Phénomène naturel, un thermosiphon se produit grâce à la différence de température d'un fluide et à la variation de sa masse volumique. Reposant sur le principe de la poussée d’Archimède, ce phénomène désigne la circulation d'un fluide dans une installation de chauffage central, ou de celle de certains modèles de chauffe-eau solaire individuel pour la production d'eau chaude sanitaire.
Un phénomène naturel utilisé pour le chauffage central
Le phénomène du thermosiphon, longtemps utilisé dans les installations de chauffage central, est également appelé « chauffage gravitationnel ». La circulation de l'eau (fluide caloporteur) s'effectue grâce à la différence de température entre l'eau chaude (produite en sortie de chaudière), et l'eau en sortie du dernier radiateur (plus froide). Toutefois, pour assurer une température de 20 °C dans les pièces, l'eau doit être chauffée à 90 °C. Une solution pour le moins énergivore, qui a conduit à l'abandon de ce principe dans les années 60, au profit des installations de chauffage central équipées d'un circulateur. L'utilisation de ce dernier a permis de diminuer drastiquement les pertes de charge causée par le réseau de chauffage (coude, longueur et diamètres des tubes...), mais aussi de réduire la température de service de la chaudière (aujourd'hui entre 45 et 55 °C). À noter que ces installations peuvent être équipées d'un clapet anti-thermosiphon qui empêche la circulation naturelle de l'eau quand le circulateur de la chaudière est arrêté.
Un thermosiphon pour produire de l'eau chaude
Toutefois, le phénomène du thermosiphon est encore utilisé de nos jours pour faire circuler le fluide caloporteur d'un chauffe-eau solaire individuel (Cesi) à thermosiphon. L'eau froide (ou le fluide caloporteur) plus lourde est acheminée par un conduit descendant au panneau solaire. Réchauffée, donc plus légère, elle monte naturellement jusqu'au ballon de stockage de l'eau chaude sanitaire (positionné obligatoirement au-dessus du panneau solaire). L'installation fonctionne ainsi en totale autonomie dans les régions chaudes sans aucune installation électrique.
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