Fonctionnement d’un ballon d’eau chaude
Pour une chaleur fiable et rentable
En tant qu'élément central de l’installation de chauffage, le ballon assure une chaleur continue pour le chauffage et la production d’eau chaude pour la salle de bains et la cuisine. Plus sur la fonction d'un ballon et sur les différents modèles.
Qu'est-ce qu'un ballon d'eau chaude ?
Un ballon d'eau chaude est un appareil qui stocke l'eau potable et/ou l'eau de chauffage. Un système de chauffage avec un ballon d'eau chaude sépare temporairement la production et la consommation de chaleur en la faisant stocker par le ballon pour servir ultérieurement. Selon le type d'appareil, cela permet d'augmenter l'efficacité de votre chauffage et/ou de garantir qu'il y ait toujours suffisamment d'eau chaude pour la douche et la salle de bains.
Nous vous présentons ci-dessous quel ballon se prête à quelle application.
Ballon ECS
Dans de nombreux cas, la quantité d’eau stockée par le ballon d'eau est suffisante pour la douche et la salle de bain à n’importe quel moment de la journée.
Le ballon d’eau chaude le plus simple, comporte un échangeur de chaleur qui communique directement avec le générateur de chaleur (par exemple une chaudière à gaz ou à fioul). En fonction des besoins en eau chaude, un petit ballon mural d'une capacité inférieure à 100 litres peut suffire. Si les besoins en eau chaude sont assez élevés, l’on utilise dans ce cas un ballon vertical plus grand.
Pour éviter la formation de légionelles, l’eau contenue dans le ballon d'eau chaude doit être régulièrement être chauffée à 60 °C. Si votre installation est en partie solaire, le ballon d’eau comporte un deuxième échangeur de chaleur pour l’installation solaire.
Le volume d’un tel ballon solaire est compris entre 200 et 400 litres et est toujours un ballon vertical. Un bon ballon solaire doit également toujours avoir une bonne stratification. Nous reviendrons en détail sur le sujet de la stratification et des ballons à stratification dans un instant.
Ballon d’eau de chauffage/ballon tampon
Une installation de chauffage moderne est généralement équipée d'un ballon tampon. Il s'agit de ballons spéciaux pour l'eau de chauffage.
Le ballon tampon constitue l'interface dans laquelle les différents générateurs de chaleur - tels que l'installation d’un kit solaire thermique, une pompe à chaleur ou la chaudière à gaz - injectent directement l'eau de chauffage pour une utilisation ultérieure. Ils n'ont donc pas besoin d'un échangeur de chaleur.
Le fonctionnement interne des ballons tampons pour les installations solaires en tant que complément du chauffage est plus complexe. En effet, ils nécessitent à leur tour l'échangeur de chaleur solaire.
Un ballon tampon offre une flexibilité maximale. Il stocke l'eau de chauffage, mais peut également fournir de l'eau chaude potable. Cela se fait de manière particulièrement efficace et hygiénique avec une station de production ECS qui réchauffe le débit d’eau potable comme un chauffe-eau instantané.
Ballon mixte/ballon à stratification
Le ballon mixte combine le stockage d’eau chaude sanitaire et d’eau de chauffage. Bien que l’installation de chauffage puisse contenir deux ballons séparés, cela augmenterait inutilement l'encombrement et les pertes de chaleur.
Il existe deux types différents de ballons mixtes :
- Le premier type, parfois appelé ballon hygiénique, comporte un réservoir d'eau potable à l'intérieur du réservoir d'eau de chauffage qui l'entoure.
- Le deuxième type est un ballon tampon ou un ballon à stratification avec une station de production ECS intégrée. Le réchauffement de l'eau dans le débit empêche tout risque de propagation des légionelles dans les stations de production ECS.
Mais pourquoi est-ce si important ?
Si vous avez un système de chauffage solaire, il est important que l'eau chaude pour la douche et le bain ne soit disponible que dans la partie supérieure. Dans les zones centrale et inférieure, il fait toujours suffisamment froid dans un bon ballon à stratification pour que l’installation de chauffage puisse également exploiter l'énergie solaire écologique. En effet, si le ballon était entièrement chauffé, il n'y aurait plus de place pour la chaleur solaire lorsque le soleil brille.
En outre, une chaudière à condensation au gaz ou au fioul moderne doit avoir une faible température retour pour atteindre un rendement élevé. Pour ce faire, la température de l'eau dans la partie inférieure du ballon d'eau chaude d'un système de chauffage au fioul ou au gaz ne doit pas être trop élevée.
Une pompe à chaleur perd de son efficacité avec chaque degré Celsius auquel elle doit réchauffer l’eau. Par conséquent, la température idéale (et pas seulement pour le chauffe-eau thermodynamique) est de 40 à 45 °C dans la zone centrale du réservoir. C'est tout à fait suffisant pour un chauffage par le sol. Ce n'est que dans la partie supérieure du ballon que l’eau chaude est à 50 à 55 °C pour la douche et le bain.
Contrairement au stockage de l'électricité, le stockage de la chaleur est très simple et donc également rentable. La présence d’un ballon est particulièrement importante pour un système de chauffage solaire, car le soleil ne brille pas toujours. L'appareil permet d'utiliser l'énergie solaire même la nuit et par temps nuageux.
- Pour cela, le système de chauffage n'a pas besoin de beaucoup plus qu'un réservoir bien isolé et de l'eau.
- S'il y a beaucoup de chaleur disponible, l'eau du ballon se réchauffe. C'est le cas, par exemple, sur un système de chauffage avec une installation solaire thermique, surtout pendant les journées ensoleillées.
- Par ailleurs en été, l’installation solaire peut chauffer le ballon tampon jusqu'à 90 °C sans aucun problème. Ainsi, tous les autres systèmes de chauffage peuvent s’arrêter de fonctionner pendant des jours, voire des semaines.
- Dans un système solaire thermique, le fluide caloporteur chauffé par le soleil s’écoule à travers un échangeur de chaleur dans le ballon solaire et transfère ainsi l'énergie thermique à l'eau du ballon. La nuit et les jours nuageux, l'eau chauffée est alors disponible pour alimenter votre maison.
Ballon d’eau chaude dans les nouvelles constructions
Dans les nouvelles constructions il existe de nombreuses options pour les ballons d'eau chaude. Vous pouvez prévoir une unité particulièrement grande, d'un volume de plusieurs milliers de litres. Cela permet à un grand système de chauffage solaire, par exemple, de fournir plus des trois quarts de la chaleur pour le chauffage et l'eau chaude.
En revanche, une pompe à chaleur avec un vaste chauffage par le sol offre déjà en soi une grande capacité de stockage, de sorte qu’ici un ballon pour l'eau potable est suffisant.
Ballon d’eau chaude en cas de modernisation
Lors de la modernisation d'un système de chauffage, l’encombrement requis pour le ballon joue un rôle plus important. Mais il y a généralement toujours un coin dans la chaufferie pour un mince ballon à stratification ou ballon mixte. Les appareils modernes sont dimensionnés de telle sorte que les installateurs peuvent même les transporter par des escaliers étroits jusque dans les caves.
Ainsi, même en cas de modernisation, vous ne devez pas vous priver d'un chauffage efficace avec un ballon moderne pour l'eau chaude et/ou l'eau de chauffage.
Les coûts d'un ballon d'eau chaude dépendent fortement du type de ballon. Un simple ballon tampon sans échangeur de chaleur coûte moins cher qu'un ballon solaire à stratification avec une station de production ECS.
Dans tous les cas, cependant, la règle suivante s'applique : le gain d'efficacité avec un bon ballon à stratification garantit des économies d'énergie. Et avec une aide financière de l'État, l'investissement est donc rapidement rentabilisé.
Questions fréquentes sur le ballon d’eau chaude
Les termes « eau chaude » et « eau potable » sont souvent employés comme synonymes. Il s’agit de l’eau qui sort du robinet ou du pommeau de douche. C'est une eau hygiénique pure que vous pouvez boire ou utiliser sans hésitation pour vous brosser les dents et cuisiner.
Le terme « eau sanitaire » est employé de différentes manières. Certains font la distinction entre eau chaude/eau potable hygiénique et eau sanitaire (par exemple pour la chasse d'eau). Cependant, la plupart des ménages utilisent l’eau potable ordinaire pour la chasse d’eau des toilettes. Par conséquent, l’eau sanitaire peut aussi être employée parfois comme synonyme d’eau chaude et d’eau potable.
Cependant, la distinction entre eau chaude, eau potable et eau sanitaire d’une part, et eau de chauffage d’autre part, est assez claire. L'eau de chauffage se trouve dans les tuyaux de chauffage. Elle est spécialement préparée pour le chauffage et ne convient pas à la consommation ou au lavage. Inversement, pour la même raison, le système de chauffage ne doit pas être rempli d'eau potable normale.
La taille d'un ballon d'eau chaude dépend largement du système de chauffage. Pour les ballons d'eau potable, vous devez prévoir au moins 40 litres par personne. Si une installation solaire est raccordée, il faut au moins le double par personne. Les ballons tampon de chauffage ou ballons mixtes commencent à 500 litres et peuvent facilement contenir 1000 à 2000 litres avec une installation solaire.
Les ballons de chauffage contiennent de l'eau de chauffage pauvre en oxygène et ne rouillent donc pas. Ils peuvent durer 40 ans. Pour les ballons d'eau potable, il est important pour une longue durée de vie de 20 ans et plus que l'expert révise régulièrement le ballon et, si nécessaire le détartre et renouvelle la protection anti-corrosion (anode au magnésium).
Si un ballon tampon existant dispose encore de raccordements libres, il est possible d'ajouter une station de préparation ECS. Si ce n'est pas possible, un nouveau ballon combi est un bon choix, soit sous la forme d'un ballon tampon avec une bonne stratification et avec une station de préparation ECS, soit sous la forme d'un ballon hygiénique.
Notre recommandation : ballon BSP
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