Investir dans un ballon d’eau chaude implique qu’on a une certaine idée de ce que cet appareil peut apporter en termes de confort mais aussi en termes de dépenses obligatoires. Se renseigner sur certains aspects techniques et fonctionnels de l’appareil permet de faire un choix judicieux du matériel à acheter.

Le principe du ballon d’eau chaude

Le ballon d’eau chaude, encore appelé appareil à accumulation ou cumulus est un appareil qui stocke l’eau chauffée dans un réservoir confiné. A la différence du chauffe-eau instantané qui ne chauffe l’eau qu’à la demande, le ballon d’eau chaude a ainsi en réserve une quantité d’eau chaude qu’il peut délivrer à n’importe quel moment. Sa particularité est qu’il est indépendant du chauffage central de l’habitation.

Un chauffage par contact

Le ballon d’eau chaude fonctionne par accumulation, de ce fait, il faut un certain temps que l’eau soit mise en température. L’élément chauffant est soit une résistance pour le cumulus électrique, soit un brûleur pour le cumulus à gaz.

L’eau chaude à volonté

L’eau chaude est stockée en haut du réservoir tandis que l’eau froide entre au fur et à mesure que l’eau chaude est déversée hors du ballon.

Le principal avantage que procure le ballon d’eau chaude est la possibilité de bénéficier du tarif « heures creuses » et on peut ainsi chauffer l’eau pendant ces plages horaires. Les appareils à gaz sont intéressants dans la mesure où ils chauffent plus vite et ils peuvent stocker de grandes quantités d’eau.

Quelle capacité de ballon choisir ?

Le calcul empirique qu’on prend comme base d’estimation pour la consommation familiale d’eau chaude est de 50 litres par personne adulte et 25 litres par enfant. Mais à  mesure que le nombre augmente, les chiffres sont revus à la hausse. De fait, 2 adultes et un enfant consomment 150 litres, tandis que 2 adultes et 3 enfants consomment 250 litres et 2 adultes et 4 enfants consomment 300 litres.

Les éléments à inclure dans le calcul

C’est donc en fonction de ce calcul qu’on définit la capacité de ballon d’eau chaude à acheter. Encore faut-il que les habitudes de chaque occupant de la maison soient connues et que le nombre desdits occupants soit lui aussi bien défini.

Une estimation plus précise

En complément de ce calcul empirique, on peut affiner l’estimation par une formule bien plus proche de la réalité. On commence par compter à l’aide du compteur d’eau la consommation d’eau chaude de la journée, tous usages confondus. Il faut alors diviser la quantité ainsi calculée par 1,8 sachant que l’eau chaude réellement utilisée est de 40°C alors que celle débitée par le ballon est de 65°C.

Les points forts du ballon d’eau chaude au gaz

Avec les avancées technologiques, de grands volumes d’eau chaude sont disponibles à tout moment avec les accumulateurs à gaz. Ceux-ci peuvent délivrer jusqu’à 400 litres en un seul puisage ; très réactifs, ils affichent une robustesse adaptée aux besoins intensifs de toute la maisonnée ou du lieu de travail.

Le ballon d’eau chaude à gaz a l’avantage de chauffer plus rapidement qu’un cumulus électrique mais il nécessite un raccordement à une évacuation des gaz brûlés soit avec une sortie cheminée, soit avec  une sortie ventouse.

Dans quel appareil investir ?

Quand l’estimation du matériel à utiliser pour chauffer le local est déterminée, il s’agit ensuite de définir le montant possible que le budget familial est en mesure de consacrer à l’achat de l’appareil.

Diverses considérations entrent en ligne de compte :

D’une manière générale, on convient que le chauffe-eau gaz – gaz de ville ou gaz propane – est autrement plus économique que le chauffe-eau électrique, toutefois l’investissement initial coûte plus cher que pour la version électrique.

Les choix possibles

Les constructeurs ont considérablement simplifié la vie des utilisateurs en imaginant diverses formes de cumulus pour cadrer avec l’intérieur des ménages.

Il en existe des cylindriques – nécessitant de l’espace – alors que d’autres sont extra-plats au look très design.

Certains logements se prêtent bien aux ballons verticaux, tandis que d’autres – bénéficiant d’un comble – peuvent installer des cumulus horizontaux. Ces derniers ont l’avantage de pouvoir se fixer aussi bien au sol, au milieu d’un mur qu’au plafond.

Certains chauffe-eaux thermodynamique exploitent l’aérothermie et consomment le moins d’énergie possible pour baisser les dépenses énergétiques jusqu’à 70%. Même chose pour le chauffe-eau solaire et les deux solutions sont éligibles au crédit d’impôts.

Un chauffe-eau qui permet une économie significative d’énergie

Quelles que soient la marque choisie, la capacité définie et la forme retenue, certaines précautions peuvent alléger la facture énergétique de façon conséquente. Certains gestes quotidiens permettent, en effet, de faire des économies en termes d’énergie :

A chaque modèle et à chaque marque son prix

Un chauffe-eau électrique sous-évier de 10 litres coûte 118 euros, tandis qu’un chauffe-eau électrique horizontal mural de 150 litres coûte 502 euros et un cumulus électrique sur évier de 30 litres coûte 200 euros.

Une marque propose le ballon vertical mural de 50 litres à 317 euros, tandis qu’une autre fixe son prix à 359 euros pour le ballon de 100 litres.

Le modèle vertical sur socle de 300 litres se vend à 678 euros ; en tous les cas, cette forme de cumulus a une fourchette de prix comprise entre 352 euros et 849 euros.

Une marque propose, quant à elle, le chauffe-eau gaz à accumulation stable cheminée de 115 litres à 679 euros, tandis que la même version mais de 450 litres coûte 4081 euros.

Du fait des nouvelles réglementations thermiques RT 2012 et les suivantes, le ballon d’eau chaude électrique, qu’on appelle aussi chauffe-eau électrique ou encore cumulus est désormais réservé aux marchés de remplacement de l’existant et de la rénovation en France. Ce mode de production d’eau chaude est de ce fait proscrit dans les habitations individuelles neuves françaises pour répondre aux soucis d’économie d’énergie.

Aspects techniques du matériel

Le ballon d’eau chaude est constitué d’un certain nombre de composantes qui en font un système à part entière :

Le premier contenant

Les accessoires-clés du ballon d’eau chaude

Les compléments du contenant

Le dispositif sous le capot

Les fonctionnalités attendues du ballon d’eau chaude

Les besoins en eau chaude satisfaits

Le ballon d’eau chaude est prévu produire 40 litres d’eau chaude par jour et par personne. Par ailleurs, cette eau chaude est censée être disponible à toute heure de la journée, comme de la nuit, pour répondre aux besoins des occupants de la maison. Disponible de 10 à 500 litres, ce matériel permet de satisfaire les besoins d’eau chaude sanitaire de tout type de logement par un simple branchement de prise électrique.

Principe du ballon d’eau chaude

La cuve n’est jamais vide car l’eau circule à l’intérieur amenée par le conduit d’eau froide et évacuée comme eau chaude par la canne d’aspiration vers le robinet.

L’eau froide remplace ainsi l’eau chaude aspirée de la cuve. La température de l’ensemble est régulée par le thermostat. Un dispositif qu’on appelle groupe de sécurité limite la pression de l’eau froide qui arrive dans la cuve.

La résistance stéatite fabriquée en briques réfractaires est enveloppée dans de l’acier émaillé. Ce genre de matériel chauffe 200 litres d’eau en 6 heures. La stéatite ne subissant pas la cristallisation du calcaire, celui-ci ne détériore pas la résistance.

Entretien et précautions d’emploi

Les chauffe-eaux équipés de résistance stéatite et d’une anode ne requièrent plus qu’une maintenance d’appoint car ces composants permettent de protéger la cuve contre la corrosion.

L’entretien se résume ainsi au changement régulier de l’anode si elle est en magnésium car elle est sensible à l’électrolyse. Si elle est en titane, elle ne nécessite aucun entretien et c’est le grand avantage des chauffe-eaux dits ACI. Pour limiter les déperditions thermiques, il peut également être intéressant d’isoler le ballon d’eau chaude.

Les incidents de parcours

Les problèmes qui affectent généralement les ballons d’eau chaude sont pour la plupart réparables à peu de frais et ne sont pour certains cas que des incidents ponctuels :

Une maintenance régulière

Le détartrage est l’entretien essentiel à faire pour assurer une durée de vie longue au ballon d’eau chaude. Les opérations principales consistent à :

Le groupe de sécurité

Le lancement de temps à autre du groupe de sécurité pour en vérifier le bon fonctionnement est également une précaution à prendre. Celui-ci est un élément qu’il faut installer car sa fonction est de contrôler en permanence la pression à l’intérieur du ballon d’eau chaude et un dispositif lui permet d’écouler le trop plein.

Les types de matériel

Une évolution incessante

Le ballon d’eau chaude électrique, comme tout produit technologique, connaît une évolution qui en améliore la qualité et les performances. Les normes désormais en vigueur ont orienté les fabricants vers des produits plus soucieux de la qualité de l’environnement et du développement durable. Ainsi, la résistance électrique n’est plus qu’une source d’appoint qui supplée l’énergie renouvelable.

Les produits de la nouvelle génération

La pompe à chaleur air/eau fait désormais son apparition et équipe les chauffe-eaux thermodynamiques (CET) ; les panneaux solaires, quant à eux, peuvent réaliser la plus grande part de la production d’eau chaude des logements.

Priorité à l’économie d’énergie

Le matériel est aujourd’hui programmable pour ne fonctionner que dans les plages horaires prévues par l’utilisateur. La principale particularité des ballons d’eau chaude de la nouvelle génération est le souci de réaliser le plus d’économie possible.

Ce souci d’économie intervient non seulement au niveau des factures mensuelles à payer mais aussi et surtout à l’échelle de la planète pour ne pas gaspiller l’énergie à laquelle ont droit les générations futures. Le réglage du thermostat s’affine pour le meilleur rendement possible pour contribuer à cette économie.

Le chauffe-eau, qu’on appelle aussi cumulus ou encore ballon d’eau chaude, est désormais un accessoire incontournable dans les foyers. Electrique ou à gaz, ce matériel peut donner son plein rendement pour le confort des ménages.

 

Description du matériel

Les pièces maîtresses du ballon d’eau chaude

Cet accessoire est autonome et facile à installer. Il est principalement constitué :

 

 

Aspects techniques et fonctionnels

A l’intérieur de cette carrosserie et englobant les composants sus mentionnés, il y a une couche d’isolation, généralement en mousse de polyuréthane, ainsi que le dispositif d’arrivée d’eau froide et de départ d’eau chaude. Sur certains modèles, il peut y avoir une anode anti-électrolyse.

Les modèles électriques peuvent indifféremment être installés au sol, disposés sur un socle, montés verticalement ou horizontalement, accrochés au mur ou au plafond suivant la place disponible et les préférences de chacun.

Comment choisir son ballon d’eau chaude ?

Du fait de l’incidence pécuniaire que l’eau chaude sanitaire représente dans le budget familial – de l’ordre de 15% de la facture énergétique d’un logement – il y a lieu d’apporter le plus grand soin dans le choix du matériel à acheter. Les critères qui devraient primer sont entre autres :

Il va sans dire que l’espace dont on dispose dans la maison entre également en ligne de compte pour pouvoir décider s’il faut opter pour un modèle vertical, horizontal, mural ou au sol. Les appareils horizontaux ont la particularité plus d’espace par rapport aux chauffe-eaux verticaux. L’estimation commune est que le chauffe-eau doit produire environ 40 litres par jours par personne. Si le ballon d’eau chaude est trop petit, le confort du ménage s’en ressentira ; un ballon surdimensionné entraînera non seulement des pertes pécuniaires mais aussi un gaspillage d’énergie.

Il y a également à choisir entre un ballon d’eau chaude au gaz ou un ballon d’eau chaude électrique. Ce dernier semble avoir la cote dans la mesure où il est plus facile à installer et le coût plus abordable, de l’ordre de 200 euros à 1500 euros avec des capacités allant jusqu’à 500 litres.

Le fonctionnement d’un ballon d’eau chaude

Un principe simple

Le principe du fonctionnement d’un ballon d’eau chaude repose sur l’eau de la cuve chauffée par une résistance électrique ou par le brûleur de gaz. Pour les modèles électriques, le schéma est le même que pour la bouilloire électrique.

Bien-être et économie d’énergie

Il faut dire que les avancées technologiques ont aujourd’hui réalisé des prouesses telles que divers accommodements qui jouent en faveur du confort et du bien-être de l’utilisateur. Le thermostat permet de faire une économie conséquente d’énergie, tout comme les possibilités de programmation pour indiquer une absence pendant un certain temps.

Mécanisme pour avoir de l’eau chaude

Le système consiste en une cuve fermée dans laquelle une résistance électrique régulée par un thermostat chauffe l’eau qui arrive. Le thermostat coupe l’alimentation électrique quand la température de l’eau atteint celle requise.

Le trajet de l’eau

L’eau froide sous pression remplace l’eau chaude qui se déverse dans le robinet. L’ouverture du robinet provoque deux effets dans le ballon. Le déversement de l’eau chaude de la partie du ballon où s’accumule l’eau chaude et le remplissage de la partie basse que doit chauffer la résistance jusqu’au rééquilibrage des pressions des deux parties.

Un réglage progressif du thermostat

Le réglage du thermostat est à faire manuellement pendant les premiers temps d’essai afin d’avoir la température voulue.

Réserve effective d’eau chaude

Un simple branchement dans la prise permet de répondre aux besoins d’eau chaude sanitaire de la maison et on peut visionner en en temps réel la quantité d’eau chaude disponible. Le principe du thermostat rend possible l’économie d’énergie.

Le ballon fait fonction d’accumulateur d’eau chaude sanitaire, chauffe l’eau pendant les périodes creuses et la restitue, ensuite, tout au long de la journée.

Les limites du chauffe-eau

Le ballon d’eau chaude distribue l’eau chaude à la grande satisfaction de la maisonnée mais il faut savoir que l’eau est sa principale ennemie. Trop douce, celle-ci entraîne une corrosion rapide la cuve tandis qu’une eau dure endommage la résistance. Un certain nombre de problèmes peuvent également survenir au niveau du ballon d’eau chaude :

Recherche de rendement plus élevé

Le chauffe-eau thermodynamique a l’avantage de respecter l’environnement. Constitué de deux élements :

Le chauffe-eau utilise l’énergie présente dans l’air ambiant, c’est ainsi qu’on l’installe dans des locaux suffisamment large mais non chauffés, tels que les sous-sols ou les garages.  L’économie est considérable et on estime le gain à une échelle de trois mais le coût  à l’installation est d’environ 2700 euros.

Précautions d’utilisation

Il faut adjoindre un groupe de sécurité au système de production d’eau chaude sanitaire. L’eau en se chauffant se dilate et peut provoquer des fuites au niveau des joints. C’est là qu’intervient le groupe de sécurité qui contrôle en permanence la pression à l’intérieur du ballon et en extrait le trop-plein.

Détartrer régulièrement le chauffe-eau est une garantie de longévité et d’absence de pannes sans omettre l’économie d’énergie.

Isoler le ballon d’eau chaude vous permet de limiter les déperditions thermiques. Cette initiative peut apporter une nette amélioration dans le rendement du chauffe-eau. De ce fait, elle peut  avoir un impact bénéfique dans votre budget familial en réduisant vos factures mensuelles, notamment dans la rubrique énergie. Composante essentielle dans le confort de la maison, le ballon d’eau chaude mérite que vous vous en occupiez pour qu’il donne son plein rendement.

 

La composition d’un ballon d’eau chaude

Un élément essentiel du confort

Le ballon d’eau chaude ou appareil à accumulation est un dispositif qui stocke l’eau chauffée dans un réservoir confiné. Il est constitué par un certain nombre d’éléments qui se combinent. Cet ensemble d’éléments forment pour sa part un véritable système qui, s’il fonctionne bien, apporte le confort dans la maison.

Description du matériel

 

Que trouve-t-on dans un ballon d’eau chaude ?

 

Les matériaux isolants

L’isolation du ballon d’eau chaude peut se faire à l’aide de divers matériaux isolants dont les performances ne sont pas les mêmes tout comme leurs prix :

 

Comment isoler son ballon d’eau chaude

Quand procéder à l’isolation ?

Quand le chauffe-eau se trouve dans une pièce froide ou quand il est chaud quand on le touche, il est temps d’effectuer son isolation. Ainsi, la précaution à prendre serait de ne pas installer le chauffe-eau dans la cave ou dans le garage.

Pose de l’isolant

Après avoir pris soin de bien mesurer les différentes parties du ballon d’eau chaude avec un mètre ruban, découpez l’isolant aux dimensions de l’appareil et faire un enroulement posé de la cuve. Prenez soin de découper l’isolant en contournant les conduites d’arrivée et de départ d’eau.

Eviter le pont thermique

A la fin de l’opération, le chauffe-eau aura pris l’aspect d’un appareil bien emmitouflé qui ne laissera aucune opportunité au pont thermique d’apparaître ; le pont thermique étant la faille qui empêche l’isolation d’être entièrement effective.

Le placard, un isolant préexistant

Installer le ballon d’eau chaude dans un placard peut tout aussi bien être une isolation efficace. Vous aurez pris soin de supprimer la partie basse du placard en prévision des travaux d’entretien à venir au niveau du groupe de sécurité.

Ce dispositif pourra ainsi évacuer les fuites d’eau vers l’extérieur sans imbiber le placard. Il ne reste alors plus qu’à tapisser chacune des faces intérieures du placard avec l’isolant et colmater ainsi les éventuels interstices du bois du placard.

Isolant préfabriqué

Le commerce met désormais à disposition des utilisateurs des couvertures isolantes adaptées à des réservoirs de gros calibres, de 150 à 225 litres. Ces isolants préfabriqués ne nécessitent plus que quelques ajustements pour les adapter de façon optimale aux formes de l’appareil à recouvrir.

Pourquoi isoler son ballon d’eau chaude

Isoler pour économiser

Isoler le ballon d’eau chaude, c’est vous éviter que les déperditions thermiques ne viennent alourdir les dépenses énergétiques. Investir dans les travaux et les matériaux d’isolation du cumulus est de ce fait, une initiative que vous pourriez prendre pour des considérations à court terme – économie dans les factures énergétiques à payer – et pour une vision à long terme – ne pas gaspiller des ressources énergétiques auxquelles les générations futures ont droit.

Eviter les solutions rapides mais dommageables

Dans cette optique d’environnement sociétal, vous aurez soin à n’utiliser aucun matériau contenant des composés nocifs tels que l’hydrochloro-fluorocarbones (HCFC), le chlorofluorocarbone (CFC) ou des composés organiques volatiles (COV) pour leur impact avéré dans le phénomène d’effet de serre et de dégât pour la couche d’ozone.

Réduire l’attente

Les pertes viennent généralement du transfert thermique au niveau des connexions hydrauliques. Certains calculs ont montré que le fait de recouvrir le ballon d’eau chaude peut réduire les pertes en attente à moins de 25 watts. Il faut savoir, en effet, que le trajet de l’eau chaude dans la tuyauterie provoque une perte en calories non négligeable qui fait qu’on doive attendre un certain temps avant que l’eau ne retrouve la température voulue. Il serait tout à fait indiqué d’installer le chauffe-eau le plus près possible de la salle de bain afin de réduire l’importance des canalisations.