Comment fonctionne le ballon d’eau chaude électrique ?

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

  • Une cuve en acier émaillé ou inoxydable, fabriqué en ces matériaux pour être aptes à contenir l’eau et tout ce qu’elle charrie et qui s’avère corrosif,

Les accessoires-clés du ballon d’eau chaude

  • une résistance électrique, accessoire qui chauffe l’eau qui transite par la cuve,
  • une arrivée d’eau froide, petit conduit situé à la base de la cuve et dont la hauteur ne dépasse pas celle de la résistance électrique,
  • un départ d’eau chaude, un conduit qu’on appelle aussi canne d’aspiration d’eau chaude, dont le bout se situe en hauteur pour aspirer l’eau chaude de la cuve,

Les compléments du contenant

  • une couche d’isolation, généralement en mousse de polyuréthane qui fait office de tampon entre le cœur de la cuve où les accessoires-clés sont installés et le contenant qui doit envelopper tout le système,
  • une carrosserie qu’on appelle aussi jaquette, généralement en tôle peinte, qui sert d’enveloppe à tout le dispositif,

Le dispositif sous le capot

  • un thermostat, accessoire situé à la base de la cuve dans un boîtier et qui a pour fonction de réguler la température de l’eau à l’intérieur de la cuve.

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 :

  • le thermostat disjoncte, panne généralement due à la surchauffe, conséquence de l’entartrage de la résistance ;
  • le cumulus peut parfois faire disjoncter le compteur électrique, signe d’un problème à régler au niveau de la résistance ;
  • une fuite apparaît au niveau du groupe de sécurité, des raccords ou de la cuve : incident généralement dû à la dilatation de l’eau et peut n’être qu’anodin, résolu après serrage des raccords ;
  • le chauffe-eau qui fait du bruit est le signe d’un problème plus sérieux, généralement dû au dysfonctionnement du groupe de sécurité ou de l’entartrage de la résistance ;
  • l’eau chaude malodorante et sale est la conséquence de l’accumulation de sédiments charriés par l’eau à l’intérieur de la cuve. La solution est le nettoyage de la cuve.

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 :

  • retirer l’ensemble du ballon,
  • nettoyer le réservoir sans utiliser de produit d’entretien ni d’éponge métallique,
  • nettoyer la résistance,
  • vérifier l’état de l’anode
  • déposer le gros joint d’étanchéité et nettoyer son emplacement,
  • repérer les éventuelles fissures sur le gros joint qu’il faudra changer au besoin.

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.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.