Peut-on installer un chauffe-eau sur une cuve à eau en hauteur

Peut-on installer un chauffe-eau sur une cuve à eau en hauteur, sans pompe ?

La pression de l'eau à une profondeur donnée est déterminée par la hauteur de la colonne d'eau au-dessus du point d'intérêt, ainsi que la densité de l'eau. La formule de base pour calculer la pression hydrostatique est la suivante :

$\text{Pression}=\text{Hauteur}\times \text{Densit}\acute{\text{e}}\text{ de l’eau}\times \text{Acc}\acute{\text{e}}\text{l}\acute{\text{e}}\text{ration due }\grave{\text{a}}\text{ la gravit}\acute{\text{e}}$

La densité de l'eau est généralement d'environ $1000{\text{kg/m}}^3$ et l'accélération due à la gravité est d'environ $9.8{\text{m/s}}^2$.

Par exemple, si vous avez une cuve d'eau de $1{\text{m}}^2$ (supposons que cela représente la surface de la base de la cuve) et que la cuve est placée à une hauteur de $6\text{m}$, vous pouvez utiliser cette hauteur pour calculer la pression à l'arrivée.

$\text{Pression}=6\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2$

$\text{Pression}\approx 58.8\text{kPa}$

Pour convertir cette pression en bars, vous pouvez utiliser la conversion $1\text{kPa}=0.01\text{bar}$.

$58.8\text{kPa}\approx 0.588\text{bar}$

Donc, selon ces calculs simplifiés, une cuve d'eau de 1m² à une hauteur de 6m fournirait une pression d'environ 0.588bar à l'arrivée. Cependant, il est important de noter que ces calculs négligent des facteurs tels que les pertes de charge dans le système, la viscosité de l'eau, etc., qui pourraient affecter la pression réelle à l'arrivée.

• Pour une h$\text{auteur}de2$ mètres : $\text{Pression}=2\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 19.6\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.196 bars

• Pour une h$\text{auteur de }3$ mètres : $\text{Pression}=3\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 29.4\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.294 bars

• Pour une h$\text{auteur de }4$ mètres : $\text{Pression}=4\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 39.2\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.392 bars

• Pour une h$\text{auteur de }5$ mètres : $\text{Pression}=5\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 49.0\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.490 bars

• Pour une h$\text{auteur de }6$ mètres : $\text{Pression}=6\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 58.8\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.588 bars

• Pour une h$\text{auteur de }7$ mètres : $\text{Pression}=7\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 68.6\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.686 bars

• Pour une h$\text{auteur de }8$ mètres : $\text{Pression}=8\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 78.4\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.784 bars

• Pour une h$\text{auteur de }9$ mètres : $\text{Pression}=9\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 88.2\text{kPa}$ En bars : ≈ 0.882 bars

• Pour une h$\text{auteur de }10$ mètres : $\text{Pression}=10\text{m}\times 1000{\text{kg/m}}^3\times 9.8{\text{m/s}}^2\approx 98.0\text{kPa}$ En bars :≈ 0.980 bars

Ces résultats sont une estimation de la pression à l'arrivée pour différentes hauteurs d'une cuve d'eau. Notez que ces calculs supposent une distribution uniforme de la pression et ne tiennent pas compte des pertes éventuelles dans le système. Plus vous éloignez le chauffe-eau de la cuve, plus les pertes de charges sont importantes. Plus il y a de coudes dans le circuit jusqu'au chauffe-eau, plus il y a de pertes de charge, etc...​

Les calculs de perte de charge peuvent être complexes et sont souvent simplifiés en utilisant des abaques ou des logiciels spécialisés en hydraulique.

Résumé : Il est à prévoir que pour la plupart des installations, une pompe est nécessaire, car les pertes de charge rendent la pression à l'arrivée trop basse.