Choisir son ballon solaire : 7 critères
Le choix d’un ballon solaire.
Le ballon solaire, aussi appelé préparateur d’eau chaude sanitaire ou cumulus, a pour but de stocker l’eau chaude sanitaire. Son volume permet de disposer d’eau chaude en suffisance, ainsi que d’un volume d’eau à chauffer par le solaire au cours de la journée.
Il reçoit généralement un appoint d’énergie hydraulique (par chaudière, poêle bouilleur ou PAC) et/ou électrique (résistance d’appoint, comme dans un cumulus électrique). Ces dispositifs d’appoint permettent de disposer d’eau chaude en permanence, même les jours de mauvais temps. Il est important de les prévoir dès le choix des composants de son projet de chauffe-eau solaire.
1. Le nombre d’échangeurs
Dans un ballon solaire, on trouve toujours au moins un échangeur : l’échangeur solaire.
Si l’on ne prévoit pas de chauffage d’appoint dans le ballon, ou si l’appoint prévu est électrique, un seul échangeur suffit.
S’il est prévu un appoint hydraulique (chaudière, poêle bouilleur, PAC), la présence d’un deuxième échangeur est nécessaire pour optimiser les apports respectifs du solaire et de l’appoint.
Echangeurs dans un ballon vertical
Dans les ballons verticaux, les échangeurs se présentent sous la forme de serpentins.
Le serpentin solaire se trouve en partie basse du ballon et peut ainsi chauffer la totalité du ballon : puisque l’eau chaude est moins dense que l’eau froide, elle monte dans le ballon au fur et à mesure qu’elle chauffe.
L’échangeur haut, lorsqu’il existe, sert à l’appoint hydraulique : la chaudière, le poêle bouilleur ou la pompe à chaleur complètent au besoin l’apport d’énergie lorsque l’action du soleil n’a pas été suffisante. Seule la partie haute du ballon est alors chauffée, ce qui laisse l’eau autour de l’échangeur solaire, à une température plus basse, et donc prête recevoir l’énergie solaire dès qu’elle redevient disponible.
Echangeur dans un ballon horizontal
Dans les ballons horizontaux, il s’agit la plupart du temps d’une ‘double enveloppe’, c’est à dire que la partie eau sanitaire est entourée sur sa partie cylindrique par un autre cylindre, à peine plus grand. Le fluide caloporteur circule entre les deux cylindres, avec une bonne surface d’échange.
Il n’y a généralement pas de deuxième échangeur, ce qui rend plus contraignante, mais pas impossible, l’installation d’un appoint hydraulique.
Les ballons horizontaux fonctionnent correctement dans les chauffe-eau thermosiphon, mais pas en circulation forcée.
2. Le volume
Il est conseillé de prévoir un volume permettant de stocker deux jours de consommation.
L’échangeur solaire se trouve en bas du ballon, largement dimensionné pour un très bon échange d’énergie.
La partie haute du ballon solaire est réservée à l’appoint : lorsqu’il fait gris, il faut disposer d’eau chaude en quantité suffisante.
Lorsqu’on dispose d’un appoint électrique, qui chauffe lentement, il faut laisser le temps à la résistance de faire le travail. On se retrouve donc dans une situation où la partie haute du ballon doit être équivalente à ce qu’aurait été le cumulus électrique.
Remarques :
- dans le cas d’un appoint par chaudière, on peut si besoin réduire le volume du ballon car la chaudière saura assurer la production d’eau chaude au fil de la journée, ce faisant, on réduira aussi la possibilité d’apport solaire.
- dans certains ballons de 200 l, la résistance est placée en partie basse. Il faudra alors l’alimenter via une minuterie pour éviter qu’elle soit en concurrence avec le soleil dans la journée.
3. La classe d'énergie
La classe d’énergie est inversement proportionnelle à la perte d’énergie du ballon ‘chaud’.
Elle est indépendante du volume du ballon, donc plus un ballon est grand, plus il lui est difficile d’atteindre les meilleures classe d’énergies.
Si vous habitez en montagne et que votre ballon est dans un local non chauffé, type garage, pas d’hésitation, choisissez un ballon très bien isolé : aujourd’hui, c’est la classe A. Sinon vous allez perdre une quantité significative d’énergie en hiver.
De même, si vous habitez une région méridionale, dans laquelle on lutte contre la chaleur l’été, préférez un ballon très bien isolé.
Sinon, on peut remarquer que :
- Jusqu’à l’obligation d’étiquetage, les meilleurs fabricants fournissaient au mieux des classes B ou C pour les ballons de 300 litres.
- Avec l’énergie solaire, le kWh perdu aura coûté quelques watt.heures pendant la majeure partie de l’année d’une part. Et d’autre part, quand on utilise l’appoint, on chauffe uniquement la partie haute du ballon, donc l’énergie réellement perdue est moitié moindre que celle annoncée par l’étiquette énergie.
3. L’accessibilité
Il ne faut pas oublier de prévoir la phase d’approche du ballon solaire. Lorsqu’on est dans un pavillon de plain pied, généralement, ce n’est pas un souci.
Mais si le ballon se trouve à la cave, ou à l’étage, il faut prévoir la manutention (le poids figure sur nos fiches techniques), le passage des angles et des portes. Si ce problème ne se pose pas très fréquemment dans le cas des chauffe-eau solaires, il est plus courant dans le cas de ballons tampons solaires.
La plupart du temps, l’isolant n’est pas démontable, du moins pour les ballons jusqu’à 500 litres. Lorsque nos fiches techniques sur la boutique en ligne précisent le diamètre sans isolation, c’est que l’isolant est démontable (surtout sur les gros ballons).
4. L’espace disponible
Ce n’est pas toujours pour cela qu’on souhaite utiliser l’espace de son logement, mais il en faut pour le ballon d’eau chaude !
Selon la marque et le modèle, les tailles différent pour un même volume.
A noter qu’un ballon de classe C est moins volumineux qu’un ballon de classe B ou A car il a moins d’épaisseur d’isolant. Pour une même classe d’énergie, l’épaisseur peut aussi varier en fonction de la nature de l’isolant.
Astuce pour l’implantation de votre ballon : ne mettez pas les piquages face au mur, mais plutôt à 45°. Cela permet de rapprocher le ballon du mur tout en gardant les raccords beaucoup plus accessibles. Cela permet aussi à la résistance monobloc située à l’opposé de ne pas dépasser dans l’allée.
5. La durée de garantie
Elle est au minimum de 5 années pour les produits de qualité.
Elle s’entend avec une eau provenant d’un réseau d’eau potable, car l’utilisation d’eau de pluie (peu minéralisée et chargée en oxygène), ou d’eau de puits peut amener une corrosion plus rapide de la cuve.
Dans le cas d’utilisation d’eau de pluie ou de puits, nous recommandons un stockage dans une cuve avec apport de minéraux. L’apport peut se faire par ajout de pierres calcaires dans la cuve, ou simplement par le béton de la cuve. Ainsi, on tamponne l’eau qui devient moins agressive.
La garantie peut être conditionnée à un entretien annuel. Cet entretien permet en particulier de s’assurer que la cuve sera protégée contre la corrosion, et par conséquent que la garantie n’aura jamais à être exercée.
A noter qu’outre l’entretien, des précautions peuvent être prises lors de l’installation, en particulier l’utilisation de raccords diélectriques.
Le fait de déconnecter la résistance quand elle est inutile, soit dans la plupart des cas près des deux tiers de l’année, permet, lorsqu’il s’agit d’une résistance branchée sur une prise, de débrancher aussi la fiche de terre. La cuve, si on l’a montée avec des raccords diélectriques, est alors isolée électriquement et la corrosion galvanique est largement diminuée.
En prenant ces précautions, la durée de vie d’un ballon dépassera largement la durée de garantie.
6. Le coût
Le coût d’achat est un élément important, qu’on utilise si les contraintes nous laissent plusieurs possibilités.
Si on veut aller dans les détails, on peut aussi y ajouter par exemple le prix d’une anode, qu’on prévoit de changer au bout de quelques années (sur nos pages produit des anodes, il est indiqué à quel ballon elles correspondent).
7. L'empreinte digitale et autres considérations
Nous avons peu d’éléments pour classer les produits par leur empreinte écologique : tous nos ballons sont fabriqués en Union Européenne, donc pas trop loin, et dans des conditions de travail qu’on peut imaginer sinon idéales, du moins pas honteuses.