Ceci sont les calculs que j'ai effectué pour mon foyer 2 personnes, en vue de choisir entre un chauffe eau gaz instantané et un ballon d'eau chaude électrique. Le détail des calculs permet de l'étendre le guide pour un foyer de 4, 6, ... personnes.

Conclusion: La différence de coût annuel entre l'eau chaude sanitaire (ECS) production instantané au gaz et l'ECS produit par ballon électrique est de 102€ à 154€ auquel il faut retrancher le coût d'entretien du chauffe eau gaz instantané, (hypothèse 40 à 80L d'ECS par jour sur 330 jours, soit une différence de 102€ pour 40L et 154€ pour 80L d'ECS.)
La différence de coût annuel pour l'ECS produite via un ballon de 100L entre le gaz et l'électricité se situe entre 80 et 130€ par an, (différence plus faible que précédemment à cause du maintien en température du ballon), pour un couple avec l'hypothèse d'une consommation journalière de 40 à 80L d'ECS, et pour 330 jours par an, à quelle il faut retrancher le coût d'entretien annuel de la chaudière gaz.

Pour un couple seul économe, la différence de coût annuel entre ces deux modes de production risque d’être complètement gommé par la différence de frais d'installation (plus élevé pour un chauffe eau gaz instantané) et les coûts d'entretien annuel de la chaudière gaz. Ma préférence est pour le ballon d'ECS électrique (qui peut souvent être installé par soi même).
Pour une famille nombreuse, utilisant beaucoup d'eau chaude, il est probable que l'eau chaude sanitaire (ECS) production instantané au gaz soit la plus économique.


CONSOMMATION JOURNALIÈRE D'EAU CHAUDE :
Une personne seule consomme normalement environ 50 à 60L d'eau chaude à 45°C (Ademe) ou encore environ 40L à 55°C. [calcul pour de l'eau à 55°C : 50L(45°-10°)/(55°-10°) = 40L à 55°C ,l'eau froide est supposée à 10°C]. (l'eau doit être chauffée à 55°C pour lutter contre la légionellose)
Un couple consomme journalièrement 80L d'ECS à 55°C.
Cependant notre consommation, était en moyenne de 19m3 par an, soit 60L par jour en froid et chaud, donc bien inférieure à ces 80L d'eau chaude.

CONVERSION UNITÉS : 1L d'eau chauffé d'un degré nécessite 4,18 kJ (kilojoule ou 4180J) ou encore 4180/3600 = 1,161 Wh (car 1J = 1W pendant 1 seconde)

CONSOMMATION D'ÉNERGIE POUR l'ECS par jour pour un couple :
Pour obtenir 80L d'ECS à 55°C à partir d'une eau à 10°C, il faut donc fournir
80L x (55°C-10°C) x 1,161 = 4,18 kWh par jour pour l'ECS.

COUT COMPARATIF des différentes énergies :
Avec l’électricité, pour chauffer 80L d'eau chaude, il faut dépenser : 4,18 x 0,133 = 0,556€ par jour
Avec le gaz, pour chauffer 80L d'eau chaude, il faut dépenser : 4,18 x 0,058 = 0,242€.
Donc la différence de coût par jour est de 0,314€.
Et donc pour 330 jours par an, avec l'électricité on dépensera : 0,314x330= 103€ de plus que le gaz.

Si l'ECS est produite via un ballon d'ECS, il faut ajouter les déperditions thermiques du ballon : 1,17 kWh par jour pour un ballon de 100L à 55°C soit une différence de coût entre le gaz et l'électricité de 1,17 x (0,133-0,058) = 0,09€ par jour.
0,09 x 330 = 30€ dépensé en plus avec l'électricité que le gaz pour maintenir le ballon à 55°C durant 330 jours.
Donc la différence de coût annuel entre le gaz et l'électricité est de 130€. (option avec ballon d'ECS de 100L et consommation de 80L d'ECS par jour). Cependant, il faudrait soustraire le coût d'entretien de la chaudière gaz.

Remarque : Cependant il s'agit d'une estimation maximale, obtenue en consommant 80L d'ECS à 55°C. Or notre consommation d'eau totale (chaude et froide) de 2 personnes est de 60L par jour (19m3 par an) donc on consomme obligatoirement moins de 80L d'ECS par jour ! En reprenant les calculs pour une consommation d'ECS de 40L à 55°C, on obtient une différence de coût annuel entre le gaz et l'électricité de 51,5+30 = 81,5€. Donc pour un couple économe, la différence de coût entre le gaz et l'électricité est en grande partie absorbée par le coût annuel d'entretien de la chaudière gaz.
Dans l'hypothèse d'une consommation de 40 à 80L d'ECS mais production d'ECS instantannée au gaz, il faut alors compter l'intégralité du coût de maintien en température du ballon d'ECS par l’électricité, soit 51,5 +51= 102,5€ ou 103+51= 154€ pour les consommations de 40 ou 80L d'ECS par jour.

LA CONSOMMATION D'ENTRETIEN D'UN BALLON D'EAU CHAUDE est l'énergie qu'il faut fournir au ballon pour maintenir l'eau à la température de consigne (65°C, 55°C...), sans tirage d'eau. Elle est fonction de la déperdition thermique du ballon, donc de l'épaisseur d'isolant du ballon (souvent que 3,5cm de PU), de la température de l'eau, de la température ambiante... Par convention, elle est calculée pour une température d'ECS de 65°C avec une température de l'air ambiant à 20°C. Ainsi, la déperdition thermique donnée par le constructeur est exprimée de deux manières, soit en kWh par jour, soit par une constante de refroidissement "Cr" qui exprime la perte par jour et par degré de la température de l'eau stockée.
Exemple, la déperdition thermique "officielle" pour 24 heures d'un ballon de 300L avec un Cr = 0,19, sera :
Cr x 300 litres x (65°C - 20°C) = 0,19 x 300 x (65-20) = 2565 Wh ou 2,565 kWh
Donc environ 2,5kWh d'énergie dépensé chaque jour pour maintenir l'eau à 65°C (sans tirage d'eau), de ce balon ECS de 300L dans une pièce à 20°C. (ces 2,5 kWh d'énergie peuvent être fourni par le gaz, l'électricité, le bois, etc)

Pour un ballon de 100L, la déperdition thermique est souvent de 1,0 kWh à 1,3 kWh par 24h.
Pour un ballon de 300L, la déperdition thermique est souvent de 2,5 kWh par 24h.
Consommation annuelle d'un ballon de 100L avec un Cr de 0,26 (courant) pour maintenir l'ECS à 55°C dans une cave à 10°C :
Cr x 100L x (55°C-10°C) = 0,26 x 100 x (55-10) = 1,17 kWh consommé par 24h pour le maintien en température.
Et donc annuellement :
1,17 x 330 = 386 kWh par an pour maintenir le ballon de 100L à 55°C. Soit un cout annuel de 386 x 0,133=51€ si électricité, ou de 386 x 0,058 = 22€ si gaz.

REMARQUE: La plupart des ballons d'ECS n'ont que 28 à 32 mm d'isolant PU et consomment donc plus de 1kWh par jour pour le seul maintien en température de l'eau (sans consommation). Cette consommation est IMPORTANTE. POURQUOI SI PEU D'ISOLANT ? Il y a LA UN GISEMENT D’ÉCONOMIE ÉNERGIE INEXPLOITÉ !

Coût d'un chauffe eau gaz instantané ECS seul : 700€
Coût d'un ballon électrique de 100L : 200 à 300€
Coût annuel pour l'entretien du chauffe eau gaz annuel : 50 à 80€ ???
Durée de vie d'un chauffe eau gaz instantané est d'environ 10/13ans (?)
Durée de vie d'un cumulus électrique est 10 ans (?), mais ce peut être extrêmement variable.