Les méthodes d’équilibrage hydraulique des réseaux de chauffage

Les méthodes d’équilibrage hydraulique des réseaux de chauffage
Pour l'équilibrage ou le rééquilibrage des installations de chauffage collectif, trois méthodologies sont aujourd'hui principalement utilisées.


  • Equilibrage ou rééquilibrage par la mesure des débits distribués
La première méthodologie évoquée consiste à calculer et régler les débits à véhiculer. Elle nécessite la présence de robinetteries dites "volumétriques" (qui permettent la mesure des débits), statiques ou dynamiques.

La détermination des débits à régler nécessite les relevés nécessaires à l'estimation des déperditions correspondant à chacune des antennes de chauffage à traiter.
Il faut pour cela déterminer les déperditions de tous les locaux types et notamment de ceux situés sous terrasse, contre pignon, etc., puis, ce qui est souvent très délicat sur les distributions existantes, affecter correctement ces déperditions à chacune des antennes à régler.

L'équilibrage par réglage des débits sur des robinets "statiques", nécessite l'utilisation d'une méthodologie particulière. On pourra acquérir deux de ces méthodologies en étudiant la présente rubrique d'Eformation Xpair. Une autre méthode connue sous le nom de "méthode REGIS" est diffusée par la société IMI-Hydronic (ex TA Hydronic).

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Robinet volumétrique statique, source Comap

L'équilibrage par réglage des débits sur des robinets "dynamiques" peut s'effectuer sans utilisation de méthode particulière, mais leur alimentation doit s'effectuer avec un minimum de pression différentielle précisé par le fabricant.
Certains robinets dynamiques sont directement gradués en débit ce qui facilite leur réglage.
Néanmoins, quel que soit le type de robinet dynamique, après le réglage de tous les robinets, il est très souhaitable de bien vérifier par la mesure des débits ou des températures de retour le résultat effectivement obtenu sur chaque antenne. Il suffit en effet que quelques unes restent défavorisées pour devoir surchauffer tout le reste de la distribution.

4 Robinets volumétrique dynamiques, source Oventrop et IMI-Hydronics

Visualisez la vidéo ci-dessous consacrée à l'équilibrage par la mesure des débits :

Extrait d’une vidéo réalisée par We up sur un financement de la société MAPSEC spécialisée dans la mise au point hydraulique et aéraulique des installations de génie climatique .


  • Equilibrage ou rééquilibrage par uniformisation des températures de retour

La deuxième méthode est la plus récente et connue sous la dénomination "méthode EQUILOG". En règle générale elle consiste, installation de chauffage en fonctionnement, à uniformiser les températures de retour d'eau des antennes à équilibrer de telle sorte que toutes les antennes à régler soient aussi "chaudes" les unes que les autres. Elle permet bien sûr également le réglage de températures de retour diversifiées pour effectuer localement des corrections de puissances distribuées.

Cette méthode est particulièrement adaptée aux installations existantes plus ou moins encrassées et sur lesquelles la détermination des déperditions et donc des débits à régler est souvent très incertaine. Elle est par ailleurs la seule à permette la prise en compte des chutes de température de l'eau en cours de distribution dues aux pertes de chaleur des canalisations, plus ou moins bien calorifugées sur les anciennes distributions .

Les opérations peuvent être intégrées au dispositif des Certificat d’Economie d’Energie pour un pourcentage forfaitaire d’économie d’énergie de 10% (fiches BARSE104 et BATSE103).
Pour l'obtention des certificats, on pourra consulter la fiche explicative FE28.

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L'équilibrage par uniformisation des températures de retour est applicable à tous les types de robinets, volumétriques (qui permettent la mesure des débits) ou non volumétriques, qu'ils soient statiques ou dynamiques.

La procédure, dont le principe est ancien, a pu être optimisée grâce aux progrès réalisés dans le domaine de la thermométrie infrarouge et aux recherches effectuées par le GMTI94 - GEFEn.

Mise en œuvre expérimentalement dans les années 2000, la méthode a été brevetée en France et récemment dans 15 pays européens. Elle a permis à ce jour, sur plusieurs centaines de site, le traitement de 120 000 équivalents logements.
Elle a été récemment utilisée avec succès pour équilibrer le réseau de chaleur du Centre d'Etude Atomique (CEA) de Saclay qui comporte une centaine de sous station pour une puissance thermique installée de 80 [MW].

La méthode "EQUILOG" est principalement mise en œuvre par la société MAPSEC pour le compte de diverses sociétés d'exploitation et d'installation (Dalkia, Cofely-Soccram, Idex, etc.) et les grands bailleurs sociaux.
Des licences d'exploitations ont été attribuées à Dalkia Ile de France et Dalkia Centre. Pour l'attribution de licence on pourra prendre contact avec Messieurs Stephane ou Arnaud Lefort, gérants de la société MAPSEC.


Visualisez la vidéo ci-dessous consacrée à l'équilibrage par la mesure des températures de retour :

Extrait d’une vidéo réalisée par We up sur un financement de la société MAPSEC spécialisée dans la mise au point hydraulique et aéraulique des installations de génie climatique .



  • Equilibrage ou rééquilibrage par simulation hydraulique
La 3ème méthodologie, particulièrement développée par Monsieur Pierre Fridmann, consiste à réaliser une simulation hydraulique du comportement de la distribution à équilibrer.
Cela suppose pouvoir disposer de données précises sur la distribution et les émetteurs installés. De ce fait, cette solution est plutôt destinée aux installations neuves sur lesquelles elles sont disponibles, et dont les distributions ne présentent pas encore d'encrassements imprévisibles.

Enfin, après réglage des robinets selon les résultat de la simulation, il sera très souhaitable de vérifier et d'ajuster le résultat obtenu sur chaque robinet, soit par mesure des débits, soit par mesure des températures de retour des tuyauteries.
Monsieur Pierre Fridmann est décédé il y a quelques années. Nous lui rendons ici hommage pour sa passion de l'équilibrage hydraulique auquel il s'est entièrement consacré.



Notons enfin que quelle que soit la méthodologie utilisée, il faudra être extrêmement prudent dans le choix d'une entreprise candidate à une action d'équilibrage. Il s'agit d'une spécialité technique difficile et les contre-performances sont nombreuses car la vérification de la qualité du travail réalisé est difficile à effectuer. On pourra sur le sujet consulter le § suivant.

Si l'on souhaite par ailleurs une vision rapide et complète du sujet de l'équilibrage hydraulique, on pourra consulter sur Xpair la lettre d'expert : "Tout sur l'équilibrage hydraulique".