Schéma de raccordement d'un ballon d'eau chaude à chauffage indirect + règles d'installation et de branchement

Pour fournir à la maison la quantité d'eau chaude nécessaire, on utilise un appareil supplémentaire – un ballon d'eau chaude à chauffage indirect (BCHI). Son utilisation peut être considérée comme l'une des plus rationnelles et économiquement justifiées.

Nous allons essayer de déterminer quel schéma de raccordement du ballon d'eau chaude à chauffage indirect est le plus efficace et comment connecter l'équipement pour éviter les erreurs courantes.

Choix du ballon d'eau chaude à chauffage indirect

Avant d'acheter et de connecter le ballon tampon accumulateur (comme on appelle aussi le BCHI), il faut comprendre les caractéristiques de construction des modèles les plus populaires. En effet, il existe de nombreux types d'équipements, y compris des modèles combinés qui fonctionnent à partir de systèmes de chauffage et de sources d'énergie alternatives simultanément.

Nous examinerons les ballons traditionnels avec serpentin, utilisant l'eau chaude comme élément chauffant.

Caractéristiques de construction et principe de fonctionnement

Que signifie chauffage indirect ? Les appareils à chauffage direct fonctionnent en étant connectés à l'électricité ou à un brûleur à gaz, tandis que le BCHI a une autre source de chaleur. L'eau est chauffée par connexion au réseau d'eau chaude sanitaire (ECS), c'est-à-dire que la source est le fluide caloporteur – l'eau chaude (ou son substitut).

Extérieurement, le BCHI ressemble à un chauffe-eau standard – c'est-à-dire qu'il a une forme cylindrique, bien que les modèles modernes soient plus ergonomiques. Pour faciliter l'utilisation et l'installation, on leur donne une configuration rectangulaire.

Si vous examinez les nouveaux modèles des marques connues, vous remarquerez que les chaudières à gaz et les chauffe-eau à accumulation ont souvent un design identique. Ils sont installés côte à côte ou l'un sous l'autre – cela permet d'économiser de l'espace.

L'élément principal qui remplit la fonction de chauffage est un échangeur de chaleur (serpentin) en acier ou en laiton avec une grande surface, situé à l'intérieur d'un réservoir métallique recouvert d'une couche d'émail protectrice. Pour éviter que l'eau ne refroidisse trop rapidement, le boîtier est entouré d'une couche d'isolation thermique à l'extérieur, et certains modèles ont également une enveloppe.

Si vous souhaitez que l'eau du chauffe-eau chauffe rapidement, choisissez un modèle avec plusieurs échangeurs de chaleur, et pour qu'elle refroidisse lentement, choisissez une isolation thermique de qualité.

Un élément important dont sont désormais équipés la plupart des appareils de chauffage est l'anode en magnésium. La tige fixée dans la partie supérieure de l'appareil protège les pièces métalliques de la corrosion, ce qui prolonge considérablement la durée de vie du chauffe-eau.

Les barrières contre l'action de la haute pression sont la soupape de sécurité et le thermostat intégré. Si le ballon n'est pas équipé d'un groupe de sécurité, celui-ci est installé séparément lors de la mise en place du raccordement.

Souvent, l'eau circulant dans le système de chauffage ne dépasse pas 65-70 °C. Beaucoup doutent de son efficacité lorsqu'elle sert de source de chaleur pour le chauffage dans le BKN (chauffe-eau à chauffage indirect). En réalité, cette température est suffisante car la vitesse et l'ampleur du transfert de chaleur dépendent en grande partie de la surface (assez grande) de contact du serpentin avec l'eau.

Comment se déroule le processus de chauffage ? L'eau froide destinée au chauffage entre par une ouverture séparée et remplit tout le réservoir. De la chaudière, de l'eau déjà chauffée entre également dans l'échangeur de chaleur. Les parois chaudes du serpentin transmettent la chaleur à l'eau froide, qui en sort déjà à une température suffisante pour prendre une douche ou faire la vaisselle.

Avantages des équipements avec commande

La possibilité de régulation est une caractéristique qui influence l'assemblage de tout le système de chauffage de l'eau. Il existe deux types de BKN : les simples (moins chers) et ceux avec fonction de régulation intégrée.

La régulation du processus de chauffage est obligatoire si l'appareil de chauffage principal – par exemple une chaudière à gaz ou à combustible solide – ne dispose pas d'une unité de commande.

La particularité des modèles commandés est qu'ils sont équipés d'un capteur de température et de la possibilité d'alimenter ou d'arrêter l'alimentation en eau de l'échangeur de chaleur. Cet équipement fonctionne en mode automatique.

Pour le démarrage, vous devez connecter :

• l'entrée/sortie pour l'eau chaude de l'ECS ;
• l'alimentation en eau froide dans le réservoir ;
• le collecteur pour distribuer le liquide chauffé à la sortie.

Après cela, vous pouvez lancer le chauffe-eau – l'eau commencera à chauffer.

Si la chaudière fonctionne en mode automatique, il n'est pas nécessaire de gérer le chauffe-eau. Mais il est tout de même préférable de l'équiper d'un capteur de température, pour lequel un emplacement est prévu dans le boîtier.

Le processus de raccordement et de bouclage d'un chauffe-eau à chauffage indirect s'effectue de l'une des manières suivantes (description ci-dessous).

Comment la gestion peut-elle influencer la température de l'eau ? Pratiquement pas. La valeur maximale que la température de sortie peut atteindre ne dépasse pas les paramètres du fluide caloporteur dans le système ECS. Elle sera probablement inférieure de 1 à 2 °C.

Si vous avez besoin d'un chauffage plus intense (cela peut se produire si la chaudière fonctionne habituellement en mode basse température), il est préférable de choisir un modèle avec une résistance électrique intégrée.

Il est judicieux d'acheter cet équipement avec des chaudières à combustible solide (l'eau reste chaude même après le refroidissement de la chaudière).

Variétés d'appareils avec fonctions supplémentaires

Les réservoirs de construction simple ne représentent qu'une partie de l'assortiment présent sur le marché des équipements de chauffage de l'eau. Il existe de nombreux modèles de chauffe-eau dont les fonctions sont très utiles pour l'intégration dans le système d'eau chaude sanitaire.

Par exemple, l'une des fonctions des modèles plus coûteux est l'accumulation de chaleur. En cas de coupures d'électricité possibles ou de tarifs de consommation journalière trop élevés, le mode d'accumulation sera très utile. Les caractéristiques de conception de ces modèles sont une isolation thermique renforcée et un volume de réservoir accru (300 L et plus).

Une autre option, offrant la distribution la plus rapide d'eau chaude vers les points de puisage, – est le chauffe-eau avec recirculation. Contrairement à la conception standard, celui-ci est équipé de trois raccords de communication avec le système d'eau chaude sanitaire. Deux fournissent de l'eau chaude, un fournit de l'eau froide. L'alimentation en eau est assurée par une pompe.

En utilisant un modèle avec recirculation, vous pouvez aménager un circuit supplémentaire utile, par exemple pour l'installation d'un sèche-serviettes.

Moins courants que les appareils à serpentins, les modèles de type « réservoir dans réservoir » existent. Le réservoir contenant l'eau à chauffer se trouve à l'intérieur, le circuit chauffant se trouve à l'extérieur.

L'eau dans ce réservoir chauffe plus rapidement que dans les appareils avec échangeur de chaleur, mais son coût est également plus élevé.

Taille du réservoir et son importance

Les réservoirs cylindriques et cubiques diffèrent par leurs dimensions. Leur volume est indiqué en litres : il existe de petits modèles de 80 à 100 L, mais aussi de grands modèles pouvant contenir jusqu'à 1400-1500 L. La taille est choisie en fonction des besoins en eau chaude du foyer.

Les dimensions sont importantes lors de l'installation. Seuls les modèles légers – jusqu'à 200 L – conviennent pour une fixation murale ; tous les autres sont de type au sol. Les appareils muraux, qu'ils soient horizontaux ou verticaux, sont fournis avec des attaches spéciales, tandis que les modèles au sol sont équipés de pieds ou d'un petit socle.

Les raccords nécessaires au branchement de l'eau et du fluide caloporteur sont généralement placés à l'arrière et sur le dessus, afin de faciliter le raccordement du réservoir aux tuyaux. Le panneau avant de certains modèles est équipé d'un capteur de température (relais) et d'une ouverture technique.

Les appareils rectangulaires prennent un peu moins de place que les cylindriques, grâce à leur ajustement serré contre les tuyaux.

Nuances du dispositif de raccordement

Il est plus facile de réaliser le câblage et le raccordement si le chauffe-eau à chauffage indirect est installé avec la chaudière, les pompes et les autres équipements participant à l'assemblage du système ECS. Il est beaucoup plus difficile d'intégrer un appareil supplémentaire dans un réseau existant.

Dans tous les cas, pour le bon fonctionnement des appareils, il faudra respecter un ensemble de règles :

• choisir correctement l'emplacement d'installation – aussi près que possible de la chaudière ;
• assurer une surface plane pour le montage du chauffe-eau ;
• pour protéger contre la dilatation thermique, installer un accumulateur hydraulique à membrane (à la sortie de l'eau chauffée), dont le volume est d'au moins 1/10 du volume du BKN ;
• équiper chaque circuit d'un robinet à boisseau sphérique – pour un entretien pratique et sûr des appareils (par exemple, vanne à trois voies, pompe ou chauffe-eau lui-même) ;
• pour protéger contre le reflux, installer des clapets anti-retour sur les tuyaux d'alimentation en eau ;
• améliorer la qualité de l'eau en installant des filtres ;
• positionner correctement la pompe (ou plusieurs pompes) – l'axe du moteur doit être en position horizontale.

Pour des raisons de sécurité, il ne faut pas essayer de fixer des appareils lourds sur des cloisons en plâtre ou en bois mince. Les murs en béton et en brique conviennent. Les supports ou autres types de fixations sont fixés à l'aide d'étriers, d'ancrages, de chevilles.

Quel que soit le type d'appareil – au sol ou mural – si possible, on le monte au-dessus du niveau de la chaudière ou au même niveau. Pour un modèle au sol, on peut réaliser un socle ou un support solide d'une hauteur allant jusqu'à 1 m.

Lors de l'installation, les raccords sont dirigés vers la chaudière (même s'ils sont masqués à l'arrière ou derrière une fausse cloison). Il ne faut pas utiliser d'équipement non fiable, par exemple des tuyaux ondulés qui ne résistent pas à la pression et au débit d'eau.

Pour le bon fonctionnement du chauffe-eau à accumulation à chauffage indirect, les dispositifs fonctionnels suivants doivent être inclus dans le circuit de raccordement :

Principe de raccordement avec priorité

Avant d'installer un ballon de chauffage indirect dans le système d'eau chaude sanitaire, il est nécessaire de choisir le principe de son raccordement : avec ou sans priorité. Dans le premier cas, lorsqu'un besoin urgent d'une grande quantité d'eau chaude se fait sentir, tout le volume de fluide caloporteur est pompé à travers le serpentin du ballon de chauffage indirect, ce qui permet à l'eau de chauffer beaucoup plus rapidement.

Une fois que la température de l'eau a atteint le niveau requis (mesurée par le thermostat), il existe un moyen de rediriger le flux vers les radiateurs.

Le raccordement sans priorité ne permet pas le passage de tout le volume de fluide caloporteur, et le ballon ne dessert qu'une partie du flux total. Avec un tel schéma, l'eau chauffe plus longtemps.

Schéma de connexion du BKN sans priorité : un circuit séparé est raccordé au ballon d'eau chaude, il n'est donc pas possible de couper les radiateurs (ou autres dispositifs de chauffage).

Le schéma prioritaire est plus efficace car il permet de chauffer rapidement la quantité d'eau nécessaire sans nuire au chauffage. Si les appareils de chauffage sont arrêtés pendant 30 à 50 minutes, la température dans les pièces ne baissera probablement pas sur une si courte durée, mais l'eau chauffée sera suffisante.

La seule condition pour l'équipement d'un schéma avec priorité est une chaudière puissante.

Schémas et règles de raccordement du BCHI

Le schéma de raccordement et les particularités de l'installation d'un chauffe-eau à chauffage indirect dépendent de la classe de l'appareil et du système de chauffage de la maison. Il est nécessaire de choisir correctement l'emplacement d'installation en fonction de l'emplacement de la chaudière, du raccordement des pompes et du câblage existant. Essayons de comprendre ce qu'il faut prendre en compte lors de l'installation de l'équipement de chauffage.

Option #1 – raccordement avec vanne à trois voies

C'est l'un des schémas les plus populaires car il permet un raccordement parallèle du système de chauffage et du BKN, équipé de vannes d'arrêt. Le ballon d'eau chaude doit être installé près de la chaudière, une pompe de circulation est installée sur le départ, puis une vanne à trois voies.

Ce schéma est utilisé avec succès si plusieurs appareils de chauffage sont utilisés, par exemple deux chaudières différentes.

La vanne à trois voies est une sorte de commutateur commandé par un thermostat. Lorsque la température baisse, l'automatisme s'active et le flux de fluide caloporteur du circuit de chauffage est redirigé vers le BKN.

En substance, il s'agit d'un système prioritaire qui assure un chauffage rapide de l'eau dans le chauffe-eau en coupant complètement les radiateurs pendant un certain temps. Dès que la température atteint la valeur définie, la vanne trois voies se réactive et renvoie le fluide caloporteur dans son lit d'origine – le système de chauffage. Cette méthode de raccordement sera utile à ceux qui utilisent le chauffe-eau en mode continu.

Option #2 – schéma avec deux pompes de circulation

Si le chauffe-eau est utilisé rarement (par exemple de façon saisonnière ou le week-end) ou si l'on a besoin d'eau à une température inférieure à celle du système de chauffage, on utilise un schéma avec deux systèmes : Système de chauffage à eau avec circulation forcée : schémas, options de mise en œuvre, nuances techniques avec pompes de circulation. La première pompe est installée sur le tuyau d'alimentation, juste devant le chauffe-eau indirect, la seconde sur le circuit de chauffage.

La pompe de circulation est alimentée via un thermostat, donc elle ne commence à fonctionner que lorsque la température descend en dessous de la valeur requise. L'accélération du chauffage se produit avec la mise en marche de la circulation forcée.

La vanne à trois voies est absente de ce schéma, le raccordement est équipé à l'aide de simples tés de raccordement.

Option #3 – raccordement avec flèche hydraulique

Ce raccordement est utilisé pour les chauffe-eau de grand volume (200 L et plus) et les systèmes de chauffage ramifiés avec de nombreux circuits supplémentaires. Un exemple peut être un système de chauffage dans une maison à deux étages où, en plus d'un réseau de radiateurs multi-circuits, on utilise le plancher chauffant.

Un répartiteur hydraulique (séparateur hydraulique) est nécessaire pour simplifier le schéma du système de chauffage et éviter l'installation de pompes de recirculation sur chaque branche de chauffage.

L'équipement du séparateur hydraulique permet d'éviter un choc thermique, car la pression de l'eau dans chaque circuit sera identique. Réaliser soi-même le raccordement selon ce schéma est assez difficile, il est donc préférable de faire appel à des installateurs professionnels.

Option #4 – utilisation de la recirculation du fluide caloporteur

La recirculation est utile lorsqu'il existe un circuit nécessitant un apport constant d'eau chaude – par exemple, un sèche-serviettes. Si on le raccorde au système de chauffage, le caloporteur circulera en permanence, et le sèche-serviettes fonctionnera tout en servant d'appareil de chauffage.

L'utilisation de la recirculation présente un grand avantage : il n'est pas nécessaire d'attendre que l'eau atteigne la température souhaitée, elle sera toujours chaude.

Mais ce schéma présente aussi des inconvénients. Le principal est l'augmentation des dépenses en combustible, car un réchauffement constant de l'eau refroidie dans le circuit est nécessaire. Le second inconvénient est le mélange de l'eau dans le ballon. Normalement, l'eau chaude se trouve dans la partie supérieure et de là, elle est acheminée vers les points de puisage. Ici, elle se mélange à l'eau froide, ce qui fait que la température à la sortie est légèrement inférieure.

Il existe des modèles de ballons avec recirculation intégrée, c'est-à-dire avec des raccords prêts à l'emploi pour le branchement d'un sèche-serviettes. Mais il est moins cher d'acheter un réservoir ordinaire et d'utiliser des tés pour le raccordement.

Option #5 – système avec chaudière non volatile

La particularité de ce schéma est l'installation du ballon à un niveau plus élevé que la chaudière et les appareils de chauffage. La préférence est donnée aux modèles muraux, qui peuvent être suspendus à une hauteur de 1 m au-dessus du sol.

Les modèles au sol, dans le cadre de ce schéma, sont inférieurs aux modèles muraux en termes de vitesse et de qualité de chauffage. La température de l'eau est nettement inférieure (environ comme dans le tuyau de retour), par conséquent, la réserve d'eau chaude est également moindre.

Le type de chauffage non dépendant de l'énergie repose sur l'application des lois de la gravité, par conséquent, le fluide caloporteur circulera même en cas de coupure d'électricité. En mode normal, vous pouvez connecter des pompes de circulation.

Procédure de raccordement du ballon d'eau chaude à chauffage indirect

Après avoir choisi le schéma, vous saurez quel équipement est nécessaire. Outre les appareils principaux, vous pourriez avoir besoin de vannes, de robinets à bille, de peignes de distribution, de vannes (trois voies ou de retenue).

Procédure à suivre :

• préparer l'emplacement d'installation (au sol ou au mur) ;
• effectuer le raccordement en marquant les sorties d'eau chaude/froide en rouge/bleu ;
• installer un té et une soupape de décharge de pression, en fixant les raccords avec du mastic ;
• visser les robinets d'eau chaude (en haut) et d'eau froide (en bas) ;
• brancher à la source d'électricité, installer le thermostat et l'automatisme ;
• choisir le mode de chauffage ;
• tester le raccordement.

Ce sont des recommandations générales nécessaires pour se faire une idée de l'ampleur des travaux. Lors du raccordement d'un modèle spécifique, vous devez suivre les instructions fournies avec l'appareil.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les vidéos suivantes vous aideront à choisir le schéma de raccordement et à installer correctement l'équipement.

Informations générales sur les schémas de raccordement :

Conseils pratiques pour le raccordement des appareils :

Vous pouvez apprendre à réaliser correctement le circuit du chauffe-eau à accumulation indirect dans la vidéo suivante :

Avis professionnel sur un chauffe-eau de 80 L :

Outre l'installation et le raccordement du chauffe-eau à accumulation indirect, un entretien régulier est nécessaire. Celui-ci consiste à rincer l'intérieur de la cuve, à éliminer les dépôts et le tartre, et à remplacer l'anode en magnésium. L'entretien de l'équipement ne demande pas beaucoup d'efforts. Si le circuit est correctement réalisé, une réparation rapide ne sera pas nécessaire, mais en cas de problème avec l'équipement, nous vous recommandons de faire appel à un professionnel.

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