Chauffe-eau thermodynamique : comment ça marche ?
Par quel mécanisme est-il possible de produire de l'eau chaude en utilisant le minimum d'électricité ? Nous allons vous expliquer le processus de la thermodynamique et des différentes phases qui permettent d'obtenir un rendement énergétique très performant pour votre ECS (eau chaude sanitaire).
Cette dynamique repose sur un principe simple : récupérer les calories présentes dans l'air pour chauffer l'eau avec un minimum de consommation électrique. Ainsi, vous pourrez comprendre facilement comment ça marche, ainsi que le fonctionnement d'un CET (chauffe-eau thermodynamique) et sa mise en mouvement dans ses moindres détails. Grâce à cette activité, ce système assure une opération efficace et économique pour votre confort au quotidien.
Voir cette vidéo explicative : https://youtu.be/yBTrbdmOUwg
Chauffe-eau thermodynamique avec un fonctionnement optimal :
Le mécanisme opérationnel du CET
Le fonctionnement d'un ballon thermodynamique est relativement simple : une petite pompe à chaleur (PAC), généralement placée au-dessus d'une cuve de capacité variable selon vos besoins, est chargée d'élever la température du réservoir jusqu'à la résistance électrique classique. Le chauffe-eau aspire directement l'air ambiant via un ventilateur et capte les calories pour chauffer un fluide frigorigène dans un évaporateur.
Le fluide caloporteur passe par un compresseur pour augmenter sa température, puis transfère les calories à l'eau dans un condenseur. Le fluide est ensuite refroidi et passe de l'état gazeux à l'état liquide, recommençant un nouveau cycle.
Le circuit frigorifique est composé de ces différents éléments :
- compresseur
- condenseur
- détendeur
- évaporateur
Contrairement aux chauffe-eaux électriques ou à gaz (qui utilisent l’électricité ou le gaz pour chauffer l’eau), le système thermodynamique exploite le principe de la thermodynamique et des pompes à chaleur. Ce principe permet de transférer l’énergie thermique d’une source à température plus basse vers une température plus élevée, et inversement, grâce à l’utilisation d’échangeurs de chaleur spécifiques.
Le chauffe-eau thermodynamique utilise un circuit hydraulique composé d’un compresseur, d’un évaporateur externe ou « panneau » et d’un détendeur. Un fluide spécifique (réfrigérant R134 ou R32) circule à l’intérieur de ce circuit. Le compresseur a pour fonction de créer une différence de pression permettant d’obtenir un cycle thermodynamique.
Le fluide réfrigérant R134 ou R32 est comprimé et circule dans l’évaporateur via deux tubes en cuivre. En traversant l’évaporateur, il absorbe la chaleur de l’environnement extérieur et s’évapore à basse pression. En effet, des éléments naturels comme le soleil, le vent ou la pluie fournissent de l’énergie au système tout au long de la journée, y compris la nuit.
À ce stade, le fluide passe dans le compresseur, qui le comprime et élève sa température, le transformant ainsi en vapeur surchauffée. Ensuite, le gaz réfrigérant est envoyé dans le panneau évaporateur, où il condense sous haute pression et libère ainsi la chaleur absorbée dans l’eau du ballon. Durant cette phase, le fluide passe de l’état de vapeur surchauffée à l’état liquide en condensant à pression constante, ce qui entraîne une forte réduction de température. Après être passé par le condensateur, le fluide traverse le détendeur, où il perd à la fois pression et température et commence à s’évaporer, revenant ainsi à son état initial. À ce moment-là, le gaz retourne dans l’évaporateur et le cycle thermodynamique recommence.