[Série technique] : L'équilibrage des réseaux de chauffage
Les travaux de rénovation énergétique dans les copropriétés au chauffage collectif comprennent régulièrement une prestation d'équilibrage des réseaux de chauffage.
Quel est l'apport en matière de performance énergétique ? Réponses dans cet article issu d'un entretien avec M. Marc DILESEIGRES, Directeur Général de MANERGY Résidentiel (AGOTHERM & ETUDES DES FLUIDES), société indépendante spécialisée dans l'ingénierie et le conseil en transition énergétique et environnementale.
L'équilibrage des réseaux de chauffage : qu'est-ce que c'est ?
Principe général
L’équilibrage peut être réalisé dans le cadre de travaux globaux de rénovation énergétique, ou comme une simple intervention sur la chaufferie. Cette prestation réalisée par un professionnel chauffagiste consiste à intervenir sur les réseaux de distribution de chauffage dans l'immeuble pour garantir une répartition homogène de la chaleur.
Ce sont ces réseaux qui sont chargés du transport de l'eau chaude pour le chauffage depuis la chaufferie, lieu de production de la chaleur, jusqu'aux logements où cette chaleur est consommée via des radiateurs, ou bien un plancher chauffant (panneau de sol).
Quels sont les systèmes concernés ?
Cette intervention peut être réalisée sur tous types de réseaux de chauffage collectif :
- Différentes sources d'énergie : gaz, fioul, ou énergie renouvelable type réseau de chaleur urbain.
- Différents types de réseaux : réseaux avec radiateurs ou planchers chauffants.
Voici un exemple de copropriété ayant réalisé le désembouage et l'équilibrage de ses réseaux de chauffage dans le cadre d'un projet plus global de rénovation énergétique : 17 RUE JANSSEN 75019 PARIS.
Pourquoi équilibrer les réseaux de chauffage dans une copropriété ?
Un réseau mal équilibré provoque un inconfort thermique
Dans de nombreux immeubles, le réseau de chauffage est souvent déséquilibré.
Cela implique que :
- Les logements proches de la chaufferie sont régulièrement surchauffés.
- Les logements éloignés ou en bout de réseau souffrent de températures insuffisantes car la chaleur ne parvient pas suffisamment jusqu'à eux.
Sans équilibrage, il est souvent nécessaire de surchauffer l’ensemble du réseau pour garantir un minimum de confort aux logements les moins bien chauffés, ce qui entraîne un gaspillage d’énergie et une surchauffe dans les logements les mieux chauffés !
En hydraulique, cette chute de débit d'eau dans le réseau de chauffage entre les logements les plus proches et les plus éloignés de la chaufferie est liée aux pertes de charge.
Les bénéfices de l'équilibrage sont nombreux
- Assurer un confort thermique optimal pour tous les occupants, sans surchauffer certains logements.
- Ajuster la courbe de chauffe pour consommer moins d’énergie et réduire l’impact environnemental.
- Réduire les factures énergétiques par conséquent.
Un réseau bien équilibré permet de réaliser des économies d’énergie allant de 5 à 15 %, selon l’état initial du bâtiment et des équipements. À long terme, cela améliore le confort des occupants tout en réduisant les charges de la copropriété
Aspects logistiques
Combien coûte la prestation ?
Le coût d'une telle prestation dépend évidemment de la taille de la copropriété. En effet, s'agissant d'intervenir sur les colonnes de chauffage, plus la copropriété comprend de logements, plus la prestation sera importante et donc son coût également.
Le coût moyen de l’équilibrage est d’environ 1 000 € par colonne.
Des frais supplémentaires peuvent s’ajouter en cas d’installation de nouveaux organes de réglage tel que cela est explicité dans la suite de cet article.
Quelles contraintes pour la copropriété ?
L'équilibrage des réseaux de distribution de chauffage implique :
- Un accès aux pieds de colonne qui sont parfois situés dans des caves privatives.
- Une intervention dans les logements qui est nécessaire pour régler les radiateurs en cas d’équilibrage vertical.
Afin de faciliter ces interventions, une communication est souvent réalisée dans l'immeuble de manière à prévenir les occupants et occupantes des logements concernés.
L'équilibrage : étapes clefs de son déroulement
Un prérequis important : le désembouage
Un équilibrage sur un réseau encombré de boues (dépôts dans les tuyaux) est inefficace. Le désembouage est donc une étape préalable incontournable. Il est effectué en différentes étapes :
- Diagnostic : Analyse d'eau avant intervention, vérification des composants du réseau et du bon état des vannes, ouverture de celles-ci ainsi que de l'ensemble des robinets de radiateurs.
- Nettoyage : Injection d’un produit dispersant pour mettre les boues en suspension dans les tuyaux.
- Rinçage colonne par colonne : Extraction des boues en suspension avec un procédé hydropneumatique.
- Analyse de l’eau et conditionnement : Contrôle du pH et des caractéristiques physico-chimiques pour garantir une eau de qualité.
Un réseau propre permet une meilleure de la chaleur et facilite l’équilibrage.
Le désembouage doit être fait pour la mise en oeuvre de la garantie des équipements en chaufferie (chaudières) donc c'est une prestation qui de fait est obligatoire.
L'équilibrage : étapes préliminaires
Avant sa mise en oeuvre concrètement sur site, certaines étapes sont indispensables afin de déterminer les réglages nécessaires à un équilibrage pertinent et efficace :
Analyse initiale
L'objectif : réaliser un état des lieux de l'état de déséquilibre du réseau actuel de distribution de chaleur dans l'immeuble.
A cette fin, un relevé de température dans tous les logements en différents points géographiques de l'immeuble est effectué. Cela permet de se rendre compte des écarts de température entre les logements les plus proches et les plus éloignés de la chaufferie, sous toitures, en pignon, au-dessus des caves ou parkings etc.
Ces déséquilibres thermiques sont ensuite cartographiés, dans le but de les diminuer.
Diagnostic du réseau
L'équilibrage des réseaux se fait via une intervention sur les organes de réglage du réseau de chauffage. Il s'agit de vannes qui sont normalement présentes au pied des colonnes, ainsi que sur les radiateurs dans les logements.
Ainsi, un diagnostic du réseau va permettre de contrôler la présence ou non de ces organes de réglage.
Cela peut arriver que certains réseaux ne disposent pas de ces vannes. Le cas échéant, il faudra prévoir l'installation de ces équipements afin de permettre les réglages requis.
Si le réseau ne dispose pas d'organes de réglages, il sera nécessaire d'en poser a minima à chaque pied de colonne.
Calculs et préréglages
Une fois que les déséquilibres au sein du réseau sont connus et que les organes de réglages sont identifiés - et si besoin installés, une dernière étape consiste à réaliser une grille de préréglages.
Celle-ci est obtenue en réalisant un calcul théorique colonne par colonne en fonction des débits nécessaires pour la puissance à dissiper par l'ensemble des radiateurs sur une même colonne en tenant compte des pertes de charge identifiées lors du diagnostic.
Le bon dimensionnement des organes de réglage est un point de vigilance important.
Mise en œuvre de l'équilibrage
Une fois que le réglage théorique est réalisé, il faut intervenir sur site pour mettre en oeuvre ces réglages et les ajuster si nécessaire.
La mise en oeuvre des réglages théoriques se fait en plusieurs étapes :
- Positionner les organes de réglages (vannes de pied de colonne) en fonction des réglages théoriques déterminés : il s'agit de l'équilibrage horizontal ;
- Equilibrer les radiateurs sur une même colonne en intervenant sur les tés de réglage des radiateurs : c'est l'équilibrage vertical, il nécessite d'accéder aux logements
- Vérifier colonne par colonne que les réglages théoriques fonctionnent et vérifier ainsi les éventuels deltas de température.
Lorsque l'on est sûr que le fluide circule correctement à l'intérieur du réseau, il faut ensuite ajuster la courbe de chauffe afin d'éviter de surchauffer l'immeuble.
A l'issue de l'équilibrage : vérification des résultats et suivi
Une fois l’équilibrage réalisé, les résultats doivent être vérifiés afin de tester l'efficacité de l'opération. Cette vérification consiste en plusieurs points :
- Nouvelle cartographie des températures pour s’assurer que les écarts ont disparu via un nouveau relevé de températures dans les logements
- Mise en place d’un plan de repérage des vannes avec un étiquetage clair.
- Affichage en chaufferie d’une grille de réglage pour un suivi simplifié.
Ces informations sont également intégrées au Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE), un document de référence pour la copropriété.
L'équilibrage des réseaux de chauffage est une opération simple et peu onéreuse, qui permet de gagner en performance énergétique. Dans le cadre de travaux de rénovation d'ampleur, c'est un post incontournable à réaliser une fois les travaux livrés (nouvelle isolation, et éventuellement nouvelle chaufferie).