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Équilibrage des réseaux hydrauliques

1/ Qu'est ce que l'équilibrage ?

L’équilibrage d’un réseau de chauffage hydraulique est souvent délaissé car il semble compliqué à mettre en œuvre : il est pourtant indispensable au bon fonctionnement d’un chauffage collectif.

Un réseau mal équilibré est illustré sur la figure ci-contre.

Si les radiateurs alimentés en premier (en bas à gauche) sont correctement irrigués, ceux situés plus haut dans les étages ou sur des colonnes montantes plus éloignées de la chaufferie sont de plus en plus froids. Il en résulte donc des températures différentes entre les pièces : les plus proches de la chaufferie sont souvent surchauffées afin d’obtenir une température correcte dans les pièces les plus éloignées.

2/ Comment équilibrer un réseau
a- L'équilibrage statique

Les pertes de charges induites par les canalisations sont trop fortes et empêchent l’eau de chauffage d’alimenter correctement les derniers radiateurs. Ces pertes de charge, sortes de frottement de l’eau à l’intérieur des canalisations, peuvent se modifier artificiellement à l’aide de vannes d’équilibrage, installées en pied de colonnes montantes.

Celles-ci s’assurent donc que chaque colonne, et donc chaque radiateur, reçoit le juste débit d’eau afin de fournir en chaleur les locaux. On parle ici d’équilibrage statique.

2/ Comment équilibrer un réseau
b- L'équilibrage dynamique

Cette technique n’est cependant pas adaptée à tous les réseaux de chauffage : dès lors que des robinets thermostatiques sont installés sur tout ou partie des radiateurs, un équilibrage statique est inefficace. En effet, les robinets thermostatiques font varier en permanence la pression différentielle (DP) et les débits dans les canalisations : un réglage des vannes d’équilibrage à un instant donné ne sera pas valable à chaque instant de la journée.

Il est donc nécessaire de mettre en œuvre un équilibrage dynamique : cette technologie assure une DP constante dans le réseau. La vanne de pression différentielle accompagne l’ouverture ou la fermeture des robinets thermostatiques en prenant en charge les variations de pression du réseau.

Il existe également des vannes de régulation indépendantes de la pression (vannes PICV : Pressure Independant Control Valve) : elles assurent une limitation automatique du débit sur une plage de pression donnée par le fabricant. Elles ont l’avantage d’être moins encombrantes : une seule vanne est à installer sur le réseau.

3/ Équilibrage : Comment procéder ?

En conclusion, trois points sont importants à noter :

  • Le moment opportun :
    • L’équilibrage s’effectue après des travaux d’isolation du bâtiment car ceux-ci modifient les déperditions de l’enveloppe qui influencent le réseau de chauffage.
    • Au moment d’une rénovation globale de la chaufferie ou du changement de système de chauffage.
  • La technologie :
    • Équilibrage statique pour les installations à débit constant : radiateurs avec robinets manuels, réseau monotube, plancher chauffant.
    • Équilibrage dynamique pour toutes les installations à débits variables.

La compétence : l’équilibrage est une question de calculs et de réglages précis, il est donc essentiel d’être entouré d’installateurs et d’un bureau d’études compétents. On estime que les économies énergétiques suite à un équilibrage vont de 5 à 15% selon les installations, en plus du gain de confort considérable en chauffant de manière égale l’ensemble d’un bâtiment.