principes de base d'une régulation climatique

Ligne de chauffe et débit d'eau chaude pour un confort et une efficacité optimisés

Une régulation climatique (RC) détermine via la température extérieure la tempé­rature d'arrivée de l'installation. La régulation est surtout intéressante dans les bâtiments qui ne disposent pas d'une pièce de référence représentative pour le thermostat d'ambiance, et résulte en une température intérieure constante. Toutefois, la condition pour le maintien de la température intérieure est le bon réglage de la ligne de chauffe. Sinon, les pièces sont trop froides ou trop chauffées.

Régulation climatique

Dans la régulation climatique, le chauffage est réglé sur la base de la température extérieure, mesurée par une sonde. Ceci est possible, parce que la déperdition thermique d'un bâtiment est en relation directe avec la température extérieure. Plus il fait froid dehors, plus la perte de chaleur d'un bâtiment est grande et donc, plus on devra chauffer.

Applications

Une régulation climatique revêt surtout un sens dans les bâtiments qui ne disposent pas d'une pièce de référence représentative pour le thermostat d'ambiance. C'est, par exemple, le cas quand d'autres sources de chaleur sont présentes dans la pièce dans laquelle est suspendu le thermostat d'ambiance (p.ex. feu ouvert, grande incidence du soleil, instal­lations électriques).

Dans ce cas, le thermostat demandera, en effet, trop peu de chaleur, si bien que les pièces adjacentes peuvent devenir trop froides. Le scénario inverse est aussi problématique: si le thermostat est placé dans une pièce trop froide (p.ex. dans un courant d'air, une pièce orientée au nord, à côté d'une fenêtre ou d'une porte), les autres pièces peuvent être trop chaudes. Par ailleurs, une régulation climatique peut aussi être une solution pour les situations dans les­quelles de nombreuses pièces sont occupées par différentes personnes aux désirs de confort différents.

chauffage plus lent et température plus basse

Comme l'installation est gérée par les conditions extérieures avec une régulation climatique, elle reçoit un signal pour activer le chauffage d'appoint avant qu'il fasse effectivement plus froid à l'intérieur. Par ce fonctionnement proactif, l'eau chaude de l'installation va chauffer plus lentement et être distribuée à une température plus basse.

Fonctionnement

Eléments de base

Le principe de base d'une régulation climatique est assez simple:

• une sonde extérieure mesure la température extérieure et transmet les résultats à un panneau de réglage électronique. La sonde extérieure est de préférence montée sur la façade nord, pas à un endroit où elle peut être influencée par la chaleur provenant du soleil, une cheminée, une ouverture de ventilation ou une fenêtre ouverte. La température extérieure mesurée est atténuée par la sonde afin de lisser les pics et les baisses résultant, p.ex., d'une couverture nuageuse. Le panneau de réglage ne reçoit pas la température extérieure instantanée réelle. La sonde extérieure est reliée au panneau de réglage par câble ou sans fil;
• l'écran de réglage électronique contrôle la température de l'eau de l'installation du chauffage central (CC) via une sonde d'eau chaude et calcule, sur la base de la température extérieure, si la température de l'eau CC est assez élevée pour atteindre la température intérieure demandée. Ce calcul se base sur la ligne de chauffe. Le panneau de réglage peut se situer dans le thermostat d'ambiance ou dans la régulation de la chaudière ou de la pompe à chaleur;
• la chaudière ou pompe à chaleur chauffera plus ou moins en fonction du signal du pan­neau de réglage électronique. Dans le cas d'une température extérieure en hausse ou en baisse, le système de régulation enclenchera le brûleur ou la pompe à chaleur, ou commandera l'ouverture d'un mitigeur, jus­qu'à atteindre la température de l'eau CC.

Comme tous les corps de chauffe reçoivent une eau CC à la même température, une régulation fine est nécessaire

La ligne de chauffe, facteur décisif

Comme relevé ci-dessus, la température souhaitée de l'eau CC est basée sur la température extérieure et la ligne de chauffe. Cette dernière illustre la relation entre la température extérieure et la température d'arrivée. En d'autres termes: quelle température d'eau CC (p.ex. 70 °C) permet d'obtenir la température intérieure désirée (p.ex. 20 °C) avec une certaine température extérieure (p.ex. -10 °C)?

Le schéma de chauffage est illustré dans un graphique comportant plusieurs courbes. Les courbes se rejoignent à la base, qui désigne la température intérieure désirée. Sur l'axe X se lit la température extérieure et sur l'axe Y la température d'arrivée.

Les unités de régulation climatique sont pré­programmées en usine avec un graphique standard, mais elles doivent généralement être modifiées en vue d'une régulation optimale. En effet, une régulation climatique ne parvient à maintenir la température intérieure que si la ligne de chauffe est bien choisie. Sinon, il fera trop chaud ou trop froid à l'intérieur ou la température ambiante baissera avec la baisse de la température extérieure au lieu de se maintenir.

ajuste la ligne de chauffe

La ligne de chauffe à régler dépend de la température de confort, de la taille des corps de chauffe et du niveau d'isolation de la maison.

Le réglage de la ligne de chauffe dépend de l'effet visé:

• changer la courbe de la ligne de chauffe influence la température d'arrivée. En relevant la courbe, on fait augmenter la température d'arrivée (p.ex. 50 °C au lieu de 45 °C) pour une même température extérieure (p.ex. -10 °C). En abaissant la courbe, on abaisse la température d'arrivée pour une température extérieure identique. Augmenter ou diminuer la courbe peut être une solution, si l'on n'arrive pas à la température intérieure souhaitée, qu'elle soit trop basse ou dépassée;
• avec le glissement parallèle, la courbe dans son ensemble est glissée vers le haut ou le bas. La température intérieure est ainsi adaptée. Dans le glissement vers le haut, la température intérieure est réglée plus élevée (p.ex. 22 °C au lieu de 20 °C); dans le glissement vers le bas, la température intérieure baissera.

Régulation fine

Comme une régulation climatique influence uniquement la température d'arrivée et le débit central, et que tous les corps de chauffe reçoivent donc une eau CC à la même température, ce système nécessite un ajustement de précision complémentaire. Car si dans une pièce on se satisfait de 19 °C, il en faudra peut-être plutôt 21 dans une autre.

• Pour régler la température par pièce, une vanne thermostatique sur chaque radiateur est indispensable (combinée avec régulateur de trop-plein qui fait en sorte qu'une quantité minimale d'eau CC soit pompée, quand toutes les vannes sont fermées);
• avec le chauffage par le sol, plusieurs pièces sont réglées de façon indépendante l'une de l'autre à l'aide d'une régulation de zone. Dans chaque zone, qui comprend un ou plusieurs circuits, un thermostat mesure la température et transmet à la chaudière ou à la pompe à chaleur un signal pour la fourniture de la bonne température d'eau CC;
• pour éviter que l'installation continue de chauffer inutilement la nuit, il est possible de commuter sur une ligne de chauffe plus basse pendant la nuit (baisse nocturne).

La ligne de chauffe est réglée au plus bas lors du premier réglage. Les utilisateurs remarquent vite s'il fait trop froid, mais s'il fait trop chaud, les vannes thermostatiques compensent généralement l'excédent de chaleur, ce qui peut entraîner une consommation d'énergie élevée inutile. Si le client a trop froid, l'installateur revient pour effectuer un réglage plus précis de la ligne de chauffe. Le fonctionnement de l'installation sera le plus efficace.

Compensation de température ambiante

Dans une régulation climatique de base, la température intérieure n'a pas la moindre influence sur la régulation de la chaudière ou pompe à chaleur et tout dépend de la température extérieure mesurée. Dès lors, le réglage de la ligne de chauffe et le placement de la sonde extérieure sont critiques pour les performances du système.

En combinant la régu­lation climatique avec un thermostat d'ambiance, on peut toutefois (en option) encore prévoir une compensation de la température ambiante: quand la température ambiante mesurée s'écarte de la température ambiante désirée, la ligne de chauffe est glissée parallèle.

L'avantage d'une telle compensation de la température ambiante est qu'on peut vite anticiper les sauts de température souhaités et que le réglage de la ligne de chauffe est moins critique. L'appareil de chauffage est aussi coupé, dès que la pièce est à température et une régulation fine dans la pièce avec un thermostat d'ambiance n'est pas nécessaire (les vannes thermostatiques dans la pièce de référence doivent être entièrement ouvertes).

Mais il faut une pièce représentative pour le placement du thermostat d'ambiance en vue des bonnes performances de ce système. Une régulation indépendante par pièce n'est pas possible ici, parce que toutes les pièces dépendent de la température mesurée dans la pièce de référence.

Installation

Les appareils de chauffage actuels sont généralement parfaitement préparés à une régulation climatique. Celui qui veut garder l'appareil de chauffage existant dans la rénovation, peut s'adresser à des sociétés qui ont le réglage climatique dans leur gamme pour l'installation sur d'anciennes chaudières, bien que la question se pose de savoir si l'inves­tissement en vaut vraiment la peine. Le placement de la régulation climatique s'effectue selon les directives du fabricant et dépend du produit.

Adapter la ligne de chauffe n'est pas la solution à tous les problèmes. Si l'inconfort ne concerne que certaines pièces, commencez par ajuster l'arrivée d'eau dans les éléments de chauffe des pièces concernées

Régulation hydraulique

Dans une nouvelle construction ou un projet de rénovation, un réglage correct de l'installation est indispensable. L'émission de chaleur exigée ne pourra être obtenue que si chaque élément de chauffe reçoit le débit calculé. Si ce n'est pas le cas, la chaleur ne sera pas distribuée de façon correcte et selon les besoins dans le bâtiment.

Toutes les pièces du bâtiment ne seront pas chaudes ou certaines pièces seront trop chaudes et d'autres resteront trop froides. Il est dès lors crucial d'ajuster le débit d'eau qui s'écoule dans chaque élément de chauffe – par une soupape de réglage ou par l'équilibrage des résistances. Une régu­lation hydraulique correcte accroît le confort et économise l'énergie (températures d'eau CC les plus basses possibles, moins d'énergie de pompage).

Du reste, une erreur fréquente est que l'instal­lateur augmente la ligne de chauffe si l'on se plaint du froid. Ceci n'est nécessaire que s'il fait froid partout. S'il ne s'agit que de quel­ques pièces, cela indique un mauvais réglage et qu'il faut ajuster l'arrivée d'eau dans les éléments de chauffe des pièces concernées.

En collaboration avec Atag, Bosch Home Comfort, Buderus, Vaillant et Viessmann