Ballon tampon pour pompe à chaleur: un choix judicieux?

Les pompes à chaleur ont-elles forcément besoin d'un ballon tampon?

La combinaison pompe à chaleur/ballon tampon est controversée par les experts. Cependant, il existe des arguments en faveur de l'utilisation d'un ballon tampon.

Table des matières

• Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur?
• Qu'est-ce qu'un ballon tampon au sein du système de chauffage?
• À quel moment est-il utile d'utiliser un ballon tampon avec une pompe à chaleur?
• Comment fonctionne un ballon tampon associé à une pompe à chaleur?
• Avantages et inconvénients de la combinaison pompe à chaleur et ballon tampon
• Prix d'un ballon tampon

Qu'est-ce qu'une pompe à chaleur?

Une pompe à chaleur est un dispositif alternatif de production de chaleur pour le chauffage et la production d'eau chaude. La pompe à chaleur fonctionne sans brûler de combustibles fossiles (mazout, gaz, bois, charbon) puisque la chaleur est extraite de la nature (air ambiant, sol, nappe phréatique) au moyen de sondes et d'échangeurs de chaleur. La chaleur est «pompée» selon un processus physique avant d’arriver jusqu'à un niveau de température suffisant pour le chauffage et la consommation d’eau chaude. L'énergie nécessaire à cet effet est fournie par le courant électrique.

Qu'est-ce qu'un ballon tampon au sein du système de chauffage?

Un ballon tampon sépare la chaudière du circuit de chauffage. Il absorbe la chaleur produite par la chaudière et la stocke lorsque les pièces de la maison sont déjà suffisamment chauffées. Dans ce cas, la chaudière peut continuer à fonctionner de manière optimale et sans avoir à l'éteindre. Cela permet d'économiser de l'énergie et de prolonger la durée de vie de la chaudière. Si la chaleur est nécessaire pour chauffer à nouveau, elle est d'abord prélevée dans le ballon tampon.

Si la chaudière est également chargée de produire de l'eau chaude sanitaire (ECS), un ballon tampon correspondant est indispensable. Il contient une certaine quantité d'eau chaude prête à être utilisée. Ce n'est que lorsque le niveau de température dans ce ballon tampon est descendu en dessous d'une certaine valeur de référence que la chaudière doit chauffer à nouveau. Si la demande d'eau chaude stockée pour le chauffage et la consommation est relativement faible dans un petit système, on utilise des ballons combinés. Dans les systèmes plus importants, il y a un ballon tampon pour le chauffage et l'eau chaude.

Les ballons tampons sont également utilisés pour associer différents systèmes de production de chaleur, par exemple en cas d'utilisation d'une chaudière à gaz classique et d'une installation solaire thermique.  

À quel moment est-il utile d'utiliser un ballon tampon avec une pompe à chaleur?

Une pompe à chaleur a besoin de courant électrique. En période de pic de consommation, l'alimentation des pompes à chaleur est coupée par les fournisseurs d'énergie. Cela permet d'éviter que le réseau électrique régional ne soit surchargé. Pendant cette période, la pompe à chaleur ne fonctionne pas et ne peut donc pas produire d'énergie pour le chauffage. Un ballon tampon permet de combler facilement ces temps d'arrêt.

Si la pompe à chaleur est alimentée par un tarif d'électricité où la consommation d'énergie est moins chère pendant les périodes creuses, un ballon tampon est également utile. Par exemple, la pompe à chaleur peut charger le stockage tampon la nuit au tarif réduit. Pendant la journée, lorsque le tarif est élevé, la pompe à chaleur est arrêtée et le chauffage est assuré par le ballon tampon.

Les pompes à chaleur air/eau ont pour inconvénient que la condensation gèle sur l'évaporateur en hiver. La chaleur nécessaire au dégivrage peut être prise sur le ballon tampon à condition qu'il soit disponible. Dans le cas contraire, le circuit frigorifique doit être inversé. Cependant, aucune chaleur de chauffage n'est générée à ce moment-là.

Les pompes à chaleur classiques doivent être capables de fournir en permanence la chaleur produite vers le système de chauffage. Si ce n'est pas le cas, un défaut dit de haute pression se produit dans le circuit du réfrigérant. Cela signifie que la pompe à chaleur s'arrête jusqu'à ce que la pression du circuit du réfrigérant se soit normalisée. Tu peux également éviter ce problème avec un ballon tampon. La pompe à chaleur peut transférer la chaleur non requise, du circuit de chauffage vers le ballon tampon, et le faire fonctionner en continu.  

Pompe à chaleur, chauffage au sol et ballon tampon: un choix judicieux?

La question se pose souvent de savoir si un ballon tampon est également nécessaire pour le chauffage au sol avec une pompe à chaleur. Si l'on aborde la question uniquement sous l'angle du stockage de la chaleur, le ballon tampon n'est pas nécessaire. Si le bâtiment dispose d’une bonne isolation, le chauffage au sol est un système inerte qui stocke la chaleur par lui-même en raison de la grande surface du sol. Les délais de suspension du fournisseur d'énergie sont donc sans conséquence. Néanmoins, le ballon tampon est utile pour éviter les problèmes d'évacuation insuffisante de la chaleur et de débit d'eau insuffisant lorsque les vannes du système de chauffage au sol sont fermées.

Comment fonctionne un ballon tampon associé à une pompe à chaleur?

Même avec une pompe à chaleur, un ballon tampon peut stocker temporairement la chaleur produite et séparer le générateur de chaleur (la pompe à chaleur) des circuits de chauffage. Il permet à la pompe à chaleur de fonctionner en continu lorsque la demande de chaleur fluctue ou est absente. Cela protège l'unité et permet d’augmenter sa durée de vie car elle n'a pas besoin d'être manipulée aussi fréquemment.

De plus, il est possible d'anticiper les heures de suspension des fournisseurs d'énergie et d'éviter d'éventuelles erreurs de planification et de conception telles qu'un surdimensionnement, un mauvais réglage de la courbe de chauffe ou un équilibrage hydraulique insuffisant des circuits de chauffage.

Par ailleurs, il n'est possible de coupler la pompe à chaleur à d'autres systèmes de chauffage (tels que le chauffage à l'énergie solaire ou une poêle à bois bouilleur) qu’avec le ballon tampon.

Avantages et inconvénients de la combinaison pompe à chaleur et ballon tampon

Dans ce qui suit, nous avons résumé les principaux avantages et inconvénients d'une combinaison pompe à chaleur/ballon tampon:

Avantages

• La pompe à chaleur peut fonctionner de manière régulière et continue. Il n'est pas nécessaire de l'éteindre et de l'allumer en fonction des fluctuations des besoins en chaleur de l'installation de chauffage. Cela protège la pompe à chaleur et augmente sa durée de vie.
• Les périodes d’arrêt par le fournisseur d'énergie sont comblées. Avec des tarifs
• Un ballon tampon peut être utilisé pour coupler d'autres sources de chaleur au système, notamment l'énergie solaire thermique.

Inconvénients

• Un ballon tampon nécessite un espace supplémentaire sur le lieu d'installation de la pompe à chaleur.
• Les ballons tampons sont généralement bien isolés. Néanmoins, des pertes de chaleur peuvent se produire aux points de raccordement si l'installation est mal réalisée.

Prix d'un ballon tampon

Le prix des ballons tampons et combi dépend de la taille et de son équipement. Pour un ballon tampon de 800 litres, tu peux t’attendre à des coûts allant jusqu'à environ 1’500 euros. Une accumulateur combiné coûte environ 3’000 euros et un accumulateur à stratification environ 3’800 euros.