J-M R. D-BTP

1. LA REGULATION 2006 J-M R. D-BTP

2. Généralités Composants des systèmes de régulation de chauffage et d’ECS Principes de la régulation de chauffage et d’ECS Définitions Courbe de chauffe

3. Généralités Définition Terminologie Notion de boucle fermée Analogie avec le convecteur électrique Application au chauffage central Notion de boucle ouverte Application au chauffage central Notion de boucle ouverte compensée Application au chauffage central

4. Définition Réguler permet : - de maintenir automatiquement à une valeur désirée fixe une grandeur physique soumise à des variations, ou - de faire varier, en fonction d’une loi déterminée, une grandeur physique soumise à la variation d’une ou plusieurs autres grandeurs.

5. Terminologie Point de consigne (hauteur) Grandeur à régler (niveau)

6. Point de consigne Ecart Grandeur à régler (niveau) Terminologie Grandeur perturbatrice

7. Point de consigne Grandeur perturbatrice Terminologie Grandeur de réglage Grandeur à régler (niveau)

8. Actionneur de l’organe de réglage Organe de réglage Grandeur de réglage Organe donneur d’ordre Point de consigne Organe comparateur Grandeur perturbatrice Terminologie Organe détecteur Grandeur à régler (niveau)

9. Actionneur de l’organe de réglage Organe de réglage Grandeur de réglage Organe donneur d’ordre Point de consigne Organe comparateur Grandeur perturbatrice Notion de boucle fermée BOUCLE FERMEE Organe détecteur Grandeur à régler (niveau)

10. Régulation de la température ambiante X grandeur réglée température ambiante mesurée W consigne grandeur de référence température ambiante désirée X W=20°C Z Z grandeurs perturbatrices XW=W - X écart de réglage

11. convecteur électrique résistance chauffante retour neutre phase thermostat Analogie avec le convecteur électrique

12. Grandeur à régler Grandeur de réglage Point de consigne Organe de réglage Organe comparateur donneur d’ordre et moteur Organe détecteur * Analogie avec le convecteur électrique

13. q > PC Analogie avec le convecteur électrique

14. q < PC Analogie avec le convecteur électrique

15. q < PC Analogie avec le convecteur électrique

16. Analogie avec le convecteur électrique BOUCLE FERMEE

17. Application au chauffage central Le brûleur est piloté par l’ambiance La boucle fermée est très longue, l’inertie de l’installation rendra la régulation lente et instable.

18. Application au chauffage central Le circulateur est piloté par l’ambiance La boucle fermée est plus courte mais provoquera des trains de chaleur et une instabilité de la régulation.

19. Application au chauffage central Le débit d’eau de chaque radiateur est piloté par l’ambiance. La boucle fermée est très courte les émetteurs réagiront aussitôt qu’un écart de température d’ambiance sera détecté.

20. Actionneur de l’organe de réglage Organe de réglage Grandeur de réglage Organe donneur d’ordre Point de consigne Organe comparateur Grandeur perturbatrice Notion de boucle ouverte Organe détecteur Grandeur à régler (niveau) Organe détecteur

21. Actionneur de l’organe de réglage Organe de réglage Grandeur de réglage Organe détecteur Organe donneur d’ordre Point de consigne Organe comparateur Organe détecteur Grandeur perturbatrice Notion de boucle ouverte BOUCLE OUVERTE Grandeur à régler (niveau) On observe uniquement la grandeur de réglage et la grandeur perturbatrice.

22. q ext q dép Application au chauffage central L’installation est équipée d’une vanne trois voies. qui règle la température de départ chauffage en fonction de la température extérieure. v3v On ne contrôle pas la température ambiante, la boucle est ouverte. On notera que dans ce système, la régulation agit par anticipation avant que l’ambiance baisse.

23. Actionneur de l’organe de réglage Organe de réglage Grandeur de réglage Organe détecteur Organe donneur d’ordre Point de consigne Organe comparateur Grandeur à régler (niveau) Organe détecteur Grandeur perturbatrice Notion de boucle ouverte compensée Organe détecteur

24. Actionneur de l’organe de réglage Organe de réglage Grandeur de réglage Organe détecteur Organe donneur d’ordre Point de consigne Organe comparateur Organe détecteur Grandeur perturbatrice Notion de boucle ouverte compensée BOUCLE OUVERTE COMPENSEE Organe détecteur Grandeur à régler (niveau) On observe également la grandeur à régler.

25. q ext q amb q dép Application au chauffage central En plus de la température extérieure, on prend en compte la température ambiante, pour peaufiner le réglage de la température de départ au moyen de la vanne trois voies. v3v Ce système permet d’anticiper les déperditions et également de prendre en compte les apports gratuits du local à chauffer.

26. Composants des systèmes de régulation Système de régulation Régulateurs Sonde extérieure Sonde d’ambiance Sonde de température Aquastats

27. M Système de régulation Le système de régulation est composé par : Les sondes ou détecteurs qui donnent au régulateur des informations sur des états ou des valeurs.. Le régulateur qui gère l’ensemble du système à partir des instructions qu’on lui a données et des informations qu’il reçoit. Des actionneurs ou appareils électriques qui sont directement ou indirectement commandés par le régulateur.

28. M Système de régulation Le système de régulation est composé par : Sonde d’ambiance, sonde extérieure, sonde de départ, sonde de retour, aquastat, thermostat… Régulateur de chauffage, d’eau chaude sanitaire, de cascade de chaudières, de climatisation… Moteur de vanne, pompe, brûleur, résistances électriques, ventilateur…

29. Régulateurs

30. Régulateurs Rôle Commander le fonctionnement d’un organe de réglage ou d’un appareil en fonction d’une consigne et de mesures relevées sur le bâtiment et/ou sur l’installation. Action des régulateurs Régulation de la température de départ en fonction de la température extérieure. Régulation de la température de départ en fonction de la température ambiante. Régulation de la température d’un fluide en fonction d’une consigne. Régulation du fonctionnement des générateurs de chaleur en fonction des besoins et ou de la température extérieure.

31. Régulateurs Différents types de régulateurs Numérique. Analogique.

32. Sonde extérieure Sonde extérieure Elle mesure la température extérieure du site. On utilise la variation de sa résistance électrique en fonction de la température pour déterminer la température extérieure. Elles sont en fonction du fabricant de deux types : Thermistance à coefficient négatif (CTN). Résistance à fil bobiné (élément de mesure à signal de sortie linéaire sur toute la plage de mesure). Fil nickel (ex: Ni 1000 = 1000  à 0°C) Fil platine (ex: Pt 100 = 100  à 0°C)

33. Emplacements proscrits. Sonde extérieure Emplacement de la sonde extérieure La placer pour mesurer la moyenne des températures extérieures des façades les plus froides, y compris effet de vent. La placer dans la partie haute de la zone habitée. Placer sur la façade nord ou nord ouest de préférence. Proscrire les façades ensoleillées même le matin (est).

34. Sonde d’ambiance Sonde ambiante Elle mesure la température ambiante du bâtiment. On utilise la variation de leur résistance électrique en fonction de la température pour déterminer la température ambiante. Elles servent : soit d’élément de base au régulateur, soit de correction sur un régulateur en fonction de la température extérieure (possibilité de régler le pourcentage d’intégration de la température ambiante dans la détermination du point de consigne).

35. Sonde d’ambiance Emplacement de la sonde d’ambiance A l’opposé du radiateur, à une hauteur de 1.5 mètre. Dans une pièce sans robinet thermostatique. Sur un mur intérieur de préférence. Sur un mur qui n’est pas exposé au soleil et au courant d’air. Éloignée de 1.5 m de toute source de chaleur.

36. Appareils d’ambiance Ils possèdent une sonde d’ambiance intégrée. On peut effectuer les réglages utilisateurs à partir de ces appareils. Ils fournissent les informations à l’utilisateur par affichage numérique : température ambiante. température extérieure. réglages actuels.

37. Thermostat d’ambiance Thermostat d’ambiance standard Thermostat d’ambiance affichage digital

38. Sonde de température Sondes de température Sonde à plongeur. Sonde à applique. Elles permettent de connaître la température d’un fluide. Applications : Sonde de départ. Sonde de retour. Sonde de température de stockage d’un fluide.

39. Positions de montage conseillées. Proscrire toutes les positions ou il y a risque d’entrée d’eau dans la sonde. Sondes de température d’eau Position des sondes de température

40. Sondes de température d’eau Montage des sondes de température Montage des sondes à plongeur. Prévoir un manchon suffisamment long pour tenir compte de l’épaisseur du calorifuge. Monter de préférence dans un coude. Ne pas monter à contre courant.

41. 100 mm Sondes de température d’eau Montage des sondes de température Montage des sondes à applique: • choisir un emplacement situé sur le tuyau de départ après le circulateur. • décaper le tuyau jusqu’au brillant métallique. • enduire le tuyau de pâte thermoconductrice et fixer la sonde à l’aide du collier de serrage. Si une difficulté de serrage se présentait, utiliser un collier de serrage adapté à la tuyauterie. • Elle peut être posée sur une tuyauterie de diamètre 100 mm maximum.

42. Sondes de température d’eau Préconisation sur l’emplacement des sondes Jamais après un point de mélange, elles doivent toujours être posées après la pompe pour profiter du brassage de l’eau. Posées après le by pass fixe d’un plancher chauffant Elle doivent mesurer la température exacte du fluide et à l’endroit voulu (ex température de retour mini chaudière) Elles doivent toujours être irriguées pour fournir une information correcte.

43. Aquastat standard applique réglage sous le capot Aquastat standard applique réglage externe Aquastats

44. Aquastat limiteur avec réarmement manuel Aquastat à plongeur simple Aquastats

45. Principes de la régulation de chauffage et d’ECS V3V régulée par l’extérieur Brûleur régulé par l’extérieur V3V régulée par l’ambiance Brûleur régulé par l’ambiance Régulation ECS par pompe de charge Régulation ECS par vanne trois voies Régulation de cascade chaudières

46. V3V régulée par l’extérieur Régulation de la température de départ en fonction de la température extérieure agissant sur la vanne 3 voies d’un circuit radiateurs La consigne de la température de départ (Tv) est régulée en fonction de la température extérieure (TA) La relation entre la température de départ et la température extérieure est déterminé par la courbe de chauffe dont la pente est réglable La température de départ est régulée progressivement sans écart permanent par une vanne à siège ou à secteur équipée d’un servomoteur.

47. V3V régulée par l’extérieur Détermination de la loi de correspondance La pente est le rapport entre la variation de la température de départ et la variation de la température extérieure. La pente permet au régulateur de déterminer la température de départ en fonction de la valeur de la température extérieure. Ex: circuit radiateurs dont le régime de distribution est de 75/65 °C, température extérieure de base de -7 °C Calcul de la pente: (75-20) / (20- -7) = 2.03 La forme de la loi de correspondance dépend du type d’émetteur : linéaire pour un plancher chauffant incurvée pour des radiateurs ou convecteurs Sur la génération de régulateurs actuels le paramétrage s’effectue de 2 façons : à partir de la pente (installation individuelle ou petit collectif) à partir de 2 points de la valeur de la loi de correspondance (droite) -5°C et + 15°C (collectif)

48. V3V régulée par l’extérieur Schéma de raccordement Régulateur Appareil d’ambiance Sonde de départ Sonde de retour Sonde extérieure Commande V3V Circulateur

49. V3V régulée par l’extérieur Régulation de la température de départ en fonction de la température extérieure agissant sur la vanne 3 voies d’un circuit plancher chauffant. La consigne de la température de départ est régulée en fonction de la température extérieure 85 °C Le régime de distribution est de 45 °C / 35 °C 45°C Un by pass (BP) permet d’injecter la part de l’eau du retour entrant dans le mélange pour les conditions de base hiver BP 35 °C Température primaire 85 °C Température départ plancher chauffant 45 °C 10 Température retour plancher 35 °C 85 50 ∆T 50 K ∆T 50 K 45 Fraction d’eau à 85 °C entrant dans le mélange Fraction d’eau à 35 °C entrant dans le mélange 40 35 Le débit du by pass représente les 40/50 du débit du circuit 50

50. V3V régulée par l’extérieur Schéma de raccordement Régulateur Appareil d’ambiance Sonde de départ Sonde de retour Sonde extérieure Commande V3V Circulateur