Distribution du fluide chauffant |
La température du fluide chauffant varie en fonction
de la température extérieure avec éventuellement,
une correction apportée par la prise en compte d'autres
facteurs perturbateurs (ensoleillement, vent, apports gratuits
internes).
Une température plus basse est non seulement plus sûre
et plus agréable, mais aussi plus économique.
Courbe de chauffe
Pente de réglage régulateur
La pente qui correspond au rapport entre la variation de la
température d'eau et la variation de température
extérieure.
Elle est exprimée par la formule
Radiateurs
Les équipements de chauffage (chaudière, radiateur,
etc.) sont généralement dimensionnés avec
un régime de température de 90/70°C pour une
température extérieure de référence
(comme -5°C, -10°C, etc.)
Si on choisit un radiateur de 2 000 W dimensionné
avec un régime de température de 70/50°C,
cela signifie que si le radiateur est alimenté avec de
l'eau à 70°C, celui-ci cédera 2 000 W
de chaleur au local à 20°C, et ressortira avec une
température de 50°C.
Cas N°1 |
Cas N°2 |
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Delta T = 80°C - 20°C = 60°C |
Delta T = 60°C - 20°C = 40°C |
Dans le cas N°2, la différence de température
entre le local et la température moyenne du radiateur
est plus faible 40° au lieu de 60°C. Pour fournir
la même puissance, la surface de chauffe du radiateur
sera plus importante.
La plupart des fabricants indiquent les émissions de
chaleur des radiateurs sur la base d'un delta de 60°C.
Pour des régimes de température autre qu'un delta
T de 60°C, la puissance équivalente d'un radiateur
à installer sur la base d'un delta T de 60°C peut
être obtenue par la formule suivante :
- Pe = Puissance radiateur à installer sur un delta
T autre que 60°C (Par exemple cas N°2)
- Pe1 = Puissance radiateur équivalente pour un delta
T de 60°C (cas N°1)
- Delta T = Ecart de température entre l'entrée
et la sortie du radiateur
Dans le programme de calcul DeperTherm,
une fiche de calcul complémentaire permet de calculer
les émetteurs de chaleur placés sur les circuits
de chauffage alimenté en bitube.
Emplacements émetteurs de
chaleur
Lorsque l'on place un radiateur le long d'une paroi extérieure,
une partie de la chaleur émise est directement perdue
vers l'extérieur.
Anciennement, les corps de chauffe étaient, quand même,
placé le long des façades pour compenser le rayonnement
froid des murs extérieurs non isolés et des simples
vitrages.
Ce choix ne se justifie plus aujourd'hui puisque l'isolation
des murs et la présence des doubles vitrages (vitrages
haut rendement) ont entraîné une augmentation importante
de la température interne des façades.
Il devient dès lors judicieux de placer les corps de
chauffe le long des murs intérieurs, supprimant ainsi
entièrement les pertes. Le gain réalisable est
de l'ordre de 1 à 2 % sur le rendement d'émission
et donc sur la consommation globale.
Il faut absolument éviter d'installer comme c'est souvent
le cas encore les radiateurs devant des vitrages (vitrages descendant
jusqu'au plancher).
Convecteurs
Les convecteurs possèdent un avantage esthétique
indéniable. Ils peuvent être discrètement
encastrés dans un habillage, une plinthe ou le plancher.
La chaleur est transmise à l'air environnant par le biais
d'un courant d'air naturel de convection, qui s'élève
du bas vers le haut du corps de chauffe.
Contrairement au radiateur, le convecteur doit toujours être
entouré d'un habillage qui forme une cheminée.
Pour lutter contre les pertes de rendement, il y a lieu de respecter
quelques critères :
- Un espace doit être laissé libre sous le corps
de chauffe
- L'ouverture au-dessus doit être dégagée
pour laisser l'air chaud s'écouler
- Dans les bâtiments insuffisamment isolés, le
convecteur se place sous une fenêtre extérieure
de façon à contrecarrer le courant d'air et
le rayonnement froid de la fenêtre
Il est plus difficile de marier une chaudière basse
température avec un convecteur étant donné
que ce dernier requiert une température minimum de 60°C.
Une cheminée plus haute ou plus profonde peut dans une
certaine mesure compenser une température moins élevée
de l'eau.
Distribution à un tuyau (monotube) |
Les corps de chauffe sont alimentés en série
par une seule conduite. L'eau chaude circule à travers
chaque radiateur ou convecteur et poursuit ensuite son chemin.
Les corps de chauffe en fin de boucle doivent avoir une puissance
supérieure pour compenser la chute de température
inférieure de l'eau en fin de circuit.
Dans le programme de calcul DeperTherm,
une fiche de calcul complémentaire permet de calculer
les émetteurs de chaleur placés sur les boucles
monotubes
La pression de refoulement de la pompe de circulation doit
être relativement élevée ici et les corps
de chauffe les plus éloignés doivent être
surdimensionnés étant donné que la température
de l'eau diminue après chaque traversée de corps
de chauffe.
Le système monotube peut être sensiblement amélioré
en plaçant les radiateurs en dérivation (by-pass).
De cette manière, les corps de chauffe peuvent être
équipés d'une vanne de régulation à
4 voies avec tête thermostatique qui règle le débit
de chaleur de l'appareil.
Distribution à deux tuyaux (bitube) |
Le système à deux tuyauteries est celui qui est
le plus employé. Chaque corps de chauffe est relié
séparément aux tuyauteries de départ et
de retour.
La température de l'eau qui arrive aux corps de chauffe
est à peu près la même pour chaque unité.
La puissance calorifique est réglée en modulant
le réglage des robinets manuels ou thermostatiques.
Le chauffage par le sol est totalement invisible et offre avec
une chaudière à haut rendement une sensation de
chaleur très agréable. Surtout dans les locaux
comptant de nombreuses portes-fenêtres. Le chauffage par
le sol présente l'avantage de pouvoir fonctionner à
basse température de sorte qu'il peut être parfaitement
combiné avec une chaudière à condensation
ou une chaudière basse température.
Actuellement on trouve sur le marché divers types qui
ont chacun leurs caractéristiques en matière de
fonctionnement et de pose :
- Système humide : le tuyau de chauffage est entièrement
noyé dans la chape, et celle-ci repose sur une couche
d'isolation thermique
- Système sec : les tuyaux de chauffage se trouvent
dans l'isolation de sorte que la chape doit avoir une épaisseur
supplémentaire de 5 cm seulement. C'est la solution
la plus utilisée dans les bâtiments en rénovation.
L'émission de chaleur présente cependant plus
de difficultés (-15%).
- Système semi-sec : les tuyaux sont posés sur
des panneaux d'isolation spécialement étudiés
et sont partiellement noyés dans la chape. L'émission
de chaleur n'est que légèrement inférieure
par rapport au système humide (-5%).
Dans une installation de chauffage bitube, le robinet thermostatique
agit sur le débit d'eau en fonction des besoins thermiques
de la pièce à chauffer.
Quand les besoins sont maximaux, la soupape de décharge
est fermée. Quand ceux-ci diminuent, la soupape de décharge
s'ouvre progressivement de manière à maintenir
un débit minimal dans la chaudière et la pression
différentielle reste à un niveau acceptable pour
l'ensemble des composants qui constituent l'installation.
Une distribution monotube ne nécessite pas cette précaution
car les robinets thermostatiques à quatre voies ou à
deux voies en dérivation maintiennent un débit
constant dans l'installation.
Dans toute installation de chauffage, il existe des bulles
de gaz et à chaque point haut, il y a regroupement de
ces bulles qui, plus légères que l'eau, montent
dans les tronçons verticaux.
L'installation des tuyauteries doit être réalisée
de façon à dégazer facilement le réseau,
tout en minimisant le nombre de points hauts et en les positionnant
aux endroits qui permettent un accès facile aux dispositifs
de purge.
Différents équipements de dégazage :
- Bouteilles verticales ou horizontales : en tube de même
nature que le réseau, façonnées sur le
site. Elles seront équipées de purgeur automatique
et (ou) manuel.
- Séparateurs : éléments manufacturés
pouvant utiliser la force centrifuge éventuellement
associée à des accessoires de séparation.
Souvent installés sur le départ, à l'origine
de l'installation (après la production de chaleur ou
après la vanne de régulation).
- Purgeurs automatiques
- Purgeurs à volant ou à clé
- Robinets à boisseau sphérique
Bouteille de découplage hydraulique
(casse pression) |
La bouteille de découplage hydraulique constitue un
point neutre et permet de désolidariser et de rendre
indépendant le circuit primaire du (des) cicuit(s) secondaire(s)
sur le plan des pressions induites par leurs pompes respectives.
La conception de la bouteille de découplage hydraulique
doit respecter certaines règles :
- Elle doit être verticale,
- Elle ne doit pas être trop étroite, sous peine
de voir apparaître une double circulation dans la bouteille,
qui désolidariserait presque totalement le circuit
des chaudières et les circuits secondaires et empêcherait
la puissance d'être transmise.
Pour éviter ce problème, on peut dimensionner
la bouteille selon la règle "des 3 d". Le décalage
de niveau entre les branchements vers le collecteur des chaudières
et vers les collecteurs des circuits secondaires a pour but
de limiter les turbulences et de limiter les risques de double
circulation.
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-
D = diamètre en mm de la bouteille
-
Q= débit en m3/h
-
V= vitesse dans la bouteille en m/s,
généralement 0,1 m/s
d = diamètre intérieur canalisation |
La faible vitesse de circulation dans la bouteille peut en
outre, être exploitée pour y installer un dispositif
de dégazage et d'un dispositif d'évacuation
des matières solides qui décantent vers le fond
de la bouteille.
Dernière mise à jour :
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