Fonctionnement d'un chauffe-eau thermodynamique : décryptage

Pour mieux appréhender le fonctionnement du ballon thermodynamique, il est essentiel de se familiariser avec les différents composants qui le constituent. Chacun de ces éléments joue en effet un rôle essentiel dans la production d’eau chaude sanitaire et contribue à la performance globale de l’appareil.

L’évaporateur est un échangeur thermique. Il contient un fluide frigorigène (en circuit fermé) capable de changer de phase à basse température, c’est-à-dire de passer de l’état liquide à gazeux simplement au contact de l’air. Or, en se vaporisant, celui-ci absorbe son énergie thermique et se réchauffe. L’évaporateur, aidé par un ventilateur, est donc chargé de transférer les calories de l’air ambiant au fluide.

Pour comprendre le fonctionnement du compresseur, comparons le à une pompe à vélo. Lorsque vous gonflez un pneu, vous compressez l’air dans le tube pour augmenter la pression de la chambre à air. Vous remarquez alors que l’embout et le tube deviennent chauds. C’est pareil pour un chauffe-eau thermodynamique, sauf que l’objectif est d’élever la température du fluide pour prélever ses calories, en accélérant sa vaporisation.

Ainsi, le gaz à haute pression est dirigé vers le condenseur pour la prochaine étape.

C’est à l’intérieur du condenseur que la magie de la thermodynamique opère ! En effet, à l’instar de l’évaporateur, il s’agit d’un échangeur de chaleur qui réalise toutefois le cheminement inverse : transmettre les calories du fluide dans le bas du ballon d’eau chaude thermodynamique. Ainsi, en cédant son énergie, le fluide qui est toujours à l’état de gaz à haute pression se refroidit et se liquéfie.

Il se dirige ensuite vers le détendeur !

Le détendeur fonctionne à l’inverse du compresseur. Son but est de faire chuter rapidement la pression du fluide à la sortie du condenseur, ce qui entraîne également une baisse de sa température. Le fluide, qui s’est condensé en liquide à basse pression, est ainsi prêt à entamer un nouveau cycle de chauffe, en retournant vers l’évaporateur.

Pour une description exhaustive, il est également important de mentionner les rôles des composants suivants :

• Le ballon d’eau chaude, qui constitue votre réserve d’eau chaude sanitaire, et dont la capacité est à dimensionner selon vos besoins ;
• L’isolation thermique, qui réduit les pertes thermiques et assure une bonne conservation de la chaleur ;
• Le régulateur, qui contrôle la température et optimise les économies d’énergie ;
• Le panneau de commandes, qui permet de régler tous les paramètres de l’appareil et de détecter les pannes grâce aux codes d’erreur.
  

En optant pour un ballon thermodynamique, vous choisissez un système de production d'eau chaude hautement performant ! Cependant, pour en profiter pleinement et garantir son efficacité à long terme, il est essentiel de ne pas négliger les réglages. En paramétrant correctement votre chauffe-eau, vous préservez son bon fonctionnement, un rendement élevé et une durée de vie prolongée.

La réglementation encadre le réglage de la température en fonction du volume du ballon et des pièces à alimenter en eau chaude. Il est également important de distinguer la température de distribution (en sortie de ballon) de celle du point de puisage (au robinet). Cette dernière est mitigée avec de l’eau froide pour permettre son utilisation sans danger !

Produire de l’eau chaude lorsque le prix du kWh est le plus bas peut être une option intéressante. Avec un cumulus électrique classique, cela ne fait aucun doute que vous réaliserez des économies. Néanmoins, avec un ballon thermodynamique, la situation est différente pour 2 raisons :

1. La performance de la pompe à chaleur du chauffe-eau diminue à mesure que la température de l’air ambiant baisse. Si l’air est trop froid, la résistance électrique prend le relais, ce qui entraîne une augmentation de votre facture d’électricité.
2. La tarification heures pleines/heures creuses est avantageuse uniquement si vous consommez au moins un tiers de votre électricité la nuit. Or les chauffe-eaux thermodynamiques sont très économes en énergie.

Pour éviter de chauffer inutilement de l’eau sanitaire à 55 °C, alors que vous êtes absent, de nombreux ballons thermodynamiques proposent un « mode absence ». Cette fonction permet de maintenir l’eau du ballon à une température plus basse, généralement entre 5 et 20 °C, tout en préservant la protection contre la corrosion.

Les ballons thermodynamiques sont des équipements de production d’eau chaude sanitaire particulièrement économes en énergie ! En moyenne, pour chaque kWh consommé, l’appareil en produit 2 autres gratuitement, grâce à son système de pompe à chaleur intégrée. En revanche, de nombreux critères peuvent faire varier le rendement, comme le type de chauffe-eau et son emplacement, la température de l’air prélevé, la qualité de l’installation, etc.

Le ballon thermodynamique fonctionne selon le même principe qu’une pompe à chaleur à aérothermie. En revanche, il prélève les calories de l’air ambiant non pas pour produire du chauffage, mais pour fournir de l’eau chaude sanitaire. C’est un équipement à la fois très performant et respectueux de l’environnement, qui utilise une ressource abondante, gratuite et inépuisable  !

Le déclenchement d’un chauffe-eau thermodynamique est automatisé et autonome. Lorsque la température de l’eau dans le ballon descend en dessous d’un seuil prédéfini, généralement aux alentours de 40 °C, le régulateur intégré détecte cette baisse de température et active la production d’eau chaude sanitaire. Certains modèles offrent également la possibilité d’être pilotés à distance par l'intermédiaire d'une application mobile. Cela vous permet donc de contrôler et de réguler votre chauffe-eau à partir de votre téléphone.