N°6 - Le comportement thermohydraulique des émetteurs - niv 5

Comme nous le verrons au chapitre suivant, il sera possible de diagnostiquer et d’évaluer les défauts d’équilibrage par la mesure des températures de retour des différentes antennes du circuit audité. Commençons par rappeler le comportement thermohydraulique des émetteurs de chauffage à eau chaude.

La puissance d’un émetteur est fonction de l’écart de température entre sa surface d'échange et l’ambiance.
La température de surface extérieure de l’émetteur est égale à la température moyenne entrée/sortie de l’eau.
On pourra sur le sujet étudier le dossier "Sélection des émetteurs de chaleur".

Sur une installation correctement dimensionnée et parfaitement équilibrée, tous les émetteurs présentent la même température moyenne.

Exemple de situation thermique d’une installation bien équilibrée (sans prise en compte des pertes en ligne)

Un émetteur (ou un groupe d’émetteur) sous-alimenté chauffe moins et présente une température de sortie plus faible que les autres. En effet, la quantité d'eau réduite qui y circule se refroidit facilement, bien que la quantité de chaleur fournie par l'émetteur soit plus faible. A l’extrême un émetteur très mal alimenté présente, pour une température d’entrée normale, une température de sortie quasiment égale à celle du local chauffé.
Cela ne veut surtout pas dire qu’il chauffe bien, au contraire le radiateur est "froid en moyenne".

Source "Apprendre le chauffage et l’équilibrage sur Simulateur" aux Editions Parisiennes.

Inversement un émetteur (ou un groupe d’émetteur) suralimenté chauffe plus et présente une température de sortie plus élevée que les autres, car la grande quantité d'eau qui y circule se refroidit peu, bien qu'ayant fourni une quantité de chaleur supérieure à ce qui était nécessaire.
En limite, un émetteur alimenté par un débit infini aura une température de sortie quasiment égale à celle d’entrée.
Cela ne veut surtout pas dire qu’il ne chauffe pas car au contraire l’émetteur (ou le groupe d’émetteur) sera "bien chaud".

Visualisons dans la vidéo ci-dessous la situation d’un émetteur suralimenté.

Source "Apprendre le chauffage et l’équilibrage sur Simulateur" aux Editions Parisiennes.


Remarque de niveau 5 à 6
On a compris dans l'exercice Q1 que l'installation ci-dessous était parfaitement réglée.

On y constate que, du fait des pertes en ligne, les températures de retour devraient en théorie être réglées légèrement croissantes pour que la température moyenne des émetteurs se maintienne.
Ceci équivaudrait à régler des écarts de température "entrée-sortie" de plus en plus faibles (successivement ci-dessus de 11, 10 et 9 [°C]).
Pour une même puissance fournie, cette réduction idéale du DT correspondrait à des débits de plus en plus importants au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la chaufferie.
Inversement, le réglage des débits normalement calculés à partir des déperditions et du DT (écart de température) théorique prévu en bureau d'étude conduit à des températures de retour de plus en plus faibles. Au fil de la distribution les émetteurs sont de moins en moins chaud, quoiqu'ils disposent bien des débits tels que prévus en théorie.
En pratique l'égalisation des températures de retour suffit à permettre une suralimentation des extrémités des distributions suffisante pour compenser l'essentiel des pertes en ligne.