PhLe

Importance de la poche d’air

Il y a toujours une poche d’air en haut du ballon, car le tuyau de puisage de l’eau chaude est intérieur au ballon, et ne peut aller jusqu’à toucher la paroi haute. S’il l’on avait voulu éliminer cette poche d’air, il aurait suffi de prendre l’eau par l’extérieur dans un trou situé au point le plus haut de la cuve, mais ce n’est pas le cas, car la poche d’air est très utile.

Au début du remplissage du ballon, l’air est chassé par la montée de l’eau dans le circuit d’eau chaude jusqu’à un robinet ouvert. Dès que le niveau atteint est celui de l’orifice de puisage de l’eau chaude, c’est de l’eau qui s’échappe du robinet et l’on doit le fermer. L’air non évacué situé dessus du niveau de l’orifice de puisage de l’eau chaude est alors prisonnier. Cependant, l’eau froide continue quelque temps de rentrer dans la ballon, elle prend la place de l’air qu’elle comprime. L’air était à 1 bar, et si le réseau est à 3 bar, l’eau aura vu son volume divisé par trois, ce qui donne une méthode pour calculer le volume d’air prisonnier à 1 bar: c’est 1,5 fois la quantité d’eau froide qui rentre dans le ballon lors de seconde phase du remplissage, celle qui se fait robinets fermés.

Lors de la chauffe, la soupape du groupe de sécurité maintient la pression à 7 bar à l’intérieur du ballon. L’air prisonnier voit donc son volume divisé par 7, alors qu’il avait été divisé par 3 au moment du remplissage. L’espace dégagé par la compression de l’air lors de la montée en température, disponible pour la dilatation de l’eau, est donc 1/3-1/7=4/21, environ 20%, du volume initial de la poche d’air. Dans l’exemple du ballon de 200 l chauffé de 15°C à 60°C, l’expansion de l’eau étant de 3,2 l, il faut une poche d’air de 16 l pour éviter l’écoulement d’eau par la soupape du groupe de sécurité.

Supposons que ce même chauffe-eau soit exploité sans réducteur de pression, à 5 bar. Le volume dégagé par la compression de l’air n’est plus que de 1/5-1/7=2/35 soit moins de 6%, dans notre cas 0,9l seulement, il faudra donc rejeter à l’égout 2,3 l d’eau.

Donc oui le réducteur de pression est utile. Donc non il n’est pas très utile, car une perte d’eau de 2l d’eau froide pour chaque 200l d’eau chaude consommée, ce n’est pas la catastrophe.

Et encore, cette perte n’a pas souvent lieu quand on n’utilise pas les heures creuses pour ne chauffer que la nuit. Dès que le chauffe-eau est en service régulier, les petits puisages d’eau chaude annulent la surpression du ballon, sa pression redevient celle du réseau d’eau froide. La marge disponible par la compression de l’air est donc entièrement reconstituée, mais le besoin d’expansion de l’eau est, lui, beaucoup plus faible, puisqu’il qu’il n’y a à assurer qu’un petit réchauffement pour rejoindre la température de consigne.

CONCLUSION

Si la pression du réseau monte parfois au dessus de 7 bar, le réducteur de pression est absolument indispensable.

Si c’est n’est pas le cas, il peut être utile dans le cas d’un chauffe-eau vertical chauffé la nuit en heures creuses pour ceux qui sont allergiques à l’idée de laisser partir un tout petit peu d’eau à l’égout.

Si votre expérience est différente, ça m’intéresse. La mienne est très limitée car je ne remplace un chauffe-eau que tous les 55 ans.