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Comment choisir son ballon solaire d'eau chaude sanitaire ?

  • Dans la rubrique dimensionnement, nous avons vu le calcul du volume du ballon.
  • Nos ballons verticaux ainsi que nos ballons horizontaux sont compatibles avec un fonctionnement en thermosiphon. Nous proposons actuellement une large gamme de ballons :
    • ballons verticaux émaillés, à poser au sol, les plus largement utilisés. Sur le sujet, l'inévitable Wikipedia est assez succinct, mais très explicite, voyez ici.
    • ballons verticaux inox, à poser au sol, particulièrement adaptés aux eaux peu calcaires et donc agressives pour la cuve,
    • ballons muraux pour les plus petites contenances,
    • ballons horizontaux à échangeur annulaire - aussi appelés 'double enveloppe' -, utilisables uniquement dans les systèmes thermosiphon, voire éventuellement dans le cas d'installation en circulation forcée en 'économiseur', c'est à dire dans une configuration où aucun appoint n'est prévu dans le ballon horizontal qui chauffe ou préchauffe l'eau du ballon existant.
    • des ballons d'ECS hygiénique

Bien souvent, on confond installation en thermosiphon et installation thermosiphon monobloc. Voici une installation en thermosiphon monobloc. Et en voici une en thermosiphon à éléments séparés.

Voici le lien vers nos offres en thermosiphon .Vous y trouverez les kits thermosiphon monobloc, ainsi que quelques exemples de kits thermosiphon à éléments séparés. Le thermosiphon monobloc n'est pas adapté aux zones soumises au gel (notre fabricant recommande les zones où l'on ne descend pas au dessous de 5°), car le ballon que l'on chauffe peut être soumis au gel et dans tous les cas sera l'hiver dans un environnement froid : il perdra donc beaucoup d'énergie. Il convient donc plutôt pour des utilisations estivales ou en bord de mer. Le thermosiphon a élément séparé est lui utilisable partout, comme les systèmes à circulation forcée.

  • Personnellement, je recommande le ballon horizontal uniquement en préchauffage d'un ballon classique, soit dans cette configuration, qui fonctionne d'ailleurs aussi avec le ballon vertical représenté.
  • Je préfère dès que c'est possible l'utilisation d'un ballon solaire vertical, car en cours d'utilisation, on conserve une meilleure stratification. Ceci vaut d'ailleurs pour tous les ballons, y compris électriques. Si un ballon horizontal fonctionne très bien durant la période de chauffe en thermosiphon (le haut du ballon chauffe très vite en début de chauffe), la surface de contact eau chaude eau froide est importante et on a plus vite de l'eau tiède (en fin de journée, quand on a consommé la moitié de l'eau du ballon). Le ballon horizontal n'est pas idéal si l'appoint est intégré : en effet, la connexion du fluide chaud en provenance du panneau solaire étant en partie haute, cette dernière chauffée en électrique, on commencera par répartir au moins une partie de cette énergie en réchauffant le bas du ballon quand le thermosiphon s'amorce, du coup la résistance démarrera si elle n'est pas sur minuterie. Le système n'est donc pas optimal, même s'il vaut mieux qu'un chauffe-eau électrique. Une manière d'améliorer ce fonctionnement est d'alimenter l'appoint électrique (donc le thermostat branché lui-même sur la résistance) par le biais d'un minuteur qui ne fonctionnera par exemple qu'à partir de 17 h en soirée.
  • Qu'en est-il de la règlementation concernant la légionellose : au delà de 400l, il est nécessaire de chauffer la totalité du volume du ballon au moins une fois par jour à une température et pendant une durée suffisantes (les deux sont liés). Cette législation a commencé à apparaître en 2005, suite à des problèmes. La documentation pratique est téléchargeable ici.  A noter que la légionellose aime ses aises, puisqu' aucune mesure n'est prise au moment ou j'écris ces lignes pour les ballons inférieurs à 400l :-). Heureusement qu'on ne procède pas avec la même rigueur dans tous les domaines : il y a quand même beaucoup moins de morts avec la légionellose (15 par an autour de 2010 ) qu'avec l'automobile (environ 3500 par an de 2010 à 2019 en France métropolitaine), il n'y a pourtant pas plus d'utilisateurs de voiture que d'utilisateurs d'eau chaude, sauf si j'ai manqué un épisode...

Ce qui est dommage, c'est que dans les gros ballons on est donc censé perdre la priorité solaire puisque, une fois par jour, donc vraisemblablement en fin de journée, on est obligé de chauffer tout le ballon à 50° minimum, par une résistance ou un échangeur chaudière donc, ou passer par des solutions de chauffage instantané, ce qui augmente le coût des chauffe-eau solaires. Du coup, le seul volume à chauffer par le solaire le lendemain matin est celui consommé en fin de nuit ou le matin. Alors que sans cette contrainte, on chauffe dès le lendemain la totalité du volume consommé la veille.

C'est une des raisons pour lesquelles nous ne proposons pas de kit de plus de 400l.

  • Les ballons d'ECS hygiéniques (appelés aussi par abus de langage ballon d'eau chaude sanitaire instantané) sont présentés à cette page. On évite ainsi la question de la légionellose puisque le volume d'ECS est largement inférieur à 400l.

Une alternative consiste à décomposer votre stockage d'eau en deux parties : une partie dite de préchauffage, qui est constituée par le ballon solaire, et une partie de chauffage ou lissage, constitué par un ballon qui assurera l'appoint d'énergie et dont la fonction est de maintenir un volume 'de confort' chaud. De cette manière, on peut se retrouver avec des volumes de ballons inférieurs à 400l, et/ou avec un ballon de lissage toujours au dessus de 50°. Or à ma connaissance, il n'y aurait pas de contrainte sur les ballons de préchauffage solaire, du moment qu'on assure que le ballon secondaire sera porté au moins une fois par jour au dessus de la température prescrite.

Ces informations sont bien sûr à valider au moment où vous lirez ce texte, et pour les installations recevant du public, votre meilleur interlocuteur est le service vétérinaire du lieu dont vous dépendez : c'est lui qui contrôle les installations, donc il est au fait des dernières règlementations.

Vous avez maintenant les éléments pour choisir votre ballon, vous pouvez voir nos produits ici.

Et pour que votre ballon dure plus longtemps, installez-le dans les règles de l'art :

- une synthèse des règles est proposée par notre fournisseur d'accessoires : document pdf à télécharger. A noter que ces règles présentées pour le cas du ballon électrique s'appliquent parfaitement au ballon solaire.

- le DTU impose la pose de raccords diélectriques pour éviter une corrosion accélérée des ballons. En principe, cette corrosion est empêchée par l'anode magnésium, mais quand l'acier est en contact direct avec le métal, la corrosion se fait néanmoins localement : le raccord diélectrique permet d'éviter une concentration au point de contact acier laiton. Attention bien sûr au sens de montage : on doit monter la partie acier du raccord côté ballon et la partie laiton côté tuyaux. Et si le filetage du ballon n'est pas le bon, il faut des pièces d'adaptation en inox : fourrure inox pour raccorder deux parties femelle de même diamètre, raccord de réduction inox en cas de diamètres différents. Montés à l'envers chez moi quand je n'étais pas encore auto-installateur, la fuite est survenue, heureusement récupérable en refaisant, dans le bon sens, le raccordement grâce à une fourrure.

Une astuce utilisée par certains bricoleurs économes consiste à faire le raccordement du ballon en réalisant une étanchéité au téflon. Ainsi, le téflon, s'il couvre bien la zone de contact et si vous avez validé qu'il ne se déchire pas au serrage, assure le rôle d'isolant électrique et protège votre ballon. Le plus dur est de réussir à couvrir totalement les filets pour éviter tout contact. Notre avis : pas aux normes, et stressant (on ne peut contrôler qu'en démontant !), à conserver uniquement pour l'anecdote.

Document en ligne concernant la corrosion : les explications de Jean-Mathieu Stricker. Attention : le galva présenté sur ce document n'est pas autorisé sur les réseaux d'eau sanitaire, et en se référant au tableau des couples galvaniques fourni dans le document, on comprend pourquoi.

Voici les explications de notre fabricant, moins détaillées que les précédentes et très opérationnelles : en conclusion, mettez un raccord ! ;-)

Pour les raccords diélectriques, donc, vous pouvez les trouver ici, les 3 premiers articles de la page le jour où je l'écris.

- un bac de rétention d'une 'dimension adaptée' est à prévoir pour l'installation de ballons en combles : comme on ne passe pas souvent dans les combles, d'une part, on risque de ne pas faire l'entretien et d'autre part de ne pas voir la situation se dégrader. Du coup, la fuite quand elle est détectée est déjà significative, elle a généralement traversé le plafond quand on s'en rend compte : c'est ce qu'on appelle un dégât des eaux! D'où le bac sous le ballon, que l'on fera selon les moyens disponibles. Le DTU (les règles de l'art admises) prévoient une évacuation de diamètre 40 mm, ce qui peut se lire de 2 façons : un PVC de 40 mm ou un PVC de 50 mm pour avoir 40 mm d'ouverture. La seconde approche oblige alors à se raccorder souvent un peu plus loin. Mon conseil : arroser les fleurs du jardin car si on envoie l'eau dans un conduit d'évacuation, ça peut prendre un moment avant qu'on s'en aperçoive... ne pas oublier le siphon, surtout pour la RT 2012 !

- Dans le document des règles à appliquer proposé plus haut, ne sont mentionnées que les obligations. De manière facultative, on peut aussi installer un vase d'expansion sanitaire (nos variantes acier et inox à cette page) entre le groupe de sécurité et le ballon. Le rôle de ce vase sanitaire est de limiter les variations de pression dans le réseau lors de la chauffe, d'éviter ainsi de perdre de l'eau par le groupe de sécurité (on perd généralement 3% du volume du ballon par cycle de chauffe complet, donc 9 litres pour 300 litres, mais en général le ballon n'est pas totalement refroidi, on en perd donc nettement moins, probablement 3 à 5 litres par jour pour un ballon 300l). La France n'étant pas, pour le moment un pays 'sec', il ne me parait pas nécessaire de proposer cet accessoire : le bilan écologique n'est pas évident. Mais on en tient en stock, pour ceux qui le souhaitent.