2 question : KVS et débit circulatuer + BT

[loris]

Bonjour à vous tous,

Je me permets d'ouvrir un sujet pour vous poser deux questions qui me paraissent encore assez obscures !

Je cherche à dimensionner le futur circulateur de mon circuit de chauffage. Je trouve sur plusieurs sources le fait qu'il faille prendre en compte la puissance de la chaudière. Cependant je vais utiliser un ballon tampon pour alimenter le circuit de radiateur. Comment intégrer cela dans le calcul ?

Secondement, je cherche également une vanne de mélange. J'ai déjà pas mal de matos de chez le fabriquant ESBE et j'en suis content, je voudrais donc prendre la vanne de mélange chez eux. Sauf que pour chaque taille de vanne, ils proposent plusieurs versions disposant d'un KVS différent. Si j'ai bien compris le KVS correspond au débit max admissible par la vanne. Je pensais donc prendre la version disposant du kvs le plus élevé. Sauf que sur cette page https://www.esc-grossiste.fr/boutiqu...g138-esbe.html (vers le bas) il y a une méthode pour le choix du kvs et il y est préconiser de prendre le plus faible kvs.
Arriveriez-vous à éclairer ma lanterne à ce sujet ?

Merci de votre aide !
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[gg2t]

salut,

disons qu'il faut éviter d'avoir une vanne avec un KVS trop fort car la zone de réglage sera trop réduite et la zone utile de travail de ta vanne pas assez étendue.
Donc dans la zone de delta P idéale ( pour le fabricant ESBE : 3 à 15 kPa) il faut choisir le KVS le plus petit admissible qui respectera l'autorité du circuit.

[SK69202]

Je cherche à dimensionner le futur circulateur de mon circuit de chauffage. Je trouve sur plusieurs sources le fait qu'il faille prendre en compte la puissance de la chaudière.

Le débit dans la chaudière doit permettre d'évacuer l'énergie qu'elle fournit à l'eau à sa puissance thermique maximale. (ce n'est pas la puissance commerciale, c'est plus).
L'eau ne doit pas bouillir dans la chaudière, ce qui impose une température maximale inférieure à 95°C à la sortie, pour pas être emm... tous le monde se contente de 85°C, mais 10°C de plus dans le ballon, c'est mieux pour l'autonomie.
La température maximale du retour contraint le delta de température que va apporter la chaudière, retour + delta < T° limite en sortie.
Il faut connaitre le volume d'eau dans la chaudière => en fonction du débit cela déterminera le temps de résidence (temps de chauffe) de l'eau dans la chaudière.
Plus l'eau y reste longtemps, plus le delta augmente.

On doit éviter de faire circuler l'eau à plus de 2 m/s dans les conduites => ça contraint le diamètre minimal des tubes.
Il faut choisir un circulateur qui fournira le débit sans forcer: en gros au milieu de ses capacités.

La ballon tampon ne rentre pas dans le calcul, c'est la quantité d'eau qui traverse la chaudière qui compte, trop peu, ça risque de bouillir, beaucoup trop c'est dépenser de l'électricité pour rien dans un circulateur trop fort.

Avec des données sur la chaudière, il y a moyen de faire ici une première estimation.

Pour gérer finement le chauffage, il vaut mieux un circulateur qui chauffe le ballon et un autre circulateur qui sert à chauffer la maison, mais ça dépend de la régulation du chauffage adoptée.

[loris]

En edition

[A voir en vidéo sur Futura]

[loris]

Merci à vous deux pour vos réponses super précises !!!

En effet si cela ne vous dérange pas, je veux bien un petit coup de main pour dimensionner le circulateur chaudière
Il s'agira d'un poêle bouilleur La Nordica Norma S Idro DSA : (https://www.lanordica-extraflame.com/sites/default/files/documenti_temp/007117170s-004_cemi.pdf

• La puissance thermique globale est de 24,8 kW mais on n'a pas la répartition air/eau. Cependant on l'a avec la puissance thermique nominale de 19,5 kW dont 14,9 kW à l'eau (et donc 4,6 kW à l'air).
• La température de l'eau de retour doit être de 55°C (vanne thermovar sur le circuit de recyclage)
• L'échangeur a un volume de 40 L et la pression max est de 2,5 bar

Qu'en pensez-vous ?

Pour gérer finement le chauffage, il vaut mieux un circulateur qui chauffe le ballon et un autre circulateur qui sert à chauffer la maison, mais ça dépend de la régulation du chauffage adoptée.

Ça sera en effet le cas ! Il y aura un circulateur poêle/BT et un circulateur BT/radiateurs. Si vous avez une technique de dimensionnement de ce second circulateur je suis preneur aussi

Encore une fois merci pour votre aide précieuse !!!

[SK69202]

a sera en effet le cas ! Il y aura un circulateur poêle/BT et un circulateur BT/radiateurs. Si vous avez une technique de dimensionnement de ce second circulateur je suis preneur aussi

J'ai la méthode, mais elle est complexe et peu fiable si vous n'avez pas tous les éléments en main, calculer l'ensemble des pertes de charges du circuit et trouver un circulateur dont le point de fonctionnement optimal correspond à ces pertes de charge.

19,5/24.8 = 0.786, comme par hasard c'est le rendement déclaré, je prends 25kW (ce qui donne un calcul excessif)
55°C c'est la température de retour tant que le bas du ballon est en dessous de 55°C, après c'est celle du bas du ballon=> hypothèse du calcul charge max du ballon, le bas atteint 70°C, soit un delta de 90-70 = 20°K
40 l = 40 000 gr d'eau, 25 000 W = 25000 J/s, il faut 4.2 J pour chauffer 1 g d'eau de 1°K.
Le poêle met dans l’hypothèse du calcul et sans chauffer l'air (40 000 X 4.2)/25 000 => 6.7 s pour chauffer les 40l de 1°K
Soit 6.7 X 20 => 134 secondes pour le delta en fin de charge avec le poêle à Pmax
40l en 134 s, c'est (3600/134) X 40 =>1074 l en une heure
On cherche donc un circulateur capable de fournir 1 m3/h avec les pertes de charge de la boucle, poêle, BT, termovar et autres accessoires. Comme on ignore tout ça et que l'on a pris un calcul par excès on cherche un circulateur qui donne 1m3/h au milieu de ses performances (vitesse 2 pour un 3 vitesse), le débit réel sera inférieur à 1000l/h mais j'ai pris de la marge et la vitesse 2 donne une marge en sus.

1m3/h dans un tuyau de 20mm de diamètre intérieur, section 3.14cm2 => 1 m de tuyau c'est 314cm3 (0.314 l)
1000 l/3600 s => 0.277 l/s
0.314/0.227 => 1.13m/s de vitesse de l'eau.

Sauf erreur (s)

On peut affiner si le choix entre deux circulateurs conduit à une économie à l'achat.

[yaadno]

0.314/0.227 => 1.13m/s de vitesse de l'eau.

plutot l'inverse;0.227/0.314
un tube de 20 à 1.5m/s passe maxi 1.69m3/h
cdlt

[loris]

Franchement, merci beaucoup pour le temps pris pour me répondre avec toutes ces explications et avec pédagogie !

Je peux avoir ces deux circulateurs à des tarifs attractifs :

• Wilo Yonos PICO 25/1-4 : https://wilo.com/fr/fr/Produits-Appl...duct_technical
• Grundfos ALPHA2 25-40 : https://product-selection.grundfos.c...specifications

Il me semble que ces deux modèles pourraient convenir. Pourriez-vous me le confirmer ?

[SK69202]

Je reprends mes deux erreurs, c'est 0.277 et non 0.227 l/s et la formule est bien celle corrigée de yaadno
0.277/0.314 => 0.88 m/s.

J'ai chez moi le Wilo 25/1-4 depuis un peu plus d'un an, aucun soucis et d'après les courbes que j'avais trouvé à l'époque pour 1m3/h c'est faisable sur les 3 vitesses la 2ème étant préférable.
Je ne connais pas le Grundfos et il me semble quasiment deux fois plus cher que ce que j'ai payé le Wilo (sep21).

On peut éventuellement voir pour le circuit maison, mais ce sera plus empirique.

[loris]

Ah ben oui je eux bien Si tu as un peu de temps à m'accorder bien entendu !

[loris]

Quelles infos seraient nécessaires ?

[SK69202]

Calculer les pertes de charge m'est impossible, avec la longueur de tuyaux et le nombre de radiateurs, je peux juste comparer à chez moi, où le circuit fait plus de 100 m linéaire avec 10 radiateurs et un nombre conséquent de coudes.
Chez moi, le Wilo fait le poêle et la maison (1 seul circulateur, débit bien plus faible que le calcul au dessus)

[yaadno]

Je cherche à dimensionner le futur circulateur de mon circuit de chauffage

est-ce à dire que le circuit de chauffage a été calculé?
comment est fait ce circuit:8 rad,15 rad,RdC,2 étages?vanne montée en mélange? un schéma serait bienvenu;
En admettant que vous utilisiez l'abaque,comment vérifiez-vous que deltaP<100 (ou 200) ?
cdlt

[loris]

Alors, le circuit est composé de :

• 5 Radiateurs alu type 33 de 90x100 cm. C'est des monstres de 3000W en delta 50 qui seront utilisés à delta 22,5 pour restituer environ 1200W. Selon le calculateur du fabriquant il faudrait un débit de 200 L/h. Kv de 8.
• 1 radiateur plus modeste type 22 60*60 et un sèche-serviettes.
• Circulateur et BT de 1000L au RDC, 3 radiateurs au RDC et 4 radiateurs + sèche-serviettes à l'étage. Le circulateur sera placé à environ 1,5m de sol au RDC et le point le plus haut du circuit sera le haut du sèche-serviettes à l'étage. Ce qui fait environ 2,5m d'élévation.
• La longueur du circuit aller/retour se situe aux alentours de 50-70m.
• Passage dans une chaudière murale gaz pour relève.
• Vanne de mélange 3 voies (Kvs à définir justement)

Voila à peu près dans les grandes lignes.

Et voici un schéma :

(la branche qui permet un envoi direct de l'eau en sortie de poêle vers les radiateurs sans passer par le BT n'est pas encore certaines)

Qu'en pensez-vous ?

[yaadno]

Circulateur et BT de 1000L au RDC, 3 radiateurs au RDC et 4 radiateurs + sèche-serviettes à l'étage.

donc 8 rad en tout ,dont 5 x1200W,et le reste?....comment tu arrives à 15kW?
Ce schéma doit faire apparaître 2 circuits radiateur et leur régulation puisqu'il y a 2 niveaux de tp;
l'ECS est à part?
l'installation de 50/70m est en tube de...?
cdlt

[SK69202]

15kW c'est pour chauffer le ballon, pas la maison qui nécessite beaucoup moins.

Il y a une autre méthode, faire le montage, mettre un circulateur provisoire et faire une mesure de pression différentielle (P an aval du circulateur moins P en amont du circulateur) cela donne la hauteur manométrique de l'installation (la perte de charge globale) et permet de choisir le circulateur pour le débit exigé.

[loris]

Merci à vous deux !

Oui en effet les 15 kW du poêle permettront de créer un volume de stockage via le ballon tampon.
L'ECS est à part oui.

En effet sur le schéma il n'y a qu'un radiateur de figuré. Pour la partie régulation : une sonde sera placée à chaque étage pour démarrer le circulateur si besoin et des robinets thermostatiques (programmables) au niveau des radiateurs éviteront la chauffe des espaces qui n'en n'ont pas besoin. Une vanne différentielle est également prévue en cas de fermeture de tous les robinets.

Le circuit sera réalisé en tube cuivre ou multicouche, ce n'est pas encore déterminé. Je pensais à du diamètre int de 20mm puis en 16mm pour les piquages radiateurs. Qu'en pensez-vous ?

En effet cela pourrait être une solution SK69202. Si une estimation à la louche ne vous semble pas possible, je pensais repartir sur un second Wilo Yonos PICO 25/1-4 ou Grundfos ALPHA2 25-40

[SK69202]

En effet cela pourrait être une solution SK69202. Si une estimation à la louche ne vous semble pas possible, je pensais repartir sur un second Wilo Yonos PICO 25/1-4 ou Grundfos ALPHA2 25-40

Perso, je ferai la mesure, il faut pouvoir la faire (2 prises de pression), avec le circulateur acheté pour le circuit poêle.
Avec cette mesure et son analyse, "on" achète le deuxième circulateur.

Remarque, avoir la mesure de la pression différentielle, avec les circulateurs indiquant la puissance absorbée et les courbes de débit du fabricant, on peut avoir une bonne idée du débit dans l'installation à n'importe quel moment. Ça console de l'investissement.

[loris]

Bonjour,

Je me permets de revenir vous demander quelques conseils.

Je me penche aujourd'hui sur le réseau et le dimensionnement des tuyaux.
Je vais donc partir sur du 100% cuivre pour le chauffage.

Voici déjà un plan du réseau (j'ai représenté les tuyaux aller et retour avec un seul trait pour ne pas surcharger) :

• RDC : Chauffage RDC.jpg
• Étage : Chauffage étage.jpg

Voici également le site qui me sert de source pour la suite du raisonnement : https://www.cedeo.fr/conseils/les-bo...s-de-chauffage

Concernant la liaison poêle bouilleur / ballon tampon :
La puissance rendue à l'eau est de 15kW. Si en fin de charge du ballon tampon, le delta T n'est plus que de 10°C et s'il faut assurer un débit d'1m3/h, selon mon site source, il faudrait partir sur un tubage de 30/32.

Concernant la liaison ballon tampon / radiateurs:
Je vais donc utiliser des radiateurs d'environ 3000/3500W en delta 50 qui seront alimenter en delta 22,5 pour en tirer environ 1200W. Selon le site du fabriquant, sous ces conditions, le débit par radiateur doit être de 200/220 L/h.

• Selon mon site de référence, il faudrait alors un tubage en 16/18 pour les piquages radiateurs.
• Ayant 4 émetteurs à l'étage, si chacun a besoin d'un débit de 200 L/h, il faudrait alors que le piquage entre le RDC et l'étage soit en 26/28 (et encore le débit max pour ce diamètre n'est que de 760 L/h contre 800/880 L/h nécessaire).
• Le circuit du RDC n'étant composé que de 3 émetteurs du 26/28 serait ok.
• Mais alors la sortie du ballon tampon devrait être en 30/32 et là aussi ça ne suffit pas tout à fait à faire passer les 7 x 200 L/H nécessaires pour l'ensemble des émetteurs.

Ça me semble tout de même étrange d'être limite avec des diamètres si important alors que mon installation n'est pas si grosse que cela. Je dois donc mal faire les choses niveau estimation... Pourriez-vous m’éclairer

Merci de votre aide !

[SK69202]

La puissance rendue à l'eau est de 15kW. Si en fin de charge du ballon tampon, le delta T n'est plus que de 10°C et s'il faut assurer un débit d'1m3/h, selon mon site source, il faudrait partir sur un tubage de 30/32.

Si en fin de charge la puissance est encore à 15kW, c'est qu'il y a un manque d'expérience de l'opérateur.

Dans mon calcul plus haut, je me prononçais pour un circulateur fournissant le débit sur sa vitesse 1 ou 2, parce qu'en opérateur expérimenté de mon engin, quand je me rate sur la puissance en fin de chauffe, donc que la température dans et à la sortie du poêle approche trop les 100°C, je mets le circulateur "à fond", ça augmente la vitesse du fluide et donc diminue le temps de résidence et le delta dans le poêle, au diable les bruits et les pertes de charges, pour éviter le coup de soupape.
Exemple, je ne me rate pas, je cherche l'autonomie pour une nuit glaciale.
Quand "la crise est passée", on revient à la vitesse habituelle.

Un plus gros tube ne diminue que la vitesse du fluide dans les tubes avec ses avantages et inconvénients, pas le temps de résidence dans le bouilleur, et c'est lui qui fait bouillir.
Mais cela reste un avis de pro, contrairement au mien.

Je vais donc utiliser des radiateurs d'environ 3000/3500W en delta 50 qui seront alimenter en delta 22,5 pour en tirer environ 1200W. Selon le site du fabriquant, sous ces conditions, le débit par radiateur doit être de 200/220 L/h.

Le constructeur a sans doute raison car la puissance d'un radiateur diminue rapidement avec la baisse de la température d'entrée, l'effet de source chaude (la P émise en radiatif) descendant encore plus vite, d'où le débit important, pour avoir le radiateur le plus chaud possible, au plus près de la température d'entrée.
Par contre, je suppose que les 1200W c'est pour les conditions froides du lieu, les radiateurs alimentés par des tubes plus petits et de l'eau un peu plus chaude, bref retour vers un delta > 22.5°C donneraient les 1200W et pour les puissances inférieures les petits tubes suffisant pour le delta 22.5. A voir.

[loris]

Si en fin de charge la puissance est encore à 15kW, c'est qu'il y a un manque d'expérience de l'opérateur.

Je ne vois vraiment pas de quoi tu parles ...

Un plus gros tube ne diminue que la vitesse du fluide dans les tubes avec ses avantages et inconvénients, pas le temps de résidence dans le bouilleur, et c'est lui qui fait bouillir.
Mais cela reste un avis de pro, contrairement au mien.

Quand tu parles de l'avis de "pro", tu parles du site que je prends comme source ?
Donc selon toi il n'y aurai pas besoin de partir sur du 30/32 pour le circuit chaudière. Tu partirais sur du 20/22 comme dans ton calcul ?

Par contre, je suppose que les 1200W c'est pour les conditions froides du lieu

Oui tu as raison les 1200W sont estimés pour répondre aux besoins lors de la température extérieure de référence (chez moi -15°C). Ce qui est dans les faits rarement atteint. Dans cette idée je me disais que justement je pourrais encore diminuer le delta T et ainsi augmenter l'autonomie du ballon tampon lors des jours moins froids.

les radiateurs alimentés par des tubes plus petits et de l'eau un peu plus chaude, bref retour vers un delta > 22.5°C donneraient les 1200W et pour les puissances inférieures les petits tubes suffisant pour le delta 22.5. A voir.

Je ne suis pas sûr d'avoir bien compris cette partie... J'essaie de reprendre et dis moi si je suis à côté de la plaque.
Tu veux dire que finalement les jours les plus froids, où les 1200W sont vraiment utiles je ne ferrais plus travailler les radiateurs en delta 22,5 mais à un delta supérieur pour atteindre les 1200W (quitte à diminuer l'autonomie du BT) et donc avec un débit inférieur aux 200 L/h (selon le calculateur du fabriquant, avec une température d'entrée à 50°C et de sortie à 40°C le débit nécessaire pour arriver aux 1200W ne serait plus que de 118 L/h). Mais lors des jours plus cléments, la puissance nécessaire sera inférieure à 1200W et que dans ces conditions le delta 22,5 pourra être atteint avec des débits < à 200 L/h et donc compatibles avec des tuyaux plus petits. J'ai un peu pigé le truc ou je suis HS ?

Comme dit, je voyais plutôt les choses dans l'autre sens : dimensionner pour que le delta 22,5 passe lors des jours les plus froids pour pouvoir ensuite, lors des jours plus cléments, travailler avec des deltas inférieurs à 22,5 est gagner en autonomie.
Par exemple si je prends une température de -5°C, les radiateurs n'aurais alors plus besoin que de resituer environ 900W ce qui pourrait être atteint avec une eau à 40°C (contre 45°C auparavant) soit un delta 17,5°C. Dans ces conditions un débit d'environ 150 L/h serait suffisant.

J'ai retrouvé la formule permettant d'estimer le débit des radiateurs : Q = (Puissance effective du radiateur / Delta T entre l'entrée et la sortie du radiateur) x 0.86
Cette formule retourne globalement les mêmes résultats que le calculateur du fabriquant des radiateurs.

Qu'en pensez-vous : un dimensionnement en 32/30 (départ BT) -> 26/28 (distribution par niveau) -> 16/18 (piquages radiateurs) vous choque-t-il vraiment ? Me déconseilleriez-vous vraiment cette option ?

C'est ma première installation de chauffage alors je suis vraiment intéressé par tous conseils/remarques/critiques/avis !

[SK69202]

Je ne vois vraiment pas de quoi tu parles

Si la puissance est encore très forte alors que la ballon est plein, c'est que l'on a fait un dernier rechargement excessif. Cela ne se justifie que dans le cas où l'appel de chauffage par les radiateurs est encore considérable après des heures de flambée.

Quand tu parles de l'avis de "pro", tu parles du site que je prends comme source ?

Oui, il y a des trucs que j'ignore, je m'intéresse au sujet, mais je ne suis pas "pro".

Dans cette idée je me disais que justement je pourrais encore diminuer le delta T et ainsi augmenter l'autonomie du ballon tampon lors des jours moins froids.

Cela exploite mieux l'énergie d'un ballon donné, il délivre encore le besoin a des températures plus basses, l'autonomie augmente légèrement donc, mais elle essentiellement est commandée par la taille du ballon et le besoin de la maison. A plusieurs centaines de litres par heure pour un radiateur, le millier de litres (?) sera essoré quasiment tout aussi vite.

donc compatibles avec des tuyaux plus petits. J'ai un peu pigé le truc ou je suis HS

Oui pigé, j'ai bien compris la démarche (je suis en train de voir ce que mon installation dimensionnée en 80/60 donnerait à plus basse température 45/35 sur chaudière et avec ma température d'eau très variable actuelle sur poêle)

Cette formule retourne globalement les mêmes résultats que le calculateur du fabriquant des radiateurs.

La formule est "approchée", le calcul de flux d'un radiateur en fonction du débit est bien plus complexe..
Elle suffit sans doute parce que tout le monde prend des marges, le fabricant ayant toutes les caractéristiques peut faire un calcul exact.

Qu'en pensez-vous : un dimensionnement en 32/30 (départ BT) -> 26/28 (distribution par niveau) -> 16/18 (piquages radiateurs) vous choque-t-il vraiment ? Me déconseilleriez-vous vraiment cette option ?

Le risque est de ne pas avoir l'autonomie recherchée. ce matin je n'ai pas regardé finement ce que les tubes plus petits conduisent.
Le gros diamètre impose des accessoires de gros diamètre en sus des tubes plus gros partout. Tout plus gros ce n'est pas le même coût, à comparer avec le surcoût d'un ballon plus gros donnant l'autonomie pour un delta plus conventionnel.

[yaadno]

quelques valeurs calculées en DN25
Qm3/h Vm/s
1 ; 0.43
0.8 ; 0.34
0.6 ; 0.26
0.5 ; 0.21
en DN32
1 ; 0.25
0.8 ; 0.24
0.6 ; 0.15
Pertes de charge et vitesse selon débit pour du DN20
Q:1 deltaP:0.18bar V;0.71m/s équivalent à 50m de conduite droite;
Q:0.8 deltaP0.12 V:0.56
pour info:j'ai une chaudière sur une installation de 13 rad:la conduite départ est en 40/49
cdlt