Tous les réseaux hydrauliques, y compris les plus simples, sont composés de différents circuits dont les débits doivent être définis en phase d’étude et correspondre ensuite aux valeurs calculées en cours de fonctionnement.
Dans un système sans équilibrage, le débit des circuits les plus favorisés est parfois trop élevé, tandis que le débit des circuits les plus défavorisés est trop faible.
Système sans équilibrage hydraulique
Système avec équilibrage hydraulique
L’équilibrage hydraulique consiste à s’assurer que chaque appareil terminal reçoive le débit de fluide nécessaire à émettre ou dissiper la puissance désirée, c’est-à-dire que le fluide ne passe pas préférentiellement dans certains terminaux au détriment des autres.
Pour que les débits calculés soient respectés, il faut que toutes les antennes alimentant chaque émetteur aient une même perte de charge égale à la hauteur manométrique de la pompe. Pour cela on ajuste la perte de charge des différents tronçons d’un circuit en agissant sur les organes d’équilibrage judicieusement placés qu’il comporte. Les organes d’équilibrage sont placés sur les retours, ils sont munis de prise de pression différentielle qui permettent d’obtenir une mesure directe du débit s’écoulant dans chaque partie du circuit.
Au moment du choix des organes d’équilibrage, il faut s’assurer que la chute de pression différentielle aux bornes de celui-ci n’excède pas 0,4B.
L’équilibrage hydraulique est d’autant plus facile à réaliser que le dimensionnement des différents éléments du réseau de distribution (tuyauterie, robinetterie…) ait été correctement réalisé lors de l’étude préalable à l’installation.
Le réglage de ces vannes permet de moduler leur capacité de débit notée Kv, et donc de contrôler l’accroissement (en ouvrant) ou la diminution (en fermant) du débit de la branche concernée. Mais puisqu’il s’agit d’une répartition, d’un partage, il altère également en général l’ensemble des débits réglés par les autres vannes. La diminution dans une branche se traduisant mécaniquement par une augmentation dans les autres. L’équilibrage est donc une opération nécessairement coordonnée et systématique.
Comment contrôler les débits hydrauliques ?
Les vannes d’équilibrage sont équipées de prises de pression qui servent à connecter des appareils afin de mesurer les débits dans les branches du réseau. La mesure de ces débits permet de vérifier que les réglages calculés donnent le résultat attendu.
Vanne d’équilibrage hydraulique
En chauffage, un défaut d’équilibrage du réseau se manifeste par des écarts de température entre les zones desservies par le même réseau. Pour un bouclage sanitaire, un défaut d’équilibrage se traduira souvent par une vitesse de circulation du fluide insuffisante, des chutes de température trop importantes au sein du réseau de bouclage, et un risque accru de développement bactérien (légionelles).
L’équilibrage hydraulique des réseaux de chauffage, en dirigeant le juste débit d’eau de chauffe vers les corps de chauffe (des radiateurs généralement) quel que soit leur emplacement, permet d’homogénéiser le résultat du chauffage des locaux (la température ambiante de chacun) en limitant le coût énergétique global.