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Les vannes thermostatiques (souvent abrégées en TRV) sont une partie intégrante des systèmes de chauffage ou de refroidissement. Elles servent à réguler la puissance thermique – la vanne thermostatique protège contre les brûlures d'eau chaude et réduit également le risque de destruction de la chaudière en raison de la corrosion à basse température. Cette armature vous permet donc d'économiser de l'énergie thermique et de l'argent.
La tâche de la vanne thermostatique est de maintenir une température constante. En d'autres termes, de mélanger l'eau chaude et l'eau froide de manière à garantir une température de sortie de l'eau toujours réglée. Il s'agit d'une vanne à trois voies qui ne nécessite pas d'énergie électrique pour fonctionner. À l'intérieur de la vanne, l'élément de commande est une cartouche thermostatique. La vanne thermostatique fonctionne selon le principe de dilatation thermique des matériaux. Il s'agit d'un phénomène physique où un corps solide, lorsqu'il est chauffé/refroidi à une certaine température, change ses dimensions linéaires – le volume du corps change, la plupart des substances se dilatant lorsqu'elles sont chauffées.
Dans le cas des vannes thermostatiques, on utilise la dilatation thermique d'un élément bimétallique, où deux bandes métalliques de dilatation thermique différente sont solidement fixées ensemble. Lors d'un changement de température, il y a alors un changement défini des dimensions.
Lorsque la température augmente, une pression est exercée sur le clapet (aiguille de pression) dans la vanne thermostatique et la vanne se ferme. À l'inverse, lorsque la température baisse, le volume du corps diminue, le clapet de la vanne se desserre et la vanne s'ouvre à nouveau.
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Les vannes thermostatiques diffèrent par leur taille, type de filetage, dimensions de raccordement, débit ou interchangeabilité de la cartouche. En effet, elles s'usent avec le temps et doivent être remplacées, les cartouches thermostatiques pour vannes à réglage fixe sont proposées par BOLA comme pièce de rechange couramment disponible.
Dans le cas des vannes en laiton avec température réglable, la cartouche ne peut généralement pas être remplacée. Cependant, des kits de rénovation complets sont disponibles. Avec un kit de rénovation, il est possible de rénover tout le noyau de la vanne.
Bola.cz propose une large gamme de vannes thermostatiques. Lors de leur sélection, nous recommandons de se concentrer sur la plage de température et la température d'ouverture – la température réglée est celle à laquelle la vanne commence à s'ouvrir. Elle est cependant complètement ouverte à une température supérieure de 10 °C.
Les vannes thermostatiques se distinguent également selon leur utilisation. En fonte/laiton avec température de mélange fixe pour le chauffage, ou pour remplir la chaudière avec de l'eau chaude, aident à protéger contre la corrosion à basse température. Il existe également des vannes en laiton avec possibilité de réglage de la température pour l'eau chaude sanitaire, où les vannes sont utilisées principalement comme protection contre les brûlures. Enfin, il y a les vannes à débit accru, utilisées pour le chauffage par le sol.
Comme chaque règle a son exception, vous trouverez également sur Bola.cz une vanne de remplissage thermostatique VTC422, utilisée pour protéger les chaudières à combustibles solides, mais avec une température réglable.
Il en résulte que les vannes thermostatiques se divisent également en vannes à réglage fixe et réglables. Celles qui sont à réglage fixe sont appelées vannes de remplissage – elles sont utilisées pour remplir les chaudières ou les réservoirs d'accumulation avec de l'eau chaude. La cartouche thermostatique peut être facilement remplacée par une cartouche avec une autre température d'ouverture.
Le remplissage de la chaudière avec de l'eau chaude a deux raisons. La première est de maintenir l'efficacité de la chaudière, qui est conçue pour un remplissage à chaud. La deuxième raison est la protection contre la corrosion à basse température.
La corrosion à basse température est causée par le fait que certains composants des gaz de combustion avec la vapeur d'eau, présente dans les gaz de combustion, forment des acides à une certaine température. Les vapeurs de ces acides, lorsqu'elles refroidissent les surfaces de l'échangeur de la chaudière à une température inférieure à leur point de rosée, se condensent. Cela crée un condensat acide agressif. Celui-ci attaque le matériau de la chaudière, qui, une fois endommagé, subit rapidement la corrosion.
Un autre phénomène accompagnant le fonctionnement des surfaces d'échange thermique de la chaudière en dessous du point de rosée des gaz de combustion est l'adhérence des cendres et la formation de dépôts – ce qu'on appelle le goudronnage. Une telle situation peut obstruer la section de passage des gaz de combustion, réduisant ainsi considérablement la durée de vie de la chaudière.
La vanne thermostatique permet, en mélangeant l'eau froide de l'entrée de la chaudière avec l'eau chaude de la sortie de la chaudière, de maintenir ses parois à une température plus élevée souhaitée.
La corrosion à basse température est un problème pour la grande majorité des chaudières. En fonction de plusieurs variables (principalement le combustible et la conception de la chaudière), les chaudières nécessitent une valeur minimale de température de retour pour leur puissance nominale. Dans le cas des combustibles sans soufre, la plage est entre 40 et 70 °C.
Les éléments de remplissage avec pompe sont un ensemble de vanne thermostatique, pompe et thermomètres. Ils sont utilisés pour assurer et maintenir une température élevée de l'eau de retour vers la chaudière. Ce paramètre contribue à la protection contre la corrosion à basse température.
L'avantage de l'élément de remplissage par rapport à la vanne thermostatique seule est que vous obtenez une vue d'ensemble des températures dans les différentes branches. Étant donné qu'une pompe de circulation est incluse, il n'est pas nécessaire d'acheter une autre pompe séparément. Il s'agit donc d'un pack économique avantageux.
Les vannes thermostatiques à température réglable sont utilisées dans les réseaux d'eau chaude sanitaire. Ce type de vanne permet de régler la température de sortie de l'eau mélangée dans une plage donnée. L'avantage principal est la possibilité de modifier la température de sortie en tournant la molette de commande. Ce principe peut être utilisé, par exemple, comme protection contre les brûlures – par exemple, pour les enfants dans les écoles. Dans les bâtiments où il y a des réseaux centraux et longs d'eau chaude, la température est maintenue à un niveau plus élevé en raison des pertes thermiques. Aux points de prélèvement individuels, il est alors nécessaire de refroidir l'eau à un niveau confortable, ce qui peut être réalisé à l'aide de vannes thermostatiques à température réglable.
Dans le catalogue, vous trouverez également des vannes thermostatiques pour équilibrage de la circulation, qui sont indispensables pour une répartition uniforme des débits dans tout le système de chauffage. Pour le bon fonctionnement des différents éléments du système de chauffage, il est nécessaire d'équilibrer la répartition du débit, ce à quoi servent précisément ces vannes.
L'équilibrage des systèmes de chauffage est assuré par des armatures d'équilibrage, qui peuvent être équipées d'actionneurs thermoélectriques. En savoir plus ICI.
Pour conclure, nous vous proposons quelques questions qui pourraient vous venir à l'esprit lors de l'achat ou de l'utilisation de vannes thermostatiques.
o Les vannes thermostatiques de la série VTA disposent d'une large gamme de températures, selon le matériau de fabrication – en version laiton, elle est de 20 à 43 °C, 35 à 60 °C, 45 à 65 °C, 50 à 75 °C avec une stabilité de la température de sortie de +- 2 °C. Si la vanne est fabriquée en nickel, la plage de température se situe entre 32 – 49 °C, 35 – 50 °C, 35 – 60 °C et 45 – 65 °C. La stabilité de la température de sortie est de +- 1 °C (pour la série VTA300) et de +- 2 °C (pour la série VTA500).
o La série en laiton est considérée comme basique, avec une disponibilité d'eau chaude en 7 à 8 secondes. Pour la série en nickel, elle est disponible en 2 – 3 secondes.
o Lors du chauffage désinfectant, l'eau du système de chauffage doit être chauffée à 60 °C. Cela empêche la prolifération des bactéries Legionella Pneumophilla, qui causent la maladie du légionnaire ou (plus bénigne) la fièvre de Pontiac. Mais une température aussi élevée pour éliminer efficacement les bactéries pourrait provoquer des brûlures. Il est donc nécessaire d'installer une vanne de mélange thermostatique (VTA) après le chauffe-eau et de limiter la température de l'eau selon la limite définie.
o La vanne thermostatique VTA322 avec une plage de température de 20 – 43 °C couvre 40 à 80 m2. La vanne thermostatique VTA522 avec la même plage de température couvre 85 – 160 m2. La vanne VTA572 20 – 43 °C peut réguler une surface de chauffage par le sol de 130 à 240 m2.
Le fabricant indique que les paramètres mentionnés sont basés sur une différence de température maximale de 7 K et une puissance de chauffage par le sol de 50 W/m2.
§ Il est nécessaire de s'assurer que la différence de température minimale entre l'arrivée d'eau chaude et la sortie d'eau mélangée est d'au moins 10 °C. Vérifiez également si une pression trop élevée n'est pas exercée sur l'un des ports, par exemple par une pompe de circulation.
§ Il existe deux possibilités – soit ce problème est causé par une pression faible sur la branche d'alimentation, soit par une cartouche thermostatique défectueuse. Si vous démontez la cartouche thermostatique de la vanne et la placez dans de l'eau à une température d'au moins 10 ºC supérieure à sa température de déclenchement, la cartouche devrait s'ouvrir en peu de temps. Dans ce cas, le problème réside dans l'équilibrage de la pression de l'armature.
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