Préparateur d'eau chaude instantané

Technologie du préparateur électrique

En pratique, l’échangeur instantané électrique ne se rencontre pas (ou rarement) dans le secteur tertiaire. La puissance qu’il requiert est en effet trop importante.

Exemple.

Imaginons un préparateur instantané électrique alimentant 3 douches. Il se peut que les 3 douches fonctionnent simultanément. Le préparateur devra dès lors fournir 3 x 10 litres/min à 45°. Ces 30 litres/min correspondent à un débit de 1 800 litres/heure.

La puissance qui en résulte est de :

1 800 litres/h x 1,163 kWh/litre.K x (45 – 10) K = 73,3 kW

Sur base d’une alimentation 230 Volts, l’ampérage nécessaire serait de :

Courant = Puissance / Tension = 73 300 W / 230 V = 319 Ampères !!!

On n’ose imaginer le câble et le disjoncteur de protection !

Seul le petit débit d’un percolateur est admissible en électrique instantané. Il correspond également à la douceur avec lequel le grain de café finement moulu doit être arrosé … afin d’en capter tout l’arôme !

Aucune comparaison avec les besoins d’eau chaude d’un bâtiment tertiaire !

A la limite, on pourrait imaginer un préparateur instantané près d’un point de puisage (lavabo), mais on installe plus classiquement un ballon accumulateur “rapide” de 5 à 30 litres max, doté d’une puissance de 120 à 200 Watts/litre et dont le temps de chauffe n’excède pas 45 minutes. Ils permettent de ne pas devoir tirer un câble spécifique de raccordement depuis le coffret de distribution électrique.

Photo préparateur électrique.   Photo préparateur électrique.

Lors du chauffage de l’eau, son volume se dilate de 4 % environ. Il existe des appareils pour circuit ouvert ou fermé. Pour l’appareil à écoulement libre, on utilisera une robinetterie appropriée. L’appareil à circuit fermé sera lui résistant à la montée en pression.

Technologie du préparateur gaz

Comme tout préparateur instantané, il chauffe l’eau au fur et à mesure du soutirage, c’est à dire en continu lors de son passage dans l’appareil. Cette technique nécessite une puissance de production importante… qui n’est parfois utilisée que sur de très courtes périodes.

Photo préparateur gaz.

On distingue 3 classes d’appareils de ce type :

  • les appareils non raccordés à un conduit ou à un dispositif d’évacuation de fumées,
  • les appareils conçus pour être raccordés à un conduit d’évacuation des produits de combustion,
  • les appareils à circuit de combustion étanche à ventouse.

Accumulateur gaz à ventouse.
  1. Sortie ventouse en façade.
  2. Conduit de fumées.
  3. Coupe-tirage.
  4. Arrivée d’eau froide (tube plongeur).
  5. Départ d’eau chaude.
  6. Habillage à haute isolation.
  7. Anode magnésium (protection corrosion).
  8. Réservoir.
  9. Corps de chauffe.
  10. Mystère…
  11. Foyer.
  12. Socle thermo-isolant.
  13. Brûleur atmosphérique à rampes inox et régulation pneumatique avec thermostat incorporé.

Le préparateur instantané gaz est réservé à la desserte d’un petit nombre de points de puisage.

Fonctionnement d’un appareil mixte

Voici son fonctionnement en mode chauffage du circuit de radiateurs :

Mode de fonctionnement chauffage.
  1. Corps de chauffe.
  2. Thermocouple.
  3. Bouton de l’aquastat.
  4. Bouton-poussoir gaz.
  5. Pompe.
  6. Réglage puissance chauffage.
  7. Echangeur sanitaire.
  8. Robinet de gaz.
  9. Régulation sanitaire.
  10. Circuit de chauffage.
  11. Sélecteur.
  12. Robinet de remplissage du circuit de chauffage.
  13. Régulateur d’eau.
  14. Elément thermostatique.
  15. Membrane.
  16. Clapet d’admission gaz.
  17. Brûleur.
  18. Sécurité surchauffe.
  19. Arrivée eau chaude sanitaire.
  20. Point de puisage sanitaire.

Et le même appareil en fonctionnement production d’eau chaude sanitaire :

Mode de fonctionnement eau chaude sanitaire.
  1. Corps de chauffe.
  2. Thermocouple.
  3. Bouton de l’aquastat.
  4. Bouton-poussoir gaz.
  5. Pompe.
  6. Réglage puissance chauffage.
  7. Echangeur sanitaire.
  8. Robinet de gaz.
  9. Régulation sanitaire.
  10. Circuit de chauffage.
  11. Sélecteur.
  12. Robinet de remplissage du circuit de chauffage.
  13. Régulateur d’eau.
  14. Elément thermostatique.
  15. Membrane.
  16. Clapet d’admission gaz.
  17. Brûleur.
  18. Sécurité surchauffe.
  19. Arrivée eau chaude sanitaire.
  20. Point de puisage sanitaire.

Fonctionnement d’un appareil à condensation

Si la condensation de la vapeur d’eau des fumées est recherchée, un échangeur complémentaire alimenté en eau froide sera placé avant la sortie des fumées dans la cheminée.

Voici son fonctionnement en mode chauffage du circuit de radiateurs & ECS.

Mode de fonctionnement chauffage.
  1. Corps de chauffe.
  2. Thermocouple.
  3. Bouton de l’aquastat.
  4. Bouton-poussoir gaz.
  5. Pompe.
  6. Réglage puissance chauffage.
  7. Echangeur sanitaire.
  8. Robinet de gaz.
  9. Régulation sanitaire.
  10. Circuit de chauffage.
  11. Sélecteur.
  12. Robinet de remplissage du circuit de chauffage.
  13. Régulateur d’eau.
  14. Elément thermostatique.
  15. Membrane.
  16. Clapet d’admission gaz.
  17. Brûleur.
  18. Sécurité surchauffe.
  19. Arrivée eau chaude sanitaire.
  20. Point de puisage sanitaire.
  21. Condenseur.
  22. Extracteur des produits de combustion.
  23. Coupe tirage.
  24. Régulateur.
  25. Evacuation des condensats.

et le même appareil en fonctionnement production d’eau chaude sanitaire :

Mode de fonctionnement eau chaude sanitaire.
  1. Corps de chauffe.
  2. Thermocouple.
  3. Bouton de l’aquastat.
  4. Bouton-poussoir gaz.
  5. Pompe.
  6. Réglage puissance chauffage.
  7. Echangeur sanitaire.
  8. Robinet de gaz.
  9. Régulation sanitaire.
  10. Circuit de chauffage.
  11. Sélecteur.
  12. Robinet de remplissage du circuit de chauffage.
  13. Régulateur d’eau.
  14. Elément thermostatique.
  15. Membrane.
  16. Clapet d’admission gaz.
  17. Brûleur.
  18. Sécurité surchauffe.
  19. Arrivée eau chaude sanitaire.
  20. Point de puisage sanitaire.
  21. Condenseur.
  22. Extracteur des produits de combustion.
  23. Coupe tirage.
  24. Régulateur.
  25. Evacuation des condensats.

Les schémas ci-dessus sont plutôt des schémas de principe puisque, en tombant, les gouttes d’eau condensées risquent d’éteindre la flamme !

Dans la pratique, l’évacuation des condensats se fera mieux si l’échangeur de condensation est situé en dessous de l’échangeur principal. C’est ce que montre le schéma ci-dessous d’une chaudière à condensation traditionnelle, avec un conduit de fumées raccordé en partie inférieure :

Schéma chaudière à condensation traditionnelle.