L’expression « ballon ECS » désigne l’ensemble des préparateurs d’eau chaude sanitaire (ECS) par système d’accumulation, quelle que soit l’énergie utilisée. Dans le langage professionnel, elle est toutefois plus précisément associée aux réservoirs indépendants, dotés d’un échangeur thermique à fluide caloporteur.
Les différents types de ballons ECS
Cette classe de produits regroupe indifféremment, les ballons chaudières (intégrés ou déportés), les cumulus eau chaude (électriques, thermodynamiques ou au gaz), les chauffe-eau à énergie renouvelable (solaire, géothermique…) et les simples réservoirs de stockage destinés à optimiser le rendement des générateurs à fonctionnement discontinu (chaudières à biomasse, capteurs solaires thermiques, systèmes géothermiques).
Principe de fonctionnement
Composition du ballon ECS :
- cuve d’accumulation (contenance entre 50 et 1 500 litres pour les appareils domestiques) ;
- dispositif de réchauffement de l’eau, par thermoplongeur ou résistance stéatite pour les appareils électriques, ou double peau, serpentin ou échangeur de température pour les appareils à fluide caloporteur (chauffe-eau gaz, chaudières, pompes à chaleur…) ;
- système de régulation thermique (au moins 1 thermostat réglable ECS + 1 thermostat de sécurité surchauffe) ;
- un ou plusieurs dispositifs anticorrosion ;
- groupe de sécurité hydraulique (intégrant le dispositif de vidage) ;
- manteau d’isolation thermique de 5 à 10 cm d’épaisseur (laine minérale, mousse polyuréthane, résine de mélamine…) ;
- jaquette de protection (en acier laqué ou matériau composite).
L’eau entre sous pression dans la partie basse du ballon. Se réchauffant au contact du (ou des) dispositif(s) de chauffage intégré(s), elle s’élève vers la partie haute, où se trouve l’orifice de soutirage. Le thermostat coupe l’alimentation électrique ou en fluide caloporteur lorsque la température de consigne de l’ECS est atteinte.
L’acier, matériau-roi des ballons ECS
L’acier s’est définitivement imposé pour la fabrication des ballons ECS. Les raisons de ce choix sont multiples : le matériau est malléable (facilité de mise en forme), résistant (tenue à la pression), léger (faible épaisseur) et surtout bon marché.
La corrosion est omniprésente dans toute installation mettant l’acier au contact direct de l’eau. La faute incombe au potentiel d’hydrogène de l’eau (pH) trop bas et aux dioxydes de carbone, sulfates et chlorures qu’elle transporte couramment.
La protection galvanique des cuves de ballons ECS
Les aciers inoxydables (suffisamment alliés) et le cuivre offrent une résistance à la corrosion incomparable. Ils sont malheureusement chers, ce qui incite à envisager des solutions alternatives plus économiques.
De façon usuelle, la surface interne des ballons (en acier type St 37) est revêtue d’un écran protecteur (émail, thermolaque, céramique, feuille de cuivre ou autres), complété par une protection galvanique par anode sacrificielle en magnésium ou en titane. Les systèmes à courant imposé offrent les meilleures garanties de protection.
Le prix des ballons ECS
La palette des prix des ballons ECS est aussi large que l’offre est variée. Voici des exemples de prix de ballons en acier émaillé, d’une capacité de 300 litres, avec protection galvanique à courant imposé, sur socle posé au sol :
- À résistance stéatite : entre 500 et 1 000 € TTC.
- Thermodynamique : entre 1 400 et 2 800 € TTC.
- À serpentin ou échangeur, simple registre : entre 800 et 1 500 € TTC.
- À serpentin ou échangeur, simple registre, cuve inox austénitique AISI 316L : entre 2 000 et 3 000 € TTC.