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L’équilibrage des installations de chauffage

vendredi 16 décembre 2011,

par L’intendant zonard

On se pèle dans la salle 134, et la salle 141 est une étuve. On a tous connu ces problèmes idiots. Et la plupart du temps, on râle et on baisse les bras. Et pourtant...

Et pourtant l’équilibrage d’une installation de chauffage est à notre portée dans de très nombreux cas, ne coûte presque rien, ne représente que peu de risques de dégrader la situation plus que de l’améliorer.

Révisions de notions de base

Je vous invite dans un premier temps à jeter un oeil sur mon article maintenant ancien qui décrit le confort thermique, vous recaler un coup sur le principe de la distribution de chaleur et fixer le tout avec l’article sur la régulation des installations de chauffage.

En résumé de ce qui précède : la sensation de confort vient avant tout d’une émission de calories par l’environnement matériel, donc concrètement quand tout va bien par un radiateur, qui doit... irradier. Commencez par dégager les radiateurs si des gens bien intentionnés ont collé des trucs devant.

Ensuite vous savez que le fluide qui circule dans l’installation (une eau polluée dont il faut s’assurer qu’elle ne se retrouve jamais dans les canalisations d’eau sanitaire) voit sa température régulée selon une courbe dépendante de la température extérieure, et qui sera plus ou moins plate ou verticale suivant la qualité de l’isolation des bâtiments.

Enfin, ce fluide est poussé dans le circuit par une pompe, appelée aussi accélérateur.

Bon, et alors, où tu nous emmènes ?

Et bien au fait que le fluide a certes une température bien précise au départ, mais cela change énormément au fil de son déplacement dans l’installation. Et l’équilibrage est là pour s’adapter à ces situations, pour éviter que le chauffage central ne devienne le chauffage du centre... et jamais de la périphérie !

Nous allons donc voir dans le coeur de l’article comment améliorer à la marge le confort local par local par des moyens simples et accessibles à un gestionnaire malin et décidé.

Préalable indispensable : connaître et comprendre l’installation

Je suis lourd, mais si vous n’avez pas encore lu mes articles précédents, il est encore temps d’y aller. Ensuite, vous serez armé pour, un mercredi après-midi d’hiver, faire le tour de votre installation. A titre exceptionnel, fauchez le thermomètre à visée laser de la cuisine, et partez en chasse avec un petit carnet ; si vous pouvez mettre la main sur une caméra thermographique, c’est le pied.

Votre safari commence à la sous-station du bâtiment que vous souhaitez traiter. Commencez au plus simple pour vos débuts, si vous avez le choix. Vous allez donc partir de la vanne 3 voies et de l’accélérateur, et suivre d’aussi près que possible le parcours du tube vers les locaux à chauffer.

Le thermomètre vous servira à pointer, de temps à autre, l’état des choses : si vous perdez trop de calories entre la sous-station et les radiateurs, vous saurez pouvoir gagner énormément d’énergie par un peu de calorifugeage à quelques endroits stratégiques.

Car plus l’installation est chaude, plus les pertes sont importantes : les premières calories perdues sont les plus chères. Ne négligez pas le plus petit pont thermique idiot, dix petits centimètres de calorifugeage abîmé sur un circuit à 65 °C vous coûteront plus d’énergie qu’une fenêtre ouverte en plein hiver !

Bref, suivez vos tubes, et repérez les éventuelles vannes (très utile si un jour vous avez une giga-fuite au 2e mais que vous voulez sauver les cours au 1er étage), et surtout les éventuels systèmes de réglage. C’est le moment de faire chauffer l’étiqueteuse pour rendre compréhensible les noms des différents circuits : sans même parler des jargons incompréhensibles, combien d’installations avec des noms de lieux qui ont changé de destination, le long d’une rue qui a changé de nom, ou de disciplines qui ont changé d’intitulé ?

Ça y est, voilà les radiateurs

Et vous arrivez enfin à ces fichues salles 134 et 141. A ce stade, évidemment, vous aviez déjà tenté de remédier à d’éventuels problèmes d’isolation dans la salle la plus froide. Vous vous serez peut-être rendu compte qu’il y a une salle de 20 m² avec deux énormes radiateurs, et une salle de 35 m² avec un petit machin. Jusqu’à un certain point, même quand c’est aussi mal fait que ça on peut intervenir ; pour un vrai confort n’hésitez cependant pas à proposer un changement de l’équipement à la collectivité de rattachement, ça prendra du temps mais vous devriez pouvoir l’obtenir.

Le bouton du radiateur est un leurre

Disons-le tout net, le bouton sur les radiateurs est là uniquement pour occuper les élèves et défouler les profs. Au mieux du mieux, ils pourraient servir à limiter la quantité de chaleur dispensée si une mauvaise régulation le rendait utile, mais il y aura toujours un fâcheux pour ouvrir ça à fond d’autorité.

Les têtes thermostatiques, c’est la même chose en plus fragile et ça se vole. Aucune importance s’il y en avait et qu’on vous les a fauchées d’ailleurs, vu que c’est parfaitement inutile...
Ceci est un gadget inutile
Pourquoi ? Parce que, ne l’ébruitez pas, et ne vous faites pas remarquer quand vous y touchez, le vrai réglage est à l’autre bout du radiateur, en bas, caché. Et il faut, heureusement, un outil pour y toucher.

Description du té de retour d’un radiateur

Sur du matériel raisonnablement récent, vous trouverez une petite plaquette de protection que vous devrez peut-être ouvrir à l’aide d’une pince ou d’une clé (et si vous avez affaire à des #£§% !, vous refermerez bien fort à la pince après).

Té de sortie de radiateur quand il est fermé

Derrière, le réglage proprement dit, qui se manipule à l’aide d’une clé à six pans, dite "Allen". Prenez un jeu de plusieurs tailles, tous les radiateurs de votre établissement n’ont peut-être pas le même pas de réglage.
Té de sortie de radiateur prêt à être réglé

Comment savoir si je peux régler ça ou pas ?

L’article parle d’équilibrage de l’installation, et j’ai lourdement insisté pour vous faire relire l’intégralité de mon bavardage sur les notions de chauffage. La pression appliquée par l’accélérateur va faire circuler le fluide chaud dans l’installation. La quantité de chaleur transmise dans les locaux dépend aussi de la vitesse de circulation. Vous pouvez favoriser cette vitesse en ouvrant, ou la ralentir en refermant le té de réglage.

Mais attention, si vous ouvrez quelque part, vous devrez refermer d’autant ailleurs, sous peine de faire "perdre son jus" à toute l’installation : en croyant régler un problème au premier, on fiche en l’air le réglage de tous les étages dessus, par exemple.

Il faut savoir que la puissance de la pompe a été choisie selon de savants calculs déterminant la résistance de l’installation à l’avancement du fluide dans le circuit. Que cela soit en ouvrant beaucoup plus les vannes ou en les refermant trop, vous prenez le risque de tout fiche en l’air, et notamment de griller vos pompes. Je vous donne donc un dans cet article un mode opératoire qui doit impérativement être compris dans son intégralité sous peine d’enquiquinements poivrés.

 [1]

En quelque sorte, c’est comme accorder un piano : s’il n’y a qu’une corde ou deux qui ont un peu bougé, pas besoin d’être très malin pour retendre juste un peu là où ça sonne faux, et hop c’est reparti pour quelques temps. mais si tout l’instrument sonne façon casserole, il n’y aura pas moyen de se passer d’un accordeur expérimenté.

Si vous savez que des gens ont touché un peu dans tous les sens à vos tés de réglage (ou que ce travail n’a jamais été fait à la livraison des bâtiments, ce qui semble être la norme...), vous risquez bien de devoir missionner un professionnel pour refaire le travail proprement. Pas de panique : justement depuis la RCBC cette intervention se paiera dans le même service que les consommations, et il y a un espoir pour que le coût de l’intervention soit vite remboursé en économies d’énergie !

Tâtez vos radiateurs, amont et aval

La première chose à faire, c’est de rester dans le cadre de ce qui a une chance d’être utile. Il faut que vous vous fassiez une idée de la quantité de chaleur dispensée par votre radiateur. Rien de très compliqué : c’est la chute, la différence entre la température de ce qui y rentre et celle de ce qui en ressort, qui vous le dira.

Si votre radiateur a peu de chute, moins de 5°C de différence entre l’arrivée et la sortie, ouvrir encore plus le té ne servira pas à grand chose. Si vous êtes dans cette configuration dans un local surchauffé, en revanche vous savez que vous pouvez fermer, il y a de la marge.

A l’inverse, si dans un local trop froid votre radiateur n’est chaud qu’à côté du bouton, et juste après c’est froid, c’est qu’il n’a pas le débit nécessaire. Vous pouvez alors expérimenter d’ouvrir un peu le té, pour lui redonner du peps. Je dis bien expérimenter, car hélas il se peut que le manque de puissance vienne d’un autre problème : installation mal conçue ou mal construite, réseau encombré de boues ou de corps étrangers.

Un réglage à faire avec tact et minutie

Pour la bonne conservation des équilibres que j’évoquais et qui sont l’élément principal de notre problématique, il faut impérativement se limiter à des interventions de l’ordre du quart de tour sur les tés de réglage. Si vous refermez (sens trigonométrique) d’un quart de tour, vous devriez normalement trouver un autre endroit où vous pourrez ouvrir (sens horaire) d’un quart de tour.

Il faut donc que vous teniez une petite comptabilité des quarts de tour que vous faites çà et là, sur le petit carnet que vous prenez avec vous quand vous faites le tour de l’installation. Repassez le lendemain au même endroit, et voyez si la chute du radiateur a évolué dans le bon sens, et si le confort dans la pièce a fait de même.

Au besoin, vous pourrez revenir sur votre réglage pour l’annuler s’il n’a rien apporté, ou le renforcer dans le même sens si c’est positif mais insuffisant.

Mais toute intervention à la hussarde consistant à ouvrir à fond un té parce que le chauffage ne vous suffit pas sur le moment est à proscrire !

Il n’y a pas que les radiateurs

Une fois que vous aurez établi un meilleur équilibre entre les locaux d’un secteur donné, vous vous rendrez probablement compte qu’il demeurera des différences de traitement entre un étage et l’autre, ou ce genre de problème.

En suivant le parcours des tubes, vous aurez peut-être trouvé les tés de réglage qui se trouvent au niveau des piquages de desserte sectorielle. Globalement, le principe de ces trucs est de compenser l’effort supplémentaire demandé au fluide pour aller jusque dans les extrémités (dernier étage...) par une relative fermeture des circuits les plus proches de l’accélérateur.
Robinet d'équilibrage de zone comme vous en trouverez peut-être dans les faux-plafonds

Ici, le réglage se fait par seizième de tour, trèèèès prudemment, et en prenant note de tout ce que l’on fait.

Et ça peut vraiment générer des économies ?

Oui, et des économies étonnantes. En n’étant pas obligé de balancer la sauce pour assurer le minimum dans des points mal desservis, vous gagnerez énormément d’énergie. Un bon équilibrage peut faire gagner 30 % sur la facture énergétique d’un établissement scolaire, et je vous parle d’expérience !

En effet, plus on chauffe fort, plus c’est cher, plus vous aurez des pertes lors du transport. L’équilibrage vous permettra aussi de baisser la puissance de ces radiateurs idiots et quasi inutiles dans des couloirs pas fréquentés ou dans des réserves inhabitées (attention quand même à ne pas créer des points froids dans le bâtiment qui finiront par bouffer le confort général).

Alors, munissez-vous de vos clés Allen, à l’attaque !


Un peu de documentation ne nuit pas : http://www.edipa.fr/LibrairieTechnique/Details/543

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Portfolio


[1Première version de ce passage de l’article, qui m’a été contredite avec force arguments techniques par un aimable visiteur, voir les commentaires : A contrario, si vous fermez plus que vous n’ouvrez, vous gaspillez la puissance de l’accélérateur qui va s’époumoner à pousser de l’eau à travers des robinets fermés, c’est idiot, mieux vaut diminuer la puissance de la pompe (réglage très simple, et économie d’électricité). Cela me semblait logique, mais apparemment c’est faux, et c’est l’inverse qui se passe : une pompe se fatigue à pousser dans le vide, et elle aime bien pousser quand on lui résiste, elle a même été faite pour cela.

Messages

  • Bonjour,

    Ce n’est pas si simple que cela.
    Pour bien réaliser un équilibrage hydraulique de réseau de chauffage il est nécessaire.
    - de calculer les déperditions des locaux
    - calculer le débit nécessaire à chaque émetteur.
    - calculer la position de réglage du té,coude ou vanne de réglage en fonction de sa perte de charge et aussi en fonction des autres organes d’équilibrage.

    Je vous félicite de parler de l’équilibrage surtout que cette technique est génératrice d’économies d’énergie ; entre 8 et 15 % en moyenne et elle a été reconnue par le Grenelle 2 par l’obtention d’une fiche Certificat d’Économies d’Énergies. M gérant FICHOT
    site SFERHY
    www.sferhy.com

  • Bonjour,
    J’aurais une question à vous poser,
    Dans mon appartement, j’ai une installation de chauffage central au gaz avec cinq radiateurs et un thermostat d’ambiance dans la salle à manger qui est réglé sur 19°.
    Dans ma chambre, la température ne monte qu’à 10 ou 12° car quand la salle arrive à température, le thermostat coupe la chaudière ; je précise que les dépanneur qui sont venus m’ont dit d’augmenter le chauffage, (ce qui ne change rien).
    Sur le radiateur de la salle il y a un robinet normal que je ne dois pas fermer (d’après le technicien de Véolia) et sur les autres des robinets thermostatiques.
    Que puis-je faire comme réglage s’il vous plait ?

    • Quelques notions pour votre compréhension, et celle des éventuels lecteurs ("notions" qui ne prétendent pas à la précision et à l’excellence de l’expertise d’un professionnel) :

      - quand on a des robinets thermostatiques, il faut toujours conserver UN robinet "classique", parce que si tous les robinets thermostatiques se ferment en même temps, la pompe de la chaudière pousse de l’eau dans des tuyaux fermés, et ça la grille.

      - si la sonde qui permet au système d’adapter la chauffe est dans le séjour, c’est justement logique que ça soit le radiateur de cette pièce-là qui ne soit pas régulé par thermostat

      - et donc votre problème est bien un problème d’équilibrage : il faudrait tout d’abord que vous ouvriez au maximum le té de retour du radiateur de la chambre qui est trop fraîche, et éventuellement que vous fermiez relativement le té de retour du radiateur du séjour.

      Dans l’idéal, moins on ferme les tés, mieux ça vaut (pas la peine de fatiguer la pompe à pousser dans des tuyaux à moitié fermés). Mais si le séjour est trop favorisé, et qu’en plus cela fausse le comportement de la régulation, il faut le faire.

      Comme décrit dans l’article, l’équilibrage ça se fait huitième de tour par huitième de tour, quitte à y revenir tous les trois jours jusqu’à ce qu’on soit content. Soyez patient, en tout cas votre problème va se résorber.

      Une possibilité toutefois : il se pourrait que le radiateur de la chambre soit gêné par une quelconque saleté à l’intérieur, qui gêne la circulation du fluide. Si un plombier passe par là, ou si vous êtes bricolo, vous pourriez tenter de faire une chasse de ce qu’il contient, en ouvrant le 2e exutoire bas du radiateur, en face d’un seau, avec moult serpillières et précautions. Mais ne faites cela que si le reste ne marche pas bien.

  • Je viens de lire votre très bon article sur "L’équilibrage des installations de chauffage".
    J’ai une question concernant l’installation d’un radiateur de chauffage central de la marque "Bodner et Man".
    Sur leur schéma d’installation il indique de poser le robinet d’arrivée d’eau chaude en bas (donc a priori à l’envers) ?
    Votre avis.

    Merci par avance pour votre réponse.
    Cordialement.

  • Bonjour,

    Est-ce que l’équilibrage est une solution applicable à tous les cas ? Chez moi, il y a la moitié de la maison qui a été rénovée et les murs ont été isolé par le fait même. Par contre, la partie nord de la maison n’a subit aucune rénovation majeure, ne profite d’à peu prêt pas de soleil et les murs ne sont pas isolés.

    Dans ce cas-ci, les pièces rénovées se réchauffent plus rapidement (lorsqu’elles ont besoin de l’être) mais se refroidissent beaucoup plus lentement que les pièces non-rénovée. Ceci à pour effet de créer un grande différence de température entre les pièces (toutes au rez-de chaussé, soit dit en passant).

    J’aimerais avoir votre avis sur la solution que j’ai trouvé :

    J’ai "zoné" mon système de chauffage en installant des valves motorisées sur les radiateurs (à l’exception de deux radiateurs). Ces valves sont contrôlées individuellement par des thermostats dans chacune des pièces. Dès qu’il fait trop froid dans une pièce, la valve s’ouvre et active la chaudière et la pompe. Je termine l’installation d’ici quelque jours, j’ai bien hâte de voir les résultats de mon système.

    Une solution relativement coûteuse, certes, mais qui devrait me permettre d’avoir une température confortable partout dans la maison et de baisser facilement la température de certaines pièces lorsqu’elle ne sont pas occupées.

    • Et bien, comme vous le dites, votre solution est coûteuse. Elle est aussi plus complexe et plus susceptible de pannes. Un équilibrage, musclé sans doute, vous aurait permis de fortement réduire l’apport de fluide dans les parties bien isolées et bien exposées, et de favoriser vivement les autres endroits, en attendant que quelqu’un se rende compte chez vous qu’au nord, il fait un peu froid aussi. Et il vous aurait coûté un peu de temps et de tâtonnements, mais rien d’autre.

  • Bonjour,
    ma question est très simple : j’ai deux radiateurs espacé d’environ 2m, montés en parallèle un chauffe et pas l’autre, pourquoi ?.
    Au début je pensai avoir une bulle d’air dans le circuit ou de l’air tout court, mais non ( 4 purges) et donc : please help me !
    Cela peut il venir du robinet thermostatique du radiateur ?
    J’ai aussi essayé de fermer celui du radiateur d’accoté mais rien y fait, bref je tourne en rond. Une indication ou un renseignement serais bienvenu.

    • Je m’étonne que vous posiez la question : mon article ci-dessus explique justement qu’il n’y a pas que le bouton d’en-haut, mais il y a aussi une vanne de réglage à la sortie du radiateur, et je l’illustre avec des photos.

      Si votre vanne de sortie est fermée ou trop fermée, vous pourrez la rouvrir, mais faites-le quart de tour par quart de tour, de peur de dérégler l’installation. Pour bien faire, vous devriez refermer d’un quart de tour le radiateur qui marche pour pouvoir ouvrir d’autant celui qui ne fonctionne pas : peut-être qu’un précédent occupant a fait ce réglage parce qu’il mettait un meuble devant le radiateur ?

      Autre possibilité, votre radiateur contient des saletés, qui se sont agglomérées et bouchent soit son arrivée, soit sa sortie. En ouvrant totalement le té de retour pour le remettre dans sa position initiale, vous arriverez peut-être à refaire partir les saletés, mais elles reviendront, et on ne sait pas où. Il est alors préférable de purger complètement le radiateur, en l’isolant d’abord, en l’ouvrant par le bas du côté non raccordé, puis après une première vidange, en faisant une chasse en ouvrant brièvement l’admission, puis de même avec le té de retour.

      A ne faire que sûr de soi, avec les outils adaptés, du temps devant soi, des bassines et plein de serpillières ! Et attention au fluide de chauffage, qui tache irrémédiablement les vêtements, mais aussi les moquettes, les papiers peints et les peintures non lavables.

  • Bonjour,
    le débit d’une pompe centrifuge et l’intensité I en ampère consommé par le moteur de la pompe sont dans des rapports inverses.
    C’est contre intuitif mais il suffit de consulter les courbes caractéristiques des constructeurs.
    En bref pour une pompe donnée ,si vous fermez des vannes dans un circuit,la pression au refoulement de la pompe va augmenter et le débit
    massique va baisser puisque vous augmentez les pertes de charges dans le réseau.
    Puisque le débit baisse ,l’intensité absorbée par les bobinages du moteur diminue et le moteur électrique se repose !!!
    Par contre le risque en fonctionnant à debit nul ou très faible est d’ordre mécanique(problèmes de lubrification des garnitures et de la turbine de la pompe)

  • bonjour depuis que le chauffagiste est passé et a ajouté un bouton de radiateur dans le bas a droite le radiateur ne chauffe plus au milieu et en bas comme si le fluide ne passait plus dans le radiateur puis je démonter ce bouton qui ne sert visiblement a rien comment faire pour retrouver un radiateur fonctionnel merci pour la réponse

  • 1) Les circulateurs de chauffage sont des pompes centrifuges.

    Par conception elles sont en mesure de fonctionner avec la sortie fermée.c’est ce qui fait leur intérêt dans des installations ou le débit doit pouvoir être modifié à la hausse ou à la baisse.c’est une technologie parfaitement adaptée à la régulation.

    Equilibrer un réseau de chauffage c’est modifier le débit général qui circule dans le réseau. In fine si vous fermez tous les radiateurs, c’est comme si vous bouchiez la sortie de la pompe. Ca tombe bien puisque c’est dans cette configuration que le moteur electrique du circulateur consomme le moins !!(pour des raisons d’intensité dans les enroulements du moteur).

    Dans cette configuration

    • J’espère commencer à comprendre, et je viens de retoucher mon article pour me rapprocher de ce que vous expliquez.

      J’ai peut-être une autre analogie qui sera comprise par les lecteurs passionnés de nos considérations philosophiques : tout ça, c’est un peu pareil que les voitures avec un très gros moteur qui ne consomment pas beaucoup plus que le même modèle avec une petite motorisation, à vitesse égale. Bon ça vaut pas grand chose, mais ça donne à penser.

  • J’ai des radiateurs en fonte alu, Je suis obliger de purger 2 a 3 fois par semaine

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