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Chaudière gaz · eau chaude sanitaire

Dimensionnement

Trois calculs utiles à l’entretien et à la mise en service : la puissance chauffage à régler sur une chaudière gaz, le volume d’un vase d’expansion, et la loi d’eau du réseau — y compris pour une pompe à chaleur. Le résultat reste dans la page. Rien n’est envoyé.

Puissance chauffage

P = C × V × ΔT

P est la puissance en watts, C le coefficient global de déperdition en W/m³·K, V le volume chauffé en m³, ΔT l’écart entre la température intérieure et la température extérieure de base.

Volume chauffé

Pièces chauffées seulement : pas le garage ni les annexes froides. Hauteur courante d’une maison, 2,50 m.

Détail du coefficient C

Les trois premiers postes s’additionnent, puis la situation du logement multiplie le total. Prérempli pour une maison individuelle de la fin des années 1990 (RT 1988), double vitrage standard et VMC simple flux. Ce sont des ordres de grandeur, pas les valeurs tabulées d’une étude NF EN 12831-1.

Écart de température ΔT

La consigne de calcul courante est 19 °C. En Loire-Atlantique, en plaine, la température extérieure de base usuelle est −5 °C (NF EN 12831-1, annexe nationale), soit un ΔT de 24 K. Montez la consigne à 20 °C si le confort visé est plus haut. Le ΔT se modifie aussi directement.

Relance

La puissance de base reste P = C × V × ΔT. La relance, prévue par la norme de déperditions pour un chauffage intermittent, s’applique ensuite. À 0 %, elle ne change rien.

Ce que couvre la puissance chauffage

La formule P = C × V × ΔT sert à estimer la puissance utile de chauffage, celle que l’on reporte au réglage d’une chaudière gaz. C est reconstitué à partir du niveau d’isolation (RT 1974, RT 1982, RT 1988, RT 2000, RT 2005, RT 2012, RE 2020), des menuiseries, de la ventilation et de la mitoyenneté.

Le calcul de référence des déperditions d’un bâtiment reste la norme NF EN 12831-1, avec les températures extérieures de base de son annexe nationale. L’outil donne un ordre de grandeur pour une habitation, pas une note de calcul pièce par pièce.

Pour caler ce chiffre sur l’installation — émetteurs, loi d’eau, eau chaude — la mise en service reste le moment du réglage. 06 69 57 26 14 · contact@barriere-chauffage.fr.

Vase d’expansion (chauffage / sanitaire)

Vn = Va × n × (pf + 1,013) / (pf − pg)

Vn est le volume nominal du vase en litres, Va le volume d’eau, n le coefficient de dilatation, pf la pression finale et pg la pression de gonflage, toutes deux relatives, en bar. 1,013 bar est la pression atmosphérique normale.

Circuit

Volume d’eau

Températures

Pressions

Ce que couvre le vase d’expansion

En chauffage, la relation vient de la loi du vase fermé à membrane, telle qu’elle est appliquée avec la NF EN 12828. La précharge ne descend pas sous la pression statique : la pratique française retient la hauteur (mètres / 10) plus 0,3 bar, avec un plancher à 0,5 bar. La pression finale est le tarage de la soupape moins 0,5 bar jusqu’à 5 bar, et moins 10 % au-delà, pour que la soupape ne s’ouvre pas pendant la dilatation. n est calculé à partir des masses volumiques de l’eau. S’il y a du glycol, n est majoré selon les tables usuelles des fabricants.

En sanitaire, la même relation sert pour un ballon ou un préparateur. La pression de gonflage est celle de l’eau froide au vase (réseau, ou sortie du réducteur). La pression finale est le tarage du groupe de sécurité ou de la soupape : 7 bar pour un groupe NF EN 1487. Au-delà de 4 bar au réseau, la NF DTU 60.1 prévoit un réducteur. Le vase évite que le groupe goutte à chaque chauffe lorsque le retour vers le réseau est fermé par un clapet. Si un bouclage maintient une longueur de tuyau en température, le volume d’eau de ce tuyau — calculé sur son diamètre intérieur — s’ajoute à la contenance du ballon.

Le chiffre en grand est le calibre catalogue immédiatement supérieur au volume calculé. Le contrôle de la précharge se fait vase vide d’eau. 06 69 57 26 14 · contact@barriere-chauffage.fr.

Loi d’eau

Td = Ta + Δθn × φ^(1/n) + (écart × φ) / 2 + parallèle

φ = (Ta − Text) / (Ta − Teb). Ta est la consigne, Text l’extérieur du moment, Teb la température extérieure de base. La courbe se calcule dans la page, pour le régime d’eau du réseau.

Réseau

Le régime est celui pour lequel les émetteurs ont été dimensionnés. Il place le point de base de la courbe et l’exposant d’émission.

n = 1,3 relève un peu la courbe en mi-saison par rapport à une droite de même pente. n = 1 retrouve la pente simple affichée sur le régulateur.

Point de base

À la température extérieure de base, la charge vaut 1 et l’eau part à la température de départ de base. En Loire-Atlantique, en plaine, cette base est −5 °C.

Repères de plaine pour amorcer la courbe. La valeur à retenir est la température extérieure de base de la commune, annexe nationale de la NF EN 12831-1, corrigée selon l’altitude.

Pente = (départ de base − consigne) / (consigne − extérieur de base). La modifier recalcule le départ de base et garde l’écart départ-retour.

Le retour fixe l’écart au point de base. À débit constant, cet écart se réduit quand la charge baisse.

Corrections

Ce sont les réglages du régulateur une fois le régime choisi. Le plafond coupe la courbe. Il ne change pas la pente.

Sur un plancher, le plafond de régulation est 50 °C (NF DTU 65.14). La sécurité indépendante à 65 °C n’est pas une consigne de courbe.

Glissez, survolez la courbe ou choisissez une ligne du tableau. Le départ à régler est le chiffre en grand.

Courbe de chauffe

Choisissez une température extérieure.

  • Départ réglé
  • Droite de même pente
  • Point de base
  • Extérieur choisi
  • Plafond
  • Plancher
Départ et retour selon l’extérieur
Extérieur Charge Départ Retour

Ce que règle la loi d’eau

La loi d’eau fixe la température de départ du réseau d’après la température extérieure, lue par une sonde en façade. Les déperditions croissent avec l’écart entre la consigne et l’extérieur. La charge φ vaut 1 à la température extérieure de base, et 0 quand l’extérieur rejoint la consigne : le chauffage s’arrête. Entre les deux, l’eau ne suit une droite que si l’exposant n vaut 1.

La puissance d’un radiateur est proportionnelle à l’écart moyen eau-air élevé à la puissance n. La NF EN 442-2 donne les puissances au régime 75/65 pour 20 °C, et l’exposant est celui de la notice ; à défaut, 1,3. Un plancher est plus proche de 1,1. À débit constant, l’écart départ-retour suit la charge. Δθn est l’écart moyen au point de base, (départ + retour) / 2 − consigne. Le décalage parallèle ajoute les mêmes degrés à toute la courbe : la loi de base ne compte pas les apports gratuits, souvent sensibles en mi-saison.

La pente affichée sur le régulateur est le rapport (départ de base − consigne) / (consigne − extérieur de base). On la retouche quand le logement décroche seulement par grand froid. On retouche le parallèle quand il décroche par tous les temps. La température extérieure de base vient de la NF EN 12831-1, pour la commune, puis corrigée selon l’altitude. En Loire-Atlantique, en plaine, −5 °C. Ce n’est pas la température du jour.

Le plafond coupe la courbe sans changer la pente. Sur un plancher à eau, le NF DTU 65.14 demande un dispositif, qui peut être la régulation, limitant le fluide à 50 °C. Une sécurité indépendante, à réarmement manuel et active sans courant, coupe encore à 65 °C : ce seuil n’est pas une consigne. L’arrêté du 23 juin 1978 limite en plus le sol fini à 28 °C dans les conditions de base. Le plancher de départ évite une eau trop tiède en mi-saison. Il ne maintient pas le chauffage une fois la consigne dépassée dehors.

Le chiffre en grand est le départ à régler pour l’extérieur choisi. Ce n’est pas un calcul de déperditions. Le réglage fin se fait sur plusieurs jours, un seul paramètre à la fois. 06 69 57 26 14 · contact@barriere-chauffage.fr.

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