Un ballon d'accumulation est un dispositif de stockage qui emmagasine l'énergie reçue d'une source de chaleur externe en la transférant à l'eau, assurant ainsi l'équilibre du système face aux variations de la demande. Contrairement à un chauffe-eau, il ne possède pas de serpentin ; le transfert de chaleur est généralement assuré par un échangeur de chaleur externe et une pompe de circulation. Ceci simplifie le raccordement d'un seul ballon à plusieurs sources de chaleur, améliore l'équilibre hydraulique et réduit les fluctuations de température indésirables de l'eau sanitaire.

Dans les hôtels, les installations sportives, les résidences universitaires et les logements sociaux, où la consommation instantanée est élevée et les profils de demande irréguliers, un ballon d'accumulation permet de répondre aux pics de consommation, évitant ainsi les démarrages et arrêts fréquents de la chaudière ou de la pompe à chaleur, et améliorant l'efficacité et la durée de vie des équipements. Il amortit la production variable d'énergie solaire durant la journée et la transfère à une utilisation nocturne. Il compense les décalages temporels entre la production et la consommation dans les systèmes de récupération et d'échange de chaleur, optimisant ainsi le confort et l'efficacité énergétique.

Dans une structure sans serpentin, la source de chaleur constitue le circuit primaire et transfère la chaleur à l'eau du ballon via un échangeur de chaleur à plaques. Une pompe de surpression assure une montée en température rapide du niveau d'eau dans la partie supérieure du ballon. Des vannes à trois voies et des capteurs de température gèrent intelligemment le chargement et le déchargement. Des capteurs solaires chargent le ballon pendant la journée, tandis que la pompe à chaleur ou la chaudière n'interviennent qu'en cas de besoin. Un circuit d'eau chaude sanitaire et un mitigeur thermostatique fournissent une eau chaude confortable et sûre, garantissant ainsi une utilisation optimale des ressources.

Les surfaces en contact avec l'eau potable bénéficient d'un revêtement d'émail hygiénique double couche et d'une protection cathodique pour une durabilité accrue. La préparation de la surface avant émaillage renforce l'adhérence du revêtement et ses propriétés vitrocéramiques. Le choix de raccords, brides et bouchons borgnes en matériaux compatibles avec la chimie de l'eau réduit les risques de corrosion ; le cas échéant, l'utilisation de composants en acier inoxydable et de joints adaptés améliore l'hygiène et la durabilité. Un traitement de l'eau approprié et un contrôle anodique périodique prolongent significativement la durée de vie du revêtement.

Pour obtenir une bonne stratification thermique dans le réservoir, il est préférable d'utiliser des diffuseurs d'entrée et de sortie ainsi qu'un système hydraulique interne adapté. L'arrivée d'eau chaude par le haut et le retour par le bas minimisent le mélange, assurant ainsi le confort thermique pendant le tirage. Une isolation thermique haute performance réduit les pertes par stagnation et garantit une utilisation plus efficace de la chaleur issue de sources renouvelables. Les ponts thermiques doivent être réduits dans les conduites et raccords, et les points de formation de ponts thermiques doivent être soigneusement isolés. Un fonctionnement sûr et stable est assuré par la conception d'un vase d'expansion, d'une soupape de sécurité et d'une configuration appropriée de clapet anti-retour.

Le dimensionnement tient compte des pics de consommation journaliers et horaires, de la température cible de l'eau chaude sanitaire, de la température d'entrée du réseau, du type et de la puissance de la source de chaleur, de la capacité de l'échangeur, des exigences de circulation, des mesures sur site et de l'analyse de l'eau. Ces données déterminent le volume du réservoir, les diamètres de raccordement et la stratégie de régulation. Durant le fonctionnement, des contrôles et remplacements périodiques des anodes, des tests des équipements de sécurité, une vérification des réglages des vannes de circulation et de mélange, une inspection visuelle de l'intérieur du réservoir et une désinfection thermique programmée sont effectués. Ces mesures garantissent l'hygiène et un fonctionnement efficace et durable.