Il existe différents types d'installations à fluide caloporteur. Ci-dessous sera détaillé le principe de fonctionnement d'une installation avec un réseau bitube.
S1: Sonde extérieure
S2: Sonde départ d'eau
Ch: Chaudière
Reg: Régulateur
Va: Vanne 3 voies motorisée
Po: Pompe de circulation
R1,R2,R3: Radiateurs
Principe de fonctionnement
Le fluide caloporteur utilisé dans l'installation est de l'eau. Elle est réchaufée à l'intérieur de la chaudière avant d'être distribuée dans le réseau
grace à une pompe de circulation afin d'alimenter chaque émetteur de chaleur.
Il existe différents types d'émetteurs de chaleur (plancher chauffant, ventilo-convecteur, radiateur...). Leur fonction est la même restituer des calories dans le local où ils sont installés
afin de vaincre les déperditions de chaleur de ce dernier. Un calcul des déperditions va permettre de déterminer la puissance de l'émetteur de chaleur à installer
en fonction de la température de référence du lieu du local.
Théorie sur les émetteurs
Ces émetteurs sont des échangeurs de chaleur. Leur puissance d'émission varie suivant 2 paramètres,
le débit et la température du fluide qui les traverse.
Comme nous pouvons le voir sur le schéma, la pompe de circulation débite directement dans chaque radiateur. Par conséquent le débit d'eau dans les radiateurs est fixe.
Le moyen restant est donc de faire varier la température de l'eau, intervient alors la vanne 3 voies.
Quel est l'intérêt de faire varier la puissance des émetteurs de chaleur?
En fonction de la température extérieure, la déperdition de puissance du local va varier. Si la puissance de l'émetteur reste contante alors il y aura un risque d'inconfort pour les occupants
lié à une forte fluctuation de la température à l'intérieur du local.
Théorie sur la pompe de circualtion
La pompe de circulation doit pouvoir assurer un débit constant tout en combattant les pertes de chage dans l'installation. Il y a deux paramètres à prendre en compte lors de son dimensionnement:
le débit et la hauteur manométrique. Le débit est adapté en fonction du type d'émetteur et la hauteur manométrique est propre à chaque installation.
Elle correspond à la perte de charge totale de l'installation.
Fonctionnement de la vanne 3 voies
De l'eau à haute température en provenance de la chaudière est mélangée avec de l'eau de retour des radiateurs qui par conséquent est à une température inférieure.
Selon la quantité d'eau mélangée, l'eau aspirée par la pompe de circualtion verra sa température varier. Un boisseau situé dans le corps de la vanne permet de faire varier le mélange.
Si la vanne est complétement fermée, toute l'eau de retour des radiateurs traversera la chaudière.
En résumé, la température de l'eau à l'entrée des émetteurs doit varier en fonction de la température de l'air extérieur afin de maintenir constante
la température de l'air à l'intérieur des locaux. Ceci est représenté par la loi d'eau qui caractérise chaque installation.
Te: Température extérieure
Td: Température départ d'eau
Point 1: En pratique, lorsque la température extérieure est de 20°C notre chauffage est à l'arrêt. En théorie, si la température extérieure est de 20 °C, à l'intérieur du local la température sera identique. Donc si l'on considère que notre émtteur n'échange pas avec l'air du local, la température de l'eau qui le traverse est aussi de 20°C.
Point 2: Pour ce point il faut connaitre la température de référence du lieu de notre installation. Sur l'exemple, la température de référence rentenue: -10°C est celle de Lyon. Sur l'exemple, la température de départ d'eau relevée au départ de la pompe de circulation est de 60°C.