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Installations multichaudières à découplage hydraulique
- bouteille casse-pression -
de Harald Zeger
Pour une installation multichaudière, l'intégration hydraulique correcte de toutes les parties de l'installation constitue la condition préalable au bon fonctionnement du circuit séquentiel. Le technicien doit avoir des connaissances de base
en la matière sinon il peut lui être reproché le mauvais fonctionnement de
l'installation.
Le découpleur hydraulique, appelé aussi bouteille «Casse pression", offre la possibilité d'un montage hydraulique d'installations multichaudières et de leur intégration dans le sytsème de distribution d'énergie.
Données du problème
Plusieurs chaudières sont montées en parallèle pour la production d'énergie (circuit primaire) afin de fournir la chaleur
conformement à la demande exprimée. Cette Chaleur est distribuée ou consommée en fonction des besoins
et de l'utilisation pour la distribution d'énergie (circuit secondaire). Suite à cette demande d'énergie variable, il découle des débits volumiques variables des deux côtés.
Production d'énergie
Volume chaudière 1: 0 ou 100%
Volume chaudière 2: 0 à 100%
etc etc,
Distribution d'énergie
Volume circuit de chauffage 10 - 100 %
Volume circuit de chauffage 20 - 100 % etc. etc.
Il faut donc assurer un débit minimal pour la production malgré des débits volumiques variant fortement ainsi qu'une séquence de chaudière adaptée à la demande. Af in de remplir ces
conditions, l'intégration d'un découplage hydraulique ou d'une ligne de compensation hydraulique - appelée aussi bouteille
'casse pression " - s'est avérée ces dernières années comme une solution pratique et
avantageuse.
En principe on peut se représenter le découpleur hydraulique comme un 'régulateur" où est garanti un libre écoulement des dèbits de chaleur Al, A2 ou
B2, Bl..
Structure de la bouteille
La bouteille est en principe un tuyau vertical, dont le diamètre est trois fois supérieur à celui des conduites raccordées. On obtient ainsi un très net ralentissement de la vitesse de courant dans cette partie (selon la norme VDMA* elle doit être
Í
0,2 m/s. La chute de pression se produisant est si faible qu'elle peut être laissée
pour compte. De cette façon, le départ et le retour sont entièrement séparés sur le plan hydraulique, ce qui ne serait pas le cas pour une simple conduite bipasse.
Il doit y avoir un écart minimal de 3 diamètres de bouteille entre les points A et B. Un montage vertical est prescrit afin d'éviter toute circulation thermique entre A et B. La formation de stratification, comme pour un chauffe-eau, empêche un écoulement préjudiciable.
Un dispositif d'aération placé surla face supérieure est nécessaire en raison de la faible vitesse d'écoulement dans la bouteille et de sa position de montage verticale. Une bouteille peut également servir à recueillir les dépôts. Pour ce faire, il faut suffisamment d'espace en dessous de l'ouverture d'entrée du retour de circuit de chauffage, une vanne terminale rapide doit être placée pour le nettoyage.
Exigences sur la conception hydraulique de l'installation
Chaque chaudière doit ètre équipée d'un circulateur. La quantité totale de production dans le circuit primaire doit correspondre au moins à celle des circuits de chauffage, afin qu'il n'y ait pas d'ajout par le découpleur une fois la température de retour minimale atteinte, car c'est le seul moyen de garantir une mise à disposition de la température d'eau de chaudière la plus élevée pour les circuits de chauffage - si nécessaire
[2].
Du côté de la distribution d'énergie, chaque circuit de chauffage doit être muni
de vannes à trois voies. Ceci permet au système de s'adapter à la demande d'énergie et d'obtenir
les différents débits volumiques qui en découlent.
Points de vues techniques de régulation
Pour les systèmes de régulation des consommations d'énergie, on peut sélectionner au choix une régulation de température de départ variable selon les conditions atmosphériques, une régulation de température ambiante ou une régulation constante de température de
départ.
Il est par contre très important que la consigne de température de départ du chauffage soit mise à disposition et qu'une sélection de la plus forte demande de tous les circuits de régulation raccordés ait
lieu.
Cette température maximale de température de départ de chauffage est nécessaire pour couvrir la demande la plus élevée du circuit de chauffage critique.
La consigne effective pour la chaudière s'obtient à partir de la demande maximale de consommation d'énergie plus une augmentation prédéfinie (5 - - 10 K). Cette augmentation sert à couvrir d'éventuelles déperditions caloriques dans la distribution d'énergie.
Consigne production = consigne maxi consommation + augmentation
Le circuit de production d'énergie comprend les critères habituels d'asservissement de chaque équipement (p.ex, temporisation à l'enclenchement et au déclenchement / temps minimal d'enclenchement et de déclenchement; permutation de l'ordre d'enclenchement des brûleurs en fonction de la durée de fonctionnement ou d'un défaut)
Le montage de la sonde de température du circuit de production est déterminant, deux solutions sont envisagées;
1 . La sonde de température est montée dans le 'secteur de la tète", à savoir dans la zone d'écoulement du découpleur hydraulique.
2. Sur deux sondes de température - l'une placée en amont du découpleur hydraulique, l'autre en aval - une seule est utilisée comme sonde de grandeurs réglées, c'est-à-dire que
1'une est montée selon le statut «demande d'énergie' ou "pas de demande d'énergie'.
Par exemple, en phase occupation régulation sur la sonde aval, en phase de réduction sur la sonde amont.
Bibliographie (en langue allemande)
(1) Fiche VDMA* (Fédération Allemande des Constructeurs de Mach nes) 24770 (sêquences de chaudière)
(2) W.Parma Installations multichaudières avec ligne de compensation hydraulique (HLH, octobre 1988)
[*
Verein Deutscher Maschinenbauanstalten (Fédération Allemande de Constructeurs de Machines)]
Source SiBT
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