Les ballons solaires à thermosiphon

Voici un article dédié à l'un des composants principaux du chauffe-eau solaire en thermosiphon : le ballon solaire.

Comment fonctionne le ballon d’un chauffe-eau solaire à thermosiphon ?

Le fonctionnement est très simple. Il s’agit en fait d’un ballon dans un ballon. Le liquide caloporteur chaud venant des capteurs entoure le ballon intérieur où circule l'eau sanitaire et la réchauffe en échangeant ses calories (le ballon est alors l'échangeur thermique).

Schéma d’un ballon solaire à thermosiphon

1. Entrée d'eau froide sanitaire
2. Sortie d'eau chaude sanitaire
3. Liquide caloporteur chaud venant des capteurs
4. Liquide caloporteur refroidit retournant aux capteurs
5. Réservoir à intérieur emaillé
6. Protection cathodique
7. Résistance électrique et thermostat
8. Soupape de sécurité du circuit fermé
9. Echangeur thermique
      10. Isolation en polyuréthane
L’entrée d’eau froide est située au niveau du bas du ballon et la sortie d’eau chaude en haut. Comme l’eau chaude monte et l’eau froide descend, lorsque l’utilisateur tire de l’eau, c’est l’eau la plus chaude du ballon qui sort.
Une couche d’isolation qui peut être en laine de roche ou en polyuréthane expansé est ensuite nécessaire afin de conserver au maximum la chaleur stockée.

Enfin, en cas de surchauffe, une soupape de sécurité est placée au dessus du ballon. Plusieurs autres solutions sont possibles pour gérer la surchauffe.
> Lisez notre article dédié à la prévention de la surchauffe

Installer le ballon dans les combles.
Vous avez déjà certainement vu des chauffe-eau solaires monobloc dans les DOM TOM, en Grèce, en Turquie, dans les pays du Mahgreb... le ballon est situé juste au dessus des capteurs en position monobloc directement sur le toit.

Les toitures françaises étant rarement plates et les mairies veillant à la protection architecturale de leur commune, il est très difficile d'installer des chauffe-eau solaires monobloc en France sur le toit avec le ballon à l'exterieur.

Il est possible, avec les chauffe-eau solaires en thermosiphon à éléments séparés, de désolidariser le ballon des capteurs.

Le ballon sera ainsi toujours installé au dessus des capteurs (obligatoire pour que le principe de thermosiphon fonctionne) à l'intérieur de la maison (généralement dans les combles) à l’abri du vent et des basses températures limitant ainsi les déperditions thermiques.

L'équation est ainsi résolue : intégration architecturale identique aux chauffe-eau solaires en circulation forcée, performance supérieure au monobloc du fait de la meilleure isolation du ballon tout en conservant tous les avantages du thermosiphon.