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5) Emetteurs à forte PdC et « Hmt variable » - Bac+2

5) Emetteurs à forte PdC et « Hmt variable » - Bac+2

Ce § de niveau bac+2 peut être étudié en option.



Nous allons dans ce § comprendre pourquoi le mode « Hmt variable » ne convient pas aux circuits dans lesquels les résistances des émetteurs sont très importantes devant celles de la distribution commune.

Étudions un premier circuit  ne posant aucun problème car les PdC des émetteurs sont faibles devant celles de la distribution :


Données :

  • PdC A1B = 3 [mCE] pour 4 [m³/h]
  • PdC A2B = 3 [mCE] pour 4 [m³/h]
  • PdC B3A = 7 [mCE] pour 8 [m³/h]
  • PdC installation = 10 [mCE] pour 8 [m³/h]

Lorsque les 2 robinets de régulation sont ouverts, le débit est de 8 [m³/h] et la Hmt de la pompe est de:

  • PdC installation =  Hmt = PdC B3A + PdC A1B = 7 + 3 = 10 [mCE]  pour 8 [m³/h]
ou
  • PdC installation = Hmt = PdC B3A + PdC A2B = 7 + 3 = 10 [mCE] pour 8 [m³/h]

Le circuit est donc équipé d’une pompe ayant une caractéristique de 8 [m³/h] pour 10 mCE

Etudions la situation du circuit si le robinet de régulation de l’émetteur 1 réduit son débit de 4 à 1 [m³/h], tandis que le besoin de l’émetteur 2 reste de 4 [m³/h]. Le débit à fournir par la pompe passe alors de 8 à 5 [m³/h].

Dans ces conditions, la Hmt de la pompe passe en mode Hmt variable de 10 à 8,13 [mCE].



Vérifions que cette Hmt de 8,13 [mCE] est supérieure ou égale au besoin minimal d’écart de pression pour vaincre les nouvelles pertes de charge théoriques.

Les PdC varient avec le carré du débit (voir si nécessaire le § Evolution des PdC en fonction du débit).

Les PdC du circuit B3A passent donc en théorie de 7 [mCE] à 7 x (5/8)2 = 2,73 [mCE]

Le débit restant de 4 [m³/h] dans l’émetteur 2, le besoin de Hmt passe donc à
PdC B3A + PdC A2B = 2,73 + 3 = 5,73 [mCE]

Ce besoin théorique de Hmt de 5,73 [mCE] est largement couvert en mode « Hmt variable » puisque la pompe fournira alors une Hmt de 8,13 [mCE] pour le débit de 5 [m³/h] demandé.
En pratique ceci veut dire que le robinet du circuit n° 2 devra également se fermer légèrement pour compenser cet excès de Hmt.

Le mode « Hmt variable » convient donc à ce type de circuit, pour autant qu’il ait été suffisamment équilibré.



Etudions un deuxième circuit  dans lequel les PdC des émetteurs sont importantes devant celles de la distribution :


Données:

  • PdC A1B = 8 [mCE] pour 4 [m³/h]
  • PdC A2B = 8 [mCE] pour 4 [m³/h]
  • PdC B3A = 2 [mCE] pour 8 [m³/h]
  • PdC installation = 10 [mCE] pour 8 [m³/h]

Lorsque les 2 robinets de régulation sont ouverts, le débit est de 8 [m³/h] et la Hmt de la pompe est de :

  • PdC installation = PdC B3A + PdC A1B = 2 + 8 = 10 [mCE]
ou
  • PdC installation = PdC B3A + PdC A2B = 2 + 8 = 10 [mCE]

Les besoins de débit/pression étant identiques à ceux du circuit étudié précédemment, ce circuit est équipé d’une pompe identique à celle du 1er exemple étudié (caractéristique de 8 [m³/h] pour 10 [mCE]).

Etudions la situation si le robinet de régulation de l’émetteur 1 réduit son débit de 4 à 1 [m³/h], tandis que le besoin de l’émetteur 2 reste de 4 [m³/h]. Le débit de pompe passe alors de 8 à 5 [m³/h].

Nous avons déjà déterminés que la Hmt de la pompe en mode « Hmt variable » passera alors de 10 [mCE] à 8,13 [mCE].



Vérifions que cette Hmt de 8,13 [mCE] est supérieure ou égale au besoin minimal d’écart de pression pour vaincre les nouvelles pertes de charge théoriques.

Les PdC varient avec le carré du débit :
Les PdC du circuit B3A passent donc de 2 mCE à 2 x (5/8)2 = 0,8 [mCE]

Le besoin de Hmt passe donc à
PdC B3A + PdC A2B = 8 + 0,8 = 8,8 [mCE]

Avec un besoin de 8,8 [mCE], en mode « Hmt variable », la Hmt régulée de 8,13 [mCE] devient insuffisante.
Dans cette situation, le mode « Hmt constante » sera nécessaire.


Conclusion: le mode « Hmt variable » n’est donc pas à utiliser sur les installations dans lesquelles les terminaux présentent de très fortes PdC, notamment s'ils sont susceptibles de fonctionner en cascade.