Ballon à pression atmosphérique ou ballon sous pression : lequel me convient ?

Quelle est la différence entre un ballon à pression atmosphérique et un ballon sous pression ?

Un ballon à pression atmosphérique est ouvert à l'atmosphère par un tuyau d'évent et se remplit par gravité depuis un réservoir d'eau froide situé dans les combles. Un ballon sous pression est un récipient sous pression étanche raccordé directement à l'eau froide du réseau : l'eau chaude arrive donc à la pression que délivre le distributeur d'eau.

Tout le reste découle de cette seule différence. Le ballon à pression atmosphérique travaille à une pression fixée par la hauteur du réservoir des combles au-dessus du robinet ; le ballon sous pression travaille à la pression du réseau et doit donc comporter un groupe de sécurité complet (réducteur de pression, vase d'expansion, soupape de surpression et soupape de sécurité température et pression) pour gérer le fait que l'eau se dilate d'environ 2 % lorsqu'elle est chauffée de 10 °C à 60 °C et n'a nulle part où aller.

Quelle pression et quel débit chacun délivre-t-il réellement ?

Un mètre de hauteur d'eau vaut 0,098 bar. Un réservoir de combles dont la base se situe 3 mètres au-dessus d'une douche à l'étage fournit donc environ 0,29 bar à cet endroit, et peut-être 0,55 bar à un robinet du rez-de-chaussée. Les installations sous pression alimentées par le réseau fonctionnent généralement à 2–3 bar après le réducteur de pression.

L'EN 12897:2016+A1:2020 est la norme qui régit tous les ballons sous pression à chauffage indirect vendus en Europe. Elle couvre les récipients jusqu'à 2 000 litres sur des alimentations comprises entre 0,05 et 1,0 MPa (0,5–10 bar) et exige que les organes de régulation empêchent l'eau stockée de dépasser 95 °C.

De quoi un ballon sous pression a-t-il besoin que n'a pas un ballon à pression atmosphérique ?

De trois choses : un réseau suffisant, un équipement de sécurité et une voie d'évacuation. L'alimentation du réseau doit fournir à la fois pression et débit : 1,5 bar statique et 20 L/min constituent le seuil pratique, car un ballon étanche ne peut pas renforcer une alimentation faible comme le fait un réservoir de combles avec un surpresseur.

Le groupe de sécurité n'est pas facultatif. Le réducteur de pression est normalement réglé à 3,0–3,5 bar, la soupape de surpression à environ 6 bar et la soupape de sécurité température et pression à environ 7 bar et 90–95 °C. Le vase d'expansion est prégonflé à la valeur du réglage du réducteur de pression à ±0,2 bar près ; lorsqu'il perd cette pression, le surplus d'eau sort par le tundish, ce qui est le défaut le plus courant des ballons sous pression.

Au Royaume-Uni, toute installation sous pression stockant plus de 15 litres relève du document approuvé G3 de la réglementation du bâtiment et doit être installée par un installateur agréé et enregistré (competent person). La plupart des pays européens appliquent un régime équivalent pour les équipements sous pression et les installateurs.

Quand un ballon à pression atmosphérique reste-t-il le meilleur choix ?

Quatre situations favorisent réellement le stockage à pression atmosphérique :

• Réseau faible ou intermittent. En dessous d'environ 15 L/min, un ballon sous pression décevra à chaque point de puisage, alors qu'un réservoir de combles avec un surpresseur de douche ne décevra pas.
• Eau très dure. Un ballon à pression atmosphérique peut être vidangé, ouvert et détartré bien plus facilement, et le réservoir des combles protège l'installation des interruptions du réseau.
• Rénovations à petit budget. Le ballon coûte moins cher, aucun groupe de sécurité n'est nécessaire et aucun installateur enregistré n'est exigé.
• Installations par gravité existantes, où le réservoir de combles, la tuyauterie et le placard technique sont déjà en place et fonctionnent.

L'argument du rendement ne favorise aucun des deux types. Les pertes statiques dépendent de l'isolation, pas de la pression, et les deux sont plafonnées par la même formule d'écoconception de 16,66 + 8,33 × V^0,4 watts.

Lequel convient à une pompe à chaleur ou à un système solaire thermique ?

Le ballon sous pression, dans presque tous les cas. Une pompe à chaleur ou une boucle solaire charge le ballon lentement par un serpentin : le ballon doit donc être correctement stratifié et généreusement isolé ; un ballon sous pression donne des pressions équilibrées au mitigeur, ce qui est important lorsque l'eau stockée est à 50–55 °C plutôt qu'à 65 °C et que chaque degré de mitigeage compte.

La seule exception est un logement où le réseau ne peut pas alimenter un ballon sous pression. Dans ce cas, un ballon à pression atmosphérique avec un circuit de douche à surpresseur, ou un accumulateur thermique, est la réponse honnête. Ce qui ne fonctionne pas, c'est de conserver un ancien ballon de chaudière : son serpentin est beaucoup trop petit, comme l'expose quelle surface de serpentin pour un ballon de pompe à chaleur.