Equilibrage hydraulique automatique
Aperçu des avantages
- L'équilibrage hydraulique se fait en un clin d'œil
- Régulation dynamique au lieu de réglage fixe
- En moyenne, 20% d'économies sur les frais de chauffage
- Solution durable sans obstruction
- Réduction de la consommation électrique des pompes de circulation
- Utilisable comme régulation individuelle pour le chauffage par rayonnement dans la surface
- Un plus grand confort et une meilleure efficacité
- Bien plus de possibilités d'utilisation que pour les seuls circuits de chauffage
L'équilibrage hydraulique
L'intérêt de l'équilibrage hydraulique dans un réseau de distribution est de mettre à disposition de chaque consommateur la "bonne" quantité d'eau. Celle-ci ne doit pas être trop faible, car le consommateur ne serait alors pas suffisamment approvisionné ; mais elle ne doit pas non plus être trop importante, car l'approvisionnement excessif ne lui apporte aucun avantage, mais affaiblit seulement le système et les autres consommateurs ne reçoivent alors pas assez. Mais comme l'eau prend toujours le chemin de la moindre résistance, cela ne se fait pas tout seul. Le résultat souhaité ne se produira pas de lui-même, c'est-à-dire sans intervention active sur les différents tronçons du réseau de distribution. La question est donc la suivante : quelle est la meilleure façon d'atteindre l'objectif d'un approvisionnement optimal de tous les consommateurs ?
mais avec quel effort et quel succès ?
Une possibilité consiste à effectuer ces interventions manuellement : On calcule "simplement" les quantités d'eau nécessaires, on règle les vannes des différentes branches en conséquence et c'est tout. Mais cette méthode présente plusieurs inconvénients : d'une part, le calcul puis le réglage des différentes quantités d'eau est un travail de titan, d'autre part, le résultat est difficilement vérifiable et, en outre, incapable de réagir aux changements d'exigences : "vol à l'aveuglette dans le brouillard", en quelque sorte.
Mieux vaut être bien réglé que fixe
Il n'y a pas de retour d'information sur le niveau de remplissage à l'arrivée
Supposons que vous vouliez "ajuster" le remplissage d'un réservoir de chasse d'eau. Vous vous demanderiez alors combien de chasses d'eau sont attendues par jour, par exemple, et vous régleriez l'alimentation en conséquence. Et tout le monde peut imaginer ce qui se passerait si les utilisateurs souffraient d'une maladie intestinale ou partaient en vacances.
Le niveau de remplissage commande l'arrivée
Cet exemple est bien sûr volontairement exagéré et tout le monde sait comment fonctionne le remplissage d'un réservoir de chasse d'eau, à savoir via un robinet à flotteur. Et pourtant, cet exemple illustre très bien la différence entre un réglage fixe et une régulation de niveau, car dans le cas d'une régulation, contrairement à un réglage fixe, il y a toujours une rétroaction d'information qui adapte la valeur de réglage en conséquence : Plus le niveau d'eau est élevé dans la chasse d'eau, plus le débit d'alimentation est faible ou lorsque le niveau souhaité est atteint, l'alimentation est coupée, de sorte que ni les maladies intestinales ni les départs en vacances ne peuvent poser problème.
Et qu'en est-il de l'"équilibrage hydraulique" ? Ici, on utilise effectivement la méthode "calculer et régler fermement", bien que le calcul repose souvent sur tellement d'hypothèses que le résultat doit être localisé quelque part entre le hasard et le vœu pieux en raison de grandes imprécisions - du moins dans les constructions existantes. Si, par la suite, l'alimentation de certains consommateurs est insuffisante, on "réajuste" (on augmente le volume) jusqu'à ce que cela convienne. Et cela ne convient que lorsqu'aucun consommateur ne se plaint plus. Chacun peut imaginer à quel point ce résultat final est optimal.
Comment pourrait donc fonctionner un "équilibrage hydraulique automatique" ?
=> température de retour trop élevée
Une surface de chauffe, quelle qu'elle soit, est un échangeur de chaleur qui est traversé d'un côté par l'eau de chauffage et qui est en contact avec le fluide à chauffer de l'autre côté. Et que se passe-t-il au niveau d'un tel échangeur de chaleur lorsque le débit d'eau de chauffage (conduisant la chaleur) côté primaire est trop important ? C'est très simple : la quantité de chaleur liée au débit trop important ne peut pas être entièrement évacuée, ce qui entraîne une augmentation de la température de retour, c'est-à-dire de la température de l'eau de chauffage à la sortie de l'échangeur de chaleur. En d'autres termes, une température de retour trop élevée est un indicateur d'un débit trop important.
=> température de retour basse
C'est là qu'intervient "l'équilibrage hydraulique automatique", qui utilise le principe des vannes de régulation thermique : si la température de retour est trop élevée, la vanne se ferme et le débit d'eau est réduit ; si la température de retour est trop basse, la vanne s'ouvre et le débit d'eau augmente. Il s'agit donc d'un limiteur de température de retour ou, plus brièvement, d'un RTB.
L'objectif est la température de retour plutôt que le débit d'eau
Comme le débit d'eau est maintenant le résultat du travail de régulation du RTB, il n'est plus nécessaire de le calculer. Au lieu de cela, il faut régler la température de retour maximale à laquelle la quantité d'eau doit être limitée. La condition préalable à cela est bien sûr un dimensionnement correct des surfaces de chauffe, dont nous devons en principe partir pour chaque équilibrage hydraulique à effectuer. Cependant, nous connaissons aussi des exemples qui prouvent que le procédé "thermique" permet aussi de compenser le changement d'utilisation d'un chauffage au sol - par exemple de la chambre à coucher au bureau. (article spécialisé sur l'équilibrage hydraulique)
Pourquoi une circulation minimale ?
Contrairement à l'exemple susmentionné du réservoir de chasse d'eau, où la grandeur cible "niveau d'eau" est directement mesurée par le flotteur et utilisée pour commander la vanne d'arrivée, la mesure de la température de retour est une grandeur de mesure indirecte, car la modification de la température de retour n'intervient qu'avec un certain retard après la modification du débit ou de la puissance absorbée et, en outre, différemment en fonction du type et de la taille de la surface de chauffe. En d'autres termes, l'effet retardé peut entraîner des réactions excessives de la vanne thermostatique.
Si, par exemple, le thermostat électrique d'ambiance coupe le ventilateur d'un aérotherme, la température de retour de la batterie de chauffage augmente très rapidement et très fortement, et la vanne thermostatique se ferme complètement. Cependant, lorsque la vanne est fermée, le flux d'informations indiquant si le ventilateur du réchauffeur d'air se remet en marche est coupé en plus du débit. En revanche, une petite circulation minimale appropriée permet de conserver ce flux d'informations. En outre, la batterie de chauffage reste chaude même lorsque le ventilateur est arrêté, de sorte que la circulation minimale améliore non seulement la qualité de la régulation, mais garantit également à tout moment une protection contre le gel et un démarrage à chaud.
Autre exemple : si la température ambiante du RTB - par exemple dans une armoire de distribution d'un circuit de chauffage par le sol - était supérieure à la valeur de consigne réglée et si une telle vanne se fermait complètement et coupait complètement le débit, le corps de vanne et le thermostat prendraient tôt ou tard la température ambiante et la vanne ne s'ouvrirait donc plus du tout : une impasse classique. En revanche, une petite circulation minimale appropriée permet d'éviter cet état de fonctionnement de manière fiable.
Économies moyennes de plus de 20%
ici avec son client Martin Gruber
Tous les chauffagistes ne sont pas conscients, loin s'en faut, que dans la grande majorité des installations de chauffage, la plus grande partie du gaspillage ne peut pas être évitée par le remplacement du générateur de chaleur, mais uniquement par un assainissement hydraulique complet du réseau de l'installation.
Mais laissons la parole à un spécialiste :
"J'affirme que si j'équipe des maisons à deux logements de stations Baunach et de ballons tampons, cela conduit à une économie d'énergie de 30 pour cent ou plus. Bien sûr, tout ce qui se trouve avant la station Baunach et après doit être correct, jusqu'à l'intégration des conduites dans le réservoir tampon, qui est très souvent incorrecte ou inefficace. C'est le maillon le plus important d'une installation de chauffage. Les fabricants de chaudières vous promettent des rendements de 92 et 93 pour cent. Cela ne me sert pas à grand-chose si l'installation n'est pas optimisée. Je suis sûr que de très nombreuses installations de chauffage, voire la plupart, atteignent un rendement maximal de 75 pour cent, pas plus. En partie parce que des températures élevées sont mélangées dans l'accumulateur et que le producteur d'énergie doit constamment réagir et commuter. Il réchauffe en permanence".
Lorenz Mayer, chauffage-sanitaire-solaire, Petting
Solution durable sans obstruction
Qui n'a pas déjà vécu cette situation : vous venez à peine d'équilibrer le circuit de chauffage des radiateurs avec des vannes thermostatiques préréglables dans les règles de l'art que le téléphone sonne : "Le radiateur du salon ne chauffe plus vraiment !" Et que faites-vous alors ? Vous vous rendez chez le client et "réajustez". Comme vous ne pouvez ni ne voulez facturer ce travail, il faut si possible que cela "colle" dès la première fois. Les causes sont souvent de minuscules impuretés dans l'eau de chauffage, qui s'accumulent devant les orifices tout aussi minuscules des vannes préréglées et bloquent ainsi le débit. Cela peut-il arriver avec des vannes thermostatiques à régulation dynamique ? Un débit trop faible entraîne une température de retour trop basse et donc une vanne qui s'ouvre pour laisser passer les impuretés qui en sont la cause.
Réduction de la consommation électrique des pompes de circulation
Il existe bien entendu aussi des vannes d'équilibrage à régulation dynamique, par exemple celles commandées par pression différentielle ou par débit. Leur point commun est qu'elles doivent puiser leur travail de régulation, c'est-à-dire l'énergie mécanique nécessaire à l'ouverture et à la fermeture de la vanne, dans le débit de l'eau de chauffage. Cela signifie que ces vannes ne fonctionnent qu'à partir d'une perte de pression minimale, généralement de l'ordre de 200 mbar. Il faut donc s'imaginer que chaque mètre cube d'eau, qui pèse comme chacun sait une tonne et qui est ainsi équilibré, doit être pompé sur deux mètres supplémentaires, un travail que l'on doit acheter à grands frais sous forme de courant électrique via la pompe de circulation. Avec la vanne thermostatique, en revanche, cette énergie provient de la chaleur de l'eau de chauffage et le générateur de chaleur ne peut même pas sourire de cette charge, car il ne la remarque tout simplement pas.
Description vidéo des limiteurs de température de retour (RTB) :
La vanne RTB est un limiteur thermostatique de température de retour avec une température maximale réglable et un débit minimal fixe de l'ordre de 0,5% du débit nominal.
Grâce au RTB, il n'est plus nécessaire de calculer et de régler manuellement les débits, car le débit de chaque surface de chauffe est automatiquement adapté à la puissance effectivement fournie et le circuit de chauffage est automatiquement équilibré hydrauliquement. Il suffit de régler la valeur de consigne de la température maximale de retour sur la tête du thermostat. Si la température de retour dépasse cette valeur de consigne réglée, la vanne réduit le débit en se fermant sans énergie auxiliaire. L'eau de chauffage réchauffée reste plus longtemps dans la surface de chauffe et peut ainsi diffuser la chaleur plus efficacement. Grâce au débit minimum fixe, la vanne réagit le plus rapidement possible aux changements de charge.
Domaines d'application du RTB
a) Circuits de chauffage des radiateurs (installations bitubes) :
pas uniformément sur les radiateurs
Les surfaces de chauffe des radiateurs sont automatiquement équilibrées hydrauliquement par l'installation de RTB. Le mécanisme est toujours le même : un débit trop élevé dans la surface de chauffe entraîne une température de retour trop élevée et inversement. Le RTB est ici réglé sur une température aussi basse que possible, en tenant compte de ce que l'on appelle le "dimensionnement" des circuits de chauffage. Le calcul des quantités d'eau n'est pas nécessaire pour cette opération, ce qui est un grand avantage, notamment dans les constructions existantes.
Le dimensionnement d'un circuit de chauffage désigne sa température maximale de départ et de retour, qui survient le jour le plus froid auquel on peut s'attendre et pour lequel l'installation de chauffage du bâtiment est conçue. Dans les bâtiments plus anciens, il est courant d'avoir des températures de 70/50°C ou 60/40°C, dans les bâtiments plus récents, des températures de 50/35°C ou même 40/30°C. Afin que les radiateurs puissent apporter suffisamment de chaleur dans le bâtiment malgré la température de retour plus basse, la température de départ en fonction de la température extérieure devrait être augmentée en conséquence après l'installation du RTB en corrigeant la courbe de chauffage, par exemple de 60/40°C sans RTB, le circuit de chauffage est augmenté à 70/30°C avec RTB ou de 50/35°C à 55/30°C.
![](https://www.baunach.net/wp-content/uploads/ThAb-Radiatoren-3D-MitRTB.png")
Le résultat de cet équilibrage thermostatique n'est pas seulement une répartition entièrement égale de la chaleur sur tous les radiateurs, ce qui correspond à l'obtention du confort prévu, mais aussi une économie considérable des frais de chauffage grâce à des températures de retour plus basses et à des frais d'électricité réduits, car la quantité d'eau à refouler par la pompe de circulation est également nettement réduite. Même si cela semble incroyable : d'après notre expérience, il est effectivement possible de faire fonctionner des circuits de chauffage de radiateurs avec des températures de retour de 35°C, 30°C et parfois même de 25°C, si l'installation de chauffage ne présente pas de défauts majeurs et si la température de départ peut être suffisamment augmentée. Et tout cela - comme nous l'avons dit - sans le "calcul" complexe des quantités d'eau, qui n'est souvent possible que par des hypothèses, car celles-ci s'ajustent automatiquement et automatiquement dans chaque cas de charge individuel. Si, par exemple, plusieurs radiateurs sont arrêtés pour cause de vacances, les autres reçoivent toujours les mêmes quantités d'eau, car leur température de retour n'en est pas affectée. La pompe de circulation fonctionnant en mode "pression constante" adapte alors sa vitesse de rotation au volume de refoulement plus faible sans augmenter la pression de refoulement.
Raccord de retour pour radiateur
Les RTB sont montés sur chaque radiateur à la place du raccord de retour verrouillable, réglés sur la température maximale souhaitée et fixés pour éviter tout déréglage. En raison de l'arrivée d'air froid par convection au niveau du retour du radiateur, il n'y a pas de suroscillation du RTB au niveau du radiateur, pas plus que l'impasse décrite ci-dessus en raison d'une température ambiante trop élevée. C'est pourquoi nos vannes RTB en version dite radiateur (Rad) n'ont pas de circulation minimale (MUL), afin que la connexion au réseau de tuyaux puisse continuer à être fermée en cas de démontage du radiateur.
b) les circuits de chauffage par le sol :
se montent directement sur le collecteur de retour de la distribution
Les RTB en version chauffage au sol (Fbh) possèdent des deux côtés un raccord dit eurocône et peuvent être montés directement sur le collecteur de retour de la distribution au sol ; une opération qui, avec un peu de pratique, ne prend que quelques minutes par vanne.
Une bonne recommandation de réglage s'est avérée être de régler la température de retour environ deux degrés et demi au-dessus de la température ambiante souhaitée. Dans ce cas également, il est recommandé d'adapter légèrement vers le haut la température de départ en fonction des conditions climatiques (qui dépend de la température extérieure) et de régler la pompe de circulation sur le mode de fonctionnement "pression constante".
ne peuvent pas réagir à la chaleur extérieure.
Dans le cas du chauffage par le sol - et plus généralement des circuits de chauffage par rayonnement - la chaleur est transmise à la pièce par rayonnement à des températures plus basses. En général, la température de retour n'est que de quelques degrés Celsius supérieure à la température ambiante. Par conséquent, la température de retour augmente déjà lorsque la température ambiante augmente, par exemple en raison de l'apport de chaleur extérieure comme le rayonnement solaire ou les appareils électriques. Comme une température ambiante plus élevée entraîne déjà une diminution de la chaleur transmise par la surface chauffante à la pièce, on appelle cela "l'effet d'autorégulation" du chauffage par le sol ou par surface.
Dans le cas d'un circuit de chauffage par le sol ou par la surface équilibré par un réglage fixe, il ne se passe rien, car le débit d'eau réglé de manière fixe n'est pas influencé. En revanche, si l'équilibrage a été automatisé par l'installation d'un RTB, celui-ci réduit en plus le débit de la surface de chauffe en cas d'augmentation de la température de retour, ce qui réduit encore plus la chaleur dégagée dans la pièce. De cette manière, on obtient non seulement un renforcement de l'effet d'autorégulation, mais aussi le respect de l'exigence du décret sur les économies d'énergie (EnEV), à savoir que "les installations de chauffage utilisant l'eau comme fluide caloporteur [...] doivent être équipées, lorsqu'elles sont installées dans des bâtiments, de dispositifs à action automatique permettant de réguler la température ambiante pièce par pièce". En d'autres termes, l'installation du RTB permet de réguler la température ambiante pièce par pièce et donc de respecter la norme.
Par rapport à la plupart des régulations de pièces individuelles avec thermostat d'ambiance, les RTB présentent même un autre avantage, car ils fonctionnent de manière "proportionnelle", c'est-à-dire qu'ils peuvent adapter le débit en continu, alors que la plupart des thermostats de pièces individuelles sont ce que l'on appelle des régulateurs à deux points (thermostats clic-clac), qui ne font qu'activer ou désactiver complètement le débit. Cela présente deux inconvénients, l'un en termes d'efficacité, l'autre en termes de confort : l'efficacité diminue parce que lorsque la vanne est entièrement ouverte, une trop grande quantité d'eau entraîne une température de retour élevée, alors que lorsque la vanne est fermée, la surface de chauffe ne contribue pas à la température de retour. Si elle était tout le temps moins traversée, elle contribuerait tout le temps à une faible température de retour. Mais le confort diminue également, car les régulateurs à deux points possèdent nécessairement une hystérésis, c'est-à-dire une différence d'activation/désactivation : ils ne s'arrêtent que lorsque la pièce est trop chaude et ne s'activent que lorsqu'elle est trop froide. Il en résulte des surfaces de chauffe refroidies, ce qui peut entraîner des réclamations gênantes, notamment pour les chauffages au sol.
Ce n'est que dans les pièces qui ne doivent pas être chauffées en permanence, comme les chambres d'enfants ou d'amis, qu'il est recommandé d'installer de tels régulateurs individuels, car ils permettent d'allumer et d'éteindre le chauffage de manière très confortable.
Voyez vous-même comment une vanne RTB en moins de trois minutes est monté sur le collecteur de retour d'une distribution au sol :
c) les circuits de chauffage par radiateurs (installations monotubes) :
Tous les radiateurs ouverts (pleine charge)
Dans de nombreux bâtiments d'habitation existants, les circuits de chauffage des radiateurs ont été construits par le passé sous forme d'installations dites "monotubes". Dans ce cas, les radiateurs ne sont pas raccordés en parallèle au départ et au retour des conduites d'alimentation, mais les uns derrière les autres.
Tous les radiateurs ne sont pas ouverts (charge partielle)
L'un des principaux problèmes de ce type d'installation est que le débit volumique à travers tous les bypass doit être maintenu aussi bas que possible sans étrangler le débit total au point de provoquer une sous-alimentation de n'importe quel radiateur. En outre, il n'existe pratiquement pas d'immeubles d'habitation alimentés par une seule ligne monotube, mais plutôt par des appartements individuels à l'étage, qui sont ensuite raccordés aux lignes montantes, généralement dans les cages d'escalier. Il s'agit donc d'un montage en parallèle de plusieurs lignes monotubes, et il n'est pas rare que des appartements entiers soient sous-alimentés par rapport à d'autres. Ce problème est souvent "résolu" en augmentant le débit d'eau en circulation par l'installation de pompes plus importantes jusqu'à ce que la chaleur soit suffisante dans le dernier recoin du bâtiment, le rendement global du système de distribution hydraulique étant alors totalement négligé.
Tous les radiateurs ouverts (pleine charge)
Comme le montrent les deux illustrations ci-contre, la quantité d'eau d'une batterie monotube dépend de la chaleur dégagée par toutes ses surfaces de chauffe. Une telle quantité d'eau ne peut pas être constante et, par conséquent, le calcul et le réglage fixe d'une telle quantité d'eau conduisent, dans la grande majorité des cas de charge, à un excédent assez important et donc à un énorme gaspillage d'énergie thermique.
Tous les radiateurs ne sont pas ouverts (charge partielle)
Ici aussi, les vannes RTB offrent une solution aussi simple que parfaite, car - comme nous l'avons déjà expliqué à plusieurs reprises - elles adaptent automatiquement et automatiquement la quantité d'eau à la quantité de chaleur réellement émise par les surfaces de chauffe, en fonction de la température de retour. En même temps, ils réduisent la quantité d'eau circulant dans tous les circuits monotubes au minimum nécessaire et augmentent ainsi le confort par une répartition uniforme de la chaleur de chauffage. Enfin, les pompes de circulation surdimensionnées et l'électricité nécessaire à leur entraînement ne sont plus nécessaires. L'installation de ces vannes RTB se fait toujours à la fin du retour de chaque ligne monotube, avant l'entrée dans la ligne d'alimentation qui, comme nous l'avons dit, est souvent une conduite montante dans les cages d'escalier.
Après trois décennies, pour la première fois ?
"J'ai équipé un hôtel avec le RTB DN15.
Ça aussi, ça n'a pas marché pendant des années - maintenant, ça marche enfin".
Nombre de nos clients nous confirment régulièrement que le RTB leur a permis d'équilibrer avec succès des systèmes de chauffage monotube pour la première fois après de nombreuses années de fonctionnement. Nous entendons également souvent dire que l'équipement ultérieur de bâtiments dans lesquels se trouvent des circuits de chauffage monotubes avec des accumulateurs tampons n'est pratiquement réalisable qu'en installant des RTB, car les accumulateurs tampons ne peuvent remplir leur fonction que s'il se forme une stratification suffisante - c'est-à-dire une différence de température suffisamment importante entre "le bas" et "le haut" -, ce qui suppose une température de retour basse et des circulations d'eau limitées au strict nécessaire.
Mais laissons la parole à un spécialiste :
"Dans l'hôtel mentionné, après plus de trois décennies de 'non-fonctionnement' des radiateurs ou de 'fonctionnement aléatoire', les RTB étaient LA solution dans le système monotube.
Nous nous tenons bien entendu à votre disposition pour toute question supplémentaire.
Avec nos salutations ensoleillées
Daniel Jansen
Maître installateur & chauffagiste - Expert en systèmes de pompes à chaleur VDI 4645 - Conseiller en énergie du bâtiment - Installateur de chaleur biologique certifié HWK".
d) réservoir d'eau chaude sanitaire :
(charge partielle)
Nombreux sont ceux qui ignorent que les ballons d'eau chaude sanitaire possèdent également des surfaces de chauffe ou des échangeurs de chaleur qui doivent être équilibrés si l'on veut éviter des températures de retour trop élevées et les inconvénients qui en découlent en termes d'efficacité et de confort.
En effet, un débit d'eau de chauffage non régulé n'entraîne justement pas une production d'eau chaude plus rapide, mais au contraire un moins bon rendement de l'installation de chauffage et il n'est pas rare non plus que la durée de la production d'eau chaude soit plus longue en raison de la mise en marche et de l'arrêt (cadencement) du générateur de chaleur, ce qui réduit le confort.
(charge partielle)
Pour les chauffe-eau à accumulation, il faut distinguer deux modes de fonctionnement très différents : La production d'eau chaude et la préparation d'eau chaude.
Lors de la préparation d'eau chaude, aucune eau froide fraîchement soutirée n'est chauffée, seules les pertes de refroidissement du réservoir et des conduites de circulation d'eau potable sont compensées. Il s'agit d'une faible demande de charge à des températures élevées. Rien que pour cette raison, un système qui n'est pas automatiquement équilibré aurait des températures de retour plus élevées lors de la préparation de l'eau chaude. Mais grâce au RTB, cela ne se produit pas, ou du moins pas de manière incontrôlée, car le débit d'eau de chauffage est réduit à la demande de disponibilité plus faible, et ce de manière entièrement automatique.
(pleine charge)
En revanche, pendant le soutirage de la production d'eau chaude, de l'eau froide s'écoule dans le ballon et extrait de l'eau de chauffage, via l'échangeur de chaleur, des quantités de chaleur beaucoup plus importantes qu'en mode veille. Le RTB situé dans le retour du ballon le reconnaît à la température de sortie plus basse et s'ouvre, de sorte que davantage d'eau de chauffage chaude passe par l'échangeur de chaleur. De cette manière, la quantité d'eau de chauffage est automatiquement adaptée aux besoins réels en chaleur, sans que la température de retour n'augmente. Il est ainsi possible de combiner une grande efficacité avec un grand confort, ce qui serait impossible à obtenir avec un réglage fixe.
e) réchauffeur d'air ou batterie de chauffage à air :
(charge partielle)
Les batteries de chauffage à air sont généralement des échangeurs de chaleur à balayage par ventilateur commandés par thermostat d'ambiance : lorsque la température ambiante de consigne est atteinte, le ventilateur s'arrête, tandis que l'eau de chauffage continue de circuler librement dans l'échangeur de chaleur. Même avec une batterie de chauffage réglée sur la puissance nominale, cela doit entraîner une augmentation extraordinaire de la température de retour ; il en va de même si le ventilateur ne fonctionne pas à plein régime : la chaleur qui n'est pas entièrement absorbée entraîne une augmentation de la température de retour.
(charge partielle)
En revanche, un RTB placé dans le retour de la batterie de chauffage réagit à l'augmentation de la température de retour en réduisant immédiatement le débit d'eau de chauffage. Là encore, le débit d'eau de chauffage est adapté aux besoins réels en chaleur, la température de retour reste stable et le système fonctionne avec une grande efficacité.
(pleine charge)
Dès que le ventilateur se met en marche, la température de retour diminue rapidement et le RTB ouvre à nouveau le débit d'eau de chauffage. Peu importe que le ventilateur fonctionne à une petite ou à une grande vitesse, car la commande du débit d'eau de chauffage par la température de retour garantit toujours le bon débit d'eau. De plus, la petite circulation minimale du RTB garantit à tout moment une réaction rapide et un démarrage à chaud de l'aérotherme - confort et efficacité ne sont pas contradictoires.
Un autre conseil de notre part : pour que le temps de réaction au démarrage du ventilateur du réchauffeur d'air soit le plus court possible, le RTB doit être monté le plus près possible de la sortie du registre de chauffage.
f) les panneaux radiants de plafond :
Les panneaux rayonnants de plafond sont des surfaces de chauffage par rayonnement qui fonctionnent généralement à des températures plus élevées que les surfaces de chauffage par le sol ou les murs. Il n'est pas rare que, pour eux aussi, le débit d'eau de chauffage soit activé et désactivé par des thermostats d'ambiance électriques.
Lors du montage en parallèle de plusieurs panneaux rayonnants de plafond, on se retrouve à nouveau confronté au même problème d'alimentation de toutes les surfaces de chauffe avec les "bonnes" quantités d'eau de chauffage, cette fois-ci en plus à des hauteurs élevées, où le réajustement est particulièrement agréable.
L'utilisation du RTB permet d'éliminer ce problème une fois pour toutes, car il suffit de régler la température de retour souhaitée pour le cas de conception et le tour est joué ! En règle générale, il est possible de réduire légèrement la température de retour, par exemple de 50 °C à 45 °C ou même à 40 °C, ce qui renforce encore l'effet d'économie souhaité.
Encore un petit conseil de notre part :
Si vous souhaitez augmenter les performances de vos panneaux rayonnants de plafond à des températures plus basses, il est préférable de peindre leurs faces rayonnantes (faces inférieures) en noir mat.
g) les échangeurs de chaleur pour eau de piscine :
Même si leur fréquence d'utilisation est plutôt exceptionnelle, il en va de même pour les échangeurs de chaleur pour eau de piscine que pour toutes les autres surfaces de chauffage : avec un débit d'eau de chauffage non maîtrisé, on n'augmente en général qu'une seule chose, à savoir le potentiel de gaspillage de l'installation de chauffage.
Pourtant, la solution serait si simple : il suffirait d'installer un RTB dans le retour, le plus près possible de la sortie, et les problèmes seraient éliminés.
Notre conseil : le mieux est de régler tout de suite la pompe de circulation sur le mode de fonctionnement "pression différentielle constante" (c∆p), celle-ci adaptera alors automatiquement son travail à la quantité d'eau, tout comme le RTB adapte la quantité d'eau à la charge de chauffage réelle.
f) installation de ventilation des locaux ou installation de traitement de l'air :
(charge partielle)
Les installations de traitement de l'air (CTA) se distinguent généralement des réchauffeurs d'air par le fait qu'elles possèdent leur propre circuit de mélange avec une régulation autonome.
Comme il s'agit souvent d'une frontière entre les métiers du chauffage et de la ventilation, le circuit dit de dérivation est largement utilisé pour garantir que l'eau d'alimentation soit toujours chaude au niveau de la CTA et qu'il n'y ait pas de risque de gel, même lorsque l'apport d'air extérieur est inférieur à zéro degré. Ce principe de fonctionnement correspond à celui de la circulation de l'eau chaude sanitaire.
Mais ce que signifie un bypass ouvert, c'est-à-dire une circulation d'eau sans prélèvement de chaleur, pour l'efficacité d'une installation de chauffage, tous ceux qui ont déjà porté des hiboux à Athènes peuvent se le demander : c'est une absurdité grossière !
(pleine charge)
En effet, il n'est pas rare que le bypass ouvert achemine des quantités d'eau si importantes qu'il en résulte une nette augmentation de la température de retour, même en mode de régulation et pas seulement lorsque le système est prêt à fonctionner.
Exemple pratique:
Le 16 février 2017, Hans-Georg Baunach a passé l'après-midi dans l'installation de chauffage du hall de ski de Neuß, un bâtiment équipé d'une chaudière au gaz naturel de 1 MW. Pendant son séjour, il a trouvé exactement la même situation et a corrigé le réglage hydraulique en fermant toutes les vannes de dérivation en amont des installations de traitement de l'air et en réglant la pompe sur le collecteur de manière à ce qu'elle passe d'une vitesse constante à une pression différentielle constante de 100 mbar.
Résultat:
L'année suivante, 20 000 euros de gaz ont été économisés sans que personne n'ait eu froid.
Lien vers l'article spécialisé:
Ski couvert de Neuss - Plusieurs milliers d'euros économisés
(charge partielle)
La solution est évidente : pour maintenir la fonction de protection contre le gel et de démarrage à chaud, on remplace le bypass ouvert par un RTB lent (1) et on le règle sur la température minimale la plus basse possible nécessaire pour garantir la protection contre le gel et le démarrage à chaud, par exemple sur 30 °C. Ne soyez donc pas trop généreux, car dès que l'installation démarre, la quantité d'eau augmente si rapidement que la température d'arrivée complète est généralement encore disponible pendant la montée en puissance de l'installation.
(pleine charge)
Pour équilibrer le retour de la batterie de chauffage en mode de régulation, on dispose en outre du RTB rapide (2), avec lequel nous avons déjà équilibré automatiquement les batteries de chauffage d'air des aérothermes (voir ci-dessus). Celui-ci permet également d'abaisser la température de retour de la batterie de chauffage de la CTA. Dans tous les cas, il faut essayer de régler la pompe de circulation du circuit de mélange interne de la CTA (I) sur une vitesse de rotation aussi faible que possible.
g) Chargement du tampon par une chaudière à condensation sans circulation minimale :
De même, peu de spécialistes savent qu'il ne faut pas seulement équilibrer les surfaces de chauffe de tous les consommateurs de chaleur, mais aussi, dans certaines circonstances, celles des générateurs de chaleur. L'exemple suivant illustre ce point :
Vous souhaitez maintenir la zone supérieure d'un réservoir tampon à au moins 75 °C avec une chaudière à condensation, afin de pouvoir garantir par exemple un débit suffisant pour la production d'eau chaude sanitaire. En même temps, le tampon doit permettre aux producteurs renouvelables, comme par exemple une installation solaire thermique, une chaudière à biomasse ou une centrale de cogénération de fonctionner suffisamment longtemps. Il est clair que la chaudière à condensation n'atteindra son rendement maximal qu'avec l'eau la plus froide de la zone la plus basse du réservoir tampon.
Si la sonde située en haut du tampon signale à la chaudière que la température est inférieure à la température minimale, la chaudière et la pompe de circulation se mettent en marche. Mais si le débit est trop important, la chaudière n'atteint pas la température de départ requise, car son delta T est trop petit, ce qui l'empêche de s'arrêter.
La chaudière n'atteint la condition d'arrêt qu'après avoir chargé le tampon et ainsi augmenté sa propre température de retour jusqu'à ce qu'elle atteigne la condition d'arrêt - dans notre exemple de 75 °C - avec son petit delta T, qui est une conséquence du débit volumétrique beaucoup trop important.
En d'autres termes, lorsque la chaudière de pointe a terminé son travail, le tampon est chargé et les producteurs renouvelables sont laissés pour compte - une absurdité qui n'arrive malheureusement que trop souvent.
Un réglage manuel du débit de la chaudière n'est toutefois guère envisageable pour deux raisons :
1) La puissance de la chaudière est généralement variable.
2) La température de retour de la chaudière n'est généralement pas constante.
C'est pourquoi seul un équilibrage thermostatique du débit d'eau de la chaudière est envisageable, dans lequel la quantité d'eau de la chaudière est commandée de manière à ce que la température minimale visée du tampon soit dépassée de manière garantie par la température de départ de la chaudière, par exemple de 5 K. Tant que la chaudière n'a pas atteint cette température de 80 °C, le limiteur de température de départ (VTB) reste fermé à sa valeur minimale prédéfinie. Ce n'est qu'une fois la température de départ minimale réglée atteinte que la vanne s'ouvre et veille à ce que le tampon reçoive une zone supérieure d'eau chaude d'au moins 75 °C, définie avec précision par la position de la sonde.
Dès que la sonde tampon signale à la chaudière que la température cible est atteinte, la chaudière commence à réduire sa puissance, ce qui, grâce au VTB, entraîne automatiquement une réduction du débit d'eau de la chaudière, jusqu'à ce que la chaudière s'arrête finalement.
La question qui se pose maintenant est de savoir comment récupérer le plus possible de chaleur résiduelle de la chaudière dans le tampon, ce que l'on fait en général par le biais de l'arrêt de la pompe. En effet, il serait totalement contre-productif que la température de la zone supérieure du tampon soit à nouveau inférieure à la condition d'enclenchement de la chaudière lors de cette utilisation de la chaleur résiduelle et que tout le jeu se poursuive jusqu'à ce que le tampon soit finalement entièrement chargé par la chaudière de charge de pointe.
Collecteur de température de retour (RTV)...
L'installation d'un kit d'alimentation du répartiteur de température de retour est généralement recommandée pour les modules d'eau douce ou solaires. Il existe également d'autres domaines d'application dans lesquels il faut s'attendre à des variations de température. L'utilisation de ce kit permet d'alimenter le tampon en fonction de la température. Cela favorise une stratification propre et un taux d'utilisation élevé de la chaleur liée dans le tampon.
...stations d'eau douce et installations solaires (kit d'alimentation)
La valeur de consigne de la température de distribution est réglée sur la tête du thermostat : L'eau au-dessus de la valeur de consigne s'écoule par la sortie rouge (chaude), en dessous de la valeur de consigne par la sortie bleue (froide). La vanne peut réagir rapidement aux variations de température grâce au temps de réaction de la tête thermostatique (5 secondes). Nous recommandons systématiquement l'installation de tels kits d'alimentation RTV pour les modules d'eau douce ou solaires et autres applications pour lesquelles il faut s'attendre à des variations de température d'alimentation. Une sonde d'immersion hélicoïdale et un raccord en T coudé pour un montage optimal de la sonde ainsi que des inserts de raccords adaptés complètent cette vanne pour en faire un kit d'alimentation facile à monter.
Régulateur de température de départ (VTR)...
Les produits VTR se composent d'un régulateur thermostatique de température de départ sous la forme d'une vanne mélangeuse à trois voies et d'une tête thermostatique avec élément de sonde. Nous avons deux kits différents au choix pour différentes applications :
...stations d'eau douce et chaudières à combustibles solides et cogénération (kit de prélèvement)
Si de la chaleur est retirée du tampon, par exemple par une station d'eau fraîche, la limitation de la température réduit le risque d'entartrage et prolonge en même temps la réserve d'eau chaude dans la zone supérieure du tampon - il est donc possible de chauffer plus d'eau potable avec le même contenu thermique dans le tampon, car le tampon reste chaud plus longtemps en haut, mais se refroidit plus rapidement en bas. En revanche, si le tampon reçoit de la chaleur, celle-ci est d'abord concentrée dans la zone supérieure du tampon jusqu'à ce que sa température ait atteint la valeur de consigne réglée, et ce n'est qu'ensuite qu'elle est également transmise à la zone inférieure. Le tampon devient donc plus rapidement chaud en haut et reste froid plus longtemps en bas ! Une pièce en T coudée pour un montage optimal de la sonde ainsi que des inserts de vissage adaptés complètent cette vanne pour en faire un kit de prélèvement facile à monter. 
...Chaudière de pointe à pouvoir calorifique supérieur sur réservoir d'accumulation (kit de pouvoir calorifique supérieur)
En ajoutant le départ de la chaudière au retour de la chaudière, la température de départ de la chaudière est régulée de manière constante à la valeur de consigne réglée. Pour cela, la pompe du circuit chaudière doit être réglée sur la puissance la plus élevée possible (niveau III). Ainsi, le débit volumétrique est adapté à la puissance de la chaudière lors du chargement du tampon (poêle à bois !) et la température de départ est maintenue constante même lorsque la puissance de la chaudière est variable. La partie supérieure du tampon est toujours remplie d'eau à la même température, ce qui permet seulement un chargement par le haut précis. De plus, la chaudière est protégée contre la condensation et un refroidissement ultérieur de la zone chaude lors de l'arrêt de la pompe (utilisation de la chaleur résiduelle) est efficacement évité. Le doigt de gant et le raccord en T coudé pour un montage optimal de la sonde ainsi que les inserts de raccords adaptés complètent cette vanne pour en faire un kit de valeur calorifique facile à monter. 
Limiteur de température de départ (VTB)...
La vanne VTB a pour but d'empêcher le dépassement d'une température définie. Si un défaut survient sur l'appareil de chauffage ou le mélangeur et que la température de départ dépasse la valeur définie, la pompe est alors mise hors tension. Le processus de chauffage est ainsi automatiquement régulé. La chape, la pompe et surtout le générateur de chaleur bénéficient ainsi d'une protection particulière.
...pour les échangeurs de chaleur de gaz d'échappement en aval des chaudières et des centrales de cogénération (Condenser-Set)
Si la température de départ est inférieure à la valeur de consigne réglée, la vanne réduit le débit en se fermant sans énergie auxiliaire. L'eau de chauffage à chauffer reste plus longtemps dans l'échangeur de chaleur et peut ainsi absorber plus de chaleur. Grâce au débit minimum fixe, la vanne réagit toujours le plus rapidement possible aux variations de charge. Le débit est adapté à la puissance réellement absorbée et le circuit de chauffage est automatiquement équilibré hydrauliquement. Un double mamelon et un raccord en T coudé pour un montage optimal de la sonde en font un kit de montage pratique. 
...pour chaudière à condensation sans débit minimal et limitation ∆T (kit de condensation)
La sonde surveille la température de départ et réduit le débit d'eau si la température est inférieure à la valeur de consigne. Cela permet d'obtenir une température de départ constante lorsque la puissance de la chaudière est variable ou une température de retour fluctuante grâce à un débit d'eau variable en cas d'utilisation complète de la condensation. Pour les ballons tampons, l'utilisation du kit de condensation VTB se traduit par la création rapide d'une zone d'eau chaude stable dans la zone tampon supérieure (chargement top stable), un confort d'eau chaude élevé, des taux d'utilisation régénératifs élevés et de longues durées de fonctionnement de la chaudière. Le doigt de gant et le raccord en T coudé pour un montage optimal de la sonde ainsi que les doubles mamelons adaptés et la pâte thermique complètent cette vanne pour en faire un kit de condensation facile à monter. 
