Installation de chauffage

Pour répondre à ces exigences, Viega fournit des systèmes d'installation adaptés et une technologique d'application pratique pour la connexion des radiateurs ou systèmes de chauffage par paroi aux sources de chaleur. Les tuyaux PE-Xc à isolation thermique offrent une sécurité de planification, tandis que les T de croisement assortis aisés à monter facilitent l'intégration dans le sol.

Pour obtenir une efficacité maximum dans le fonctionnement des installations et éviter les bruits de fonctionnement, un équilibrage hydraulique correctement réalisé des radiateurs, du chauffage par le sol et des branches est indispensable. C'est en particulier le cas des sources de chaleur à condensation, car une température de retour régulée a une influence décisive sur le niveau d'efficacité de la production de chaleur. La procédure est décrite dans NBN EN 14 336, qui décrit également la manière dont la réception de l'installation de chauffage doit se dérouler.

Illustration ci-dessus: Principe de fonctionnement du chauffage central
 

Illustration ci-dessus: Le diagramme montre le besoin en chaleur spécifique. Le potentiel d'énergie est loin d'être épuisé.  

Grâce à l'utilisation de meilleurs matériaux et technologies, les besoins en chaleur spécifiques [W/m²] diminuent constamment depuis 1978. Pourtant, le potentiel d'économie d'énergie réalisable est loin d'être épuisé. Il existe encore d'importantes réserves dans le choix et la combinaison corrects des composants d'une installation. Seul un système fonctionnel peut être exploité de façon efficace et économique, y compris pour contrer l'augmentation des coûts de l'énergie.

Il existe d'importants potentiels d'économie entre l'énergie primaire et l'utilisation. Ils doivent être décelés et utilisés dès la phase de planification. Si une source de chaleur présente des performances relativement trop élevées par rapport aux besoins effectifs lors de la période de transition de l'année, un stockage est indiqué. Les longues périodes de combustion réduisent les pertes d'énergie, car la montée et la baisse de puissance fréquentes d'une installation nécessitent beaucoup plus d'énergie que le fonctionnement continu de pompes de circulation.

Lors de la planification d'installations de chauffage, la sélection de pompes de circulation adaptées à un fonctionnement économique et techniquement irréprochable est décisive.

La sélection des pompes se fait sur la base de calculs de la charge calorifique et du réseau de tuyauteries. Du point de vue technique, on préférera des pompes de circulation à réglage électronique, car elles adaptent de façon économique la puissance aux besoins effectifs et remplissent en outre toutes les exigences légales. En cas de changement de charge, elles fournissent par capteur les hauteurs de refoulement/débits volumiques effectivement nécessaires et adaptent précisément le régime sur la base d'une comparaison entre les valeurs théorique et réelle.

Les pompes non régulées fonctionnent en permanence à leur débit maximum, alors que cela n'est réellement nécessaire que pendant env. 2 – 6 % de la durée de fonctionnement. Cela se traduit par des bruits d'évacuation, une usure plus rapide et un mauvais bilan énergétique. Un nouveau calcul sur d'anciennes installations (le cas échéant en remplaçant les pompes) peut entraîner un bilan énergétique significativement amélioré. 

Les puissances de refoulement des pompes peuvent être fournies comme suit :

• Déduction de la charge calorifique spécifique, si les valeurs ne sont pas dépassées pour la surface utile à chauffer.
• Dimensionnement par calcul approximatif des débits volumiques. La seconde technique offre l'avantage de pouvoir déduire simultanément les préréglages des vannes thermostatiques.

Procédure de sélection du système de pompes

• Calculer le débit volumique à partir de la charge calorifique DIN selon les besoins calorifiques
  spécifiques.
• Sélectionner les pompes selon la charge calorifique calculée ou les débits volumiques fournis.
• Utiliser des pompes à régulation électronique.
• Sélectionner le mode de régulation Δp-c, si la résistance de la tuyauterie est plus petite
  que la résistance des dispositifs de régulation.
• Sélectionner le mode de régulation Δp-c, si la résistance de la tuyauterie est plus élevée
  que la résistance des dispositifs de régulation.

Avec ce type de régulation, la dernière vanne thermostatique reçoit une pression suffisante à la charge nominale même lorsque toutes les autres sont fermées - économie d'énergie, réduction du bruit produit.

• Activer la logique de pompes dans la régulation de la chaudière,
  P. ex. : température extérieure > 18 °C = pompe coupée.
• Vérifier la raideur et le parallélisme de la courbe de chauffe pour éviter des températures de départ trop élevées
• Températures de retour trop élevées avec la technologie de condensation.
• Activer le mode automatique d'abaissement de la température de la pompe.

Illustration ci-dessus : Schéma de l'installation.

Illustration ci-dessous : Diagramme de pompe. 

Les vannes thermostatiques préréglées ou les robinets de retour limitent le volume du corps de chauffe aux besoins calorifiques nécessaires de la pièce à chauffer.

L'ordonnance allemande sur les économies d'énergie stipule que ces réglages constituent une condition importante à la réalisation d'un équilibrage hydraulique professionnel et ne peuvent pas être remplacés par l'utilisation d'une pompe régulée.
C'est plutôt le système dans son ensemble qui est déterminant, puisque celui-ci ne peut fonctionner de façon économique et efficace que lorsqu'il est en équilibre. L'équilibrage hydraulique assure de façon décisive une répartition de la chaleur qui fonctionne.

Ces spécifications sont valables autant pour une maison unifamiliale que pour de grandes installations avec réseaux de répartition de chaleur étendus. C'est pour cette raison qu'elles sont rendues obligatoires dans les règles, ordonnances et même dans le VOB Partie C.

Les conséquences d'un équilibrage hydraulique négligé ou mal exécuté peuvent être :

• Chauffage non uniforme des pièces
• Bruits dus à des pompes surdimensionnées
• Détérioration du niveau d'efficacité par augmentation de la température de retour (réutilisation du pouvoir calorifique)
• Augmentation des coûts de fonctionnement

Performances des corps de chauffe et débit volumiquee

Un équilibrage hydraulique mal exécuté entraîne généralement la sous-alimentation de certaines sections de la tuyauterie et non la surchauffe de certaines pièces.
Performances de chauffage et débit volumique sont corrélés - une augmentation du débit volumique côté fourniture de 10 % donne env. 2 % de puissance calorifique en plus.
À l'inverse, une réduction du débit volumique de 50 % entraîne une réduction de la puissance calorifique de 83 % – p. ex. baisse automatique de la température.
La différence entre la température du capteur au débit volumique nominal et au point d'ouverture de la vanne thermostatique est décrite comme écart de régulation différentielle. En principe, seules des vannes thermostatiques présentant un écart de régulation d'au maximum 1 K peuvent être utilisées. 

DIN 18 380/2012 VOB Partie C, citation :  “Le preneur doit régler les parties de l'installation de telle sorte que  les fonctions et performances prévues soient fournies et que les  dispositions légales soient remplies. L'équilibrage hydraulique doit être  réalisé avec les valeurs de réglage fournies arithmétiquement de sorte que, en mode de fonctionnement conforme à l'usage prévu, par exemple même  après un abaissement de la température ou des pauses de fonctionnement de l'installation de chauffage,  tous les consommateurs de chaleur soient alimentés en eau chaude en fonction de leurs besoins  calorifiques.” 

Informations pour l'exécution de l'équilibrage hydraulique 

• La pression différentielle de sélection de la vanne thermostatique doit être de 50 – 100 hPa (mbar) – en fonction du type de vanne, des bruits d'évacuation sont possibles dès 150 hPa (mbar).
• Utiliser des vannes thermostatiques préréglables ou robinets de retour pour limiter le débit volumique et adapter le besoin en chaleur de
  la pièce.
• Démonter les clapets de surpression en cas de montage ultérieur d'une pompe régulée s'il ne faut pas de quantité d'eau de circulation minimum.
• Dans le cas de hauteurs de refoulement de pompe > 2, limiter la pression différentielle dans les circuits de chauffage à 150 – 200 hPa (mbar). Monter des freins à commande par gravité côté pression de la pompe.
• Les filtres doivent être munis de vannes d'arrêt afin de permettre un nettoyage régulier.

Les mesures citées ont un effet positif car

• les pièces chauffent uniformément et rapidement.
• aucun bruit d'évacuation n'est généré dans l'installation.
• la consommation énergétique diminue en raison de la puissance réduite de refoulement de la pompe et la température de départ est utilisée de façon optimale.
• la répartition de la température est améliorée grâce à la transmission optimisée de chaleur des chauffages par le sol et des radiateurs.
• les possibilités techniques de l'installation sont pleinement utilisées avec un confort irréprochable et un coût d'exploitation minimum pour l'utilisateur.

Pour pouvoir exécuter l'équilibrage hydraulique de façon professionnelle, des vannes thermostatiques préréglées ou des robinets de retour réglables doivent être utilisés dans toutes les installations (y compris petites). Cela vaut également pour les répartiteurs de circuit de chauffage dans les systèmes de réglage de la température de surfaces.

Des vannes de réglage sont utilisées dans les installations présentant un débit volumique constant. Sur les installations à débit volumique variable pour épauler les vannes thermostatiques préréglées et pour saisir techniquement le débit volumique de réglage, il faut s'assurer que le débit volumique et la pression différentielle de la vanne de réglage de circulation ne soient pas limités en mode de charge partielle.

Maintien de la pression

Un maintien de la pression erroné et une aération insuffisante entraînent une dépression et l'entrée d'air dans le système, et peuvent entraver le bon fonctionnement des dispositifs de désaération.

Les pannes fonctionnelles et la corrosion de l'installation peuvent être évitées, si les points suivants sont pris en compte lors de la planification et de l'exécution:

• Dimensionner le vase d'expansion à membrane (MAG) selon NBN EN 12 828.
• Installer le MAG côté aspiration de la pompe.
• Équiper le MAG d'une vanne d'arrêt et d'une vanne de purge.
• Vérifier la pression de départ = hauteur statique de l'installation + 200 hPa (mbar)
• Régler la pression de remplissage 300 hPa (mbar) via la pression de départ du MAG (installation froide).
• Vérifier la conservation de la pression dans le cadre de l'entretien annuel – Éviter l'entrée d'air dans le système.

Illustration ci-dessus : équilibrage avec vanne de régulation 

Illustration ci-dessous : équilibrage avec régulateur de pression différentielle

L'équilibrage hydraulique peut se faire de trois façons différentes

• Régulation de la pression différentielle
    -> Méthode simple et sûre sans appareils spéciaux.
• Avec assistance par ordinateur grâce à un appareil de mesure
    -> Temps nécessaire par vanne env. 30 minutes. Les conduites montantes sont réglées en premier, suivies de la vanne principale.
• Méthode d'équilibrage
    ->Complexe, avec trois mécaniciens d'installation, trois appareils radio et deux appareils de mesure. -> Temps nécessaire par vanne env. 20 minutes.

L'équilibrage hydraulique assisté par ordinateur avec mémorisation numérique des données offre des avantages, car ces données peuvent être réutilisées, imprimées, préparées et mémorisées.

L'installateur peut facilement planifier et calculer de petites installations de chauffage avec le logiciel de Viega « Viptool Master ». Le logiciel fournit les valeurs de réglage des vannes et met à disposition tous les documents nécessaires dans le cadre de l'obligation de documentation. Après la mise en service, les documents pertinents peuvent être imprimés et remis au maître de l'ouvrage à la réception.

Dans cette colonne, vous trouverez les exigences spécifiques présentées sous la forme d'un tableau:

Pour éviter la corrosion et l'entartrage des installations de chauffage, le contrôle de la qualité de l'eau de chauffage et d'appoint est très important. Les exigences en termes de valeur pH, de dureté de l'eau et de teneur en oxygènes sont définies par VDI 2035 (extrait voir onglets 4 – 3). Si les valeurs fournies dans le tableau sont dépassées, des mesures adaptées (déminéralisation, réglage du pH) doivent être prises. Il est conseillé de prendre connaissance des réglementations en vigueur dès la phase de planification et de demander une analyse de l'eau à la société distributrice de l'eau.

Illustration ci-dessus: Maintien de la pression