Les résistances électriques : réglage et sécurité.
Les différents types de résistances électrique pour ballons d’ECS
Nos ballons solaires simple et double échangeur offrent la possibilité d’installer une résistance électrique pour assurer le complément de chauffage d’eau. Cette résistance, souvent un composant indispensable de l’installation, chauffe en général la partie supérieure du ballon uniquement, laissant au solaire le soin de travailler sur la partie basse. Elle assure donc uniquement un complément de chauffage.
De quoi est composée ce qu’on appelle dans le langage courant “résistance d’appoint” ? Il s’agit d’une résistance électrique, généralement de 1.4 à 3 kw. Plus la résistance est puissante, plus elle chauffera vite l’eau du ballon. En contrepartie, elle peut vous obliger à augmenter la puissance souscrite chez votre fournisseur d’électricité.
Elle doit toujours être montée avec un thermostat, qui gère la mise en marche ou l’arrêt de la résistance, et comporte aussi un système de sécurité thermique.
Les résistances monobloc
Dans une résistance ‘monobloc’, l’ensemble des éléments est inclus.
Les épingles chauffantes et les thermostats
On peut aussi avoir un système électrique composé d’éléments indépendants :
– une résistance chauffante seule, à laquelle il convient d’adjoindre un thermostat. Ci dessous, la résistance est vissée et on voit le doigt du thermostat qui plonge dans le doigt de gant, et capte donc la température à l’intérieur du ballon. Notez le raccordement du ballon à la terre, via le fil vert-jaune, impératif pour votre sécurité.
Placer la résistance sur le ballon
La résistance se place généralement à mi-hauteur sur un ballon solaire : elle permet de garantir que la partie haute du ballon est chaude est disponible pour les utilisateurs (de même, lorsqu’on dispose d’un appoint hydraulique dans un ballon solaire, il est positionner en haut). Ainsi le serpentin solaire qui chauffe l’eau dès le bas du ballon n’est pas en concurrence avec les autres énergies : celles-ci n’interviennent que pour compléter au besoin.
Il existe quelques exceptions :
- certains ballons de petite taille (jusqu’à 200 litres) ont un emplacement prévu en bas du ballon. Cela permet de disposer d’un volume d’eau chaude plus important malgré le volume du ballon. Dans ce cas, il y a lieu de contrôler le fonctionnement de la résistance soit par une minuterie indépendante, soit via une régulation adaptée.
- Certains ballons de grande taille permettent l’utilisation de deux résistances.
- Sur notre boutique, les fiches techniques de chaque ballon précisent l’emplacement prévu pour la résistance.
Quelles sont les fonctions du thermostat ?
Il sert d’interrupteur et établit ou coupe l’alimentation de la résistance en fonction de la température de l’eau.
Il assure aussi un rôle de sécurité en coupant l’alimentation de la résistance si l’eau dépasse un seuil de sécurité de l’ordre de 95° : cette situation est anormale et il y a lieu de déterminer la raison de la surchauffe et d’en supprimer la cause. C’est pourquoi le réarmement de la résistance n’est pas automatique. Une fois le problème réglé, on pourra alors réenclencher le thermostat en appuyant fermement sur le bouton indiqué par la flèche.
Où branche-t-on la résistance ? La régulation la gère-t-elle ?
Généralement, la résistance se branche directement sur le tableau électrique, c’est le thermostat qui la ‘gère’.
Il peut être intéressant de mettre en place une minuterie qui enclenche l’alimentation de l’appoint entre 17 et 24 h par exemple : dès que le soleil tombe, on peut assurer le complément s’il est nécessaire. C’est utile en particulier si le ballon est un peu juste par rapport aux besoins et aux heures d’utilisation. Cela permet surtout de garder une priorité solaire en été : inutile de laisser la résistance travailler dans la journée alors que le soleil va faire le travail. C’est juste s’il en manque qu’on commence l’appoint, vers 17 heures, quand le soleil a fini d’être efficace et généralement avant qu’on commence à utiliser l’eau chaude ‘du soir’.
On peut aussi la brancher sur le ‘courant de nuit’, s’il est disponible, c’est pratique et économique… sauf s’il y a une tranche horaire en journée, comme expliqué ci-dessus.
Dans ce dernier cas ou plus généralement, le mieux est d’ajouter une minuterie dans le tableau électrique.
Au sujet des composants à mettre en œuvre, je ne connais pas les textes en détail -du moins je ne suis pas leurs évolutions en temps réel- , vous pouvez trouver des infos utiles sur ce site ; le branchement sur une prise n’est pas aux normes, et l’utilisation d’un minuteur de prises (à bas coût, donc probablement moins fiable qu’un minuteur de tableau électrique) à éviter absolument : dans le temps, un mauvais contact peut se produire et le risque de feu est alors important. Soyez prudent et n’économisez surtout pas sur votre sécurité.
A noter qu’il vous est possible de piloter un télérupteur (qui alimentera la résistance) par une régulation solaire disposant d’une sortie supplémentaire.
Certaines régulations gèrent la résistance, pourquoi pas toutes ?
La conception de la majorité des ballons, avec une résistance à mi-hauteur pour assurer que la partie haute du ballon est chaude et qu’on a donc un “volume de confort” disponible a tout instant amène à laisser la résistance en fonction en permanence : comme elle est gérée par un thermostat, elle ne chauffe que l’eau nécessaire, si le solaire n’a pas suffi.
C’est dans les petits ballons qu’il faut gérer astucieusement la résistance. On comprend que lorsqu’on est contraint par l’espace disponible, ou éventuellement par le budget, on est amené à réduire la taille du ballon par rapport au besoin.
Dans certains cas, la résistance est placée en bas de ballon, pour pour garantir que tout le volume soit disponible le moment venu.
Dans d’autres cas, le volume chauffé étant relativement faible, il faut la capacité de le chauffer rapidement.
Il faudra gérer finement le démarrage de la résistance : assez tôt pour disposer d’eau chaude quand on en a besoin, mais pas trop tôt pour éviter que le solaire ne soit en concurrence avec la résistance électrique.
C’est donc une minuterie qu’il faut mettre en place, qui se déclenchera pas exemple vers 17 heures (donc une fois le soleil couché en hiver, et en été si à cette heure là l’eau est encore froide, c’est qu’il n’y a pas de soleil) et permettra à la résistance de compléter la chauffe si besoin.
Une minuterie externe pourra donc faire l’affaire, on choisira de préférence un minuterie à intégrer dans un tableau électrique, qui inspire plus confiance qu’une minuterie à brancher sur un prise électrique, même si les deux ont en théorie subi les tests de conformité. On dispose aussi de ce modèle de régulation sur lequel on peut gérer par minuterie l’enclenchement de la résistance.
Comment règle-t-on la température de l’eau?
On règle la température de l’eau chauffée par l’appoint soit en tournant le petit bouton bleu sur le thermostat, soit en tournant le bouton gradué de la résistance monobloc. En pratique, le bouton bleu sera tourné quasiment ou totalement à fond dans le sens des aiguilles d’une montre sur ce modèle, et on règlera l’eau sur la résistance monobloc à environ 55°-60°.
Pourquoi cette température ? Parce que cela suffit à l’utilisation, et aussi que ça suffit à détruire les éventuelles bactéries, bacilles et autres hôtes indésirables qui pourraient être contenues dans l’eau.
Peut-on régler la résistance plus bas que 55°-60° ?
On parle beaucoup de légionellose. Les légionelles sont des bactéries, qui se multiplient entre 25 et 42°. Elles sont détruites en quelques heures à 55°, en 30 minutes à 60° et instantanément à 70°.
C’est une maladie respiratoire infectieuse qui causait 196 décès en France (3398 décès routiers en France). La contamination se fait par aérosols.
Il est difficile de trouver des chiffres précis sur la répartition des cas. La synthèse les obligations de prévention par type d’installation cite dans cet ordre :
- les spas,
- les hôtels et résidences de tourisme et de camping,
- les réseaux d’eau sanitaires dans les bâtiments d’habitation, de travail, établissements de santé et autres établissements recevant du public,
- les tours aéroréfrigérantes (climatisation ou procédé industriel),
- les établissements thermaux,
- les systèmes collectifs de brumisation d’eau.
Pour les ballons préparateurs d’eau chaude sanitaire, la règlementation n’impose de règles que pour ceux d’une contenance de plus de 400 litres.
Le rapport de la société Giffard, disponible sur le site www.ancc.fr, date un peu, mais fournit des informations plus pragmatiques. Selon leur rapport :
- la maladie se propage principalement chez les individus les plus fragiles (immunodéprimées, opérés, personnes âgées, nourrissons).
- les tours aéroréfrigérantes d’immeubles en sont la source principale.
- au niveau domestique, l’usage de douches est le vecteur le plus probable.
- L’eau chaude ne doit pas descendre au dessous de 50°.
Pour notre expérience, 3 cas de contamination d’eau rapportés depuis 2006, aucun malade :
- dans un ballon classique de 200 litres, installation correcte,
- dans un ballon combiné tank in tank, système mal installé, le ballon restait tiède en permanence,
- dans une installation avec boucle de recirculation sur minuteur, la boucle avait créé une zone tiède dans le réseau avant l’entrée du ballon.
Voilà, vous disposez des éléments, c’est à vous de régler la température.