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Circulateurs : adaptation automatique aux besoins

Par Jean Charles LEBLANC - Société GRUNDFOS - Novembre 2017

LA PROBLEMATIQUE

Circulateur

Le point de fonctionnement optimal d’une installation hydraulique est celui qui permet d’obtenir le confort dans chaque émetteur, avec le moins de consommation électrique possible (rendement optimal) et par conséquent un niveau sonore bas. Dans le neuf où sévit la RT 2012 et l’attente économique des résultats, comme dans la rénovation BBC, le poste énergétique lié à hydraulique « émerge » du fait de la qualité d’isolation du bâti, de la qualité des générateurs, émetteurs, …

Il n’est plus concevable devant tant d’exigences, de laisser « courir » l’hydraulique, et l’optimisation des modes de fonctionnement et de consommation des pompes et circulateurs devient prépondérant tant en conception qu’en exploitation.

Calculer le point de fonctionnement débit (déperditions) / pression (pertes de charges) n’est jamais une science exacte, d’autant plus que le régime maximum n’est plus celui qui importe le plus, du fait de l’importance dans le temps et sur le plan énergétique des régimes intermédiaires (mi- saison, intermittence des puissances, …). Le circulateur est généralement surdimensionné de 30 % pour s'assurer qu'il est capable de faire face aux pertes de charges de l'installation. Ce n’est donc pas une solution !

En rénovation, le problème est encore plus grandissant, puisque l’installation existante est parfois peu ou pas connue. De plus, de nombreuses modifications ont eu lieu et ont transformé le profil hydraulique de l’installation. Remplacer les pompes demeure ainsi de l’exploit pifométrique !

Plus sérieusement, le développement de la technologie permet désormais de « porter » toute une partie d’intelligence directement intégré dans le circulateur, qui va non seulement être capable de s’auto-adapter au réseau hydraulique, va permettre d’offrir un mode de régulation, mais va aussi permettre d’éliminer certaines vannes d’équilibrage qui offraient de la « résistance pour rien », va permette de compter l’énergie, va permette de communiquer entre pompes, …

Bien plus qu’un circulateur : le MAGNA3 fonctionne comme un compteur d’énergie thermique et réduit de besoin de vannes d’équilibrage dans le système.

MAGNA3

L'ANALYSE ET LE SAVOIR FAIRE DE L'INDUSTRIEL

Plus besoin de certaines vannes d’équilibrage

La nouvelle fonction FLOWLIMIT et le mode de commande FLOWADAPT permettent de fixer un débit maxi au MAGNA3

La nouvelle fonction FLOWLIMIT et le mode de commande FLOWADAPT permettent de fixer un débit maxi au MAGNA3. Le circulateur surveille en permanence le débit pour s’assurer du non dépassement du débit souhaité. Cela réduit le risque de déséquilibrage hydraulique de l’installation, élimine le besoin de vannes d’équilibrage et améliore la performance énergétique globale de l’installation. Pour répondre aux limitations de débit, le circulateur ajuste sa performance à un certain point de consigne, ce qui réduit considérablement la consommation énergétique.

Compteur d’énergie thermique

MAGNA3



Le MAGNA3 est équipé d’un compteur d’énergie thermique intégré qui surveille la distribution et la consommation d’énergie calorifique du système qui peut être excessive due à une installation mal équilibrée. Le compteur d’énergie thermique présente une précision de +-1% à +-10%, selon le point de consigne, et évite l’installation d’un dispositif de mesure énergétique externe.




Modes de régulation intégrés : plusieurs choix possibles

AUTOADAPT

AUTOADAPT convient et « s’adapte » à la plupart des installations neuves et de surcroit existantes ! (situation de remplacement où le point de consigne en pression proportionnelle est inconnu). La fonction AUTOADAPT ajuste en permanence la courbe de pression proportionnelle afin de trouver le meilleur point de fonctionnement possible (moindre énergie) sans compromettre le confort des utilisateurs (niveau sonore bas).



FLOWADAPT

FLOWADAPT convient aux les installations qui nécessitent en plus une limitation du débit (FLOWLIMIT).
Le circulateur surveille en permanence le débit et l'ajuste en conséquence, de façon à ne jamais dépasser le débit maxi défini FLOWLIMIT. Exemple : pompes principales dans les applications de chaudières ou autres cas comme ci-après. La valeur peut être réglée précisément sur le circulateur sans utiliser de vannes de régulation de débit. Lorsque le débit est réglé inférieurement au réglage de la vanne d'équilibrage, le circulateur décélère au lieu de perdre de l'énergie en pompant contre une vanne d'équilibrage.

Régulation en pression proportionnelle

Régulation en pression proportionnelle.
Pour les installations subissant des pertes de charge considérables liées à des variations importantes de débit. Exemple d’installations de chauffage bitubes équipées de vannes thermostatiques et de tuyauteries de distribution très longues avec vannes d'équilibrage fortement étranglées et régulateurs de pression différentielle. Le circulateur adapte en permanence sa performance aux variations de la demande.

Régulation en pression constante

Régulation en pression constante.
Pour les installations subissant des pertes de charge considérables liées à des variations importantes de débit. Exemples de chauffage bitubes équipées de vannes thermostatiques, chauffage urbain (température différentielle élevée entre les tuyauteries de départ et de retour).



Régulation à température constante. Pour les installations de chauffage avec une caractéristique fixe, comme les installations d'eau chaude sanitaire. En ce qui concerne la circulation d'eau sanitaire, le mode de régulation à température constante garantit une température constante dans la tuyauterie de retour, sans faire appel à des vannes thermostatiques autonomes. Le circulateur se charge de la régulation du débit et l’utilisation d’un régulateur externe de température est donc inutile.

Régulation à température constante

Régulation à température constante

Circulateur avec capteur externe


Circulateur avec capteur externe

Circulateur avec capteur interne

Circulateur avec capteur interne

Régime en courbe constante. Si un régulateur externe est installé, le circulateur peut passer d'une courbe constante à un autre, en fonction de la valeur du signal externe. Il est aussi possible de régler le circulateur pour qu'il fonctionne suivant la courbe maxi ou mini, comme un circulateur non régulé. Il est possible d’utiliser le mode courbe maxi lors des périodes réclamant un débit maximum. Ce mode de fonctionnement convient par exemple à la priorité eau chaude. Il est possible d’utiliser le mode courbe mini lors des périodes réclamant un débit minimum. Ce mode de fonctionnement convient au régime de nuit manuel si le régime de nuit automatique n’est pas requis.

Régime en courbe constante

Régime en courbe constante

Limitations de puissance et de pression

Limitations de puissance et de pression
qui influencent la courbe maxi

LES SOLUTIONS PRODUITS

Les circulateurs intelligents Grundfos MAGNA3 sont spécialement conçus pour la circulation des liquides dans les installations de chauffage, de refroidissement et de climatisation, les installations d'eau chaude sanitaire ainsi que les installations géothermiques et de chauffage solaire.

  • Optimisation du réglage du point de consigne,
  • Réduction des coûts énergétiques, et confort acoustique,
  • Destiné tout particulièrement aux installations existantes dont les caractéristiques sont inconnues,
  • Destiné aussi aux nouvelles installations nécessitant un réglage automatique,
  • Adapté aux installations avec priorité eau chaude (signal externe en courbe maxi), Idem pour les installations de chauffage solaire par exemple, …
  • La gamme MAGNA3 c’est plus de 150 circulateurs simples et doubles, en fonte ou en acier inox (jusqu’à 70 m³/h et jusqu’à 18 mCE)
Pompe simple

Pompe simple

Pompe double jumelée

Pompe double jumelée

Affichage et panneau de commande, intégré !!

Panneau de commande  intégré au circulateur

Panneau de commande intégré au circulateur

Communication sans fil avec l'appli GO Remote

Communication sans fil avec l'appli GO Remote :
lecture et réglages de toutes les données

Le circulateur MAGNA3 dispose d'un écran TFT de 4 pouces et d'une interface conviviale : guide de démarrage, état de fonctionnement, performance du circulateur, puissance et consommation. d'énergie, avertissement et alarme, comptage de chaleur, réglages (point de consigne, mode de fonctionnement, mode de régulation, FLOWLIMIT, réduction nuit auto, ..).

Avantages

  • Faible consommation d'énergie. Tous les circulateurs MAGNA3 sont conformes aux exigences de la norme EuP 2015.
  • Régulations possibles AUTOADAPT, FLOWADAP, FLOWLIMIT, … Capteur de température et de pression différentielle Grundfos intégré.
  • Aucune maintenance requise et longue durée de vie.
  • Interface utilisateur étendue avec écran TFT - Panneau de commande avec boutons poussoirs explicites en silicone haute qualité.
  • Compteur d'énergie thermique.
  • Commande et surveillance externes grâce à des modules additionnels.
  • Les modules CIM disponibles supportent tous les bus de terrain communs, facilitant l’intégration du circulateur MAGNA3 à n’importe quel système de gestion de bâtiment GTB.
GRUNDFOS (POMPES)

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