Définition de la régulation
La chaudière sert à vaincre les températures basses en saison hivernale. A l'aide d'un système de régulation, on peut contrôler l'émission de chaleur par les radiateurs en maintenant la température ambiante à une valeur de consigne en prenant en considération les apports extérieurs (soleil, appareil de cuisson, etc.) et en pilotant et/ou en programmant le chauffage.
La régulation est l'ensemble des fonctions d'automatisation de l'installation de chauffage qui permet d'adapter la puissance fournie au besoin en maintenant la température ambiante à une valeur choisie qu'on appelle la consigne de température. Pour ce faire, la régulation agit sur les équipements de chauffage.
La régulation : A quoi sert le contrôle du chauffage ?
Elle assure le confort thermique des occupants en adaptant un mode de consommation sans gaspillage et économique. La régulation réduit de 10 à 25 % la consommation d'énergie grâce à une commande optimisée pouvant tenir compte des tarifs d'énergie, de l'occupation des pièces, des apports, des caractéristiques du système de chauffage et de l'immeuble. Elle contribue également à la réduction des GES (Gaz à Effet de Serre).
La régulation de chauffage a pour objectif de maintenir les conditions de températures intérieures souhaitées par les occupants malgré les changements météorologiques et suivant les conditions d'occupation du logement. Cet ordre de température s'appelle "consigne de température".
Comment fonctionne la régulation du chauffage ?
Il existe deux méthodes de régulation de chauffage ou de température : la régulation en boucle fermée et la régulation en boucle ouverte.
En boucle fermée, l'installation de chauffage prend en compte les conditions internes à l'habitation et la température extérieure. La régulation nécessite alors un capteur de température.
On peut mesurer la température intérieure pour mesurer les besoins réels de la maison, ou mesurer la température extérieure, pour anticiper les changements à venir. Pour un appartement ou une maison individuelle, une régulation par l’intérieur est conseillée, du fait de la dépendance thermique entre les pièces qui ne justifie pas une solution plus sophistiquée.
Pour une maison de grand volume, surtout si elle comporte plusieurs étages, avec des locaux qui ne sont pas occupés en permanence, il est préférable de choisir une régulation extérieure.
En boucle ouverte, on calcule la température à partir de plusieurs paramètres permettant de réagir et d'actionner la température voulue.
Comment fonctionnent les systèmes de chauffage sans régulateur ?
En période hivernale (température -10 à -15°C)
L'eau à 90°C alimente le radiateur qui émet une chaleur afin de limiter les déperditions (les pertes de chaleur du local vers l'extérieur).
En période de mi-saison
La température extérieure est plus douce qu'en période hivernale.
Le chauffage est émis par le radiateur qui est alimenté avec de l'eau à 70°C. L'eau chaude à 90°C arrivant de la chaudière et l'eau tiède (60 °C) sortant du radiateur sont mélangées. Ce système de chauffage se fait grâce à des pièces comme la vanne 3 voies (V3V) située entre l'aller et le retour du circuit de chauffage. Son principe de fonctionnement est basé sur la rotation d'un secteur entre les 3 voies d'eau.
Le chauffage avec température variante et régulateur
Quand la température varie en permanence, la présence d'un régulateur est indispensable. Il relève la température extérieure et la compare avec la température consigne. En cas de grand écart de température, la vanne V3V va s'ouvrir ou fermer. C'est ce qu'on appelle régulation en température intérieure.
Pour ces cas de figure, le chauffage peut être mis en place par l'installation de robinets thermostatiques sur les radiateurs. La régulation centrale permet de régler par zones ou par étages et le robinet thermostatique sert à optimiser la régulation du chauffage.
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Les modes de fonctionnement des régulateurs
Le régulateur Tout ou Rien (TOR) :
Il s'agit d'un système à deux positions qui varient lorsque la température mesurée est inférieure ou supérieure à la température de consigne. En effet, si la température mesurée est inférieure à la consigne, le régulateur commande l’ouverture du chauffage, et inversement.
Le régulateur progressif ou bande progressive (BP) :
Ce régulateur sert à régler la puissance de chauffe, qui peut atteindre n'importe quelle valeur entre l’arrêt et la puissance maximale.
Grâce à cela, la puissance de chauffe diminue au fur et à mesure que la température intérieure se rapproche de la consigne d’ambiance.
Le régulateur à positions multiples :
Ici, nous avons une régulation intermédiaire entre le régulateur tout ou rien et le régulateur progressif. Cette régulation peut avoir 4 allures ou 4 étages. Chaque allure est déclenchée par rapport à l’écart de température entre la consigne et la mesure.
Les principaux types de régulation
Aquastat
L'utilisateur modifie lui-même la température de l'eau circulant dans le réseau de chauffage sur le générateur de chaleur pour obtenir une température d'air. Ce dernier agit sur le brûleur de la chaudière pour maintenir une température constante au départ de la chaudière. On peut commander un brûleur 2 allures ou modulant.
Thermostat d'ambiance
Il y a tout d'abord le thermostat d'ambiance tout ou rien (TOR) qui régule la température de la pièce par action sur le brûleur et le circulateur pour les petites installations avec un seul circuit. Ce dernier agit aussi sur le débit du circuit pour les plus grosses installations avec un seul circuit action sur une vanne 2 voies motorisées ou sur circulateur (Marche/arrêt).
Parmi ce type de thermostat, le PID régule la température ambiante par marche/arrêt de la chaudière/générateur en anticipant l'atteinte de la température de consigne de l'évolution de la température ambiante au cours des dernières heures. Ce dernier peut aussi fonctionner sur un circulateur.
Régulation en fonction de la température extérieure
En chauffage collectif, les thermostats d'ambiance ne peuvent pas être utilisés. En effet, la chaufferie centrale ne peut pas être pilotée en fonction des logements individuels. Ces derniers besoins ne sont pas représentatifs des besoins de l'ensemble du bâtiment. On régule donc la température de départ du circuit d'eau chaude alimentant le radiateur en fonction de la température extérieure.
Par temps très froid, le régulateur régulera une température de départ plus élevée, qui diminuera progressivement au fur et à mesure que la température extérieure deviendra douce. Cette évolution de la température de l'eau en fonction de la température extérieure s'appelle la loi de chauffe. Cette réglementation peut être respectée globalement pour tous les logements dans les immeubles.
Le saviez-vous ?
Dans ce type de régulation, une sonde de température extérieure sur un mur exposé des rayons de soleil mesure la température extérieure. Un régulateur détermine la consigne de température de l'eau de chauffage compte tenu de la température extérieure.
Cette consigne est mesurée par le régulateur par le biais du paramétrage de la loi de chauffe. La température extérieure peut être transmise par radio ou par fil au système de régulation de la chaudière.
La sonde extérieure peut être couplée à un thermostat ou à un robinet thermostatique. Ils disposent en d’informations sur la température ambiante que la sonde extérieure n’a pas. Ainsi, ils prennent en compte la hausse de la température due à l’ensoleillement ou à un feu de cheminée.
Robinet thermostatique
Le robinet thermostatique et un appareil qui est fixé directement sur le radiateur à eau. Ce modèle de régulation agit sur le débit d'eau, car il est composé de plusieurs pièces telles qu'une vanne, d'une sonde de température et d'une poignée (en plus d'un écran pour les nouveaux modèles). Son objectif est d'ajuster la température en fonction des besoins des occupants.
L'avantage d'une vanne thermostatique est de prendre en compte l'apport de chaleur gratuite (comme lorsque la lumière du soleil frappe la pièce dans laquelle elle se trouve) pour réguler la température. Même si vous réglez une certaine température sur le thermostat, vous pouvez toujours utiliser un radiateur avec une vanne thermostatique pour modifier la température de la pièce. Ceci est particulièrement utile dans les pièces (bureaux, chambres d'amis, etc.) que vous n'utilisez qu'occasionnellement.
Le financement d'un système de régulation grâce aux primes CEE ou Certificats d'Economies d'Energie
La mise en place d'un système de régulation est financée par les Certificats d'Economies d'Energie (CEE).
Plusieurs opérations sont éligibles dans le secteur tertiaire comme la BAT-TH-108, la BAT-TH 135 ou la BAT-TH-145.
