Un ballon de 200 litres dont l'eau est stockée à 60 °C délivre environ 300 litres d'eau utilisable à 40 °C, car chaque litre stocké est mélangé à environ 0,67 litre d'eau froide au robinet. C'est la valeur V40 (« eau mitigée à 40 °C ») définie dans les règles d'écoconception de l'UE pour les chauffe-eau (règlement 814/2013). Attendez-vous à 1,4 à 1,6 fois le volume du ballon pour un ballon bien stratifié, et à seulement 1,1 fois pour un ballon mal brassé.
Quelle quantité d'eau chaude est réellement utilisable ?
Plus que ce qu'indique l'étiquette du ballon, car personne ne se douche à 60 °C. En mitigeant de l'eau stockée à 60 °C pour une douche à 40 °C avec de l'eau du réseau à 10 °C, chaque litre du ballon devient 1,67 litre au robinet : la fraction chaude est (40 − 10) ÷ (60 − 10) = 0,6.
Les ballons réels n'atteignent pas la valeur théorique, car la dernière partie de l'eau stockée arrive plus froide à mesure que l'eau froide du réseau comble le vide derrière elle. Un bon ballon délivre 1,4 à 1,6 fois son volume nominal à 40 °C. Un ballon dont les couches ont été brassées ensemble ne délivre guère plus que son propre volume.
| Volume nominal | Utilisable à 40 °C (V40) | Douches de 8 min à 9 L/min | Bains de 90 L |
|---|---|---|---|
| 120 L | 170–190 L | 2 | 2 |
| 150 L | 210–240 L | 3 | 2 |
| 200 L | 280–320 L | 4 | 3 |
| 250 L | 350–400 L | 5 | 4 |
| 300 L | 420–480 L | 6 | 5 |
Stocker à 50 °C au lieu de 60 °C réduit le multiplicateur d'environ 1,5 à environ 1,15 : un ballon de 200 litres passe ainsi d'environ quatre douches à trois. C'est le coût réel d'une basse température de stockage, et la raison pour laquelle les ballons de pompe à chaleur sont spécifiés une taille au-dessus dans quelle taille de ballon d'eau chaude choisir.
Qu'est-ce que le V40 et pourquoi figure-t-il sur la fiche technique ?
Le V40 est le volume d'eau mitigée à 40 °C qu'un ballon peut délivrer, c'est-à-dire sa production chaude mitigée jusqu'à 40 °C, à partir d'un ballon entièrement chargé et chauffé. Il est défini dans le règlement d'écoconception de l'UE pour les chauffe-eau (règlement 814/2013), et c'est le seul chiffre qui permet de comparer équitablement deux ballons.
Il mérite plus d'attention que le volume nominal, car deux ballons de 200 litres peuvent différer de 60 litres de V40 selon la manière dont l'arrivée d'eau froide est diffusée, l'emplacement du serpentin et la hauteur du récipient. Lorsqu'une fiche technique n'indique que des litres, demandez le V40.
Pourquoi la stratification est-elle déterminante ?
Parce que l'eau chaude flotte. Un ballon laissé au repos contient une couche supérieure chaude au-dessus d'une couche inférieure plus froide, séparées par une thermocline épaisse d'environ 100 à 150 mm. Si l'on soutire l'eau par le haut, la couche chaude est remplacée par le bas sans brassage : la sortie reste donc à pleine température jusqu'à ce que la thermocline l'atteigne. C'est la stratification, et c'est ce qui transforme 200 litres stockés en 300 litres utilisables.
Quatre éléments la détruisent : une arrivée d'eau froide sans diffuseur, un circulateur de bouclage surdimensionné qui tourne en continu, un serpentin placé trop haut dans le ballon et un récipient trapu dont le rapport hauteur/diamètre est inférieur à environ 2:1. Chacun peut retirer un tiers de la capacité utilisable sans modifier d'un seul watt les pertes statiques.
Comment savoir combien d'eau chaude il reste ?
La plupart des ballons n'ont pas de jauge, mais trois indicateurs fiables existent :
- Touchez le ballon sur toute sa hauteur, par une ouverture dans l'isolation ou au niveau des doigts de gant des sondes. Le point où il passe de chaud à tiède est la thermocline ; tout ce qui est au-dessus est utilisable.
- Lisez le thermostat du ballon. Il est normalement monté à environ un tiers de la hauteur. Quand il descend sous la consigne, environ le tiers inférieur est déjà froid, ce qui est précisément le moment où le réchauffage devrait démarrer.
- Montez une deuxième sonde en haut et une à mi-hauteur. Deux températures donnent une indication exploitable de l'état de charge pour quelques euros de pièces, et la plupart des régulateurs solaires et de pompe à chaleur disposent déjà d'une entrée libre.
Si le ballon est uniformément tiède plutôt que chaud en haut et froid en bas, c'est un problème de brassage, pas de chaleur, et il se diagnostique autrement qu'un ballon qui s'est simplement refroidi, ce qui relève de la question des pertes statiques.
Questions fréquentes
Combien de douches peut-on tirer d'un ballon de 300 litres ?
Environ six douches de 8 minutes à 9 litres par minute, car un ballon de 300 litres à 60 °C fournit environ 420 à 480 litres d'eau mitigée à 40 °C. Si le même ballon est maintenu à 50 °C, on tombe à environ quatre douches.
Que signifie V40 sur la fiche technique d'un ballon ?
Le V40 est le volume d'eau mitigée à 40 °C qu'un ballon peut délivrer à partir d'une charge complète, c'est-à-dire sa production chaude mitigée jusqu'à 40 °C, tel que défini par le règlement UE 814/2013. C'est la comparaison la plus équitable entre deux ballons, car elle tient compte de la stratification et de la conception de l'arrivée d'eau froide autant que du volume brut.
Pourquoi mon eau chaude s'épuise-t-elle plus tôt que ne le laisse penser la taille du ballon ?
Presque toujours à cause du brassage plutôt que des pertes de chaleur. Une arrivée d'eau froide sans diffuseur, un circulateur de bouclage en marche ou un serpentin placé trop haut mélangent les couches chaude et froide : la température de sortie baisse donc bien avant que l'énergie stockée soit utilisée.
Stocker à une température plus basse réduit-il l'eau chaude utilisable ?
Sensiblement. Passer de 60 °C à 50 °C réduit le multiplicateur de mitigeage d'environ 1,5 à environ 1,15 : un ballon de 200 litres perd donc à peu près l'équivalent d'une douche de capacité. C'est pourquoi les ballons de pompe à chaleur sont généralement dimensionnés une taille au-dessus des ballons de chaudière.