Comment calculer les KW pour chauffer une maison ?

Les données à prendre en compte pour calculer les besoins de chauffage de son logement

Avant de se lancer dans des calculs un peu plus complexes il est important de définir certaines notions clés. Tout d’abord, les calculs qui suivent sont effectués sans prendre en compte d’éventuels travaux que vous auriez pu réaliser (amélioration de l’isolation, installation de triple vitrage, etc.), dans ce cas nous vous invitons à réviser votre coefficient G (coefficient d’isolation) indépendamment de l’année de construction.

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Aussi, les calculs que nous donnons se basent uniquement sur les besoins en chauffage de votre logement. Ils n’impliquent en rien la production d’eau chaude sanitaire. Si le système de chauffage est censé s’occuper des deux, vous devrez également l’ajouter. Si vous avez besoin de 18 kW en chauffage mais que la chaudière s’occupe également de l’eau chaude sanitaire, vous devrez alors choisir un modèle situé entre 24 et 28 kW.

Voici également la définition des abréviations que nous allons utiliser :

• DT : déperditions thermiques
• kW : kilo Watts
• kWh : kilo Watts par heures
• G : coefficient d’isolation
• V : volume en m³
• Vh : volume habitable en m³
• ΔT : écart de température (T° consigne – T° base)
• Sdép : surfaces totales des parois déperditives en m²
• R : coefficient de pertes de la ventilation
• n : rendement global de la production sur l’année
• C : consommation en kWh
• i : intermittence de chauffe
• PCI : pouvoir calorifique inférieur (kWh/kg ou kWh/litre)

On utilise le terme de déperditions thermiques ou DT

Bien que l’on veuille connaître ses besoins en kW, on parle de déperditions thermiques en kW. Elles représentent le flux de chaleur qui se propage de l’intérieur du bâtiment vers l’extérieur (du chaud vers le froid) soit par convection, soit par conduction, soit par rayonnement. Pour faire plus simple, les déperditions thermiques correspondent aux besoins en chaleur d’un bâtiment pour maintenir la température voulue en toutes circonstances.

Le problème c’est que cette grandeur évolue rapidement et surtout en fonction des saisons et du climat. Donc pour calculer précisément cette donnée nous allons avoir besoin de connaître la température la plus froide de l’année, les relevés de caractéristiques thermiques du bâtiment, de son niveau d’isolation, de son département d’habitation ainsi que de l’altitude.

Les différentes méthodes de calcul

Il existe différentes méthodes de calcul pour définir les besoins en puissance pour le chauffage de votre logement. La première méthode est un système d’évaluation rapide souvent utilisé pour donner un ordre de grandeur. Tandis que les méthodes suivantes entrent plus dans les détails et permettent d’affiner votre sélection.

L’évaluation rapide à partir des surfaces

Cette méthode est la plus rapide et permet de rapidement avoir une idée de ses besoins en chauffage. Bien qu’elle soit fortement imprécise et soumise aux aléas rencontrés dans chaque logement, elle permet avant tout de donner un ordre de grandeur.

Ici DT = V x 40 et la valeur est exprimée en Watts

40 est un chiffre donné comme puissance moyenne toutes régions confondues en France. On multiplie donc le volume du logement par 40 et on obtient ses besoins en Watts. Par exemple pour un logement de 200 m³ on obtient :

DT = 200 x 40 = 8000 Watts donc 8 kW

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Avec cette méthode on sait que pour chauffer son logement on a besoin d’une chaudière de 8 kW. Voyons maintenant quelques calculs plus précis.

L’évaluation Promotelec à partir des surfaces

Avant de commencer, sachez que cette méthode n’est applicable qu’aux bâtiments construits après 1989. Ou tout du moins que l’isolation installée dans le logement répond aux normes de cette année et aux années suivantes. Bien qu’imprécise, cette méthode permet tout de même de peaufiner le calcul précédent.

Ici nous allons utiliser le ΔT. Avec le tableau ci-dessous vous allez retrouver votre température de base. La température de consigne est quant à elle de 19°C, il s’agit de la température à maintenir coûte que coûte à l’intérieur du logement.

Par exemple si vous habitez en région parisienne en-dessous de 200 m d’altitude, le ΔT sera de :

ΔT = 19 – (-7) = 26°C

Voici comment procéder pour le calcul :

• d’une maison individuelle : DT = 2 x ΔT x surface habitable
• d’un immeuble collectif (étages extrêmes) : DT = 2 x ΔT x surface habitable
• d’un immeuble collectif (étages courants) : DT = 1,5 x ΔT x surface habitable

En reprenant l’exemple d’une maison individuelle de 100 m² en région parisienne en-dessous de 200 m d’altitude on obtient :

DT = 2 x 26 x 100 = 5200 Watts donc 5,2 kW

L’évaluation par le coefficient G

Le coefficient G représente le coefficient d’isolation de votre bâtiment. Ce dernier est exprimé en Watts par m³°C. Si vous possédez des documents plus précis vous pouvez directement les utiliser. Sinon, voici une liste de valeurs forfaitaires qui permettent de le connaître :

• Isolation norme RT 2012 : 0,22 à 0,35
• Isolation norme RT 2005 électricité : 0,58
• Maison RT 2005 : 0,8
• Isolation norme RT 2005 gaz : 0,92
• BBC rénovation 2009 : 0,47
• Isolation norme RT 2005 : 0,65
• Isolation norme RT 2000 : 0,8
• HPE rénovation 2009 : 0,87
• Maison RT 2000 : 0,9
• Construction après 1980 : 0,9
• Maison années 90 : 1,1
• Construction ancienne isolée : 1,1 à 1,4
• Maison années 80 : 1,1
• Immeuble années 80 : 1,3
• Maison ancienne murs épais non isolée : 1,4 à 1,6
• Bâtiments années 60 : 1,6
• Bâtiments années 50 : 1,8
• Construction très mal isolée : 1,6 à 2
• Véranda : 2,5 à 3

Ici le calcul pour connaître ses besoins en chauffage est le suivant :

DT = G x V x ΔT

Donc pour une maison individuelle située en région parisienne en-dessous de 200 m d’altitude et aux normes RT 2005 d’un volume de 200 m³ on obtient :

DT = 0,8 x 200 x 26 = 4160 Watts donc 4,16 kW

On voit que le calcul se précise. Allons encore un peu plus loin.

L’évaluation par le coefficient Ubat

La méthode d’évaluation par le coefficient Ubat se base sur les réglementations thermiques et les calculs du DPE. Le coefficient Ubat est un indicateur qui prend en compte les performances globales d’un bâtiment en fonction des surfaces déperditives, des ponts thermiques et de la ventilation du logement. Cet indicateur est exprimé en Watts par m²°C. Là aussi, si vous ne possédez pas directement le coefficient Ubat de votre logement veuillez-vous référer aux données suivantes :

• Maison passive : 0,15
• Logement RT 2012 : 0,33 à 0,35
• Maison BBC – Effinergie : 0,36
• Excellente isolation sans ponts thermiques : 0,4
• Logement collectif BBC 2010 à 2012 : 0,48 à 0,60
• Isolation normes RT 2005 : 0,75
• Isolation normes RT 2000 : 0,8
• Maison construite entre 90 et 2000 : 0,95
• Maison construite entre 83 et 89 : 1,15
• Maison construite entre 74 et 82 : 1,4
• Maison non isolée à simple vitrage : 1,8

Cette méthode de calcul nécessite également de connaître le coefficient de pertes dues à la ventilation. Voici ces données :

• VMC auto-réglable : 0,2
• VMC hygroréglable A : 0,14
• VMC hygroréglable B : 0,12

Pour calculer ses besoins en chauffage, voici le calcul à réaliser :

DT = Dp x ΔT

Dp = (Ubat x Sdép) + (R x Vh)

Donc pour une maison individuelle BBC Effinergie – en région parisienne à moins de 200 m d’altitude – équipée d’une VMC hygroréglable A – d’un volume habitable de 200 m³ – avec 60 m² de surfaces déperditives on obtient :

Dp = (0,36 x 60) + (0,14 x 200) = 49,6 W/K

DT = 49,6 x 26 = 1289,6 Watts donc 1,289 kW

L’évaluation à partir des DJU

La méthode de calcul à partir des DJU (Degrés Jour Unifié) permet de connaître son besoin de puissance maximale en fonction de sa consommation d’énergie. Les DJU sont donnés par le SDES d’après les valeurs recueillies par l’INSEE et Météo France. Voici le calcul :

DT = (C x ΔT x n x PCI) / (24 x DJU x i)

Vous devez donc connaître votre consommation annuelle (C), le rendement global de production sur l’année de l’énergie que vous utilisez (n), l’intermittence des temps de chauffe (i) et le PCI de votre énergie. Voyons voir.

Les données sur le PCI : 

• PCI gaz : 0,9
• PCI fioul : 10000 kWh/m³
• PCI propane : 12780 kWh/t
• PCI bois bûches : 4080 kWh/t
• PCU granulés : 4900 kWh/t

Les données sur le rendement global de la production sur l’année (n) :

• électrique : 1
• pompe à chaleur : 2 à 4
• chaudière bois à bûches : 0,75
• chaudière granulés : 0,9
• fioul (dernière génération) : 0,8
• propane (haut rendement) : 0,9
• propane (condensation) : 1,1
• gaz naturel (haut rendement) : 0,9
• gaz naturel (condensation) : 1,1

Les données sur l’intermittence (i) que vous devez calculer :

Prenons l’exemple d’une maison en région parisienne (Yvelines 78) que vous chauffez de 7h à 22h à 19°C et de 22h à 7h (soit 9h) à 16°C (un écart de 3°C) pendant 8 mois cela nous donne :

i = ((DJU x 24h) – (9h x 3°C x Nombre de jours chauffés)) / (DJU x 24h)

i = ((2022 x 24) – (9 x 3 x 240)) / (2022 x 24)

i = 0,87

Maintenant que vous avez toutes les cartes en main, prenons un exemple concret :

Une maison de 100 m² aux normes RT 2000 – hauteur sous plafond moyenne de 3 m – équipée d’une chaudière au gaz à condensation – située dans les Yvelines – température d’ambiance souhaitée de 21°C – consommation facturée 28000 kWh – intermittence de 9h la nuit avec une température consigne de 17°C – chauffée 8 mois – DJU = 2022 on obtient :

Intermittence (i) : ((2022 x 24) – (9 x 4 x 240) / (2022 x 24) = 0,82

DT = (28000 x 26 x 1,1 x 0,9) / (24 x 2022 x 0,82) = 18,11

Ce logement  a donc un besoin maximal de chauffage de 18 kW

Si le logement était chauffé au fioul il faudrait alors calculer différemment. Pour une consommation annuelle de 3000 L de fioul (3 m³) on obtiendrait :

DT = (3 x 26 x 0,8 x 10000) / (24 x 2022 x 0,93) = 13,8

Dans ce cas le logement aurait un besoin de chauffage maximal de 13,8 kW

Voici le tableau des DJU par départements selon les départements :

Source : ministère de la transition écologique