Parce qu'une pompe à chaleur ne sait pas produire d'eau chaude à la demande. Une chaudière mixte délivre 10 à 15 litres par minute en brûlant instantanément 24 à 35 kW ; une pompe à chaleur aérothermique produit 5 à 12 kW à 50 °C et doit donc charger un ballon pendant une heure ou deux et stocker le résultat. Le solaire thermique a la même exigence : le soleil et les douches ne coïncident pas.
Pourquoi une pompe à chaleur ne peut-elle pas fonctionner comme une chaudière mixte ?
À cause de la puissance. Une chaudière mixte est un brûleur dimensionné pour le chauffage instantané : 24 à 35 kW de gaz produisent 10 à 15 litres par minute à température de douche, et ce dès l'ouverture du robinet. Une pompe à chaleur aérothermique domestique produit 5 à 12 kW, à 35–55 °C et non à 70–80 °C, et ne peut pas être portée à la puissance d'une chaudière mixte sans une machine absurdement grande et une alimentation électrique à l'avenant.
Le stockage compense ce décalage. La pompe à chaleur fonctionne une heure ou deux à son régime le plus efficace, le ballon conserve le résultat, et le foyer puise à son rythme. La même logique s'applique au solaire thermique : les capteurs produisent de la chaleur à midi, et c'est le ballon qui la transporte jusqu'à la douche du soir.
| Chaudière mixte | Pompe à chaleur + ballon | |
|---|---|---|
| Puissance instantanée | 24–35 kW | 5–12 kW |
| Débit d'eau chaude | 10–15 L/min, limité par le brûleur | Limité seulement par le débit du réseau, 20 L/min et plus |
| Deux douches en même temps | Rarement | Oui, tant que le ballon n'est pas vidé |
| Chauffage et eau chaude simultanés | Oui | L'un après l'autre, l'eau chaude est prioritaire |
| Charge en heures creuses ou par le solaire | Impossible | Simple |
| Pertes statiques | Aucune | 0,8–1,0 kWh/jour, pour un ballon de 200 L bien isolé |
De quelle place un ballon a-t-il réellement besoin ?
Moins que la plupart des gens ne le pensent, mais elle est réelle. Un ballon sous pression de 180 à 210 litres mesure environ 580–600 mm de diamètre pour 1,2 à 1,7 m de haut, plus environ 300 mm de dégagement au-dessus pour la résistance électrique et l'anode. Il existe des versions slim de 450–500 mm de diamètre, au prix d'une hauteur supplémentaire et d'une stratification un peu moins bonne.
Les placards techniques, les dessous d'escalier et les buanderies les accueillent sans difficulté. Les combles sont possibles mais constituent une mauvaise pratique : les déperditions partent directement dans un espace non chauffé, et, en cas de fuite, c'est toute la maison qui se trouve en dessous.
Qu'apporte un ballon ?
Cinq choses qu'une chaudière mixte ne sait pas faire :
- De la chaleur bon marché. Le ballon peut être chargé avec un tarif heures creuses, avec le surplus photovoltaïque ou par des capteurs solaires thermiques. Un ballon de 200 litres contient environ 11,6 kWh lorsqu'il est chauffé de 10 °C à 60 °C : une batterie thermique utilisable.
- Le plein débit du réseau. La puissance est limitée par la plomberie plutôt que par le brûleur : des douches à 20 L/min et des puisages simultanés deviennent possibles.
- Pas de coup d'eau froide. L'eau stockée arrive à température constante, au lieu des variations de température que produit une chaudière mixte modulante à faible débit.
- Compatibilité avec le solaire thermique. Une chaudière mixte n'a nulle part où mettre la chaleur solaire ; un ballon à double serpentin est conçu pour cela.
- Résilience. Une résistance électrique maintient l'eau chaude disponible si la source de chaleur principale tombe en panne.
Qu'y perd-on ?
De la place, et environ un kilowattheure par jour. Un ballon de 200 litres bien isolé a des pertes statiques de 0,8 à 1,0 kWh par jour : le plafond d'écoconception est de 16,66 + 8,33 × V^0,4 watts, et les bons ballons se situent autour de 40 % de cette valeur. Vous acceptez aussi un volume fini : une fois le ballon vidé, il lui faut une heure ou plus pour se reconstituer, et le dimensionnement prend donc une importance qu'il n'avait jamais avec une chaudière mixte. Calculez-le avec quelle taille de ballon d'eau chaude choisir, et gardez à l'esprit que les litres stockés deviennent environ 1,5 fois plus de litres à température de douche.
Puis-je garder la chaudière mixte et ajouter un ballon ?
Oui. Une chaudière mixte peut charger un ballon indirect par son circuit de chauffage, avec une vanne de zone donnant la priorité à l'eau chaude : c'est la voie habituelle lorsqu'un foyer dépasse le débit d'une chaudière mixte ou veut ajouter du solaire. C'est aussi la première étape naturelle vers une pompe à chaleur, puisque le ballon est la partie coûteuse de cette conversion et qu'une chaudière alimente sans problème un serpentin surdimensionné.
Si la motivation est le solaire plutôt que le débit, les aspects pratiques sont exposés dans associer le solaire thermique à une chaudière mixte. Si une pompe à chaleur est probable plus tard, achetez dès maintenant un ballon compatible pompe à chaleur : un grand serpentin ne coûte rien à une chaudière et évite de remplacer le ballon deux fois.
Questions fréquentes
Une pompe à chaleur peut-elle fonctionner sans ballon d'eau chaude ?
Seulement pour le chauffage des locaux. Les pompes à chaleur produisent 5 à 12 kW à 35–55 °C et ne peuvent pas délivrer les 24 à 35 kW instantanés qu'une chaudière mixte utilise pour l'eau chaude : l'eau chaude sanitaire doit donc être stockée. Les seules exceptions sont les petits chauffe-eau électriques au point de puisage ou une sous-station de réseau de chaleur.
De quelle place un ballon d'eau chaude a-t-il besoin ?
Un ballon sous pression de 180 à 210 litres mesure environ 580–600 mm de large et 1,2 à 1,7 m de haut, plus environ 300 mm de dégagement au-dessus pour la résistance électrique et l'anode. Les modèles slim de 450–500 mm de diamètre échangent de la surface au sol contre de la hauteur.
Un ballon me donnera-t-il une moins bonne pression d'eau que ma chaudière mixte ?
Non, en général meilleure. Un ballon sous pression délivre à la pression du réseau et son débit est limité par la tuyauterie plutôt que par un brûleur : il surpasse donc généralement une chaudière mixte à 20 litres par minute et alimente deux points de puisage à la fois.
Un ballon est-il un gaspillage par rapport à un chauffage à la demande ?
Il coûte 0,8 à 1,0 kWh par jour en pertes statiques pour un ballon de 200 litres bien isolé. En contrepartie, il permet de chauffer avec une pompe à chaleur à un COP supérieur à 3, ou avec le solaire ou l'électricité des heures creuses, ce qui compense largement ces pertes dans presque tous les cas.
Sources et pour aller plus loin
- Commission Regulation (EU) No 814/2013 — Ecodesign requirements for water heaters and hot water storage tanks
- EN 12897:2016+A1:2020 — Water supply: specification for indirectly heated unvented (closed) storage water heaters
- Approved Document G — Sanitation, hot water safety and water efficiency (UK Government)