mercredi 6 août 2014

Réglage du débit des nourrices pour plancher chauffant Caleosol



Calcul de débit pour un plancher chauffant


Réglage débit nourrice débit plancher chauffant
Réglage du débit d'une nourrice plancher
chauffant équipée d'un moteur (Station de mélange)
utilisée pour réduire la température d'une
chaudière haute température
En l'absence de données précises sur les déperditions par pièces, on prend comme hypothèse que le plancher devra à un moment donné pouvoir délivrer 100w//m². 100w/m² est en principe la puissance maximale qu'un plancher chauffant peut délivrer en respectant les normes de chauffages européennes. Nous rappelons que les puissances nécessaires dans le cadre de la RT2102 sont de l'ordre de 60w/m².
Si on prend une boucle de 12m² et une loi d'eau de 5°, c'est à dire que l'eau de retour sera 5° moins chaude que l'arrivée d'eau, il faut calculer le débit permettant d'obtenir la puissance pour 12m², soit  12*100= 1200w soit 72 000w/minute pour calculer le débit en litres/minute (72000= 1200 x 60 secondes dans une minute)

Un litre par minute de débit avec une perte de 5° permettra de produire 20 900 w/minutes
(20 900 = 5°c *1000 cc/litre * 4,18 Joules/cc)

Le débit pour une boucle de 12m² sera donc de 72 000/ 20 9000 soit environ 3,5 litres / minute. Ce débit est admissible pour les tuyaux de 12 et tuyau de 16. Par contre, pour du tuyau de 12, il faudra s'assurer que la pompe peut délivrer au moins 80 Kpa en perte de charge. C'est très courant pour les pompes de chauffage, mais il faut mieux vérifier.
En récapitulatif: Débit maxi par boucle = Taille de boucle en m² *100*60/ 20 900 en litres / minutes
Vous pourrez trouver la taille de la boucle soit avec le plan livré avec votre installation soit en prenant la taille de la pièce si une boucle = 1 pièce. En général, les plombiers écrivent ça sur les nourrices



Comment calculer le débit par boucle de plancher chauffant?

Ces calculs sont spécifiques aux planchers chauffants caleosol avec un pas de 19 à 20cm mais vous pouvez les adapter à votre cas.

On prend la longueur réelle dans le sol de chaque boucle (les morceaux hors sol ne comptent pas), par exemple 50 m que l'on divise par la longueur d'une boucle de 12m² soit 67m et que l'on multiplie par 3,5 l/min soit 50/67*3,5 = 2,6 l/minute. 3,5 litres correspondant au débit pour la puissance maxi sur 12m².

Oui mais, quid de la température de l'eau? Elle n'a pas d'importance pour le calcul du débit. Elle a de l'importance pour permettre de libérer la puissance. Plus la température sera faible, plus la puissance sera faible. Plus la température sera élevée, plus le plancher pourra se rapprocher des 100w/m² maxi si nécessaire.
Un plancher chauffant travaille à débit constant et à température variable suivant la puissance à délivrer.

Cas particulier des pompes à chaleur pour plancher chauffant

Les pompes à chaleur ont la particularité de fonctionner à débit fixe connu, par exemple 26 litres / minute.
Les calculs de débit devront alors prendre en compte ce paramètre et on devra faire une règle de 3. Si par exemple la somme des débits trouvé est de 22 litres / minutes, Il faudra pondérer chaque débit par un facteur de 26/22 soit augmenter chaque débit  de chaque boucle par un facteur de 1,18

La pompe est-elle assez puissante pour régler votre plancher chauffant

Pompe OEG CPA60/25-80
Si le retour des nourrices est vraiment froid par rapport au départ et si les nourrices sont réglées sur débit maximal, alors vous avez peut-être un problème de débit / puissance au niveau de la pompe.

La plus part des circulateurs (pompes) livrés avec une chaudière ou une PAC sont donnés pour 3  mètres d'eau maximum soit une longueur de 80 mètres de tuyaux.
Seule solution, si votre circuit n'est pas encrassé, passer à une vitesse plus haute sur le circulateur, ajouter un deuxième circulateur en série ou changer de circulateur. 
Une loi d'eau à 10° peut améliorer la chose, mais le plancher sera moins confortable et le départ vers les boucles devra être plus chaud pour compenser.
Circulateur intelligent OEG

Voici un tableau montrant les pertes de charge en bars ou hauteur en mètre d'eau pour un tuyau de diamètre 16 en fonction du débit voulu et de la longueur en mètres. Les cellules en rouge sont celles qui peuvent poser problème avec un circulateur standard de pompe à chaleur ou chaudière.
Pertes de charges en bars ou mètres d'eau en fonction de la longueur et du débit demandé pour un plancher chauffant

Oui mais les vases communicants entre nourrices

Le réglage se fait par itération car ouvrir ou fermer une boucle change le débit des autres boucles. Cas particulier du tuyau de 12, puisque les pertes de charge par boucle sont plus importantes que pour du 16, les nourrices sont beaucoup plus faciles  à régler.

Réglage final des nourrices de plancher chauffant

Le réglage final devra avoir lieu au moment du pic de froid. On pourra corriger à ce moment les débits par pièces en fonction de leurs pertes thermiques respectives et s'assurer que la loi d'eau (5°) est bien respectée.

Mur chauffant et plafond chauffant

Les calculs sont les mêmes que pour un plancher chauffant

Le by-pass pour nourrice

by-pass pour nourrice
By-pass pour
nourrice

Le by-pass pour nourrice est indispensable dans 2 cas
- Utilisation de thermostats. L'utilisation de thermostats peut changer le débit des
autres boucles et donc modifier la  température des pièces non régulées
- Un débit de boucles trop faible. Un débit trop faible peut endommager le circulateur. Un débit trop faible génère en général un bruit de cliquetis.

Le by-pass s'installe sur le collecteur, peu importe sa position. En  général, on l'ajoute à l'opposé de l'arrivée d'eau.
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Point d'attention sur le réglage des collecteurs / nourrices

Le réglage se fait toujours sur le retour en vissant ou dévissant le capuchon en plastique. 
Le départ (débitmètre) doit toujours être ouvert en plein sauf pour isoler un départ. Le débitmètre ne possède pas de possibilité de réglage du débit. C'est un robinet tout ou rien.
L' ouverture en plein se fait en général en soulevant la bague de bridage sinon, il y a un risque de dévissage de la base et de fuite.
On ne ferme le débitmètre que pour isoler une boucle.

Cas particulier des stations de mélange / collecteur avec pompe

Réglage station de mélange pour plancher chauffant
Réglage station de mélange
Collecteur avec moteur
Les stations de mélange / collecteurs avec moteur permet de réduire la température de l'eau en provenance d'une chaudière haute température









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