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Solution technique

Équilibrage des réseaux : clé de la performance


Choisir des équipements adaptés ne suffit pas. L’installation de chauffage doit, in fine, faire l’objet d’un équilibrage hydraulique. Cette opération réalisée par le chauffagiste est garante du confort des occupants et de la performance énergétique de l’installation.


L’équilibrage d’un réseau hydraulique de chauffage a pour fonction majeure de compenser les pertes de charge liées à la distribution entre la source de chaleur et les émetteurs répartis. L’objectif est de délivrer le bon débit au bon endroit, en fonction des besoins. Souvent négligé, l’équilibrage est pourtant garant du confort thermique pour les occupants. Un défaut d’équilibrage risque d’entraîner :
– des écarts de températures entre les différentes pièces d’une maison, voire entre les différents appartements ou locaux d’un immeuble collectif ;
– dans le cas d’une chaudière à condensation : une réduction du rendement, du fait de l’absence de condensation, liée à un retour à température trop élevée.
L’équilibrage s’effectue à plusieurs niveaux : boucle primaire, colonnes, réseaux horizontaux et émetteurs.

La solution statique
Notamment dans le cadre de maisons individuelles, l’équilibrage statique permet d’ajuster les débits à l’aide de robinets disposés au niveau des radiateurs. Une fois le réglage effectué, nul besoin d’y revenir, sauf en cas d’intervention visant à modifier la géométrie du réseau. Autre raison d’équilibrer à nouveau le réseau : le désembouage. En effet, une action de détartrage/désembouage va immanquablement modifier les pertes de charges internes aux tubulures et aux corps de chauffe, d’où une remise à plat de l’équilibrage hydraulique.
D’une façon générale, sur une installation homogène et initialement bien conçue, mieux vaut mettre en œuvre une stratégie d’équilibrage manuelle que de placer des vannes d’équilibrage automatiques mal dimensionnées…

La solution dynamique
Utilisée pour les immeubles collectifs, la stratégie d’équilibrage dynamique s’appuie sur des vannes automatiques. Notamment connue des spécialistes du rafraîchissement, cette solution trouve actuellement un regain d’intérêt en ce qui concerne les installations de chauffage. Il existe deux familles de vannes automatiques :
–  les vannes automatiques basées sur le débit. Celles-ci s’installent lorsque sont mis en œuvre des ventilo-convecteurs et en cas de conditionnement d’air des locaux ;
– les vannes automatiques à différentiel de pression constant entre les circuits aller et retour. Elles sont utilisées sur les installations dont les corps de chauffe disposent de robinets thermostatiques.


Bâtiments existants : des certificats d’économies d’énergie à la clé
Les deux fiches d’opération standardisées « Rééquilibrage d’une installation de chauffage à eau chaude » initialement proposées sont actuellement en cours de validation auprès des instances compétentes. Elles font partie des nombreuses fiches mises actuellement à jour. Selon ces opérations standardisées, une installation collective de chauffage à eau chaude est considérée comme équilibrée si l’écart de température entre les logements ou locaux le plus chauffé et le moins chauffé d’un même bâtiment est strictement inférieur à 2 °C.
Les deux fiches en cours de validation (en date du 6 avril 2015) sont les suivantes :
– Opération n° BAR-SE-104 : appartements existants équipés d’une installation collective de chauffage (ou chauffage et ECS) à eau chaude ;
– Opération n° BAT-SE-103 : locaux du secteur tertiaire existant, réservés à une utilisation professionnelle, équipés d’une installation collective de chauffage (ou chauffage et ECS) à eau chaude.



Choix et disposition des vannes
Concernant l’implantation des vannes, outre le respect du sens de passage du fluide (indication visible sur le corps de vanne), il est recommandé positionner le composant derrière un tronçon de tuyauterie droit dont la longueur est a minima d’environ trois fois le diamètre de passage du fluide dans la vanne. Cette règle permet de réduire les turbulences du fluide lors du passage dans la vanne et, de fait, d’améliorer la précision des mesures du débit ou de la pression suivant le type de vanne.
Faut-il choisir une vanne à siège droit ou à siège oblique ? Les vannes à siège droit offrent une précision de réglage inférieure à celles dont le siège est oblique. Les pertes de charges induites sont plus élevées. C’est pourquoi, dans une vanne à siège droit, à diamètre équivalent, les débits sont moins importants que ceux supportés par une vanne à siège oblique.

Au niveau des corps de chauffe
Il est important également d’équilibrer les corps de chauffe avec un raccord de réglage disposé au niveau de chaque émetteur. Il est préférable de disposer des raccords à mémoire. Ce raccord de réglage, disposé en partie basse, est doublé d’un robinet thermostatique à Kv réglable. Les robinets thermostatiques à Kv réglable garantissent le bon fonctionnement des émetteurs. Ils sont plus précis et faciles à régler lorsqu’ils comprennent une roue de réglage. Les positions correspondant au Kv souhaité sont alors clairement indiquées sur le robinet thermostatique. De plus, en cas d’intervention sur le réseau, la fermeture du robinet thermostatique ne modifie en rien le réglage du Kv.

Sur le réseau sanitaire aussi
Dans le cadre d’immeubles collectifs, les réseaux d’eau sanitaire ont aussi tout intérêt à être équilibrés. Cet équilibrage sur les réseaux en boucle participe à la qualité sanitaire des installations. Les vannes utilisées dans ce contexte doivent disposer d’une attestation de conformité sanitaire (ACS) délivrée par un laboratoire habilité par le ministère de la Santé. Il existe sur le marché des vannes pouvant répondre aux deux types d’applications : chauffage et eau sanitaire.

Neuf : une prise de conscience encore limitée
La RT 2012, via l’article 25 de l’arrêté du 26 octobre 2010, précise : « Dans les bâtiments ou parties de bâtiment à usage d’habitation, les réseaux collectifs de distribution à eau de chauffage ou de refroidissement sont munis d’un organe d’équilibrage en pied de chaque colonne. » Mais la réglementation thermique n’a pas encore vraiment pris en compte la notion d’optimisation hydraulique des réseaux dans le sens où inciter au choix judicieux des composants et de leur équilibrage permettrait de pousser plus loin encore l’optimisation hydraulique et la réduction de consommation de l’énergie auxiliaire nécessaire au bon fonctionnement de la boucle d’eau chaude. Les conséquences sont pourtant bien connues : une mauvaise circulation induit une baisse de température non maîtrisée et peut entraver le phénomène de condensation pris en compte dans le moteur de calcul de la réglementation thermique.

Une opération rentable pour l’exploitant
Outre le fait d’améliorer le confort des occupants, ce qui est primordial, l’équilibrage permet de réaliser des économies d’énergie, ou plutôt évite les surconsommations d’énergie. Ce type d’opération reste largement accessible pour l’exploitant. Le coût de la main-d’œuvre engagée et l’éventuel achat de vannes sont relativement abordables. Des certificats d’économie d’énergie (CEE) viennent encourager cette démarche.

La valeur ajoutée de l’installateur
L’équilibrage fait partie des compétences de l’installateur chauffagiste. Il doit pouvoir associer ce savoir-faire unique au savoir-faire de conception et de choix des composants les mieux adaptés au cahier des charges de son client.

Michel Laurent

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