L’équilibrage des réseaux hydrauliques, réglementations et décryptages

Par Claudine LATASTE, Business Developper

APPROCHE TECHNIQUE

L’équilibrage des réseaux hydrauliques est l’ajustement du débit afin de garantir une répartition adéquate de l’énergie dans un système. 
Le but étant d’obtenir et de maintenir le confort souhaité dans tous les espaces desservis par l’installation et donc les économies d’énergie en conséquence.
Vous découvrirez dans cette Parole d’Expert les éléments réglementaires et de décryptages ainsi qu’une nouvelle solution facile à régler, facile à lire ! Avec la vanne d'équilibrage statique iDROSET Séries CF équipée de la nouvelle technologie brevetée qui permet un réglage et une lecture instantanée du débit sur le cadran sans utiliser d'outils spéciaux.

Nouvelle technologie d’équilibrage qui permet un réglage et une lecture instantanés du débit sur le cadran, sans utiliser d’outils spéciaux.

ANALYSE ET SAVOIR-FAIRE

Point réglementation sur l’équilibrage hydraulique

• Pour les bâtiments neufs : sur un réseau hydraulique, l’installation en pied de colonne de vannes d’équilibrage statiques est rendue obligatoire par la réglementation thermique 2012 (RT 2012) pour les bâtiments neufs (résidentiels et non résidentiels). Cette règlementation est renforcée avec la RE2020 (Réglementation Environnementale, obligatoire pour tout PC déposé après le 1er janvier 2022), et dont la volonté des pouvoirs publics est d’améliorer les performances énergétiques et de diminuer l’impact climatique de l’ordre de – 30%.
• Pour la rénovation des bâtiments existants, la réglementation thermique pour la rénovation des bâtiments existants par élément du 22 mars 2017 (résidentiels et non résidentiels) impose la mise en place d’organes d’équilibrage en pied de colonne.
• Le réseau bouclage ECS doit être équipé sur chacune de ses boucles, d’une vanne d’équilibrage, réglée de façon à obtenir le débit calculé selon le NF DTU 60.11 P1-2 du 10 Août 2013. Pour éviter des imprécisions de réglage et des risques de colmatage, cette ouverture doit correspondre à un passage de fluide d’au moins 1mm.

Les avantages d’un réseau bien équilibré hydrauliquement

Tous les réseaux hydrauliques, y compris les plus simples, sont composés de différents circuits dont les débits doivent être définis en phase d’étude et correspondre ensuite aux valeurs calculées en cours de fonctionnement.

Inconvénients majeurs d’un système sans équilibrage hydraulique

• Le débit des circuits les plus favorisés est parfois trop élevé.
• Le débit des circuits les plus défavorisés est trop faible.
• Les écarts de température dans les différentes pièces qui en résultent produisent un double effet : moins de confort et plus de consommation d’énergie.
• Le fonctionnement des robinets thermostatiques ou de réglage peut être à l’origine de nuisances sonores.

Sans équilibrage, les émetteurs en bout de ligne ne chauffent pas

Système hydraulique équilibré

L’installation et le réglage adéquat des vannes d’équilibrage sur les collecteurs en chaufferies (avec chaudières et/ou pompes à chaleur), en pied de colonnes et en amont des unités ou des zones de production de chaleur, garantissent : Une bonne répartition du débit qui se traduit par des avantages immédiats en termes de confort et d’économies d’énergie et par un système de régulation qui gagne en efficacité énergétique.

Equilibrage d’un réseau de chauffage (ou de climatisation)

Un bon équilibrage du réseau de chauffage permet de chauffer uniformément un bâtiment. Il permet aussi d’atteindre plus facilement les températures réglementaires, sans avoir à surchauffer pour les atteindre.
Dans une situation de non-régulation, le débit va diminuer au fur et à mesure qu’il s’introduit dans le réseau. Cela a pour conséquence une suralimentation en début de parcours et une sous-alimentation en fin de circuit. Il est donc essentiel de procéder au bon équilibrage pour une chauffe uniforme.
Dans le cas de la maison individuelle et de l’installation d’une pompe à chaleur air/eau, la qualification RGE Qualipac spécifie dans sa Fiche qualité autocontrôle que la présence d’un dispositif de réglage permettant de vérifier l’équilibrage du réseau hydraulique est un composant majeur du contrôle du réseau hydraulique.

Equilibrage d’une installation d’ECS (eau chaude sanitaire)

À la différence des installations de chauffage, l’eau chaude sanitaire (ECS) est une eau destinée à la consommation humaine et la distribution est réalisée en boucle ouverte. Les problématiques en ECS et en chauffage sont donc très différentes. Sur les installations d’ECS, les aspects de prévention des risques sanitaires sont particulièrement importants.
Les vannes d’équilibrage jouent un rôle important vis-à-vis de la prévention du risque lié aux légionnelles et le bouclage d’eau chaude sanitaire doit répondre à un impératif de confort en permettant d’obtenir rapidement de l’eau chaude aux points de puisage.
Elles doivent permettre d’obtenir les débits dans chaque boucle de retours de bouclage, calculés selon la méthode d’équilibrage suivant la NF DTU 60.11 P1-2.

Ces débits sont calculés en l’absence de soutirage. Le bouclage du réseau collectif de distribution d’eau chaude sanitaire a pour objectif de maintenir en tout point de la boucle une température fixée de consigne.

La NF DTU 60.1 P1-1-1 impose l’établissement d’un rapport d’équilibrage afin de s’assurer que le réglage des organes d’équilibrage a été bien réalisé. La circulaire DGS/EA4 n°2010-44 du 21 décembre 2010 exige de procéder à un entretien régulier des organes d’équilibrage pour éviter leur colmatage.

1/ Obligations en vigueur au regard de la réglementation & Guides Techniques

• Une température en tout point du bouclage, supérieure à 50°C, est obligatoire pour prévenir le développement des légionnelles, selon l’arrêté du 30 novembre 2005, modifiant l’arrêté du 23 juin 1978.
• Pour limiter les risques de développement du biofilm et développement de légionnelle dans les canalisations de retours de boucle, une vitesse minimale de fluide de 0,2 m/s est imposée. Cette vitesse permet de limiter l’accumulation de dépôts et développement d’autres microorganismes conformément au NF DTU 60.11 P1-2.
• Une chute maximale de température de 5K, est exigée entre la sortie production et le point le plus défavorisé sur les retours de boucles.
• Pour limiter le risque d’obstruction par entartrage, le diamètre intérieur des canalisations ne sera pas inférieur à 12 mm conformément au NF DTU 60.11 P1-2.
• Pour éviter les risques de colmatage et les imprécisions de réglage, l’organe d’équilibrage mis en place sur chacune des boucles du réseau bouclage eau chaude sanitaire doit avoir un passage d’au moins 1 mm lors du choix de la vanne d’équilibrage et de son réglage.

Remarque : La norme NF EN 14 336 – Mars 2005 décrit des méthodes d’équilibrage pour les installations de chauffage à eau chaude qui sont transposables aux installations de distribution d’ECS, comme l’indique le NF DTU 60.1 P1-1-1.

2/ Pour les canalisations de retours de boucles

• Un diamètre intérieur minimal de 12 mm est requis (NF DTU 60.11 P1-2). Avec une vitesse minimale de 0,2 m/s, les vitesses maximales à respecter doivent rester inférieures à 0,5 m/s.

3/ Le dimensionnement des circuits de retours de bouclage 

Doit satisfaire aux différentes exigences fondamentales pour prévenir les risques liés aux légionnelles et limiter les consommations d’énergie.

• Le débit de bouclage doit permettre de compenser les déperditions linéaires de la tuyauterie en limitant le plus possible les débits de bouclage pour limiter les dépenses énergétiques.
• Le débit théorique hors soutirage est déterminé en fonction d’une chute maximum de température de 5K, entre la sortie de production et le point le plus défavorisé.
• Le choix de l’épaisseur de l’isolant doit permettre de limiter les pertes thermiques du réseau bouclage, à la fois pour réduire les consommations d’énergie et le dimensionnement de la production d’ECS et aussi pour la prévention des risques liés aux légionelles. Une isolation des canalisations de bouclage à minima de classe 4 est recommandée (voir tableaux ci-après).

Sur le plan réglementaire, la NF DTU 60.11 P1-2 exige à minima une isolation de classe 1 sur la conception des réseaux bouclés. La délivrance de certificats d’économies d’énergies sur l’isolation d’un réseau d’ECS requiert la mise en place d’un isolant de classe 3 pour le résidentiel et classe 4 pour le tertiaire. Une isolation de classe 4 réduit d’environ un tiers les pertes de la boucle d’ECS par rapport à une classe 2. Les classes d’isolation sont définies par la norme NF EN 12828 en fonction des diamètres des tubes.

SOLUTION PRODUIT

La nouvelle vanne d'équilibrage statique : iDROSET® Séries CF

Cette nouvelle vanne d'équilibrage statique iDROSET Séries CF de la marque Watts est destinée pour les réseaux chauffage, eau glacée et eau chaude sanitaire.
Elle est équipée de la nouvelle technologie brevetée qui permet un réglage et une lecture instantanée du débit sur le cadran sans utiliser d'outils spéciaux

• Fonction vanne d’isolement intégrée.
• Verrouillage du cadran.
• Indication du débit souhaité avec un pointeur manuel de couleur rouge.

Caractéristiques  

• Pression nominale de 16 bars
• Température de service : de -10°C à 110°C
• Rapport de débit : jusqu’à 32:1
• Fluides : eau ou eau glycolée (maximum 50%)

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