Le problème :
Un installateur installe le système illustré à la figure 1. Son objectif est de fournir deux zones de chauffage des locaux. Les émetteurs de chaleur sont des ventilo-convecteurs présentant une caractéristique de perte de charge relativement élevée. Le système fournissait également de l’eau chaude sanitaire à l’aide d’un réservoir indirect. La boucle de chaudière est destinée à maintenir la chaudière en fonctionnement au-dessus du point de rosée des fumées et à la protéger des chocs thermiques. Pouvez-vous identifier certains problèmes probables avec cette configuration et proposer une conception alternative pour éliminer ces problèmes ?
Graphique 1. Dessin gracieuseté de John Siegenthaler, cliquez pour agrandir.
Les problèmes : Pour créer des débits raisonnables à travers les ventilo-convecteurs, il est nécessaire de générer une pression différentielle entre les tuyaux d'alimentation et de retour. La seule pression différentielle qui sera créée dans ce système est celle due à la perte de charge autour de la « boucle de chaudière » à partir de laquelle les tuyaux d'alimentation de chaque zone se connectent jusqu'à l'endroit où les tuyaux de retour de chaque zone se connectent. En supposant que la boucle est relativement courte et que la tuyauterie est dimensionnée pour limiter la vitesse d'écoulement à 4 pieds par seconde, il est très peu probable qu'une pression différentielle suffisante soit créée autour du côté droit de la boucle de la chaudière. Cela entraînera un faible débit dans les zones de chauffage et entraînera probablement une production de chaleur insuffisante.
Seule la petite chute de pression à travers les tés rapprochés est disponible pour faire circuler le flux à travers l’échangeur de chaleur dans le réservoir indirect. Il n’y a aucune chance que cela soit adéquat.
Le correctif
La figure 2 montre une façon de modifier le système pour l'opération prévue.
Graphique 2. Dessin gracieuseté de John Siegenthaler
La boucle de chaudière de la figure 1 a disparu. Maintenant, ce sont simplement des collecteurs à travers la chaudière. Le circulateur à vitesse variable et à régulation de pression crée une pression différentielle presque constante dans ces collecteurs lorsque les vannes de zone s'ouvrent et se ferment.
Le réservoir indirect peut être aménagé en zone prioritaire, si nécessaire. Ses canalisations d'alimentation et de retour se connectent le plus près possible de la chaudière pour minimiser les pertes de chaleur dans les canalisations (en gardant à l'esprit que le réservoir indirect est une charge toute l'année). Un clapet anti-retour à ressort est représenté près de l'entrée de l'échangeur thermique du réservoir indirect. Son objectif est de minimiser le thermosiphonnage inversé dans la tuyauterie côté alimentation, là encore pour réduire les pertes de chaleur.
Le vase d'expansion se connecte à l'extrémité du collecteur de retour. La perte de charge à travers une chaudière en fonte étant très faible, ce point de raccordement est toujours « proche » (du point de vue de la perte de charge) de l'entrée du circulateur.
Un séparateur d'air a également été ajouté au système.
Êtes-vous un as du dépannage ?
MP Le rédacteur en chef d'Hydronics, John Siegenthaler, PE, vous posera une question, à vous, nos lecteurs, pour examiner la disposition schématique d'un système et découvrir ses défauts, défauts et défauts. Bonne chance!
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