VASE D'EXPANSION OU VASE D'EXPANSION AUTOMATIQUE?
Quel systeme choisir a quel moment?
Les hausses de température dans les installations entraînent la dilatation du volume d'eau, les baisses causent une contraction. Ces variations entraînent des différences de volume dans l'installation, celles-ci doivent être compensées par le vase d'expansion. Les vases d'expansion compensent les différences en mettant à disposition un certain volume d'expansion, les vases d'expansion automatiques actionnent un compresseur ou une pompe. Les deux systèmes ont leurs avantages et leurs inconvénients, mais lequel choisir à quel moment?
FONCTIONNEMENT D'UN VASE D'EXPANSION
Il fut un temps où l'expansion était traitée via de grands récipients ouverts à l'étage. Lors d'une dilatation, le récipient était rempli; lors d'une contraction, la pression d'en haut faisait que l'eau refoulait vers l'installation. Cette méthode de travail avec des vases d'expansion ouverts n'était plus tenable. En effet, le travail avec ce type de vases apportait beaucoup d'oxygène dans l'eau, ce qui créait trop d'oxydation et de corrosion.
Parties eau et gaz
Les vases d'expansion contemporains travaillent via une membrane ou un soufflet. Dans les applications industrielles, ceci est du butyle de haute qualité. Les vases comportent deux parties: une partie eau dans laquelle arrive l'eau, et tout autour une partie gaz remplie d'azote. Lors de l'échauffement, l'eau dans le vase d'expansion accentuera la pression dans l'azote, ce qui comprime cette partie. Lors du refroidissement, la partie gaz se dilatera et contractera à nouveau la partie eau, et refoulera l'eau dans l'installation. Comme la pression varie constamment, nous parlons d'un système à pression variable.
Limites
Comme l'espace dans le vase ne peut être utilisé qu'en partie pour l'eau de l'installation, la caractéristique d'un vase d'expansion est d'être plus grand qu'un vase d'expansion automatique de même capacité. Nous expliquerons un exemple de dimensionnement d'un vase d'expansion, qui évoque cet inconvénient. Un autre inconvénient est la baisse de la pression d'accostage avec le temps, en raison de la perméabilité du caoutchouc du soufflet ou de causes constructives. La pression d'accostage est nécessaire pour compenser la pression statique due à la hauteur de l'installation. Une dépression peut engendrer des problèmes tels que la corrosion, des nuisances sonores et l'usure de la pompe. La pression d'accostage des vases d'expansion doit être contrôlée régulièrement.
CHOIX DU VASE AUTOMATIQUE
Dans bien des applications, l'espace est limité et/ou une pression constante est demandée. Les vases d'expansion traditionnels ne satisfont pas. D'où le choix des vases automatiques. Ceux-ci sont subdivisés en deux types: les exécutions avec groupe de pompe/groupe de pression et les vases gérés par un compresseur.
Vase automatique à compresseur
La pression dans les vases automatiques à compresseur n'est pas variable, mais réglée sur l'écran. En interne se trouve un soufflet rempli d'eau, entouré d'un coussin rempli d'air comprimé à la pression réglée. Cet air sera amené ou évacué en fonction de la pression. Si la pression augmente dans l'installation, un plus grand volume d'eau entre dans le soufflet. Le coussin d'air est comprimé. Ceci est détecté par le capteur de pression du vase automatique qui ouvre ensuite une vanne magnétique pour laisser s'échapper une quantité d'air, jusqu'à ce que la pression redevienne correcte. A l'inverse, le coussin d'air se dilatera lors d'une baisse de température, ce qui fait baisser la pression.
Le capteur de pression confie ensuite au compresseur la mission d'insuffler de l'air. Pour éviter que l'installation oscille constamment entre ces deux situations, une certaine pression différentielle est réglée, ce qui fait réagir l'installation. Si la pression réglée est par exemple de 2,5 bars, l'air sera insufflé à 2,3 bars et expulsé seulement à 2,7 bars. La pression reste donc constamment identique, ce qui est surtout exigé dans les applications industrielles.
Avec ses centaines de chambres, un hôpital a un autre besoin qu'un bloc de, disons, vingt appartements.
On peut aussi faire varier la capacité du compresseur pour satisfaire aux exigences de l'application. Avec ses centaines de chambres, un hôpital a un autre besoin qu'un bloc de, disons, vingt appartements. Les automates de compression sont souvent combinés à une machine de dégazage automatique pour contrôler l'air dissous dans l'eau de l'installation. Le vide profond atteint dans la machine de dégazage rend le dégazage très efficace. Le remplissage de l'eau dans l'installation peut donc également être effectué par la machine de dégazage. L'eau de remplissage est d'abord dégazée, puis ajoutée à l'installation (jusqu' à ce que la pression correcte soit à nouveau atteinte). Par exemple, aucun air dissous supplémentaire ne pénètre dans le système pendant le remplissage.
Avec groupe de pompe/pression
Ce type de vase d'expansion automatique fonctionne avec un vase sans pression. Le vase subit simplement la pression atmosphérique de l'environnement. Un soufflet agit comme séparation entre l'air présent dans le vase et l'eau d'expansion (il n'y a donc pas d'air comprimé!) Le vase est raccordé à un dispositif de commande automatique qui mesure la pression dans l'installation par un capteur de pression côté eau et a pour tâche d'ajouter de l'eau dans le vase d'expansion quand la pression augmente et de reverser de l'eau dans l'installation quand la pression baisse. Le volume d'eau dans le vase est constamment enregistré par le capteur de volume. Si la pression atteint le niveau au-dessus ou en dessous de la pression réglée, le système entre en action.
Si la pression augmente, une vanne magnétique s'ouvre et l'eau s'écoule dans le vase de façon naturelle. Dès que la pression réglée est atteinte, la vanne magnétique se ferme. Quand l'installation est chauffée, le vase est quasi rempli. Le contrôle du volume d'eau est important pour deux raisons: pour mettre l'installation sous pression, le vase ne peut pas être vide, mais pas non plus rempli à 100%. Dans les systèmes de pompe, le vase ne peut pas être vide, car si la pompe tourne à sec, le joint de l'arbre sera endommagé après quelques heures à cause de la surchauffe. En vue d'une mesure correcte de la contenance, un vase d'expansion automatique est toujours raccordé avec un flexible pour éviter d'influencer la mesure de la contenance par la torsion de la conduite de raccordement.
Quand l'installation se refroidit, une unité de pompe pompe l'eau hors du vase vers l'installation. Les vases d'expansion automatiques avec un groupe de pompe sont des systèmes sans pression, ce qui autorise un très large éventail d'utilisations. Ce système est aussi disponible dans toutes sortes de tensions de pompe et de commande, et est aisément extensible par des vases accouplés. En règle générale, les vases d'expansion automatiques à compresseur sont moins chers que ceux avec pompe. Mais ces derniers sont aussi des automates de dégazage par dépression. Un vase d'expansion automatique à pompe combine donc un vase d'expansion automatique à compresseur et un dégazeur par le vide. Une solution moins coûteuse et plus économique que la combinaison d'un vase d'expansion automatique à compresseur et d'un dégazeur par le vide. Le dimensionnement des vases d'expansion automatiques à compresseur et à pompe est identique.
