Quelle est la différence entre un ballon d'eau chaude direct et un ballon indirect ?

Quelle est la différence entre un ballon direct et un ballon indirect ?

Un ballon direct n'a pas d'échangeur de chaleur. La source de chaleur est dans l'eau elle-même : généralement une ou deux résistances électriques, parfois un raccordement à un réseau de chaleur. Un ballon indirect garde la source de chaleur séparée : l'eau chaude primaire d'une chaudière, d'une pompe à chaleur ou d'une boucle solaire circule dans un échangeur à serpentin étanche à l'intérieur du ballon et ne se mélange jamais à l'eau potable.

L'indirect est la norme pour tout logement doté d'une source de chaleur hydraulique, et la seule option sensée pour le solaire thermique ou une pompe à chaleur, car ces sources produisent de la chaleur sous forme d'eau chaude et non d'électricité.

Combien de temps chacun met-il pour chauffer un ballon ?

Chauffer 200 litres de 50 °C demande 11,6 kWh : un kilowattheure élève 17,2 litres de 50 degrés. Divisez cette valeur par la puissance fournie et la différence entre les deux conceptions devient évidente.

C'est le serpentin qui fixe les valeurs de l'indirect, pas la chaudière. Une chaudière de 30 kW alimentant un serpentin de 0,6 m² ne transfère toujours qu'environ 12 kW : c'est pourquoi la surface du serpentin, et non la taille du brûleur, détermine le temps de réchauffage.

Dans quels cas un ballon direct est-il pertinent ?

Là où il n'y a aucune source de chaleur hydraulique, ou lorsque l'électricité est réellement bon marché au moment du chauffage. Trois cas :

• Appartements tout électriques, sans chaudière et sans endroit où installer une unité extérieure.
• Tarifs heures creuses ou à horaires variables, où un ballon direct sur le tarif de nuit joue le rôle d'une simple batterie thermique. Un ballon de 250 litres chargé pendant la nuit stocke environ 14 kWh.
• Utilisation du surplus photovoltaïque, où un routeur de résistance déverse dans le ballon une production qui serait autrement injectée sur le réseau.

La contrepartie est le rendement. Le chauffage direct convertit un kilowattheure d'électricité en un kilowattheure de chaleur ; une pompe à chaleur alimentant un ballon indirect convertit le même kilowattheure en trois ou plus, de sorte que le coût d'exploitation est d'un tiers ou moins, avant même toute contribution solaire.

Pourquoi les pompes à chaleur et le solaire ont-ils besoin d'un ballon indirect ?

Parce que les deux fournissent de la chaleur à basse température, et qu'une basse température exige une grande surface. Un serpentin de chaudière bénéficie d'un écart de 20–25 K entre l'eau primaire à 75 °C et le ballon ; une pompe à chaleur à 50 °C ne dispose guère que de 10 K une fois le ballon réchauffé. Le transfert de chaleur est proportionnel à cet écart : le serpentin doit donc grandir pour compenser, généralement 2,5 à 3,0 m² contre 0,5 à 0,8 m² pour un ballon de chaudière, comme l'explique quelle surface de serpentin pour un ballon de pompe à chaleur.

Le solaire thermique a la même exigence, plus une autre : le serpentin doit se situer bas dans le ballon pour que les capteurs rencontrent toujours l'eau la plus froide disponible. Solimpeks conçoit ses ballons solaires et pour pompe à chaleur sur ce principe, avec le serpentin primaire dans la partie basse du ballon et des versions dédiées à serpentin solaire (TSE-VS) et à serpentin pour pompe à chaleur (TSE-VS HP) pour un fonctionnement à basse température.

Un ballon peut-il être à la fois direct et indirect ?

Oui, et la plupart des bons ballons le sont. Un ballon indirect avec une résistance électrique dans le tiers supérieur vous donne un serpentin pour la source de chaleur principale, plus un appoint électrique qui ne peut chauffer que les 60 à 80 litres du haut : utile pour un cycle de pasteurisation contre les légionelles, pour le surplus photovoltaïque, ou pour la semaine où la chaudière tombe en panne.

Un ballon à double serpentin pousse la même idée plus loin, avec deux serpentins indirects à des hauteurs différentes pour que le solaire et une chaudière partagent un même ballon sans se gêner. La résistance électrique est, dans ce montage, une troisième source, et non un substitut à l'un des serpentins.