Ballon thermodynamique
Une utilisation de la chaleur gratuite disponible

Ballon thermodynamique monobloc
Ballon thermodynamique monobloc

Pompe à chaleur à air
Pompe à chaleur pour air extérieur

Le ballon thermodynamique

 

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L'air

L'air, élément gratuit, disponible de façon illimitée et renouvelable, contient de l'énergie par sa chaleur, même à température négative. Cette énergie peut être restituée, grâce à une pompe à chaleur, pour chauffer l'eau sanitaire dans un ballon. Si l'investissement initial semble important, compter que l'installation permet de bénéficier d'un crédit d'impôt (26 % en 2013), et que la pompe à chaleur permet de réaliser jusqu'à 70 % d'économies sur la facture d'eau chaude.

  

Fonctionnement d'un ballon thermodynamique

Un ballon thermodynamique est un dispositif thermodynamique qui fonctionne en cycle neutre, c'est-à-dire qu'il restitue autant d'énergie qu'il en reçoit. Ainsi, il transmet de la chaleur à l'eau du ballon alors qu'il en reçoit par l'air, ainsi que par l'énergie de la pompe. Le fluide parcourant ce circuit subit continuellement des hausses et baisses de température et de pression, passant de l'état liquide à l'état gazeux, pour recevoir ou émettre de la chaleur.

Pour rappel, quand la pression augmente, la température augmente. Et quand la température dépasse le seuil d'évaporation, un liquide passe en phase vapeur. Le fluide calo-porteur a donc été choisi pour qu'il passe à basse température à l'état gazeux.

 

Fonctionnement d'un ballon thermodynamique

Le fluide en question passe donc successivement par 4 étapes :

  •  1. L'évaporateur : Le fluide à l'état liquide et basse température se chauffe au contact de l'air. Sa température augmente et il finit par s'évaporer, passer à l'état gazeux.
  • 2. Le compresseur : Le fluide, à l'état gazeux, est aspiré et comprimé à une haute pression. Il s'échauffe et sa température augmente.
  •  3. Le condenseur : Le fluide, à l'état gazeux et à température et pression élevées, rencontre un fluide plus froid, l'eau du ballon, ce qui le refroidit. Il se condense et perd de sa chaleur, qui est absorbée par l'autre liquide. Les deux finissent ensemble aux alentours de 55°C.
  •  4. Le détendeur : Le fluide, encore à pression élevée, perd sa pression dans le détendeur et refroidit. Il est prêt à recevoir de nouveau la chaleur de l'air.

  

Les différentes sortes de ballons thermodynamiques

Bien que le fonctionnement des différents ballons thermodynamiques soit similaire, de nombreuses versions ont été développées, avec des résultats et des prix divers, mais mieux adaptées à certains besoins.

Quel air utiliser ?

Du côté de l'air utilisé, plusieurs possibilités s'offrent à vous pour chauffer l'eau du ballon :

  • Air ambiant : Le ballon capte l'énergie de l'air de la pièce où il se trouve. A placer donc dans un local de 20 m² minimum, sans baisse de température trop importante. Une buanderie avec d'autres appareils est idéale car la pompe à chaleur profite de la chaleur émise par les autres appareils, elle assèche et donc assainit l'air du local. Le ballon est alors en version monobloc, en un seul élément, mais avec une cuve généralement plus réduite.
  •  Air extérieur : Le ballon est composé de 2 éléments : la cuve à l'intérieur et la pompe à chaleur à l'extérieur. Celle-ci peut fonctionner toute l'année, et un système de dégivrage automatique permet d'utiliser l'air lors des températures négatives.
  •  Air extrait : Le ballon, relié à une VMC, récupère les calories présentes dans la ventilation des pièces chauffées (cuisine, salle de bain). Ce système affiche les meilleures performances.

 

Parmi les différents modèles de pompe à chaleur, un élément de comparaison est le COP.

Le COP, ou coefficient de performance, est le nombre de KWh produit pour 1 KWh consommé. Cette valeur, qui dépend de la température de la source et de la destination, a été normalisée à une température de l'air extérieur de 7°C et une eau de chauffage à 35°C. Cette valeur se situe actuellement autour de 3,5.

 

Si vous avez pris en compte tous ces éléments et défini le type de ballon thermodynamique qui est adapté à votre besoin, venez nous soumettre votre projet et nous définirons ensemble le matériel qui vous convient.

 

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