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Méthodes d’équilibrage hydraulique des réseaux de chauffage

Méthodes d’équilibrage hydraulique des réseaux de chauffage

Le défaut d'équilibrage d'une installation de chauffage consiste en une mauvaise homogénéité des températures ambiantes dans les logements ou les ensembles de locaux chauffés ou climatisés.

Le défaut a pour origine une mauvaise répartition des débits d'eau distribués, certaines antennes se trouvant suralimentées tandis que d'autres sont mal irriguées. On peut y remédier par le bon réglage de robinets dits d'équilibrage.

Source : « Apprendre le chauffage et l’équilibrage sur Simulateur» (Editions Parisiennes).

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Sur les installations de chauffage, le défaut d'équilibrage conduit à devoir véhiculer de l'eau plus chaude que nécessaire pour maintenir une température acceptable dans les zones mal irriguées. Il en découle une température supérieure à la normale dans les zones bien alimentées, source de surconsommation d'énergie, voire d'inconfort par surchauffe dans les situations extrêmes.

La résolution du problème consiste à établir ou à rétablir le bon réglage des robinetteries d'équilibrage en bridant notamment celles situées sur les antennes favorisées de telle sorte que l'eau de chauffage (ou de refroidissement) continue son chemin en direction des zones défavorisées.

La difficulté de ces réglages provient du fait que, lorsque l'on effectue une correction de débit sur l'une des antennes d'une installation, on modifie du même coup le débit des autres antennes de cette même installation.


Pour l'équilibrage ou le rééquilibrage des installations de chauffage collectif, trois méthodologies sont aujourd'hui principalement utilisées.

  • Equilibrage ou rééquilibrage par uniformisation des températures de retour

La première méthode évoquée 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 sur lesquelles la détermination des déperditions et donc des débits à régler est souvent très incertaine.
Par l'Arrêté du 22 décembre 2015, elle vient d'être intégrée au dispositif d'obtention des certificats d'économie d'énergie.

L'équilibrage par uniformisation des températures de retour est applicable à tous les types de robinets, y compris les robinets d'équilibrage dynamiques. La procédure 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 90 000 équivalents logements.

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.).



  • Equilibrage ou rééquilibrage par calcul et mesure des débits
La deuxième méthodologie utilisée consiste à calculer et régler les débits à véhiculer et nécessite la présence de robinetteries dites "volumétriques" (qui permettent la mesure des débits).

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 avec robinets non dynamiques (dits "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).


Robinet volumétrique statique, source Comap

L'équilibrage par réglage des débits avec des robinets d'équilibrage 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 mesures 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.


Robinet d'équilibrage dynamique, source Oventrop


  • Equilibrage ou rééquilibrage par simulation hydraulique et réglage des débits.
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» .