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Principe de fonctionnement d'un chauffe-eau


Le chauffe-eau électrique à accumulation (appelé également ballon d'eau chaude ou cumulus électrique) est l'une des solutions des plus confortables, économiques et simple d'utilisation en termes de production d'eau chaude pour une habitation. Le chauffe-eau est considéré comme un élément centralisé pour la production d'eau chaude nécessaire à une maison, un appartement, des bureaux, un commerce …

Grâce à la taille importante de son réservoir, le chauffe-eau électrique à accumulation permet un débit élevé et constant en eau-chaude. Grâce à ce réservoir, il est possible de tirer de l'eau de divers points de puisage simultanément sans problème d'eau chaude. Le réservoir du chauffe-eau électrique à accumulation peut permettre d'avoir de larges quantités d'eau chaude à disposition, selon la capacité de la cuve. Le confort est donc l'avantage essentiel du chauffe-eau à accumulation.

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Le chauffe-eau se présente sous la forme d'un réservoir (ou cuve) émaillé, muni d'un système de chauffage, d'une résistance, d'un thermostat de régulation et d'un système de prévention de la corrosion (anode magnésium, anode titane ACI ou anode ACI Hybride en titane/magnésium). Le cumulus électrique est totalement silencieux (s'il n'est pas entartré !), ne dégage pas produit de combustion. Il  est possible de l'installer sans contraintes dans différentes parties d'un bâtiment avec différentes types de pose : vertical mural, horizontal mural, vertical mural sur trépied (ou quadripode), sur socle (le chauffe-eau repose directement sur le sol). C'est un produit globalement simple à installer, que ce soit dans les pièces humides (dans lesquelles l'installation sera réglementée), ou dans les pièces sèches, où il devra rester accessible pour des techniciens en cas d'intervention.

 

Fonctionnement et principe de la stratification

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L'arrivée d'eau froide sous pression remplit le réservoir au fur et à mesure qu'il se vide. L'eau froide rentre par le bas de la cuve (même pour une version horizontale), pour y être chauffée progressivement et automatiquement sous l'effet de la résistance électrique.
L'eau chaude s'accumule en haut du réservoir grâce au phénomène de stratification, par lequel l'eau chaude reste constamment en hauteur et ne se mélange pas à l'eau froide nouvellement arrivée dans la cuve. Elle reste maintenue à température grâce à l'isolation autour de la cuve, jusqu'à ce qu'elle soit puisée pour les besoins domestiques via la sortie d'eau chaude qui prend toujours l'eau sur le haut du ballon (où l'eau est donc la plus chaude) grâce à une canne de puisage. L'eau chaude est ainsi constamment disponible pour le consommateur.

Le phénomène de stratification repose sur le principe que l'eau à des températures différentes forme des couches (strates, d'où le terme de stratification) qui ne se mélangent pas. Car lors de la chauffe, la densité de l'eau diminue, de sorte qu'elle devient plus légère et reste en hauteur, tandis que l'eau froide, dont la densité est plus importante, reste au fond de la cuve. Afin de ne pas perturber cet équilibre de couches lors de l'arrivée d'eau froide sous pression dans la cuve, un brise-jet se situe généralement à l'extrémité de la canne d'arrivée d'eau froide au sein de la cuve.

 

Contrôle de la chauffe de l'eau

Pour contrôler la chauffe et la température d'eau dans le chauffe-eau, un thermostat détecte si la température de l'eau dans le ballon est en-dessous de la consigne de température demandée sur le thermostat. Si tel est le cas, il ferme le circuit électrique du chauffe-eau de sorte que la résistance soit mise sous tension. Elle chauffe alors l'eau jusqu'à ce que le thermostat détecte que la température souhaitée a été atteinte : le circuit électrique s'ouvre et la résistance est mise hors tension. Une fois que l'eau chaude a été utilisée (et a été remplacé par de l'eau froide), ou a eu le temps de refroidir par déperditions, la résistance se remet automatiquement en marche grâce au thermostat qui ferme à nouveau le circuit électrique. L'eau est ainsi continuellement chauffée.

L'avantage du chauffe-eau par accumulation par rapport à d'autres chauffe-eau électriques est qu'il peut être programmé/commandé pour ne chauffer que durant les heures creuses (avec un tarif HP/HC), ce qui permet une réduction significative de la facture énergétique. Toutefois, il est possible aussi de l'activer manuellement pour qu'il chauffe durant les heures pleines en cas de besoins (via le contacteur HP/HC sur le tableau électrique).

 


 

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