LE RECYCLAGE ET LE BOUCLAGE DE LE C

LE RECYCLAGE ET LE BOUCLAGE DE L’E. C. S. J-M R. D-BTP 2006 1

Généralités Calorifugeage des conduites d’ECS Traçage par ruban chauffant Recyclage par pompe incorporée - circuit de bouclage classique Circuit de bouclage classique Débit de bouclage Recyclage et bouclage assurés par une seule pompe Recyclage assuré par pompe incorporée et bouclage classique Recyclage et bouclage assurés par une seule pompe Étude hydraulique de la boucle Équilibrage de la boucle Remarques sur la pompe de bouclage Réchauffeur de boucle 2

Généralités Désordres Quand de l’eau chaude sanitaire stagne dans les tuyauteries, elle se refroidit. Ceci nécessite de puiser une quantité d’eau froide plus ou moins importante après ouverture du robinet avant d’obtenir de nouveau de l’eau chaude. Différentes raisons peuvent être à l’origine de ce désordre : • un défaut d’isolation de la conduite d’eau chaude sanitaire, • un surdimensionnement de la conduite d’eau chaude sanitaire par rapport au débit des points de puisage, • une distance élevée entre les points de puisages et le stockage. 3

Généralités Solutions A ces désordres peuvent être apportés plusieurs solutions : • une isolation accrue des conduites d’eau chaude sanitaire, • un traçage des tuyauteries par ruban électrique chauffant placé entre la canalisation et le calorifuge, • un bouclage hydraulique avec pompe de bouclage assurant la circulation continue de l’eau chaude sanitaire et le maintien de la température de consigne. Remarque: Les différents remèdes peuvent être conjugués. 4

Calorifugeage des conduites d’ECS calorifugeage Un calorifugeage des conduites d’ECS correctement effectué avec un matériau approprié (à ne pas confondre avec les isolants anti-condensation) limite considérablement les fuites thermiques. Alimentation eau de ville 5

Traçage par ruban chauffant traçage Le traçage par ruban chauffant doit permettre un maintien de température de l’ECS aux environ de 50 °C. Certains modèles de cordons chauffants peuvent être régulés de telle façon que la température de l’ECS soit relevée temporairement à 65°C afin de détruire les légionnelles. Alimentation eau de ville 6

Recyclage par pompe incorporée - circuit de bouclage classique Pour l’accumulation ou la semi-accumulation, une pompe de recyclage incorporée au préparateur garanti les conditions d’homogénéité d’une température stable lors d’un soutirage maximal. Une pompe de bouclage assure dans la boucle de retour le maintien de la température de puisage. Alimentation eau de ville 7

Circuit de bouclage classique On assure le recyclage en utilisant la pompe de bouclage. Un bipasse limite le débit de bouclage à ce qui est nécessaire à l’entretien Alimentation eau de ville 8

Pertes thermiques dans les tuyauteries On peut déterminer ces pertes avec une précision suffisante en utilisant les ordres de grandeur suivants : ( pour un écart de température de 40 K entre l’eau et l’ambiance ) TYPE DE MATERIAUX PERTES THERMIQUES W/ml Cuivre nu Acier nu Tube calorifugé 20 W/ml 2 x Ø intérieur 10 W/ml Pour un écart différent de 40 K, on applique une règle de trois. Exemple: 10 ml de tube acier nu de 33/42 Valeur des pertes = ECS = 55 °C 10. ( 2. 33 ). ( 55 – 20 ) 40 AMB = 20 °C = 577, 5 W 9

Débit de bouclage Débit destiné à compenser les pertes thermiques totales de la distribution. Qbouclage ( m 3/h) = p (k. W) (K). 1, 163 où (p) est la valeur des pertes et la chute de température admise entre le départ et le point de puisage le plus éloigné (de l’ordre de 5 K). Ce débit s’avère généralement si faible qu’il n’y a aucun inconvénient dans la pratique à l’augmenter. Souvent on ne trouve pas de pompes adaptées à de si petits débits. Débit par tronçon : Le débit dans un tronçon sert à compenser les pertes thermiques du tronçon lui-même ainsi que de tous les tronçons situés en aval. Le débit total de bouclage doit être réparti à chaque dérivation du circuit au prorata des pertes thermiques observées en aval du point de dérivation. Ceci implique un équilibrage du bouclage qui sera réalisé au moyen des vannes de réglages placées sur les retours de chaque boucle. 10

Recyclage et bouclage assurés par une seule pompe Pompe de bouclage Régulation primaire Équilibrage des colonnes Alimentation eau de ville 11

Recyclage assuré par pompe incorporée et bouclage classique Pompes de bouclage Régulation primaire Équilibrage des colonnes Alimentation eau de ville 12

Recyclage et bouclage assurés par une seule pompe Pompe de bouclage Régulation primaire Équilibrage des colonnes Alimentation eau de ville 13

Étude hydraulique de la boucle Dimensionnement des conduites : Les conduites de distribution et de bouclage sont dimensionnées de la même manière que les conduites de chauffage, en respectant les mêmes vitesses limites. Hauteur manométrique de la pompe de bouclage : C’est la somme des pertes de charges sur le circuit le plus défavorisé calculé pour le débit de bouclage et non pour le débit de puisage. Hors puisage, les pertes de charges dans les conduites de distribution sont très faibles (quelques mm. CE/ml). Dans les conduites de bouclage, les pertes de charges sont comparables à celles des circuits de chauffage (de 10 à 20 mm. CE/ml). 14

Équilibrage de la boucle Le principe de l’équilibrage des boucles de distribution d’ECS est tout à fait comparable à celui des conduites de chauffage. Les organes de réglage sont disposés sur le retour de la boucle de manière à ne pas perturber les puisages. Le déséquilibre hydraulique se manifeste en l’absence de puisage par l’impossibilité de maintenir la température aux points de puisage les plus éloignés. Pour y remédier, il faut limiter les débits dans les branches les plus favorisées. Le surdimensionnement de la pompe de bouclage favorise l’équilibrage des différentes boucles en augmentant l’autorité des vannes de réglages. 15

Remarques sur la pompe de bouclage De même que les organes d’équilibrage, la pompe de bouclage est située sur le retour afin de ne pas avoir à supporter les débits de puisage qui sont bien supérieurs aux débits de bouclage. Pendant les puisages, les pertes de charges dans les tronçons de distribution augmentent considérablement risquant ainsi d’inverser le débit de la pompe de bouclage. Afin d’éviter ce phénomène, un clapet anti-retour est installé en série sur la pompe. Remarque importante : La présence du clapet anti-retour peut engendrer un débit nul sur la pompe de bouclage aux heures de pointes. Ceci ne gêne en rien le fonctionnement du système. 16

Réchauffeur de boucle L’eau de retour de boucle est réintroduite soit en amont soit en aval du système de chauffe. Ceci tend à abaisser la température de distribution. Afin de compenser cette chute de température, il peut être placé un traceur chauffant sur la boucle de retour. traceur 17