Échangeurs : 0, 1 ou 2 dans mon ballon?

Le transfert de chaleur par échangeur

Lorsqu’on utilise un échangeur, le fluide chaud le traverse et laisse une partie de son énergie dans le fluide à réchauffer. Néanmoins la température n’a pas le temps de se retrouver identique dans le ballon et à la sortie de l’échangeur : le transfert d’énergie n’est donc pas total.

Par exemple, dans une installation solaire, il vaut mieux travailler avec la température la faible possible pour avoir moins de pertes thermiques au niveau des panneaux : il est donc intéressant de travailler avec un différentiel de température panneaux/ballon faible. C’est la raison pour laquelle on utilise souvent un différentiel de 10°c pour le démarrage du circulateur. L’échange est excellent si le différentiel de température en fonctionnement est inférieur à 10°c, il reste tout à fait correct jusqu’à 20°c.

Lorsqu’on travaille avec une chaudière ou un poêle bouilleur, qui travaillent à haute température, le différentiel est beaucoup moins gênant :

Il faudra de toutes manière que la chaudière ou le poêle bouilleur fonctionne au dessus de 45° degrés pour éviter le point de rosée : en dessous de 45° (environ, cela dépend des conditions), l’humidité comprise dans les fumées se condense sur les parois. Les fumées étant acide, une partie de l’acide est captée par la condensation, on se retrouve donc avec de l’acide sur les parois, qui plus est à haute température. La rouille de l’équipement est inévitable. 

Combien d’échangeurs ?

Dans un ballon d’eau chaude sanitaire :

Si l’on prévoit une installation solaire, on prendra un ballon solaire à 1 échangeur; dans le jargon, on dit ‘simple échangeur’.

Dans une installation avec poêle bouilleur ou chaudière bois sans installation solaire, ce type de ballon convient parfaitement aussi.

Si l’on prévoit un appoint chaudière/poêle bouilleur ou PAC haute température en plus de de l’installation solaire, il faudra prendre un ballon à 2 échangeurs : l’échangeur solaire est placé en bas, l’échangeur chaudière en partie haute. Ainsi le solaire assure le chauffage ou le préchauffage de l’eau froide entrant dans le bas du ballon. L’échangeur haut assure si besoin le complément avant que l’eau chaude soit soutirée, en haut du ballon.

Dans un ballon tampon : 

Un ballon tampon contient uniquement de l’eau de chauffage.

On peut donc travailler directement avec l’eau qui passe par la chaudière, le poêle bouilleur ou la PAC monobloc qui fonctionnent avec un réseau d’eau (elles assurent la protection contre le gel en lançant des cycles de fonctionnement, sauf en cas de coupure de courant- pour parer cette éventualité, des soupapes antigel sont installées sur le réseau).

Un échangeur sera nécessaire avec une installation solaire qui fonctionne avec de l’eau glycolée. On pourrait utiliser du glycol dans la totalité du réseau si les auters équipements l’accepte, ce qui est rarement garanti par les fabricants de chaudières ou de PAC, mais le coût serait dissuasif.

L’échangeur permet de travailler en n’utilisant le glycol que dans le réseau solaire et l’échangeur.