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Principe de la distribution de chaleur

mercredi 17 août 2005, par L’intendant zonard

Vous avez besoin de connaître le fonctionnement de votre système de chauffage. L’IZ vous montre, illustrations à l’appui, les grands principes nécessaires à la compréhension des circuits de votre bahut.

Attention, dossier chaud !

Je ne traite pas ici de la production de chaleur : produite en chaudière au gaz, au fuel (67 $ le baril ? pauvres collègues !) [1], solaire, ou chaleur achetée, elle arrive dans le circuit primaire à environ 80°C.

Votre circuit primaire est animé par une pompe (pompe primaire). Une panne à ce niveau, et... glagla.

Ensuite, l’établissement est normalement desservi par plusieurs sous-circuits. Dans des établissements de bonne taille, il n’est pas rare d’avoir plusieurs sous-stations de distribution, chacune avec plusieurs circuits.

Certains des circuits sont non régulés, et envoient directement l’eau du primaire à haite température, la régulation se faisant sur place (cas des aérothermes, des ventilo-convecteurs, et naturellement des renvois vers une sous-station).

Nous nous attaquons ici au principe de la régulation par vannes trois-voies, très facile à repérer sur notre photo :

Un circuit de régulation
Ce circuit de ce type peut alimenter en chaleur une bonne quinzaine de salles de cours. Ici, c’est proprement fait (en 1990) ; si le vôtre est moins bien, il n’est peut-être pas aussi efficace et bien conçu.

En 1, l’eau revient, refroidie, des salles de cours. Elle rejoint normalement le circuit primaire en 2 pour y être réchauffée. En 2 se trouve aussi une vanne servant à faire sortir du circuit les boues qui s’y accumulent, mais ce n’est pas à l’intendant d’y toucher, sauf si votre service de maintenance est vraiment, vraiment nul (j’ai eu ça).

L’eau chaude du circuit primaire arrive, elle par le 3.

En 4 se trouve la fameuse vanne trois-voies. Son travail est de mélanger de l’eau à 80°C du circuit primaire avec une quantité déterminée d’eau refroidie revenant d’avoir chauffé le bâtiment. Ce mélange permet d’obtenir la température que le système de programmation, assisté des sondes intérieures et extérieures, estime le bon pour obtenir les 19°C réglementaires de vos salles de cours.

Le mélange, est envoyé dans le circuit par la pompe 5. Notez que sur une bonne installation comme celle de la photo, les pompes sont toujours installées deux par deux, pour permettre de fonctionner en cas de panne : si la pompe A est en rade, on met en route la B d’un quart de tour sur le contacteur au tableau électrique, et c’est dans les cordes d’un gestionnaire pas trop mal renseigné, ça !

Tableau électrique de sous-station
Chaque couple de pompes a un interrupteur, commandant la pompe de gauche, de droite, ou aucune. L’été ou en cas de gros pépin (fuite majeure), vous pouvez les éteindre sans risquer de tout flinguer. En temps normal, il vaut mieux agir sur la régulation.

En a, j’ai indiqué le thermomètre de retour de l’eau. En revenant d’avoir chauffé les salles, l’eau parvient à la sous-station par exemple à 27°C seulement. En b, la température de départ de l’eau, une fois préparée par la vanne trois-voies. Notons que cette température doit correspondre à celle indiquée sur le programmateur. Si l’eau part à 45°C par exemple, on peut déterminer la chute, c’est-à -dire que l’eau perd 18°C en allant faire son travail dans mon exemple. Une chute trop faible ou trop importante est le signe d’un problème dans le fonctionnement du circuit.

En c, j’ai indiqué le manomètre de pression du circuit. Comme il est placé, il peut, en manipulant les vannes qui sont au-dessus et au-dessous, nous préciser la pression du circuit par le dessus ou par le dessous de la pompe. Il doit y avoir une légère différence en faveur de la pression supérieure, c’est normal. La pression normale d’un circuit de chauffage bien conçu est d’environ 2 bars. Si vous avez moins que cela, il faudra probablement ajouter de l’eau dans le circuit.

En-dessous de un bar, votre circuit va très mal, et vous risquez de flinguer une pompe. Agissez vite, ou si vous êtes paumé, débrouillez-vous pour obtenir une intervention dans l’heure. Si vous vous en sentez capable, renoncez au chauffage (de toutes manières il ne marche pas), et éteignez vite la pompe au tableau électrique, puis isolez le circuit à l’aide des vannes.

D’une manière générale, éteindre une pompe ne met pas en danger l’installation. En revanche, fermer une vanne si l’on ne sait pas ce qu’on fait, si !

Si vous êtes largué avec la régulation et que vous voulez du chauffage maintenant, tout de suite, à l’extrême rigueur, utilisez la vanne d, qui shunte la vanne trois-voies et enverra du 80°C dans les radiateurs. Faut pas toucher les radiateurs, alors ! En bon français, ça s’appelle le bypass.

Vous pourriez aussi ainsi offrir un peu de chauffage pour le CA qui reste en-dehors des heures de cours. Mwais : au-delà de 28°C dans la salle, le CA sera terminé. Et avec des radiateurs à plein tubes... Utilisez plutôt les programmateurs pour cela !

J’ai eu l’occasion d’utiliser le bypass pour, en me brûlant la main sur les radiateurs, identifier quelles salles exactement étaient desservies par tel ou tel de mes circuits. Si tout n’est pas très clair, n’hésitez pas à mettre un maximum de plans et d’informations dans la sous-station.

Si vous savez quelles salles un circuit dessert, et que ce n’est pas évident a priori, mettez une étiquette sur le tableau électrique, avec le numéro de ces salles.


[1Maintenant on en est à 110 $, je sens que cet article sera difficile à mettre à jour...

Messages

  • Bonjours,

    Je me demandais en fait si le fluide à80° ne pouvait pas retourner dans la conduite d’eau froide au lieu de monter vers la pompe. Ou inversement, pourquoi l’eau froide ne retounerai pas vers le circuit d’eau chaude au lieu de remonter ??

    Les fluide arrive -t-il àla memes pression dans la vanne 3 voies, ce qui ferait alors qu’il se mélange et monte tout les 2 vers la pompe ???

    A moins que ce ne soit la vanne 3 voies qui est fait de tel manière que les fluides ne peuvent que monté vers la pompe et ce qu’importe leur différence de pression ??

    • Nous n’en sommes pas àce point de technicité sur ce site : je cherchais àvulgariser auprès de mes collègues le fait qu’un appareil mélange de l’eau tiède et de l’eau chaude, et qu’ils en retiennent le nom pour avoir des billes en discutant avec leur exploitant.

      La trois-voies est régulée par un thermostat, celui-ci commande l’ouverture des deux voies d’admission de manière àobtenir la température demandée. Comment exactement se passe la mécanique des fluides àl’intérieur, voyez avec vos profs, nous autres utilisateurs nous nous contenterons de nous dire que c’est une boîte noire.

    • Bonjour,

      Etant donné que la vanne trois voies (V3V) est placée avant la pompe, elle sera donc en dépression. L’entrée de l’eau se fera depuis le bas ainsi que du côté droit car il y a 2 entrées et 1 seule sortie sur cette V3V.

      En fonction du % d’ouverture de celle-ci, elle laissera passer plus ou moins d’eau revenant du circuit froid (àdroite).
      Il faut partir du principe "que l’eau est faignante", elle prendra donc le chemin ou il y aura le moins de pertes de charges (frottement).

      Concernant votre 2 èm question, les fluides arrivent pratiquement àla même pression dans la V3V mais les débits ne seront pas identiques entre les 2 entrées.

      Pour la 3 èm question, c’est la conception de la V3V (soit un secteur "ressemble àun morceau de camembert" ou bien une soupape " le principe du robinet ") mais l’ensemble ne pourra fonctionner correctement uniquement si il y a une différence de pression provoquée par une pompe.
      Cordialement

    • Merci pour ces précisions !

      L’utilisateur en retire l’info que si la pompe ne marche plus, la V3V n’aura pas non plus un fonctionnement satisfaisant. A priori ça semble aussi idiot que de se plaindre que les freins d’une voiture marchent moins bien moteur éteint, mais comme une voiture peut faire de la roue libre, il semble que dans certaines situations sans pompe une circulations puisse néanmoins avoir lieu (on m’a parlé de "thermosiphon").

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