Pompe à chaleur avec ballon tampon
Les ballons tampons des pompes à chaleur servent à stocker la chaleur excédentaire pour la restituer au système de chauffage en cas de besoin. Cela permet, en quelque sorte, de dissocier la production de chaleur de la consommation d'énergie.
Il est dès lors possible d'utiliser d'autres sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie photovoltaïque, l'énergie solaire thermique ou la biomasse. Si vous souhaitez savoir à quoi sert un ballon tampon et quels sont ses avantages, consultez le site Bosch.
Fonctionnement d'une pompe à chaleur avec ballon tampon
Le ballon tampon d'une pompe à chaleur (ou d'un autre système de chauffage) sert à stocker temporairement la chaleur dont on n'a pas besoin sur le moment. Le réservoir tampon joue donc le rôle de dispositif de stockage de chaleur : il restitue la chaleur en différé.
En principe, ce dispositif de stockage se présente sous la forme d'un réservoir en acier entouré d'une isolation et rempli d'eau de chauffage. En fonction du modèle, le ballon tampon dispose de différentes possibilités de raccordement hydraulique permettant d'intégrer d'autres sources d'énergie, telles que des collecteurs solaires.
Mode d'action d'une pompe à chaleur à eau avec ballon tampon
Le ballon tampon d’une pompe à chaleur est généralement installé entre la source de chaleur (pompe à chaleur air-eau, sol-eau ou eau-eau) et le système de chauffage (radiateurs ou chauffage au sol, par exemple). La source de chaleur chauffe l'eau de chauffage du réseau d'alimentation et l'achemine vers le réservoir tampon via un échangeur de chaleur. L'eau du ballon tampon est portée à une certaine température de manière à ce que l'énergie thermique y soit "temporairement" stockée. Puis, lorsque le besoin en chauffage se fait sentir, l'eau chauffée du réservoir tampon passe dans le circuit du système de distribution de chaleur pour transférer l'énergie thermique emmagasinée aux radiateurs. Une fois cette opération effectuée, le flux de retour, qui a été refroidi, retourne dans le ballon tampon et le cycle recommence de nouveau.
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Types de ballons tampons
Il existe différents types de réservoirs tampons. Le ballon tampon stocke l'eau de chauffage, contrairement au ballon d'eau chaude pour pompes à chaleur qui stocke de l'eau potable (eau chaude sanitaire).
- Le stockage de chaleur conventionnel : la forme la plus simple du ballon pour pompe à chaleur se compose uniquement d'une cuve isolée équipée des raccordements nécessaires au système de chauffage. Le contenu du réservoir est mélangé et stabilisé à une température moyenne. Lorsqu'une autre source de chaleur est raccordée en même temps, comme des capteurs solaires par exemple, on parle d'un réservoir bivalent.
- Le stockage stratifié : Le stockage stratifié permet de stocker de l'eau à différentes températures dans des zones différentes. L'eau chaude s'accumule en haut et l'eau froide en bas. Ce système de stratification améliore le confort des utilisateurs d'eau douce. Les coûts d'exploitation sont réduits, puisque ce système permet d'éviter le mélange des températures. Cela sert aussi au générateur de chaleur afin qu’il fonctionne de manière plus sensible à la température.
- Stockage hybride : Ce type de stockage se compose d'un ballon tampon ou d'un stockage stratifié, associé à un stockage d'électricité. Il vous permet de stocker de l'eau chaude, mais aussi de conserver l'électricité autoproduite, à partir de panneaux photovoltaïques par exemple, dans une batterie. Lorsque cette dernière est entièrement chargée, l'électricité excédentaire peut alimenter un élément chauffant qui réchauffe l'eau. Cependant, son utilisation est très peu courante.
- Réservoir tampon intégré : Il s'agit d'un ballon tampon intégré dans le module de l'unité intérieure de la pompe à chaleur. Les avantages du ballon tampon intégré sont le gain de place, la rapidité d'installation et l'esthétique.
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Pompe à chaleur avec ballon tampon : ce modèle est-il intéressant ?
Le réservoir tampon n'est pas indispensable au bon fonctionnement d'une pompe à chaleur. Cependant, son achat présente de nombreux avantages et augmente l'efficacité de l'ensemble du système.
À titre d'exemple, il est possible d'utiliser un ballon de stockage pour mieux synchroniser une pompe à chaleur à air et permettre de séparer la production et la distribution de chaleur. Ce type de système donne la possibilité d'optimiser les intervalles de mise en marche et d'arrêt de l'installation et de réduire l'usure globale de l'équipement. Il permet aussi au système de fonctionner plus longtemps sans entretien.
Il est possible d'intégrer facilement d'autres générateurs de chaleur dans le réservoir tampon si vous ne souhaitez pas les raccorder directement au circuit de chauffage ou à la pompe à chaleur. Dans le cas des pompes à chaleur hybrides, le ballon tampon fait office d'interface pour assurer une interaction efficace entre les différentes sources de chaleur. Cela s'applique également aux systèmes hybrides de chauffage au gaz combinés à un système de chauffage par pompe à chaleur.
Découvrez les systèmes hybrides Bosch faciles à intégrer, qui fonctionnent avec ou sans ballon tampon en fonction de la combinaison de chauffage souhaitée.
Schéma du ballon tampon d'une pompe à chaleur
Les avantages des ballons tampons en résumé
- Stockage temporaire d'énergie bon marché
- Possibilité d'intégration hybride des énergies renouvelables
- Support de stockage durable et sans entretien
- Prolongation de la durée de fonctionnement des pompes à chaleur
- Efficacité accrue
- Protection de l’équipement via une fonction de dégivrage qui intervient en cas de formation de glace sur l'unité extérieure de la pompe à chaleur à air.
Cependant, il existe également deux inconvénients mineurs :
- Tout d'abord, l'appareil a besoin d'un espace supplémentaire, qui peut être assez important en fonction de la capacité de stockage. Avant de faire votre achat, assurez-vous de disposer de la surface nécessaire pour installer l'appareil dans votre chaufferie ou votre buanderie. Si besoin, vous pouvez opter pour un module tampon intégré, dont l'installation nécessite beaucoup moins d'espace.
- Ensuite, les systèmes de pompe à chaleur dotés d'un ballon tampon supplémentaire sont plus chers à l'achat.
Combien coûte un ballon tampon système de chauffage?
Le coût d'un réservoir tampon pour pompe à chaleur dépend de sa conception technique et du volume du ballon. Lorsqu'elle est équipée d'un ballon tampon, la pompe à chaleur coûte entre 5 et 15 % plus cher. Un simple réservoir tampon de 200 litres revient environ à 1 000 euros ; pour 500 litres, il faut compter environ 2 000 euros.
Si vous optez pour un réservoir tampon pouvant être raccordé à un équipement solaire, mieux vaut compter 2 500 euros. Les réservoirs tampons à étages se trouvent à peu près dans le même niveau de prix : pour une unité d'une capacité comprise entre 500 et 1 000 litres, vous devrez débourser entre 2 000 et 2 500 euros.
Cependant, cela vous permet d'optimiser le chauffage et de réduire considérablement vos coûts énergétiques globaux. Par ailleurs, consultez notre page sur les primes et subventions pour obtenir de plus amples informations à ce sujet.
Questions fréquemment posées sur la pompe à chaleur avec ballon tampon
La combinaison d'un ballon tampon et d'un système de chauffage au sol est-elle judicieuse ?
Existe-t-il une subvention publique pour les pompes à chaleur dotées d'un ballon tampon ?
Est-il possible d'équiper une pompe à chaleur d'un ballon tampon après son installation ?