Ballon tampon et pompe à chaleur : une combinaison performante

Les ballons tampons peuvent être utilisés pour découpler la production et la consommation de chaleur, ce qui permet d'utiliser ultérieurement la chaleur excédentaire. Ceci est essentiel pour atteindre la plus grande efficacité possible dans de nombreux systèmes de chauffage, y compris, dans certaines circonstances, avec des pompes à chaleur. Mais il faut tenir compte de quelques points.

Fonctionnement des ballons tampons dans les systèmes énergétiques

De manière générale, le ballon tampon est installé entre la pompe à chaleur et le système de distribution de chaleur: radiateurs et/ou chauffage par le sol. La pompe à chaleur chauffe l'eau de chauffage qui circule dans le système par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur. Si l'énergie thermique n'est pas utilisée immédiatement, le ballon tampon sert de stockage temporaire. De là, l'eau est acheminée vers les distributeurs de chaleur du bâtiment en fonction des besoins, que la pompe à chaleur fonctionne ou non. Une fois la chaleur libérée, le cycle recommence.

Raisons d'installer une pompe à chaleur avec ballon tampon

En principe, les pompes à chaleur peuvent également fonctionner efficacement sans ballon tampon. Toutefois, les points suivants expliquent pourquoi il peut être intéressant d'en prévoir un.

Avec un ballon tampon, une pompe à chaleur peut fonctionner de manière très régulière. Comme le ballon stocke également la chaleur lorsqu'elle n'est pas nécessaire, par exemple la nuit, la pompe à chaleur doit se mettre en marche et s'arrêter moins souvent. Cela réduit les signes d'usure de l'équipement et peut prolonger la durée de vie du générateur de chaleur.

Important: les pompes à chaleur modernes telles que Vitocal 300-G er  Vitocal 150/250-A sont particulièrement économiques grâce à la technologie Inverter. La puissance de la pompe à chaleur peut ainsi être automatiquement adaptée à tout moment aux besoins en chaleur du bâtiment.

Le circuit frigorifique doit constamment restituer l'énergie thermique provenant de l'environnement afin d'assurer un fonctionnement efficace. Un cylindre tampon stocke la chaleur excédentaire, assurant un débit d'eau de chauffage constant. Si cette énergie n'est pas utilisée, l'augmentation de la pression du fluide frigorigène peut entraîner ce que l'on appelle un défaut de haute pression.

Important: une planification optimale permet d'éliminer le risque de défaillance technique lors de l'exploitation d'une pompe à chaleur sans ballon tampon. 

Dans certains pays les gestionnaires de réseau peuvent fixer des périodes de blocage pour les tarifs des pompes à chaleur afin de réduire la charge sur le réseau pendant les périodes de consommation de pointe. Les pompes à chaleur sont alors entièrement déconnectées du réseau. Les gestionnaires de réseau sont autorisées à interrompre l'alimentation électrique pendant deux heures à la fois, et ce jusqu'à trois fois par jour. En raccordant votre pompe à chaleur à un ballon tampon, vous pouvez utiliser l'énergie thermique stockée pour le chauffage pendant ces périodes de blocage.

Dans les systèmes de chauffage hybrides avec plusieurs générateurs de chaleur intégrés, un ballon tampon complète de manière optimale une pompe à chaleur. Si la pompe à chaleur est combinée à une chaudière à combustible fossile ou à une installation solaire thermique, par exemple, le ballon fait office d'interface et assure le bon fonctionnement des deux générateurs de chaleur.

Le chauffage par le sol comme alternative possible

Il n'est pas toujours judicieux de combiner une pompe à chaleur et un ballon tampon. Souvent vous n'avez pas besoin d'un ballon supplémentaire si votre maison est déjà équipée d'un chauffage par le sol qui, grâce à sa surface et à son inertie, agit comme un accumulateur de chaleur. La chape absorbe la chaleur et la restitue sur une plus longue période. Les périodes de blocage peuvent donc être aisément comblées. L'encombrement plus réduit est un autre avantage car, en fonction du volume nécessaire, il faut un espace au sol suffisant pour un ballon.

Prise en compte des pertes de chaleur

Un ballon tampon stocke l'énergie de chauffage lorsqu'elle n'est pas nécessaire. Mais si le ballon est trop grand, des pertes de chaleur peuvent se produire malgré une bonne isolation. Celles-ci ont un effet négatif sur l'efficacité globale du système de chauffage. Il est toutefois possible de minimiser les pertes de chaleur potentielles en adaptant de manière optimale le ballon tampon et la pompe à chaleur lors de la planification.

Trouver le bon ballon tampon pour une pompe à chaleur

Lorsque vous cherchez un ballon tampon à associer à une pompe à chaleur, vous avez le choix entre plusieurs versions. Le choix du bon ballon tampon dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment de votre situation personnelle.

  • Les boilers standard: Les ballons classiques se composent d'un réservoir isolé thermiquement et de divers raccords. Le contenu est mélangé en continu afin de garantir une température moyenne dans l'ensemble de la bouteille. Ces boilers ne conviennent pas aux systèmes de pompes à chaleur.
  • Boilers bivalentes: Deux sources de chaleur ou plus sont connectées à ces boilers. Ces boilers ne conviennent pas aux systèmes de pompes à chaleur.
  • Ballons de stratification: L'eau est stockée dans différentes zones de température à l'intérieur de ces cylindres. En raison de la stratification stable de la température (eau chaude en haut et eau froide en bas), l'eau se refroidit plus lentement. La combinaison d'un ballon à stratification et d'une pompe à chaleur est donc particulièrement efficace sur le plan énergétique.
  • Ballons tampons intégrés: Intégrés dans l'unité intérieure de la pompe à chaleur, ils constituent une solution particulièrement peu encombrante.

Pompe à chaleur avec ballon tampon et ballon d'eau chaude sanitaire

Les ballons tampons stockent l'eau de chauffage. En règle générale, les pompes à chaleur fournissent également de l'énergie pour la production d'eau chaude sanitaire (ECS). Un module d'eau douce est utilisé pour transférer l'énergie thermique à l'eau chaude sanitaire. La chaleur de l'eau de chauffage est transmise à l'ECS par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur. Le ballon tampon et le module d'eau douce peuvent être séparés ou combinés en un seul appareil. Si vous complétez votre pompe à chaleur par un ballon combiné, celui-ci contiendra de l'eau de chauffage et de l'eau chaude sanitaire - séparées l'une de l'autre d'un point de vue hygiénique. L'encombrement relativement faible est un avantage. Cependant, la capacité disponible est moindre en raison de la combinaison des cylindres.

Une bonne planification est essentielle

Comme nous l'avons déjà mentionné, si vous voulez assurer une combinaison efficace entre le ballon tampon et la pompe à chaleur, vous devez demander à un entrepreneur expérimenté d'établir un plan qui tienne compte à la fois de votre situation personnelle et des exigences du système. En effet, tous les ballons ne peuvent pas être utilisés en combinaison avec des systèmes de chauffage environnementaux. L'efficacité des modèles conventionnels et des bouteilles spécialement conçues pour les pompes à chaleur diffère considérablement. Avec le Vitocell Modular 100-VE, Viessmann propose un concept de ballon adapté aux pompes à chaleur Vitocal. Grâce à sa conception modulaire, il convient aussi bien aux nouvelles constructions qu'aux projets de modernisation.

Réponses aux questions fréquemment posées

  • Quelle doit être la taille du ballon tampon ? Il est important de bien dimensionner la pompe à chaleur et le ballon tampon. Le facteur déterminant est la puissance calorifique. On part d'un volume de 20 litres par kilowatt. Un entrepreneur spécialisé peut déterminer le volume idéal du ballon en fonction de la situation, en tenant compte de tous les facteurs.
  • Quel est l'encombrement d'un ballon ? Cela dépend avant tout de la capacité : plus le ballon est grand, plus l'encombrement est important. Toutefois, avec un encombrement de 0,3 mètre carré, Vitocell Modular de Viessmann n'occupe que peu de place. La hauteur dépend du volume du cylindre choisi.
  • Combien coûte un cylindre tampon ? Les coûts varient en fonction de la technologie et du volume du ballon. Ils peuvent toutefois être réduits grâce à des subventions publiques.