Les vannes thermostatiques

Les vannes thermostatiques                   

 

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

Éléments d'une vanne thermostatique : Sonde de température ou bulbe thermostatique (poche de gaz). Poignée de réglage pour fixer le point de consigne. Tige de transmission. Ressort de rappel. Clapet de réglage.

Généralement, la sonde de température (ou bulbe thermostatique) est logée dans la poignée de la vanne. Cette sonde est composée d'un liquide, d'un gel ou d'un gaz qui se dilate ou se contracte en fonction de la température qui l'environne.

Des repères de consigne sont repris sur la poignée de la vanne (*, 1, 2, 3, 4, 5). En général, la consigne 3 correspond à plus ou moins 20°C et *, au maintien "hors gel".

La position du clapet de réglage est déterminée par l'équilibre entre la poche de gaz et le ressort de rappel : lorsque la température mesurée est inférieure au point de consigne, le bulbe thermostatique se contracte, le ressort entraîne une ouverture du clapet de réglage et le débit est augmenté dans le radiateur. L'inverse se produit quand la température mesurée est trop élevée.

LES ERREURS DE MANIPULATION COURANTES

Comprendre ce principe de fonctionnement, c'est éviter les erreurs de manipulation :

Exemples. Dans un local inoccupé, la consigne des vannes thermostatiques a été réglée sur *. A l'arrivée des occupants, le chauffage ne sera pas relancé plus rapidement si l'on met la consigne sur 5 que sur 3. En effet, dans les deux cas, le bulbe thermostatique mesure un écart de température important entre sa consigne et la température ambiante et le clapet de réglage de la vanne est ouvert en grand. Le risque, en plaçant la consigne de température sur 5, est de chauffer le local en permanence à 24°C, voire plus. Dans un local occupé, l'expérience des occupants montre que la bonne température est atteinte avec une consigne de 3. Un jour, la température intérieure est insuffisante. Dans ce cas, cette dernière ne sera par améliorée si la consigne est mise sur 4. En effet, s'il fait trop froid alors que la consigne n'a pas été modifiée, la vanne est déjà ouverte en grand et le débit dans le radiateur est déjà maximal. Le coupable n'est donc pas la vanne mais plutôt la régulation centrale qui, par exemple, envoie de l'eau trop froide. Mettre la vanne sur 4 n'augmentera pas le débit du radiateur. Par contre, lorsque la régulation centrale sera corrigée, le local sera surchauffé. Le raisonnement inverse est aussi valable : si, subitement, il fait trop chaud (par exemple, à cause de l'ensoleillement), mettre la vanne sur 1 ne changera rien puisque le clapet de la vanne est en principe déjà fermé. Par contre, si on laisse les vannes sur cette consigne, la relance matinale ne pourra se faire puisque les clapets se fermeront rapidement.

 En conclusion

Une vanne thermostatique n'est pas un interrupteur. La consigne d'une vanne doit être réglée à la température de consigne voulue par les occupants. A partir de ce moment, la vanne va travailler toute seule pour maintenir cette consigne.

Mettre la vanne sur 5 ou sur 1 si on a trop froid ou trop chaud ne sert à rien et risque de conduire à une surconsommation ou à un inconfort.

Quelle consigne ?

Ou pourquoi la plupart des vannes ne sont-elles pas graduées en °C (16, 18, 20, 22, 24°C) ?

Tout dépend de la capacité de la vanne à mesurer de façon fidèle la température ambiante du local. La vanne est inévitablement influencée par la chaleur dégagée par le radiateur, par la température de son eau, par le rayonnement froid d'un mur, ...

De plus, assurer 20°C en hiver demande le passage de plus d'eau chaude qu'assurer 20°C en mi-saison. Du moins si la température de l'eau de chauffage n'est pas régulée en fonction de la température extérieure.

C'est ainsi que 20°C de température ambiante correspondra à une consigne de 3 pour une vanne, à une consigne de 2,5 pour une autre, à une consigne de 3,5 pour une troisième. D'une manière générale, la consigne de base assurant le confort dans des bureaux, des classes, ... est de l'ordre de 3.

EMPLACEMENT DES VANNES THERMOSTATIQUES

Les vannes thermostatiques doivent mesurer une température la plus représentative de la température réelle du local. La tête de la vanne, comprenant l’élément thermostatique, ne doit pas être échauffée par le corps de chauffe. On peut repérer comme influences parasites :

• les coins de murs,
• l’air chaud s’élevant des tuyauteries ou du radiateur,
• un radiateur épais,
• des tablettes ou caches décoratifs,
• des tentures,
• …

Si les conditions adéquates ne sont pas réunies, il sera nécessaire d’utiliser des vannes thermostatiques avec bulbe à distance.

Positionnements incorrects et corrects d'une vanne thermostatique.

TYPES DE VANNE THERMOSTATIQUE

Ci-dessus est présenté le fonctionnement d'une vanne thermostatique de base dont le réglage de la consigne est laissé à l'entière responsabilité de l'occupant du local.

Les vannes peuvent présenter des fonctionnalités complémentaires. On retrouve ainsi :

	Modèle standard avec sonde thermostatique et réglage libre incorporés.
	Modèle avec sonde thermostatique séparée (pouvant être placée à distance) et réglage libre incorporé.
	Modèle standard avec sonde thermostatique séparée (pouvant être placée à distance) et réglage libre à distance.
	Modèle à horaire programmable : une résistance électrique sur pile et commandée par horloge trompe la vanne qui se referme en période d'inoccupation.
	Modèle avec préréglage du débit pour équilibrer les différents radiateurs.
	Modèle institutionnel avec bague antivol (l'organe de fixation n'est pas accessible à l'occupant) et blocage de la plage de réglage.
	Modèle institutionnel avec réglage bloqué et inaccessible pour l'occupant.

COÛT DES VANNES

Voici l’ordre de grandeur de prix des équipements de régulation des locaux, prix catalogue, HTVA.

Pour les vannes thermostatiques, il faut rajouter un coût d'environ 10 € pour le corps de vanne (qui doit de toute façon exister) ou 15 € pour un corps de vanne avec organe d'équilibrage intégré.

Description	Prix approximatif € HTVA
Élément thermostatique standard	13 .. 18
Élément thermostatique avec bulbe à distance	24
Élément thermostatique institutionnel	25
Élément thermostatique institutionnel avec bulbe à distance	31
Élément thermostatique institutionnel avec environnement critique	30
Élément thermostatique avec bulbe et réglage à distance	65 .. 70
Élément thermostatique programmable	117
Régulation de température ambiante par vanne 2 voies
Régulateur digital de température ambiante avec horloge	180
Servomoteur	52
Corps de vanne 2 voies ( 3/4’’ )	15
Montage mural, avec sonde à distance