Applications et solutions - Eau chaude

11.1 Système de circulation

Les systèmes de circulation maintiennent les températures de l’eau chaude dans l’approvisionnement en eau chaude en pompant continuellement l'eau chaude des points de soutirage vers l’accumulateur. Ainsi, même lorsque l’eau de boisson n’est pas soutirée régulièrement, les systèmes de circulation permettent de bénéficier d’une eau de boisson impeccable. Cela entraîne cependant des pertes de pression et pertes de chaleur supplémentaires dans la distribution d’eau chaude. En outre, une circulation défectueuse de l’eau chaude peut entraîner un refroidissement inacceptable de l’accumulateur, pour les raisons suivantes p. ex.:

• Insuffisance de l’isolation thermique des conduites de circulation

• Vitesse d’écoulement trop élevée à l’entrée dans l’accumulateur

• Erreur de dimensionnement de la pompe à circulation

Un circuit de circulation est constitué du circuit de circulation d’eau chaude et de la pompe à circulation. Le circuit de circulation d’eau chaude se compose des conduites de circulation associées aux régulateurs de circulation. Les régulateurs de circulation assurent l’application des consignes de température par une compensation thermique et hydraulique. La pompe de circulation fonctionne en continu. Son moteur est souvent peu énergivore et à vitesse régulée. Les pompes de circulation à vitesse régulée règlent elles-mêmes la vitesse requise par une mesure de la différence de pression du côté aspiration ou pression.

11.1.1 Conduites de circulation

Les conduites de circulation doivent être isolées thermiquement, en sachant que dans la majorité des cas, ce sont les deux types d’installation suivants qui sont utilisés:

Type d’installation	Photo	Description
Système conventionnel		La conduite d’eau chaude PWH et la conduite de circulation PWH-C sont posées et isolées séparément. Perte de chaleur: env. 12 W/m
Système tuyau-contre-tuyau		La conduite d’eau chaude PWH et la conduite de circulation PWH-C sont posées dans la même isolation thermique. Le système tuyau-contre-tuyau convient pour des tuyaux de petit diamètre jusqu’à un max. de 40 mm PWH ou 15 mm PWH-C. Pour les diamètres plus importants, il n’est plus possible de réaliser une isolation thermique optimale. Perte de chaleur: env. 7 W/m

Types d’installation pour la circulation d’eau chaude

11.1.2 Pompes de circulation

La pompe de circulation brasse l’eau chaude en continu dans la circulation d’eau chaude. Pour un rendement énergétique efficace, il faut choisir le réglage adéquat pour la pompe de circulation. La consommation d’énergie est fonction des paramètres suivants:

• Volume de refoulement

• Rendement

• Durée de marche

• Pertes de charge dans la circulation d’eau chaude

Une pompe de circulation inefficace ou incorrectement dimensionnée consomme beaucoup d’énergie et peut entraîner des dysfonctionnements, voire endommager l’approvisionnement en eau chaude. C’est ainsi par exemple que la consommation d’énergie s’accroît considérablement lorsqu’une pompe de circulation à vitesse constante est associée à des régulateurs de circulation thermiques ou électroniques.

On distingue les modes de fonctionnement suivants pour les pompes de circulation:

Mode de fonctionnement	Symbole	Description
Vitesse constante		La vitesse d’une pompe de circulation est réglée à une valeur constante, manuellement ou par un signal émis par une commande externe. Le réglage de pression de la pompe de circulation est désactivé. Ce mode de fonctionnement est à éviter.
Pression constante		La pression de refoulement de la pompe de circulation est réglée à une valeur constante. En cas de besoin, la pompe de circulation adapte sa vitesse pour changer le débit volumique dans la circulation d’eau chaude. Ce mode de fonctionnement peut être utilisé pour toutes les applications.
Pression proportionnelle		La pression de refoulement de la pompe de circulation est une fonction linéaire du débit volumique dans la circulation d’eau chaude, la pente de la fonction pouvant être réglée. En cas de besoin, la pompe de circulation adapte sa vitesse et sa pression de refoulement pour changer le débit volumique dans la circulation d’eau chaude. Par rapport au fonctionnent à pression constante, cela permet de réduire la performance de la pompe. Ce mode de fonctionnement présente des avantages dans l’approvisionnement en eau chaude, où les pertes de charge sont élevées.

Différents modes de fonctionnement des pompes de circulation

11.2 Ruban chauffant

Dans l’approvisionnement en eau chaude, les rubans chauffants permettent de maintenir un tronçon de conduite à une température élevée. Pour les petites conduites de distribution d’eau chaude, le ruban chauffant fait l’affaire au lieu d’une circulation d’eau chaude. Parmi les autres applications du ruban chauffant, on compte la protection contre le gel des conduites qui lui sont exposées.

Les rubans chauffants sont montés sur la face inférieure des conduites et sont raccordés à une unité de commande. L’unité de commande sert à régler les heures d’activation et la puissance du ruban chauffant. Pour éviter une surchauffe, les rubans chauffants sont autorégulants, c’est-à-dire qu’ils réduisent la puissance de chauffe lorsque la température des conduites augmente, sans intervention extérieure.

Les rubans chauffants sont peu encombrants. Un autre avantage réside dans le fait que l’on peut se passer de la compensation de pression lorsque les conduites de circulation sont de différentes longueurs. Inconvénients:

• Coûts d’énergie

• Accroissement de la pression pour des conduites fermées

• Pas de régulation directe de la température de l’eau chaude

• Réparations onéreuses en cas de panne

Les rubans chauffants sont une installation électrique dans la distribution d’eau de boisson; ils doivent être montés par un électricien et être dotés d’un marquage qui les rend visibles de l’extérieur en tant que tels.