Les vannes de régulation
Le fonctionnement des vannes de régulation
Les vannes de régulation installées sur les systèmes de chauffage ou de climatisation sont destinées à répartir des fluides soit en fonction de la température, soit en fonction du débit. Nous allons passer nous intéresser aux différents types de vannes utilisées.
Il existe sur le marché un grand nombre de fabricants de vannes de ce type mais si on observe bien, on peut classer ces matériels en trois types :
les vannes de zone à deux ou trois voies.
| Vanne de zone 2 voies classique permettant la coupure d'une zone. Dans ce cas, la vanne est ouverte ou fermée et le débit est de 100% ou de 0%. |
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| Vanne de zone à trois voies. Le résultat de fonctionnement est similaire à la vanne deux zones à la différence près que le débit n'est plus stoppé mais directement renvoyé sur la tuyauterie de retour. Le petit bouchon noir remplace pendant la pose le moteur électrique de commande non encore installé. L'intérét de ce montage est à la fois de pouvoir réguler une zone localement et, dans le cas de nombreuses vannes installées, de conserver le débit initial de l'installation en cas de fermeture. |
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les vannes à secteur à 3 ou 4 voies.
les vannes à soupape à 3 voies.
Les vannes de zone
Les vannes de zone sont des vannes 2 ou 3 voies motorisées permettant de fermer ou d’ouvrir un circuit à partir d’une commande à distance. On peut imaginer par exemple, d’autoriser ou non la circulation de l’eau de chauffage dans une partie de l’installation en fonction de critères de température et d’horaires de fonctionnement (voir schéma ci-dessous).
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Cela n’a évidemment de sens que si l’installation est importante et les besoins très différents. Elles ont un usage courant dans le domaine de la climatisation sur de grands ensembles quand il s’agit de piloter des zones de bureaux complètes ou des ventilo-convecteurs individuels. Elles sont citées ici à titre d’information car l’utilisateur particulier n’a que très peu d’utilisation de ce genre de matériel.
Les vannes de régulation à 3 ou 4 voies.
Dans le domaine du chauffage, les vannes mélangeuses à 3 ou 4 voies sont fréquemment utilisées. Les utilisations sont très variées, on peut citer, à titre d’exemple, le chauffage d’une habitation utilisant le principe du plancher chauffant basse température avec un complément en radiateurs ; Les deux circuits ont besoin de régimes de température très différents. Dans ce cas, les vannes apportent une facilité intéressante.
Une autre utilisation en cas de réchauffage d’eau chaude par la chaudière est la vanne de répartition permettant de manière automatique de forcer le circuit de chauffage à aller vers le ballon d’eau chaude en cas de besoin de réchauffage d’eau.
Il y a deux manières de brancher ces vannes sur le plan hydraulique :
le montage en mélange, ce qui veut dire que le débit est aspiré par une pompe située en aval de la vanne mélangeuse. C’est le cas le plus courant dans le domaine du chauffage. Ce montage peut présenter un petit inconvénient sur certaines installations non équipées de pompes de recyclage de chaudière : si le départ (A) est fermé, la circulation dans la chaudière est nulle et peut causer des surchauffes néfastes au corps de chauffe.
Schéma d’une vanne 3 voies en mélange
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Schéma d’une vanne 4 voies en mélange
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le montage de la vanne en répartion, ce qui veut dire que la vanne sert comme un aiguillage de chemin de fer, le débit étant dirigé dans un sens ou dans l’autre en fonction du besoin. Bien sûr, comme ce sont des vannes de régulation, tous les intermédiaires sont possibles, que ce soit de manière manuelle ou motorisée. Mais en règle générale, le fonctionnement d’une vanne en répartition se fait en tout ou rien.
Schéma d’une vanne 3 voies en répartition
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Ce montage sera utilisé dans le cas de réchauffage d’eau chaude sanitaire afin de profiter de la puissance maximum de la production de chaleur. Une 2° utilisation de ce type de montage est la régulation de batteries (centrales d’air, par exemple) , ce qui évite d’installer une pompe de circulation supplémentaire en sortie de vanne.
Les vannes à secteur à 3 ou 4 voies.
Les vannes à secteur sont des vannes à plusieurs voies (3 ou 4) dont la construction fait appel à un corps cylindrique, possédant plusieurs orifices, dans lequel se trouve une pièce mécanique ajustée capable de tourner et ainsi de permettre d’obturer ou d’ouvrir un ou plusieurs orifices afin de forcer le débit dans le sens voulu par l'utilisateur. Ce sont les vannes les plus courantes dans le secteur de l’installation individuelle.
Elles peuvent être motorisées et donc pilotables à distance au même titre que les vannes de zone mais pour un usage différent.
Ces vannes peuvent être installées soit en mélange, soit en répartition. Dans le domaine du chauffage individuel, il y a de fortes chances que si votre installation est équipée d’une vanne 3 ou 4 voies, celle ci sera du type à secteur et installée en mélange.
LES VANNES A 3 VOIES
Ci dessous, vous pourrez observer trois schémas de la même vanne, avec un fonctionnement différent en fonction de la position de la vanne.
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La pompe de circulation recycle l’eau du circuit de chauffage sans repasser par la chaudiére. Cette situation se produit souvent pendant les mi-saisons quand la température extérieure est relativement élevée dans la journée, la régulation va demander au moteur de fermer complètement la vanne. L’eau du circuit de chauffage va se refroidir progressivement jusqu’à atteindre la température des locaux .
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Il va de soi que ces trois schémas présentent une situation figée du fonctionnement, dans le cas par exemple du fonctionnement manuel de la vanne où l’utilisateur choisit une position à l’aide de la manette de réglage. Par contre, si la vanne est équipée d’un moteur, elle évolue en permanence entre les positions fermée et ouverte afin de s’adapter aux besoins en chaleur du batîment, par le biais de la centrale de régulation.