, notamment chez les primo-accédants. Ces combinaisons présentent l’avantage de répondre à l’exigence de recours à une énergie 100 % renouvelable sans pour autant pénaliser le bilan de la maison. Pour un coût d'installation et d'usage compétitif.

Associer un poêle à granulés performant (à partir de 4 000 €) dans le séjour, des panneaux rayonnants dans les autres pièces et un ballon thermodynamique (3 000 €) pour l'eau chaude sanitaire est de loin la formule la moins chère pour un bon niveau de confort ! Cette combinaison est parfaitement adaptée aux maisons de moins de 100 m2 conçues sur un seul niveau.

Autre possibilité, combiner les radiateurs électriques avec une pompe à chaleur air/air. Le chauffage de la pièce de vie du rez-de-chaussée est assuré par la Pac. Dans les pièces de nuit et de service, qui n'ont pas besoin d'être trop chauffées dans la journée, des radiateurs électriques muraux peuvent être installés. L’investissement est peu élevé (entre 6 000 et 10 000 €) et, en plus, il est possible de refroidir la pièce l'été.

Uniquement des radiateurs modernes

S’il est possible d’installer des radiateurs électriques sous certaines conditions, il n’est pas question pour autant d’opter pour des « grille-pains » ! Cette technologie d’un autre âge, énergivore et peu confortable, n'est d'ailleurs pas prise en compte dans les moteurs de calcul d’études thermiques. Seules deux catégories d’appareils sont concernées : les rayonnants et les radiateurs à accumulation, tous deux très performants. Les panneaux rayonnants sont nettement plus performants que les convecteurs de première génération, ils transmettent la chaleur dans toute la pièce. Des modèles à la fois économes en énergie et très design. Contrairement à la plupart des radiateurs électriques dont la chauffe est immédiate, le radiateur à accumulation possède la particularité de chauffer en différé. La chaleur est d’abord produite par les résistances électriques intégrées dans le radiateur puis stockée dans un bloc accumulateur composé de matériaux réfractaires (brique, stéatite, fonte, etc). Une fois la chaleur accumulée, elle est alors diffusée progressivement par rayonnement.

Les radiateurs électriques ne seront autorisés dans la RE 2020 que dans les pièces secondaires en complément d'un poêle à bois ou d'une pompe à chaleur. © Atlantic

Mieux vaut installer des chauffages dits « intelligents ». Ils fonctionnent comme le « stop and go » des voitures. C'est un gage d'efficacité et d'économie d'énergie. Ce sont des produits dotés de fonctionnalités diminuant la consommation énergétique. Un radiateur peut s'arrêter par exemple dès qu’une fenêtre ouverte est détectée. Grâce à sa programmation hebdomadaire, des plages de fonctionnement peuvent être définies selon les besoins. Certains modèles bénéficient également de la fonction apprentissage. Le radiateur observe, analyse le mode de vie des occupants pour définir un fonctionnement adapté très économique. Il apporte le confort demandé quand nécessaire et diminue la température de quelques degrés par rapport à la température de consigne s’il détecte qu’il n’y a plus personne dans la pièce… On peut enregistrer jusqu’à 45 % d’économies chaque année par rapport à un modèle classique.