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Souvent plus connu sous le nom de ballon de surpresseur, vase d'expansion ou réservoir tampon en plomberie, le réservoir hydraulique est aussi, en mécanique, le réservoir de stockage de l'huile nécessaire au fonctionnement d'un circuit hydraulique. Le but de l'un ou l'autre de ces matériels est toujours identique : contenir une certaine quantité de liquide afin d'alimenter sans coupure ni désamorçage un circuit, que celui-ci soit alimenté en eau froide ou chaude (ECS), en carburant ou en huile.
En plomberie, le réservoir hydraulique est requis dans les systèmes d'alimentation en eau par pompage, mais aussi le stockage d'ECS (boucle d'eau chaude), les circuits de chauffage et d'eau glacée, jusque dans les chasses d'eau des sanitaires.
Principes des réservoirs hydrauliques
Dans le domaine de la plomberie, le réservoir hydraulique n'est destiné qu'à contenir de l'eau à température d'utilisation (jusqu'à 60 °C) et à des pressions communes (< 20 bars). En mécanique et en industrie, un réservoir hydraulique peut être amené à contenir des fluides divers, y compris corrosifs, à des températures élevées et sous des pressions plus importantes.
Le principe de base d'un réservoir hydraulique en plomberie est de servir de cuve pour un stockage limité dans le temps d'une quantité d'eau requise pour une utilisation ponctuelle, que la distribution continue ne permet pas. C'est exactement ce que fait un réservoir de chasse d'eau par exemple : délivrer en un instant la grande quantité d'eau que le débit au robinet n'autorise pas.
Utilisation d'un réservoir hydraulique
On équipe donc souvent d'un réservoir hydraulique :
Les circuits de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire
Avec dans les 2 cas, deux applications usuelles. En production d'eau chaude (ECS ou chauffage), le réservoir hydraulique permet d'emmagasiner l'eau chaude produite par le système durant les heures d'ensoleillement (le jour) et de la diffuser dans le réseau hors périodes de production (le soir et la nuit). En boucle de chauffage ou d'eau chaude sanitaire (tertiaire, hôtellerie, immeubles...), le réservoir récupère l'eau non utilisée dans le circuit mais déjà chauffée, afin de limiter la dépense d'une nouvelle mise en température et diminuer le temps de retour à la température d'utilisation.
Bon à savoir : ces deux rôles sont déjà ceux que remplit un ballon d'eau chaude (cumulus) qui stocke l'eau chaude produite la nuit en heures creuses pour la distribuer en grande quantité et à moindre coût en heures pleines sans délai de montée en température.
Les circuits à surpresseur
Notamment ceux alimentés par forage ou captage, pour lesquels le réservoir hydraulique stocke l'eau qu'a puisée la pompe et la distribue dans le réseau sous la pression appliquée par la vessie interne au réservoir.
En vase d'expansion
Un réservoir hydraulique est utilisé également comme vase d'expansion, afin de stocker durant un temps l'augmentation de volume de l'eau dans un circuit de chauffage puis de la renvoyer dans le circuit une fois son volume initial retrouvé. En ce cas, le vase d'expansion est de contenance plus faible que le réservoir de stockage d'eau courante.
Description du réservoir hydraulique
Quel que soit l'usage auquel est destiné un réservoir hydraulique, ses caractéristiques principales sont communes.
La cuve du réservoir est généralement en acier afin de résister à la pression de distribution du circuit (< 10 bars en général). Sur les chasses d'eau autres que par pression, un réservoir en plastique ou en faïence suffit car aucune pression n'est délivrée par la chasse d'eau. La capacité de la cuve du réservoir dépend de l'usage : de quelques litres pour une chasse d'eau, jusqu'à plusieurs dizaines voire plusieurs centaines de litres pour des ballons de surpression.
Une arrivée d'eau et un départ d'eau tous deux équipés en général d'un raccord à vis, afin d'y raccorder le circuit d'alimentation et de distribution. Les types de raccords et leur genre (mâle ou femelle) dépendent de la marque et du modèle du réservoir. Il faut contrôler leurs caractéristiques en rapport avec la tuyauterie existante.
Une mise à l'air libre est une soupape qui libère la quantité d'air requise par l'entrée et la sortie du liquide dans la cuve du réservoir. Cette soupape et son bon fonctionnement doivent être contrôlés comme on le fait sur le groupe de sécurité d'un ballon électrique.
Le support du réservoir quelle que soit la forme de l'ensemble (sphérique, cylindrique vertical ou horizontal) doit être dimensionné de telle façon que la fixation soit possible au mur (pour les plus petits réservoirs) ou au sol.
Pose d'un réservoir hydraulique
Une fois le réservoir choisi et acquis, sa pose est d'autant plus simple que sa taille et son support sont adaptés à son emplacement. Cependant, attention aux contraintes qui interdisent la pose murale sur un mur non porteur d'un réservoir d'eau. Au-delà d'une certaine capacité, un réservoir hydraulique doit reposer au sol via un dispositif comparable au trépied pour cumulus.Les raccordements en eau au départ et à l'arrivée sont d'autant plus faciles qu'on utilise des tubes en PER, en multicouche et même en cuivre avec des raccords instantanés (raccords tectites) ou des raccords à sertir plutôt qu'avoir à effectuer des soudures ou des brasures.
Lorsqu'il existe une vessie pour créer la pression de distribution d'eau au départ du réservoir, cette pression peut le plus souvent être réglée par gonflage à l'air sous pression. En général, les vessies sont calibrées à 2 bars de pression mais doivent ensuite être ajustées à environ 200 grammes au-dessous de la pression du contacteur de déclenchement. Lorsque le réservoir hydraulique n'est pas à vessie, il faut s'assurer qu'un vase d'expansion n'est pas requis sur le système.
Bon à savoir : il existe des flexibles de raccordement qui permettent de brancher facilement un réservoir hydraulique avec des raccords à visser même lorsque les tuyaux ne sont pas en face des entrées et sorties du réservoir.
Le prix d'un réservoir hydraulique
C'est selon le type de réservoir hydraulique que l'on souhaite acheter que l'on se tourne vers les magasins de bricolage, les distributeurs de matériel de BTP ou les sites Internet.
Si un réservoir hydraulique pour chasse d'eau sans pression se trouve à moins de 40 € (réservoir haut en plastique), il faut compter plus de 100 € pour un réservoir attenant en faïence. Un réservoir en acier de chasse d'eau sous pression (avec son mécanisme) dépasse facilement les 200 €. Un réservoir hydraulique pouvant être monté sur un réseau de distribution d'eau, de chauffage ou d'ECS se vend à moins de 50 € pour les plus petits (24 à 50 litres) et environ 100 € pour un réservoir de 100 litres, y compris pour usage alimentaire.