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4 Dans la même collection Le guide du plancher Le guide de la pompe Le guide du divorce chauffant à chaleur Le guide de l angine Le guide du SPA Le guide du permis moto Auteurs : MM. Cordier et Eckert Fine Media, 2013 ISBN : ComprendreChoisir.com est une marque de Fine Media, filiale de Pages Jaunes Groupe. 108 rue des Dames, Paris Vous pouvez partager ce fichier avec vos proches uniquement dans le cadre du droit à la copie privée. Vous n avez le droit ni de le diffuser en nombre ou sur Internet, ni d en faire des utilisations commerciales, ni de le modifier, ni d en utiliser des extraits. Mais vous pouvez communiquer l adresse officielle pour le télécharger : Pour toute question, contactez Fine Media à l adresse :

5 Table des matières Le chauffe-eau en un coup d œil 7 Les types de chauffe-eau 8 La production d eau chaude 8 L installation 9 L installation d un chauffe-eau solaire 10 L entretien 11 Le dépannage 11 L achat 12 I. Le fonctionnement 13 Le chauffe-eau électrique 14 Le chauffe-eau à gaz 17 Le chauffe-eau solaire 20 Le chauffe-eau thermodynamique 26 AAPour aller plus loin 29 Astuces 29 Questions / réponses de pro 30 Avis de pro 32 II. La production d eau chaude 35 La production d eau chaude 36 L eau chaude sanitaire 40 Le chauffe-eau pour une piscine 43 Le chauffe-eau pour un camping-car 47 AAPour aller plus loin 50 Astuces 50 Questions / réponses de pro 51 Avis de pro 53 III. L installation 57 La puissance 58 La température 60 Le thermostat 62 Le contacteur jour/nuit 63 L implantation 66

6 Le raccordement 73 La fabrication d un chauffe-eau solaire 78 AAPour aller plus loin 81 Astuces 81 Questions / réponses de pro 82 IV. L entretien 84 Le nettoyage 85 La vidange 86 Le détartrage 88 Remplacer une pièce 90 Le thermocouple 91 La résistance 92 L anode 95 Le groupe de sécurité 96 AAPour aller plus loin 98 Astuces 98 Questions / réponses de pro 99 V. L achat et le dépannage 102 Les critères de choix 103 L achat 105 Le chauffagiste 107 Les problèmes éventuels 109 Les fuites 111 Le dépannage 113 AAPour aller plus loin 116 Astuce 116 Questions / réponses de pro 117 Index des questions et des astuces 120 Les professionnels et experts cités dans cet ouvrage 122 Trouver des professionnels près de chez vous 127

7 Le chauffe-eau en un coup d œil Le choix d un type de chauffe-eau dépend directement de vos besoins en eau chaude sanitaire, mais aussi de votre système de chauffage. En effet, le fonctionnement diffère selon que l appareil est à production d eau chaude instantanée ou bien à accumulation, à énergie électrique ou à gaz. Ainsi, c est l énergie employée qui sera déterminante lors de votre achat. La production d eau chaude sanitaire de votre logement fait appel à divers équipements, parmi lesquels le chauffe-eau à gaz et le chauffe-eau électrique sont les plus courants. En outre, il est possible de réaliser des économies d eau en optant pour un modèle fonctionnant à l énergie solaire. Vous pourrez ainsi diminuer et réguler votre consommation d eau dans une visée écologique et économique. 7

8 Le chauffe-eau en un coup d œil Les types de chauffe-eau Électrique, à gaz, solaire ou thermodynamique, un chauffe-eau peut fonctionner grâce à plusieurs énergies, à choisir en fonction de votre utilisation. Le chauffe-eau électrique, avec un ou deux éléments chauffants selon les besoins en eau chaude du foyer, peut être installé dans toutes les pièces de la maison si les règles de pose sont respectées ; tandis que le chauffe-eau à gaz présente l avantage de produire de l eau chaude avec un faible coût énergétique. Dans une visée écologique, il existe différents types de chauffe-eau solaire, mais leur prix d achat tout autant que leur installation restent d un coût élevé. Cependant, il est possible de bénéficier de subventions et de réductions fiscales. Sinon, le chauffe-eau thermodynamique, qui intègre une pompe à chaleur, est une alternative intéressante. Il est de plus suffisant pour assurer la totalité des besoins en eau chaude d un logement. La production d eau chaude Dans un foyer, la production d eau chaude peut répondre à plusieurs besoins : eau chaude sanitaire, piscine, camping-car. Pour ce faire, deux appareils peuvent être employés : le ballon d eau chaude ou le chauffe-eau instantané. Le ballon d eau chaude ou appareil à accumulation stocke l eau chaude, tandis que le chauffe-eau instantané produit de l eau chaude «à la demande». 8

9 Le chauffe-eau en un coup d œil Il ne dispose toutefois pas de cuve de stockage et est réservé principalement à un ou deux points d eau éloignés de la source principale de production d eau chaude. Les choix mis à votre disposition pour produire de l eau chaude sanitaire doivent correspondre non seulement à vos besoins, mais aussi à votre système de chauffage, à l énergie disponible, à la configuration du logement et à votre région. Par ailleurs, si vous désirez utiliser votre piscine toute l année et prolonger ainsi la belle saison, vous pouvez également réchauffer l eau grâce à votre chauffe-eau. Divers systèmes existent, mais les coûts tout autant que leur efficacité sont très variables. Enfin, si vous possédez un camping-car, un chauffe-eau vous permettra de disposer d une eau chaude sanitaire en quantité, répondant à vos besoins et à bonne température. L installation Quel que soit le modèle de chauffe-eau employé, l implantation et les règles de pose diffèrent, mais tous doivent respecter les réglementations en vigueur. Ainsi, un chauffe-eau doit notamment être raccordé au réseau électrique ainsi qu à celui de l eau sanitaire. Il existe ensuite trois types d implantation envisageables. Petit et compact, le mini-chauffe-eau s installe facilement partout, au plus près des points de puisage, même dans les cas les plus complexes. Il en est de même pour le modèle vertical. 9

10 Le chauffe-eau en un coup d œil En revanche, le chauffe-eau horizontal est à choisir en dernier recours, puisqu il demande au moins 50 l de plus qu un chauffe-eau vertical (à besoins identiques en eau chaude). La température du chauffe-eau est aussi un élément important pour régler l eau chaude. Pour cela, il faudra choisir un appareil de puissance adaptée. Ensuite, le thermostat vous permettra de régler la température, et le contacteur jour/nuit, lui, vous fera profiter des heures creuses. Vous aurez également besoin d appareils de production d eau chaude. À gaz, électriques ou solaires, il faudra déterminer la puissance et la capacité de ces derniers. Enfin, lors de son installation, un chauffe-eau doit toujours être raccordé au réseau électrique et d eau sanitaire. Il vous faudra donc réaliser un schéma électrique afin de savoir où brancher votre cumulus. Les règles de plomberie seront également à respecter. Concernant le ballon-tampon, qui permet de stocker votre eau en évitant les variations de température, sachez qu il doit être isolé. Pouvant être employé pour tous les types d énergie, il est toutefois à privilégier pour les PAC et le solaire. Enfin, un réducteur de pression pourra être installé après le compteur d eau : il a pour fonction de diminuer la pression et d éviter ainsi des problèmes sur votre installation en général, et sur votre chauffe-eau en particulier. L installation d un chauffe-eau solaire Pour installer un chauffe-eau solaire, vous pouvez soit le fabriquer vous-même, soit acheter un kit dans un magasin spécialisé. Le kit contient tous les éléments dont vous avez besoin pour poser votre appareil. Attention toutefois, car tous les kits ne comportent pas les mêmes éléments, ils sont donc à choisir en fonction de vos besoins. 10

11 Le chauffe-eau en un coup d œil Sinon, vous pouvez fabriquer votre chauffe-eau vous-même. Cette solution est plus difficile à mettre en œuvre que le kit, car il vous faut non seulement être bon bricoleur, mais aussi être en mesure de choisir chaque élément et savoir les mettre en œuvre. Bien moins cher que le kit, le chauffe-eau solaire «fait maison» sera amorti en huit ans environ contre douze ans pour un système en kit. L entretien L entretien d un chauffe-eau est indispensable pour le garder en bon état de fonctionnement et faire des économies sur votre facture. Cela passe par la vidange et le détartrage. La vidange est une opération simple à réaliser qui vous garantit des économies d énergie tout en prolongeant le bon état de fonctionnement de l appareil. Le détartrage quant à lui, nettoie le corps du chauffe-eau : c est un geste indispensable à la sécurité de l installation, qui vous évitera également une surconsommation ou une panne. Le dépannage Habituellement, il n y a rien d autre à prévoir qu un entretien régulier de votre chauffe-eau. Néanmoins, vous n êtes pas à l abri d une panne, d une défaillance ou d une pièce défectueuse. Sachez en outre que locataires et propriétaires ont chacun des obligations 11

12 Le chauffe-eau en un coup d œil s agissant de l entretien d un chauffe-eau. Le groupe de sécurité notamment est un organe essentiel puisqu il assure la sécurité de votre habitation en cas de surpression de votre cuve ; il s entretient et se change facilement. Parmi les problèmes les plus couramment rencontrés, on peut citer la fuite, qui se répare facilement selon l endroit où elle se situe. Ensuite, si votre appareil s éteint souvent et finit par ne plus fonctionner, cela peut provenir du thermocouple, un organe de sécurité qui a pour rôle de vérifier si la flamme de la veilleuse est allumée et qui coupe le gaz le cas échéant. Il est alors peut-être temps de le nettoyer, voire de le changer. Par ailleurs, avec le temps, il arrive que la résistance qui permet de chauffer l eau s entartre et n assure plus ses fonctions : il faut alors plus d énergie pour chauffer l eau. Enfin, l anode, élément de protection contre la corrosion de votre cuve, se dégrade aussi petit à petit. Il est donc conseillé de la changer tous les cinq ans, parfois dix ans si votre eau n est pas trop dure. L achat L achat d un chauffe-eau représente un investissement important, c est pourquoi il est essentiel de se poser certaines questions comme le choix de l énergie, vos besoins en eau chaude sanitaire, la configuration de votre logement et bien sûr votre budget. Une fois vos besoins définis, vous pourrez vous rendre dans un grand magasin de bricolage ou dans une boutique spécialisée pour réaliser votre achat. Les prix varient bien sûr selon le modèle sélectionné, sa capacité et sa puissance. Ils commencent dès 100 environ, mais peuvent aller jusqu à N hésitez pas à faire appel à un professionnel pour obtenir un devis, il saura parfaitement évaluer vos besoins et le coût de votre installation. Dans les coûts globaux d un chauffe-eau, il faut également prendre en compte les frais d entretien. Vous devrez alors faire appel à un plombier ou à un chauffagiste, mais la seconde option vous offrira davantage de garanties. 12

13 I. Le fonctionnement Vous souhaitez équiper votre logement d un chauffe-eau? Le choix se fait principalement selon le type d énergie : électrique, à gaz, solaire ou thermodynamique. Plusieurs facteurs devront être pris en compte lors de votre achat, notamment votre système de chauffage, puisque son fonctionnement ne sera pas le même selon que l appareil est à production d eau chaude instantanée ou bien à accumulation, à énergie électrique ou à gaz. Mais le critère le plus important reste votre consommation quotidienne en eau chaude sanitaire. Un chauffe-eau fonctionne principalement soit à l électrique, soit au gaz. Il convient donc de choisir avec précaution entre ces deux systèmes, car non seulement un chauffe-eau est un élément essentiel de votre habitation, mais il représente aussi un coût non négligeable. 13

14 I. Le fonctionnement Le chauffe-eau électrique Pouvant être installé dans toutes les pièces de la maison si tant est que les règles de pose le permettent, le chauffe-eau électrique peut avoir un ou deux éléments chauffants selon les besoins en eau chaude du foyer. Comme producteur d eau chaude sanitaire, il reste pratique et fiable. Mais si la production d eau chaude électrique ne convient pas à votre demande, vous pouvez vous équiper d un chauffe-eau à gaz ou thermodynamique, et en appoint, d un chauffe-eau solaire. Fonctionnement Il existe trois catégories de chauffe-eau électrique : ππà accumulation ou cumulus ; ππinstantanés ; ππà faible capacité (secondaires, mais très pratiques). L appareil doit correspondre exactement aux besoins du foyer en matière de normes et certifications. Avec un équipement de trop forte capacité, les factures seront plus élevées que nécessaire, et à l inverse, si sa capacité est trop faible, il n y aura pas assez d eau pour les besoins quotidiens. Le tableau de la page suivante vous détaille les caractéristiques de chacun de ces équipements. 14

15 I. Le fonctionnement Fonctionnement du chauffe-eau électrique Chauffe-eau électrique instantané Chauffe-eau électrique à accumulation (cumulus) Chauffe-eau à faible capacité Fonctionnement L eau chaude est produite à la demande L eau n est pas stockée dans une cuve comme le chauffe-eau à accumulation Composé d un réservoir, dont la résistance et le thermostat sont électriques L eau chaude est stockée en haut du réservoir et l eau froide en bas : l eau chaude puisée est alors remplacée par l eau froide Le fonctionnement est continu, régulé par un thermostat Généralement compact, il peut être mural ou s adapte aux configurations particulières Capacité Appareil réservé à l alimentation d un point d eau, puisque de petite taille et à débit limité : 3 l à 4 l à 40 C/min Grande capacité : plus de 50 l Capacité réduite entre 10 l et 50 l environ, et une puissance entre 900 W et W Avantages Pratique en appoint L eau est chauffée en 6 h à 8 h ou bien en continu Avec le chauffage en heures creuses, le coût de la production d eau chaude sanitaire reste raisonnable L avantage est de pouvoir chauffer rapidement l eau sans gaspillage, puisque disponible près du point d eau (par exemple, sur ou sous un évier) Inconvénients Très énergivore : W environ pour un appareil standard Dans le cas du chauffage en heure creuse, il n est pas possible de chauffer rapidement de l eau supplémentaire Ne convient pas pour une utilisation quotidienne et importante 15

16 I. Le fonctionnement Installation Le chauffe-eau électrique peut être placé partout dans la maison. Dans les pièces humides, l installation est néanmoins réglementée, et dans les pièces sèches, il doit rester accessible pour les interventions. Vertical ou horizontal, il peut aussi bien se poser au sol que se fixer sur une paroi. De plus, avant d acheter votre chauffe-eau électrique, vous devez vérifier que votre appareil est estampillé NF Électricité. La norme NF Électricité Performance concerne les appareils électro-domestiques, elle certifie leur bon respect de certaines caractéristiques comme la sécurité électrique, la qualité des matériaux, la résistance mécanique, le bon fonctionnement. En plus de cette norme, il existe des catégories pour les chauffe-eau : B et C, sachant que la catégorie C est la plus performante. Consommation d énergie Se doter d un système de production d eau chaude électrique, c est se poser la question de la gestion de l énergie. Avoir une bonne température constante en fonction des besoins permet de réduire sa consommation. 16

17 I. Le fonctionnement Si vous installez des appareils électriques en plus sur votre compteur, vous risquez de le faire disjoncter. En effet, votre abonnement autorise une consommation plafonnée de puissance en fonction du contrat souscrit. Si vous ne désirez pas augmenter votre puissance et souhaitez réaliser des économies, vous pouvez installer un délesteur sur votre compteur. Ce dernier permet de «couper» provisoirement certains appareils, jugés non prioritaires, lorsque vous dépassez la puissance autorisée. Par ailleurs, jusqu à cent litres, il est possible de choisir un système de chauffe en continu. Au-delà, il est préférable d opter pour un système en heures creuses. Cette option permet de disposer d un prix au kwh inférieur d environ 40 % au tarif normal en vigueur, le prix de l abonnement est en revanche nettement plus élevé. Si vous manquez d eau chaude, vous pouvez relancer manuellement le chauffage de l eau au moment des heures pleines. Sinon, si vous avez des besoins irréguliers en eau chaude, vous pouvez opter pour un chauffe-eau à double puissance, composé de deux systèmes de chauffage : l un réchauffe une partie ou toute l eau dans la journée, tandis que l autre fonctionne en heures creuses. Le chauffe-eau à gaz Le chauffe-eau à gaz permet de produire de l eau chaude avec un faible coût énergétique. Fonctionnement Les chauffe-eau à gaz sont interdits dans les chambres, les salles de bain, les séjours et dans les pièces ventilées uniquement par une bouche de VMC. Ils se divisent en deux catégories : le système instantané et le chauffe-eau à accumulation. 17

18 I. Le fonctionnement Comme pour le modèle électrique, plusieurs systèmes cohabitent, pour s adapter au mieux à votre logement et à vos besoins. Ainsi, les chaudières mixtes produisent le chauffage et l eau chaude sanitaire, alors que les appareils à production instantanée servent pour un usage limité. À l inverse, les appareils à accumulation répondent à un besoin important en eau chaude. La grande majorité de ces appareils fonctionnent sans électricité. Pour connaître le mode de fonctionnement de ces deux types de chauffe-eau, reportez-vous au tableau ci-dessous. Fonctionnement Chauffage par accumulation Un réservoir dans lequel l eau est chauffée La température constante est fixée via le thermostat Lorsque vous ouvrez le robinet d eau chaude, vous libérez l eau chaude du réservoir qui est remplacée par de l eau froide Dès que l eau du réservoir n est plus à température, le thermostat allume le système de chauffe jusqu à ce que l eau atteigne le degré voulu Une fois le degré atteint, il éteint ce système Chauffage instantané L eau chaude est disponible en quantité illimitée Elle arrive au niveau d un serpentin et ressort après avoir été chauffée via un brûleur Deux types de chauffe-eau instantané : Pour les faibles débits, les modèles ne peuvent fournir de l eau chaude pour des appareils sanitaires > 50 l ; il n y a pas de raccordement à une évacuation Pour les débits importants, le chauffe-eau demande un raccordement à une évacuation ou bien l utilisation d un appareil à ventouse (directement raccordé sur l extérieur) Emplacement L installation d un chauffe-eau instantané est interdite dans les salles de bain, les chambres, les séjours et dans les pièces ventilées uniquement par une bouche de VMC. En conséquence, le chauffe-eau gaz instantané trouvera sa place dans la cuisine, à condition que celle-ci possède une fenêtre. 18

19 I. Le fonctionnement De plus, les chauffe-eau à gaz ne peuvent servir pour les appareils de plus de 50 l, c est-à-dire les douches et les bains. Pour ces usages, il faut s équiper d un chauffe-bain, raccordé à un conduit d évacuation. Bon à savoir : les appareils à ventouse doivent être placés le plus près possible du poste de puisage courant, par exemple un lavabo ou un évier. Le chauffe-eau gaz à accumulation a l avantage de chauffer l eau beaucoup plus rapidement que son équivalent électrique. Il peut être posé ou accroché au mur et doit être raccordé à une évacuation. Estimer ses besoins Le choix d un chauffeeau à gaz repose principalement sur votre mode de vie et donc votre usage (fréquence des douches et des bains, nombre de points d eau dans le logement, etc.), mais aussi sur le nombre de personnes vivant dans votre foyer. Cela dépend aussi de la configuration du logement. Il faut notamment éviter les déperditions de chaleur en installant son chauffe-eau à moins de 10 m de la tuyauterie. Si cela n est pas envisageable, il vaut mieux choisir un chauffe-eau instantané ou solaire pour ce point d eau. Attention : privilégiez les appareils ayant la marque NF, qui vous garantit la sécurité gaz, la puissance nominale, le rendement énergétique, l aptitude à la fonction. 19

20 I. Le fonctionnement Le chauffe-eau solaire Un chauffe-eau solaire peut pourvoir, pour une famille de quatre personnes, à 70 % des besoins en chaude et environ 40 % en chauffage et eau chaude, sur un an. Toute l année, notre planète reçoit les rayons solaires, en France, cela représente environ kwh/m²/ an. Généralement, le chauffe-eau solaire vient en appoint d une installation déjà existante, mais il peut aussi fonctionner de façon autonome et pourvoir à tous vos besoins en eau chaude sanitaire. En matière de «solaire», le choix est vaste et, comme il n est pas toujours facile de s y retrouver pour faire son installation, vous avez à votre disposition des kits prêts à l emploi. Il est également possible de fabriquer un chauffe-eau solaire soi-même. Usages Un chauffe-eau solaire peut être utilisé de deux manières différentes. Soit il sert à produire directement de l eau chaude sanitaire, par exemple pour un logement isolé peu utilisé, mais cela ne peut se faire que dans les régions très ensoleillées ; soit il est employé en préchauffage et est raccordé à un cumulus (ballon d eau chaude sanitaire) ou à une chaudière pour alimenter le circuit de chauffage. L utilisation d un chauffe-eau solaire en préchauffage permet de réduire fortement sa facture énergétique : l eau entre dans le circuit avec une température comprise entre 25 C et 60 C selon la saison. Quand l ensoleillement est insuffisant, le chauffage prend le relais et fournit l énergie complémentaire. 20

21 I. Le fonctionnement Modèles Trois grands types de chauffe-eau solaire existent. Il s agit du chauffe-eau solaire à thermosiphon monobloc, du chauffe-eau solaire à thermosiphon à éléments séparés et du chauffe-eau solaire à éléments séparés en circulation forcée. Ces différents modèles et leur mode de fonctionnement sont présentés dans le tableau ci-dessous. Types de chauffe-eau solaire Fonctionnement Plus d infos Thermosiphon monobloc Le réservoir et les capteurs sont à l extérieur, le ballon est au-dessus des capteurs Le fluide circule naturellement : réchauffé par les capteurs, il remonte vers le ballon solaire L eau froide étant plus lourde que l eau chaude, elle reste en bas de l installation Réchauffée, l eau remonte vers le haut À installer dans les régions chaudes Ce système n a besoin ni de régulateur ni de circulateur Thermosiphon à éléments séparés En mode de circulation forcée Principe identique au thermosiphon monobloc, les capteurs et le ballon sont séparés Le ballon doit être à 50 cm minimum au-dessus des capteurs et placé à l intérieur, sous un toit par exemple Ballon et capteurs sont séparés : les capteurs sont par exemple placés sur le toit, et le ballon n importe où dans le logement à condition d être au plus près des points de puisage Ce système n a besoin ni de régulateur ni de circulateur Le système possède une régulation qui enclenche la circulation du fluide en fonction de la température des capteurs et du ballon 21

22 I. Le fonctionnement Fonctionnement Un chauffe-eau solaire se compose de divers éléments ayant des fonctions précises et pouvant varier selon le modèle. Le principe de fonctionnement repose notamment sur : ππla captation des rayons solaires ; ππla transmission de la chaleur de ces capteurs à un fluide caloporteur par l intermédiaire d un circuit primaire ; ππla transmission de cette chaleur à l eau stockée dans un ballon solaire. Un chauffe-eau solaire se compose de capteurs qui absorbent les rayons solaires et retiennent la chaleur. Le régulateur commande ensuite le circulateur (pompe) qui met en mouvement le fluide caloporteur (qui va réchauffer l eau). Selon la température, le régulateur coupe la circulation. Par ailleurs, le ballon solaire représente l unité de stockage de l eau chaude, il se trouve dans une cuve parfaitement isolée : l eau chaude puisée est remplacée par de l eau froide pour être chauffée par le fluide caloporteur. Enfin, l échangeur est un dispositif d appoint qui pallie l insuffisance d ensoleillement : il est relié à une chaudière en aval du ballon. 22

23 I. Le fonctionnement Pour avoir plus de précisions sur le mode de fonctionnement du chauffe-eau solaire, reportez-vous au tableau ci-dessous. Actions Capte les rayons solaires Circulation du fluide caloporteur (qui chauffe l eau) Régulation Appoint pour chauffer le ballon Stockage de l eau Plus d infos Les rayons solaires sont captés par l intermédiaire de capteurs solaires, généralement placés sur le toit La vitre des capteurs laisse passer le rayonnement et, par un effet de serre, retient les infrarouges émis par l absorbeur (plaque métallique noire) Le fluide caloporteur est composé d eau et d antigel circulant dans des tubes de cuivre : c est ce liquide qui récupère les calories du capteur, il peut circuler naturellement (sans pompe) ou en mode forcé (avec pompe) Mode naturel : principe du chauffe-eau à thermosiphon, le liquide caloporteur circule en fonction de sa différence de densité avec l eau : plus chaud, donc moins dense que l eau du ballon, le fluide s élève par thermocirculation le ballon doit être placé plus haut que les capteurs Mode forcé : par l intermédiaire d une pompe de circulation, le liquide transmet l énergie à un échangeur thermique qui se trouve dans le bas du ballon l échangeur transmet la chaleur à l eau Le régulateur commande le circulateur (pompe) qui met en mouvement le fluide caloporteur Si la température de la sonde du ballon est plus chaude que les capteurs, le régulateur coupe la circulation Dans le cas contraire, le circulateur est remis en route et le liquide caloporteur réchauffe l eau L ensoleillement n est pas toujours régulier, il faut prévoir un appoint pour chauffer l eau du ballon Cela peut être une résistance placée dans le ballon ou bien un échangeur raccordé à une chaudière (bois, fioul ou gaz) située en aval du ballon Une pompe à chaleur est possible pour l appoint L eau est stockée dans un ballon solaire parfaitement isolé où se trouve une cuve métallique L eau chaude puisée est remplacée en même quantité par de l eau froide et immédiatement chauffée par le fluide caloporteur par l intermédiaire du circuit 23

24 I. Le fonctionnement En kit Tout le monde peut s équiper d un chauffe-eau solaire, même si la couverture varie selon l implantation géographique : 40 % à 60 % pour le nord de la France et 60 % à 80 % dans le sud. Mais c est principalement la surface des capteurs solaires qui détermine la quantité d eau chaude sanitaire produite. Il faut alors entre 0,7 m² et 1,5 m² de surface de capteurs par habitant, à cela s ajoute le stockage de l eau qui est d environ 50 l/m² de surface de capteurs. Pour réaliser ce calcul, il est préférable de faire appel à un spécialiste. La composition des différents kits de chauffeeau solaire est à peu près identique, mais dépend du mode de transfert de l énergie. Ainsi, les modèles à thermosiphon, à circulation libre ou les chauffe-eau à éléments séparés ne possèdent pas de circulateur ni de régulation. En revanche, sur un chauffe-eau à circulation forcée, une pompe et un circulateur sont présents, ce dispositif est donc plus coûteux. Dans le tableau de la page suivante, retrouvez en détail la composition d un kit de chauffe-eau solaire. 24

25 I. Le fonctionnement Composition d un kit de chauffe-eau solaire Composants Fonction Éléments Capteurs solaires Capturent le rayonnement solaire pour le transformer en chaleur Tubes Vitrages antireflets Absorbeur Régulation automatique (sauf thermosiphon) Détecte les différences de température entre les capteurs et le chauffe-eau et déclenche le circulateur en cas de nécessité Appareil Liquide caloporteur Mis en route par le circulateur, il permet de transférer la chaleur qu il emmagasine via les capteurs vers le chauffe-eau Eau et antigel (glycol) Échangeur thermique Chauffe l eau Serpentin Ballon de stockage Unité de stockage de l eau chaude et zone d échange entre l eau froide et l eau chaude L eau froide remplace l eau chaude qui est consommée avant d être elle-même réchauffée via l échangeur thermique Cuve isolée contenant l échangeur thermique 25

26 I. Le fonctionnement Par ailleurs, en version monobloc, le ballon est solidaire des capteurs. Compact, il est alors facile à transporter et peut être installé sur une toiture-terrasse, une terrasse ou un jardin où l exposition solaire est optimale. En version désolidarisée, les capteurs et le ballon sont en revanche séparés. Les capteurs peuvent alors être fixés sur votre toit ou bien dans votre jardin (sur châssis), et votre ballon posé à l intérieur de votre logement. Le chauffe-eau thermodynamique Le chauffe-eau thermodynamique est une alternative directe au chauffe-eau solaire : il assure la totalité des besoins en eau chaude d un foyer grâce à sa pompe à chaleur intégrée. Si le produit est attractif, le projet d achat et d installation doit être soigneusement étudié pour être fonctionnel et rentable. Fonctionnement Composé d un ballon ou réservoir et d une pompe à chaleur à air intégrée au ballon et placée au-dessus de celui-ci, le chauffe-eau thermodynamique fonctionne simplement puisqu il reprend le principe du réfrigérateur ou du climatiseur, mais au lieu de refroidir, il réchauffe. 26

27 I. Le fonctionnement La PAC aspire l air de la pièce pour récupérer les calories qu elle contient via un évaporateur, l air est ensuite comprimé dans un compresseur : il augmente en température et passe dans le condenseur pour transmettre la chaleur à l eau du ballon. Le fluide passe alors dans un détenteur où il perd en chaleur : le cycle se termine et l air refroidi ressort, puis un nouveau cycle commence. Lorsque le chauffe-eau ne peut fournir toute l eau chaude, il est possible d ajouter une résistance électrique ou un appoint solaire avec un second échangeur. L eau est généralement chauffée à environ 55 C/60 C. Une régulation permet d utiliser la pompe à chaleur au maximum de ses capacités tout en assurant l appoint avec la résistance électrique lorsque cela est nécessaire. Emplacement Pour éviter que la résistance électrique ne soit trop sollicitée sur une année et donc pour utiliser au maximum les capacités de votre chauffeeau thermodynamique, il est recommandé de le placer dans une pièce où il pourra naturellement récupérer des calories : buanderie, cave, garage, local non chauffé, mais tempéré. L idéal est de maintenir une température qui ne descend pas en dessous de 12 C à 15 C sur l année pour avoir un COP global intéressant. La pièce doit également être suffisamment volumineuse, environ 23 m 3, pour fonctionner sans installation spéciale, en deçà, il faudra prévoir une évacuation. Ensuite, l installation s effectue comme pour un chauffe-eau électrique. 27

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