N°2 - Les pertes en ligne - niv 5

Si l'on est seulement intéressé par l'apprentissage de la méthode d'équilibrage par égalisation des températures de retour des circuits, on pourra "sauter" ce chapitre et le suivant.

Les pertes en ligne correspondent aux pertes de chaleur des tuyauteries, que celles-ci circulent dans des locaux chauffés ou dans des locaux non chauffés. Ces pertes en ligne sont présentes sur tous les réseaux, même de type basse température.

Ces pertes de chaleur P sont fonction de l’écart de température entre l’eau et l’ambiance des locaux traversés.

Pour une puissance perdue donnée, la chute de température de l’eau est fonction du débit en circulation.

ΔT = P / (1,16 x q_v)
Avec
ΔT = chute de température
P = puissance calorifique perdue par la tuyauterie en [kW]
q_v = débit en circulation en [m³/h]

Notons que plus le débit est faible, plus la chute de température est importante.

Il existe des tables d’évaluation de ces pertes en ligne(voir dossier "Pertes en ligne dans les réseaux de chauffage").                   

Source Raychem

Remarques

• Les diamètres indiqués sont ceux de l’acier, mais on pourra utiliser cette table pour d’autres matériaux tels que le cuivre ou le PER, en utilisant les renseignements indiqués pour le diamètre le plus proche.


• Les coefficients indiqués correspondent à un calorifugeage de type laine de verre. Pour d’autres calorifugeages, on pourra utiliser les coefficients ci-dessous.

Ces pertes en ligne sont particulièrement importantes sur les anciennes distributions (et particulièrement sur celles qui présentent certains parcours non calorifugés dans les locaux chauffés).

Ainsi étudions le relevé ci-dessous réalisé par la SOCRAM dans les sous-sols d’un bâtiment des années 70, chauffé par plancher chauffant, d’environ 100 [m] de longueur.

Pour une température de circulation pourtant très faible (par +12 [°C] extérieur), on relève 28,5 [°C] à l'entrée de la première colonne et 28,1 [°C] à l'entrée de la dernière, soit une chute de température distribuée de ΔT =  0,4 [K]. Par ailleurs, on peut noter que cette chute de température se répercute également sur les températures de retour.
Cela peut sembler faible, mais cela correspond une réduction de puissance calorifique de 5% ce qui n'est pas négligeable. Une réduction de puissance de 5 % se traduit par un écart de température de plus de l'ordre de 1 à 1,5 [°C] entre les logements par grand froids.

D’autres relevés effectués à l’intérieur du même bâtiment, par des températures extérieures plus faibles, ont montré sur les colonnes (10 étages) des pertes en ligne qui s’accentuaient du fait de la réduction des diamètres (un petit tube a plus de surface extérieure, proportionnellement au débit qu’il véhicule, qu’un gros tube).

On constate donc pour une température extérieure en moyenne de +8 [°C], une chute de température entre la 1^ère nappe de plancher alimentée et la dernière de 1,3 [K]. Cela peut sembler faible, mais cela correspond une réduction de puissance calorifique de 10%. Une réduction de puissance de 10 % se traduit par un écart de température de plus de l'ordre de 2 à 3 [°C] entre les logements par grand froids.
A elles seules, sans intégrer par ailleurs les défauts d’équilibrage, les pertes en ligne peuvent être à l'origine d'écarts de température importants entre les logements par grand froid.

Nous verrons que l’équilibrage réalisé par mesure des températures de retour, permet de réduire fortement ces chutes de températures sur la distribution aller.