Aujourd’hui je vais parler de la réfection d’un départ chauffage classique en chaufferie.
Lorsque l’on récupère des chaufferies, on peut avoir de très mauvaise surprise lors du début de la saison de chauffe et lorsqu’il commence à faire vraiment froid.
Ce départ chauffage est défectueux. Le régulateur est mort, la pompe 1 est morte, la pompe 2 a des problèmes de débit, la vanne 3 voies est aussi morte elle ne ferme plus.
Avertissement
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Note : le milieu chaufferie est réservé aux professionnels formés, car le milieu est potentiellement dangereux. Il y a un risque d’électrocution (mort par l’électricité) risque d’explosion (fuite de gaz naturel, explosion de chaudière à la mise à feu), risque d’intoxication mortelle (mort par le CO – monoxyde de carbone) et risque de brûlure grave.
Sommaire.
1.1 Les pompes jumelées Grundfos UPC 32-60
1.2 La vanne 3 voies et son servomoteur thermique Siemens STY219
2 La réfection du départ chauffage
2.1 La vanne 3 voies à secteur et son servomoteur SQK33
2.1.1 La vanne 3 voies à secteur
2.1.2 Le servomoteur 3 points : le SQK33
2.2 La pompe Grundfos TPD 32-60/2
2.2.2 Le kit mano à mettre sur la pompe
2.3 Le régulateur RVL480 et ses sondes.
2.3.2 La sonde de température départ chauffage
2.3.3 La sonde de température extérieure
2.3.4 La sonde de température d’ambiance
0 Introduction.
C’est difficile de croire que tout a lâché d’un coup, en réalité, ce départ chauffage avait des problèmes depuis la dernière saison de chauffe. La pompe 1 était HS (hors service) et on tournait sur la pompe 2. Cette pompe n’avait pas été remplacée, car à cause de la nouvelle norme, je devrais plutôt dire à cause de la directive Erp, la vente de circulateur de chauffage triphasé d’ancienne génération est interdite dans le sens ou les fabricants de pompe, une fois le stock écoulé, n’ont plus le droit d’en fabriquer.
Maintenant, pour les circulateurs de chauffages on ne trouve que des pompes à haut rendement énergétique. Ce sont des pompes avec des variateurs de fréquences intégrés. Le problème de ces pompes c’est que par rapport aux anciennes générations le prix est multiplié par 2. Le coût des pompes de chauffage a explosé. Donc lorsque le client n’a plus choix, et bien s’il veut du chauffage il doit remplacer le bloc de pompe jumelé entier.
Le régulateur et les pompes jumelées avaient 22 ans. Le servomoteur était plus jeune et la vanne 3 voies, peut être qu’elle était d’origine.
1 Les matériels en présences.
1.1 Les pompes jumelées Grundfos UPC 32-60.
Ce sont des pompes Grundfos type UPC 32-60 Modèle A, alimentées en triphasé et qui sont d’origine dans la chaufferie soit environs 22 ans de services soit presque 22 saisons de chauffes.
1.2 La vanne 3 voies et son servomoteur thermique Siemens STY219.
Sur ce départ chauffage la vanne 3 voies à un servomoteur thermique.
C’est une vanne 3 voies à soupape.
Le servomoteur est un servomoteur Siemens STY219. C’est un servomoteur thermique.
Son principe de fonctionnement (doc Siemens): Le moteur à corps dilatable STY219 ne comporte aucune pièce rotative et fonctionne sans bruit ni usure.
Lors de la mise sous tension du servomoteur, la résistance s’échauffe en provoquant la dilatation du corps solide dilatable. Cette dilatation est transformée en un mouvement linéaire, transmis directement par l’axe au clapet de la vanne qui s’ouvre. En l’absence de courant, l’axe du servomoteur est rentré et la vanne est fermée par la force du ressort.
Le temps de positionnement, d’ouverture et de fermeture du servomoteur.
On peut voir que le temps de réaction est long, ce type de technologie se voit en chauffage sur des veilles installations. Je vais remplacer cette vanne et ce servomoteur par un servomoteur 3 points et une vanne 3 voies à secteur.
Un schéma explicatif.
1.3 Le régulateur RVP30.
Ce départ chauffage est contrôlé par un régulateur Sigmagyr RVP30.
C’est un vieux régulateur. Voici la partie intéressante de la documentation du RVP30.
La page 8
La page 10
Les courbes de chauffes du RVP30.
Voici le régulateur enlevé de son support.
Et son support et câblage.
à gauche , les fils violets se sont les sondes :
- Sonde extérieure
- Sonde départ chauffage
- Sonde d’ambiance
À droite on a l’alimentation du régulateur ainsi que la sortie du régulateur qui alimente lorsqu’elle est fermée le servomoteur thermique.
Voici le départ de chauffage avant le remplacement des matériels.
Note 1 : lorsque le régulateur est HS, on peut passer, la vanne 3 voies en manuelle pour la forcer à s’ouvrir. Le problème c’est qu’il n’y a plus de régulation sur la vanne 3 voies par rapport à la température extérieure ce qui fait surconsommer en gaz.
On peut brider la vanne de retour chauffage pour limiter le débit de la pompe.
Note 2 : ce n’est pas parce qu’un départ de chauffage est chaud, par exemple 50°C qu’il fonctionne correctement, il faut regarder la température de retour. On le voit bien par exemple lorsqu’un plancher chauffant est emboué, le départ peut être très chaud, mais comme ça ne circule pas assez dans le plancher chauffant le delta T antre l’aller et le retour du plancher est tel que l’on peut constater que ça ne circule pas ou peu dans le plancher. De plus, un départ chauffage peut être chaud, pompe arrêtée, car ça circule juste assez pour chauffer le tuyau en chaufferie par conduction thermique et thermosiphon.
C’est pour cela que sur un départ chauffage il faut un thermomètre sur le départ chauffage et un thermomètre sur le retour chauffage ce qui permet de connaître le delta T et si vous connaissez le débit que passe la pompe, car il y a des vannes d’équilibrages TA sur le retour chauffage vous connaissez la puissance qui passe dans l’installation. (Voir l’article Chaufferie01-La relation intime entre le brûleur, la chaudière et la pompe de charge-installation d’une chaudière de 900KW).
2 La réfection du départ chauffage.
2.1 La vanne 3 voies à secteur et son servomoteur SQK33.
2.1.1 La vanne 3 voies à secteur.
Pour avoir cette vanne j’ai appelé un distributeur de ce type de matériel je lui ai donné les référence et diamètre de l’ancienne vanne et je luis ai précisé que je voulais une vanne à secteur avec un servomoteur SQK33. C’est le servomoteur avec un manche comme dans la vidéo : Chaufferie02-Chaudière au sol de 287KW et 2 départs chauffage
C’est une vanne à secteur VBI31.25
On remarque qu’elle est livrée sans les unions. Ce qui veut dire qu’il faut récupérer les anciens ou les commander.
Sur cette photo on peut voir le secteur de la vanne qui ferme cette voie.
Sur cette photo on peut voir le secteur de la vanne ferme la voie du milieu et que les deux autres voies sont ouvertes.
Avec cette vanne Siemens fournit une petite documentation pour régler le secteur et le mettre du bon côté de la vanne par rapport à la position de la pompe. C’est pour cela que le petit levier rouge est démontable.
La documentation de Siemens pour la VBI31.
On peut voir sur cette photo le schéma de principe hydraulique de raccordement d’une vanne à secteur. On peut voir que le secteur est du côté de l’arrivée d’eau chaude de la chaudière ou du collecteur. Donc la pompe aspire l’eau qui provient du retour de chauffage. La vanne est sur cette photo fermée dans le sens ou elle demande 0% en puissance calorifique.
Note : la voie où est raccordée l’aspiration de la pompe est toujours ouverte et dans tous les cas de figure sauf erreur de montage. Il faut faire très attention au réglage de la vanne à secteur avant de la monter, une erreur de montage est vite arrivée avec ce type de vanne.
Pour monter cette vanne 3 voies sur la tuyauterie, à cause des raccords union conique il a fallu enlever l’ancienne pompe pour pouvoir soulever un petit peu la tuyauterie pour faire entrer la nouvelle vanne 3 voie.
2.1.2 Le servomoteur 3 points : le SQK33.
Voici le servomoteur SQK33
J’aime bien ce servomoteur, car il a un bouton tournant pour passer de la position automatique à la position manuelle par exemple si la régulation est HS et il y a un manche (levier) qui permet de voir la position du secteur en automatique et en mode manuel ce levier permet d’ouvrir ou de fermer la vanne d’une manière très facile.
Je repère toujours sur les servomoteurs la position ouverture 100% donc demande de la puissance maximum de chauffage et l’ouverture 0% demande de la puissance minimum de chauffage.
Ça évite de se poser la question , lorsque l’on revient en chaufferie, il est en demande ou pas ?
Car suivant la position de la vanne 3 voies, le levier du SQK33 peut être en bas ou en haut pour une demande de chauffage à 100% de la puissance.
Voici comment se fait l’accouplement du servomoteur SQK33 avec la vanne 3 voies VBI31
Le servomoteur est vendu avec un support que l’on voit au fond qui sert à rehausser le servomoteur et à le fixer sur vanne. Le petit levier rouge de la vanne entre dans le levier du servomoteur. Quand le servomoteur bouge il entraîne le levier rouge de la vanne et donc il bouge le secteur.
2.2 La pompe Grundfos TPD 32-60/2.
2.2.1 La pompe.
Voici la pompe qui a été sélectionnée en remplacement de l’ancienne.
C’est la pompe jumelée ou pompe double Grunfos TPD 32-60/2.
Cette pompe n’est pas comme l’ancienne. Le moteur électrique et la pompe sont séparés et il y a donc une garniture sur la pompe pour faire étanchéité avec l’extérieur.
Ce sont des pompes classiques que l’on trouve dans l’industrie. Le problème est que dans le milieu du chauffage très peu de personnes ont les compétences pour changer correctement une garniture de pompe.
J’ai souvenir d’avoir vu dans l’industrie chimique le remplacement de garniture sur des pompes avec le grain fixe et le grain mobile et que si c’était bien fait la garniture pouvait tenir des années par contre si c’était mal fait la garniture pouvait tenir que quelques semaines, voir jour avant de fuir.
Donc si vous avez l’occasion de faire une petite formation sur le remplacement des garnitures de pompes faites le , car ces pompes, à cause de la directive ErP et l’explosion des prix des pompes ErP de chauffage ont la cote et donc ils s’en posent beaucoup. En rénovation le prix de ce type de pompe reste raisonnable comparé aux pompes avec variateur de fréquence.
Le problème avec cette pompe c’est que Grundfos vend la pompe sans les joints et sans les presses étoupes pour le boîtier de raccordement électrique. Ce qui est étrange, car sans les joints on ne peut pas monter la pompe sur les brides. Et électriquement le raccordement sans presse-étoupe donc sans étanchéité est à proscrire. Et que 2 presses étoupes et 2 joints de brides ça doit valoir 3€ HT. Par rapport au prix de la pompe, c’est un montant dérisoire.
2.2.2 Le kit mano à mettre sur la pompe.
Sur un départ chauffage il faut mettre un mano sur la pompe pour connaître le delta P. Celui existant à droite de la pompe est mort.
Sur le corps de la pompe, le fabricant prévoit 2 prises de pressions. Lorsque l’on met les raccords et réductions sur le corps de la pompe pour pouvoir raccorder le mano, il faut faire très attention à ne pas trop serrer, sinon les raccords laitons peuvent casser, ça m’est déjà arrivé.
Sur cette photo, j’ai mis les raccords sur le corps de la pompe et je prépare les cuivres.
Le raccord et la réduction dans le corps de la pompe, ici j’ai mis du téflon, mais les plombiers mettent de la filasse et kolmat.
L’étanchéité va se faire par le système à olive.
Et le raccordement. Par le serrage l’olive va écraser le cuivre et faire l’étanchéité. Mais avant de serrer les cuivres, je vais les couper à la bonne dimension.
Je place les deux tuyaux en cuivre du manomètre.
Le positionnement du manomètre pour me donner une idée de l’endroit où je vais couper.
La première coupe et le contrôle avant de couper le 2e cuivre.
On peut voir sur cette photo le système d’étanchéité du manomètre.
Et voilà il n’y a plus cas mettre en eau pour contrôler l’étanchéité. Ne pas oublier de couper la tétine du manomètre pour le mettre à la pression atmosphérique ou comme ici, le mettre sur position ON (le petit levier bleu sur le manomètre).
2.3 Le régulateur RVL480 et ses sondes.
2.3.1 Le régulateur RVL480.
Les régulateurs RVL de Siemens sont très connus en chauffage. On trouve beaucoup de chaufferies avec des RVL 470. Les RVL 470 ne se font plus.
Voici le RVL480.
Je vais utiliser le RVL480. Je vais utiliser ce régulateur, pour contrôler ce départ chauffage. Il faut savoir que dans les petites chaufferies on utilise ce matériel, dans les chaufferies plus grandes on va plutôt y mettre une GTB.
Car le problème de ce matériel est que si sur le site il y a 6 courbes de chauffe, il y aura 6 régulateurs RVL et il faudra se déplacer pour modifier la courbe de chauffe, mais surtout pour modifier les réglages du type “période de vacance”. Par exemple pour les vacances scolaires.
Le RVL est bien pour des petites installations, mais dès que l’on arrive sur du gros il faut absolument une GTB (ou GTC) avec la supervision.
L’arrière du RVL480.
Le rack du RVL480.
Dans la boîte du régulateur RVL480, vous avez la notice technique.
Qui vous montre dans quel domaine d’application vous pouvez utiliser le RVL480.
Ici je vais prendre l’application 1 : Régulation sur vanne-mélangeuse.
Et pour faire le schéma électrique, vous avez le schéma de raccordement du RVL480.
Voici la documentation réduite de Siemens qui présente le RVL480
RVL480_Siemens_presentation_sommaire.pdf by egenieclimatique
La doc sur slideshare
2.3.2 La sonde de température départ chauffage.
Voici la sonde de départ chauffage du RVL480.
C’est une QAD22 ( LG – Ni 1000)
2.3.3 La sonde de température extérieure.
Le RVL480 fonctionne avec une sonde de température extérieure. C’est pour la courbe de chauffe ou loi de chauffe.
C’est la QAC22.
2.3.4 La sonde de température d’ambiance.
Lorsque j’ai démonté l’ancien régulateur et que j’ai fait le repérage des câbles (car les câbles n’étaient pas repérés) j’ai constaté qu’il y avait une sonde d’ambiance. Je n’ai pas réussi à localiser cette sonde d’ambiance dans le bâtiment. La valeur ohmique de cette sonde n’est pas compatible avec le RVL480. Si je la trouve, je la change et je la raccorde sur le régulateur.
3 Conclusion.
Voici les matériels pour un départ chauffage de base. Maintenant il ne reste plus qu’a raccorder tout ça. Avant il faut faire le schéma électrique de ce départ chauffage. Mais ça sera dans le prochain article.
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