photo vanne 3 vois

Explication Technique des Vannes 3 Voies



image logo osorio Fonctionnement général d’une vanne 3 voies

Une vanne 3 voies est un organe de régulation hydraulique qui permet de répartir ou mélanger deux flux de fluide (généralement de l’eau), afin de maintenir une température ou un débit constant dans une installation thermique. Elle dispose de trois orifices :

  • AB : orifice commun (entrée ou sortie selon le montage)
  • A et B : les deux autres orifices, servant soit à alimenter, soit à mélanger ou diviser les flux

Elle est souvent motorisée ou actionnée par un servomoteur, pilotée par une régulation (ex. : thermostat, automate, GTC).

Sur un réseau de chauffage (eau chaude)

Objectif : Maintenir une température de départ stable vers les émetteurs de chaleur (radiateurs, planchers chauffants, aérothermes) malgré les variations de température extérieure ou de demande thermique.

Principaux types de fonctionnement :
Mode Mélange
  • L’orifice AB envoie l’eau vers les émetteurs.
  • A- reçoit de l’eau chaude venant de la chaudière.
  • B- reçoit de l’eau de retour (plus froide) venant des émetteurs.
  • La vanne module l’ouverture entre A et B pour mélanger l’eau chaude et l’eau refroidie, afin d’atteindre la température de consigne souhaitée à AB.

Avantage : Protection du réseau basse température (ex : plancher chauffant), meilleure maîtrise de la température.


Configurations et Modes de Montage

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Bon à Savoir, Plomberie, Chauffage, Tuyauterie





image logo osorioLe montage en mélange

Dans ce type de configuration, la vanne comporte deux voies d’entrée et une voie de sortie. La pompe est installée entre la vanne et les échangeurs ou émetteurs (E).

Les voies représentées en noir correspondent aux voies de travail, tandis que celle représentée en blanc est la voie toujours ouverte, c’est-à-dire la voie de la pompe.

Ce montage permet d’obtenir un débit constant et une température variable du côté des échangeurs ou des émetteurs (E).

image Montage en mélange

image logo osorioLe montage en mélange inverse

Ce type de montage, également appelé montage en répartition, se distingue par la position de la vanne, qui est cette fois installée sur le retour du réseau. Dans cette configuration, la vanne dispose d’une voie d’entrée et de deux voies de sortie. La pompe, quant à elle, reste positionnée sur le départ, comme dans le montage en mélange classique.

C’est le constructeur de la vanne qui détermine si celle-ci doit être utilisée avec deux voies d’entrée et une voie de sortie, ou inversement avec une voie d’entrée et deux voies de sortie.

Le résultat obtenu est similaire à celui du montage en mélange : un débit constant avec une température variable côté échangeurs ou émetteurs.

image vanne Montage en mélange inversé

image logo osorioLe montage en décharge

Dans ce type de montage, la vanne possède une voie d’entrée et une voie de sortie. La pompe est installée entre le générateur (J) et la vanne.

Cette configuration permet d’obtenir un débit variable, tandis que la température reste constante du côté de l’échangeur ou de l’émetteur (E).

image Montage en décharge

image logo osorioLe montage en décharge inverse

Dans cette configuration, la vanne est installée sur le retour du réseau, contrairement au montage en décharge classique où elle est montée sur le départ.

Elle dispose alors de deux voies d’entrée et d’une voie de sortie.

Le résultat obtenu reste identique à celui du montage en décharge : un débit variable et une température constante du côté de l’échangeur ou de l’émetteur (E).

image Montage en décharge inversé

image logo osorioLe montage en injection

Dans ce type de montage, la vanne peut être positionnée de deux manières :

  • - soit sur le départ, avec une voie d’entrée et deux voies de sortie,
  • - soit sur le retour, avec deux voies d’entrée et une voie de sortie.

Ce système permet d’obtenir un débit constant et une température variable du côté de l’échangeur ou de l’émetteur (E).

Du côté du générateur (G), généralement situé à distance, le débit reste également constant.

Le débit n’est variable que dans les deux petits tronçons de tuyauterie identifiés A et B.


Montage en injection

Détermination du diamètre d'une vanne de régulation

Le choix du diamètre d’une vanne de régulation ne dépend pas uniquement du diamètre de la tuyauterie, mais surtout du débit requis et de la perte de charge acceptable pour garantir une régulation stable.

On utilise pour cela le coefficient de débit Kvs, exprimé en m³/h :

Kvs = Q / √ΔP

Où :
Q = débit en m³/h
ΔP = perte de charge en bar

Exemple : Pour un débit de 2,5 m³/h et une perte de charge souhaitée de 10 kPa (0,1 bar) :

Kvs = 2,5 / √0,1 ≈ 7,9

On choisira une vanne avec un Kvs proche de 8, en général une vanne DN20 ou DN25 selon le fabricant.

Conseil : Toujours vérifier les courbes du fabricant. Une vanne surdimensionnée perdra en précision de régulation.