Les installations à deux tubes avec circulation forcée permettent d'apporter de l'eau à une température suffisamment équilibrée vers chaque corps de chauffe, c'est pourquoi ces appareils ne sont pas soumis à des baisses de température constantes, typiques des systèmes à un seul tube. Il va de soi que le surdimensionnement thermique et hydraulique approprié de l'installation est une condition.
Sur la figure 1.1, on peut voir un exemple schématique d'installation à deux tubes avec retour direct.
Généralement, ces circuits installés de cette manière ne sont pas capables d'assurer une régulation optimale des différences de pression (qui, en effet, augmentent proportionnellement à la distance par rapport à la dernière dérivation - radiateur - alimentée).
Exemple : Pour garantir le débit nominal dans le radiateur le plus éloigné, il est nécessaire de fournir au radiateur le plus proche une quantité de fluide bien plus élevée que nécessaire (dans le cas de radiateurs répartis sur plusieurs étages, ce problème est encore aggravé). Un débit de fluide qui ne correspond pas à la valeur demandée peut entraîner une puissance thermique différente de celle prévue, des bruits, de l'érosion, etc.
Le degré de déséquilibre dans le réseau de tuyauterie dépend essentiellement du nombre de consommateurs alimentés. Si ce nombre est limité, les écarts entre le débit demandé et celui atteignable peuvent être acceptables. À l'inverse, lorsqu'il est élevé, les écarts peuvent devenir très importants. Dans ces cas, il est nécessaire de prendre des mesures supplémentaires.
Une variante de l'installation à deux tubes avec retour direct est l'installation à deux tubes avec retour inversé (voir figure 1.2). Cette solution assure l'équilibre par compensation du système (c'est-à-dire qu'elle permet d'obtenir des différences de pression approximativement identiques pour tous les consommateurs alimentés, pour une même longueur de tuyauterie), indépendamment des éléments de régulation utilisés.
Résumé de base :
• Dans les installations moyennes et petites avec un débit constant, un bon surdimensionnement des tuyaux suffit pour assurer l'équilibre hydraulique des circuits (c'est-à-dire pour alimenter les consommateurs thermiques avec une quantité de fluide thermique qui garantit le niveau de chauffage demandé).
• Dans les installations étendues ou avec un débit variable, il est nécessaire d'utiliser certains dispositifs de régulation du débit d'eau pour réaliser des circuits hydrauliquement équilibrés. Malgré les meilleures performances obtenues par les systèmes à deux tubes par rapport aux systèmes à un seul tube, la forme géométrique et la conception du circuit ne parviennent parfois pas à garantir l'équilibre des pressions aux entrées et sorties des corps de chauffe. Il est donc nécessaire d'effectuer ce qu'on appelle un « équilibrage » desdits paramètres à l'aide de vannes appropriées de « réglage » ou en utilisant des dispositifs de stabilisation adéquats (régulateurs ou vannes de régulation à deux ou trois voies).
Exemples de circuits avec vannes de réglage
Il s'agit de circuits où l'on peut, grâce aux vannes de réglage, ajuster la valeur du débit du fluide thermique passant par les corps de chauffe dans le circuit. Ainsi, on obtient une distribution uniforme du fluide même dans les installations très complexes et les réseaux étendus de tuyauterie (voir figure 1.3).
Pour le bon fonctionnement de ces circuits, il est nécessaire de disposer de :
• Une préparation de projet appropriée avec le calcul précis de la position de la buse pour chaque vanne.
• Une calibration soigneuse.
• Une maintenance régulière et constante, ainsi qu'une vérification des réglages.
Une alternative aux vannes de réglage peut être représentée par les circuits utilisant des dispositifs « autoflow » ; qui régulent automatiquement le débit du fluide vers les consommateurs thermiques appropriés. L'avantage de ces dispositifs de régulation réside dans la simplification des calculs des paramètres hydrauliques des circuits et dans le fait qu'ils n'exigent pas de calibration.
Exemples de circuits avec vanne de régulation à trois voies
Il s'agit de circuits où l'on peut, à l'aide de vannes à trois voies appropriées, modifier la quantité ou la température de l'eau traversant les consommateurs thermiques. Ces circuits peuvent avoir une structure simple, une compensation du retour, des vannes de réglage, des dispositifs autoflow, etc. (voir figure 1.4).
