Optimisation de la Régulation du Chauffage

Rédigé par Jean Alain

Je travaille dans le bâtiment depuis 35 ans et je vous partage mon expérience acquise au fil de toutes ces années sur mon blog !

Composants d’une Régulation

La régulation thermique : Ce dispositif a pour but de maintenir la température d’un espace, comme une maison, à un niveau constant choisi par l’utilisateur. Étant donné que la température extérieure varie, les besoins en chaleur ou en climatisation d’un logement fluctuent également. Ceux-ci dépendent non seulement de l’occupation des pièces et des activités réalisées, mais aussi des apports de chaleur gratuits, tels que les rayons du soleil, les appareils électroménagers et la présence des occupants. La réglementation environnementale 2020 (RE2020) impose des systèmes de régulation afin de garantir le confort tout en favorisant des économies d’énergie.

Régulation

Les dispositifs de régulation comprennent : un thermostat intérieur programmable, une sonde extérieure, un système de programmation de chaudière, ainsi que des robinets thermostatiques posés sur les radiateurs. Les programmations qu’elles soient quotidiennes ou hebdomadaires facilitent la gestion automatique des températures minimales lors des périodes de faible activité (comme durant la journée ou la nuit, ou lors d’absences le week-end). Elles permettent aussi d’augmenter progressivement la température au retour afin d’éviter la condensation sur les murs.

Pour le chauffage, une régulation est essentielle, notamment lorsque le sujet d’économie d’énergie est crucial, ou lorsque l’on souhaite prévenir toute panne. Dans ce cas, on peut installer un système de gestion technique centralisée (GTC) ou de gestion technique du bâtiment (GTB).

Les régulateurs numériques interconnectés via un bus de communication sont souvent connectés à une unité centrale qui traite les alarmes, les défauts, et surveille les températures des lieux. Des courbes de consommation énergétique peuvent alors être générées, permettant une maintenance prévisible (appelée maintenance assistée par ordinateur, MAO). La GTB fait aussi le lien entre les équipements de chauffage et les autres systèmes techniques de l’immeuble, incluant les ascenseurs et la sécurité incendie.

Vannes Directionnelles à Sphère

Les vannes directionnelles motorisées dirigent de manière automatique le fluide caloporteur dans les circuits de chauffage et les systèmes de production d’eau chaude sanitaire.

Leur efficacité hydraulique, leur performance et leur installation aisée les rendent idéales pour les circuits de chauffage régulés par zone.

Les vannes motorisées à sphère se distinguent par les caractéristiques suivantes :

Absence de fuites, rapidité d’ouverture et de fermeture, capacité de fonctionnement sous de fortes différences de pression, faibles pertes de charge, et couplage à moteur à 3 points pour un meilleur contrôle des phases d’ouverture et de fermeture selon les caractéristiques électriques de l’installation.

Les vannes directionnelles peuvent être en 2 ou 3 voies, avec un moteur intégré de 230V comportant des contacts de fin de course. L’ouverture complète prend environ 40 secondes.

Vanne 3 voies motorisée en laiton pour système de chauffage central

Vannes Directionnelles à Boisseau Cylindrique

Ces vannes permettent de dévier le fluide dans les installations de chauffage de manière automatique.

Il s’agit d’une vanne déviatrice à 3 voies, fonctionnant avec un moteur ayant un cycle de rotation de 120°.

Le temps de manœuvre est de 8 secondes.

Vanne directionnelle motorisée à boisseau cylindrique pour chauffage central

Vannes Directionnelles Thermiques

Ces vannes à 3 voies, équipées de thermostats, protègent les chaudières fonctionnant avec des combustibles solides (comme le bois).

La vanne se positionne pour diriger le fluide vers le ballon de stockage une fois que la température de consigne est atteinte.

Vanne directionnelle thermique pour chauffage central

Vannes Mélangeuses 3 Voies

Les vannes mélangeuses sont essentielles pour combiner l’eau chaude sanitaire provenant de générateurs (tels que chaudières, panneaux solaires, pompes à chaleur) avec l’eau de retour refroidie, assurant ainsi une température adéquate pour le logement.

Elles peuvent être actionnées manuellement ou à l’aide d’un moteur commandé par un système de régulation.

Caractéristiques des vannes mélangeuses à 3 voies : corps en fonte, axe en acier inoxydable, doubles joints toriques sur l’axe, angle de rotation de 90°, et possibilité d’être motorisées.

Pour les installations en tubes de matériaux synthétiques, il est recommandé de privilégier les vannes en laiton.

Vanne 3 voies motorisable en fonte pour chauffage central

Vannes Mélangeuses 4 Voies

Pour le chauffage, les vannes mélangeuses à 4 voies possèdent un corps en fonte, un axe en acier inox, et une motorisation avec un angle de rotation de 90°.

Dans les installations utilisant des tubes en matériaux plastiques, il est préférable d’opter pour des vannes en laiton.

Vanne mélangeuse 4 voies motorisable en fonte pour chauffage central

Vannes Mélangeuses pour Systèmes Bi-énergies

Les vannes mélangeuses rotatives gèrent automatiquement des systèmes ayant deux sources de chaleur.

Celles-ci priorisent l’énergie la moins coûteuse avant de passer progressivement à la source la plus onéreuse.

(par exemple : ballon de stockage avec pompe à chaleur, chauffage au bois, chauffage solaire comme énergies économiques, et résistance électrique ou chaudière d’appoint au gaz ou fioul comme sources adicionais)

Vanne mélangeuse 4 voies en laiton pour système de chauffage central

Servomoteurs

Les servomoteurs sont spécifiquement conçus pour motoriser les vannes mélangeuses à 3 ou 4 voies.

Servomoteur pour vanne mélangeuse

Kits de Branchement pour Pompe à Chaleur et Chaudière en Relève

Ces kits facilitent le raccordement rapide d’une pompe à chaleur pour soutenir le fonctionnement d’une chaudière, permettant à cette dernière de s’activer lorsque la température extérieure descend en dessous de la valeur de consigne.

Généralement, ces kits incluent une vanne déviatrice motorisée, son enveloppe d’isolation thermique, une sonde extérieure et un boîtier de commande.

Le thermostat d’ambiance (en dehors de l’équipement fourni) contrôle la pompe à chaleur et la chaudière.

Kit de branchement pour pompe à chaleur et chaudière en relève

Kits de Départ Chaudière

Ce kit complet est prévu pour commencer un circuit vers des radiateurs ou un plancher chauffant. Son utilisation permet un gain de temps lors de l’installation du chauffage central.

Le kit comprend habituellement : les tuyauteries, la vanne mélangeuse à 4 voies, un vase d’expansion de 18 l, un circulateur, un clapet anti-thermosiphon, une soupape mano conforme, ainsi que des vannes d’arrêt pour l’aller et le retour, des flexibles de raccordement et des joints. La soupape différentielle est en option selon le kit choisi.

Kit de départ pour chaudière

Régulations sur Température Ambiante, Action sur Vanne Mélangeuse

Le régulateur de chauffage ajuste le système de chauffage central à eau d’après la température intérieure en interagissant avec la vanne mélangeuse.

Les informations sont transmises entre le thermostat d’ambiance et le servomoteur par ondes radio.

Régulateur d’ambiance affectant la vanne mélangeuse

Régulations sur la Température Extérieure, Action sur Vanne Mélangeuse

La régulation ajuste la température de départ de l’eau en fonction de la température extérieure, manipulant ainsi une vanne mélangeuse.

Régulation sur température extérieure avec action sur moteur de vanne mélangeuse

Régulations sur la Température Extérieure, Intervenant sur 2 Vannes Mélangeuses

La régulation adaptée modifie la température de départ de l’eau selon la température extérieure, en agissant sur une ou deux vannes mélangeuses (gérant jusqu’à deux circuits de chauffage).

Régulation sur température extérieure avec action sur 2 moteurs de vanne mélangeuse pour « 2 circuits mélangés »

Thermostats d’Ambiance Basiques

Ces dispositifs régulent la température dans une pièce. Ils sont simples et peu coûteux, bien qu’ils manquent de précision.

Thermostat d’ambiance basique à membrane

Thermostats Programmables

Ceci régule la température de la pièce au moyen de deux niveaux de réglages, favorisant le confort tout en économisant l’énergie.

Une température confortable peut être configurée lorsque les occupants sont présents, et une température économique peut être programmée pour les absences.

Thermostat d’ambiance programmable

Aquastats

Ces dispositifs de sécurité pour planchers chauffants coupent l’alimentation en électricité de la chaudière ou de la pompe à chaleur si la température dans le circuit dépasse un seuil critique. Un réarmement manuel est nécessaire après un déclenchement de sécurité.

Installé sur la tuyauterie, il utilise un ressort de maintien avec contact inverseur.

Aquastat de sécurité pour plancher chauffant à réarmement manuel

Flussostats

Un flussostat indique si le débit est présent ou non dans une installation.

Flussostat, capteur de débit

Sondes Extérieures

Une sonde extérieure mesure la température ambiante. Grâce à cela, un régulateur peut déterminer la température à laquelle l’eau doit être chauffée par la chaudière selon cette température extérieure. Ce rapport est défini par la « courbe de chauffe ».

Ce réglage est adaptable sur le régulateur. Il est influencé par la température de confort souhaitée, le niveau d’isolation du bâtiment et la taille appropriée des éléments de chauffage.

L’objectif de ce type de régulation est de réduire la température moyenne de fonctionnement de la chaudière pendant la saison de chauffe, la maintenant autour de 40 à 45°C afin de maximiser son efficacité. Cela est uniquement valable pour les chaudières dites « très basse température », où l’eau peut être refroidie sans risque de condensation nuisible. Une limite basse peut également être définie (comme 50°C) pour protéger la chaudière contre les dommages. Au-delà de cette température, la température de l’eau varie selon celle de l’extérieur.

Sonde extérieure pour régulation de chauffage et climatisation

Sondes d’Ambiance

La régulation prenant en compte la température extérieure, tout en intégrant celle de l’ambiance, combine les bénéfices des deux options (régulation extérieure + régulation intérieure).

La température souhaitée de départ est ajustée selon la température extérieure, modifiée par la température ambiante dans certaines conditions.

Pour cette régulation, il est nécessaire que les robinets thermostatiques des radiateurs soient complètement ouverts dans la pièce de référence.

Sonde d’ambiance pour régulation