Vase d'expansion :
La vase d'expansion dans un réseau de chauffage fermé, spécialement avec une membrane, est cruciale pour compenser la variation de volume du liquide caloporteur (généralement de l'eau) à mesure qu'il chauffe et se dilate ou se refroidit et se contracte.
Imaginons un réseau de chauffage fermé fonctionnant à une pression de 2 bars. Voici comment la vase d'expansion intervient :
Fonctionnement de la vase d'expansion :
Lorsque le système de chauffage est à l'arrêt ou à température basse, la membrane de la vase d'expansion a de l'air ou de l'azote préchargé à une pression spécifique (par exemple, 1 bar). Lorsque le liquide caloporteur se dilate en raison de la chaleur, la pression dans le système dépasse les 2 bars. À ce moment-là, une partie du liquide entre dans la vase d'expansion, comprimant l'air ou l'azote dans celle-ci, ce qui permet de maintenir la pression dans le système dans des limites sûres.
Positionnement idéal de la vase d'expansion :
Il est recommandé de positionner la vase d'expansion sur le retour du circuit de chauffage, après la chaudière et avant la pompe de circulation. Cela permet au système d'exploiter au mieux la capacité de la vase d'expansion pour absorber la dilatation du liquide caloporteur.
Éléments nécessaires pour le respect du DTU chauffage :
Le DTU (Document Technique Unifié) en chauffage impose certains critères pour garantir le bon fonctionnement du système. Cela inclut le dimensionnement correct de la vase d'expansion en fonction du volume du liquide caloporteur, de la température maximale attendue, et de la pression de service. Il est également important de choisir une vase d'expansion conforme aux normes en vigueur et de l'installer selon les règles de l'art pour assurer son efficacité.
Le respect du DTU implique généralement des vérifications périodiques pour s'assurer que la pression et le fonctionnement de la vase d'expansion sont conformes aux spécifications du fabricant et aux normes en vigueur.
Calcul Vase d'Expansion
Représentation graphique de la pression :
Dans le système, la dilatation de l'eau chaude peut augmenter la pression.
Voici une représentation graphique simplifiée montrant l'évolution de la pression dans le système en fonction de la température :
1 = Pression initiale : 2 bars
2 = Lorsque la température augmente, la pression peut passer à 3 bars en raison de la dilatation thermique de l'eau.
3 = Une fois refroidie, la pression revient à 2 bars.
Conclusion :
La vase d'expansion joue un rôle crucial pour maintenir une pression stable dans un système de chauffage à circuit fermé.
En utilisant les calculs appropriés et en choisissant la taille adéquate de la vase d'expansion,
vous pouvez compenser efficacement les variations de pression dues à l'expansion thermique de l'eau dans le système de chauffage.
Pour calculer la quantité d'eau nécessaire pour un réseau de chauffage fermé, vous pouvez utiliser différentes méthodes en fonction des besoins spécifiques de votre système. Voici trois exemples courants de calcul de la quantité d'eau pour un réseau de chauffage :
1. Calcul basé sur le volume du système :
Si vous connaissez le volume total du réseau de chauffage (par exemple, la somme des volumes des tuyaux, des radiateurs, du ballon tampon, etc.), vous pouvez simplement utiliser ce volume pour déterminer la quantité d'eau nécessaire. Cette méthode est assez directe, mais elle ne prend pas en compte la dilatation thermique de l'eau.
2. Calcul prenant en compte la dilatation thermique :
L'eau se dilate lorsqu'elle est chauffée. Pour estimer la quantité d'eau nécessaire tout en tenant compte de cette dilatation, vous pouvez utiliser la formule suivante :
Quantité d'eau nécessaire = Volume du système X Coefficient de dilatation X Variation de température.
Le coefficient de dilatation dépend du fluide utilisé (généralement l'eau), et la variation de température est la différence entre la température initiale et la température finale du système.
3. Calcul incluant une marge de sécurité :
En plus des deux méthodes précédentes, vous pouvez ajouter une marge de sécurité pour tenir compte des fluctuations de température et des imprévus. Cela peut être fait en ajoutant un pourcentage supplémentaire au volume calculé.
Exemple de formule combinant dilatation thermique et marge de sécurité :
Si l'on utilise la méthode qui prend en compte la dilatation thermique et qu'on souhaite ajouter une marge de sécurité de 10%, la formule pourrait être :
Quantité d'eau nécessaire = Volume du système + Volume du système Coefficient de dilatation Variation de température + Volume du système 0.1).
N'oubliez pas d'adapter ces formules en fonction des spécifications exactes de votre système de chauffage, des matériaux utilisés, des températures attendues, etc. Ces calculs servent à estimer la quantité d'eau nécessaire, mais les valeurs réelles peuvent varier en fonction de nombreux facteurs. Si possible, il est recommandé de consulter un professionnel pour obtenir une estimation précise.
Le texte a été écrit et rédigé par M. Osorio Julian, soudeur-tuyauteur diplômé.