Vanne thermostatique
Une vanne thermostatique est une vanne qui se base sur la température ambiante pour faire varier son débit afin de maintenir une température constante. Ce type de vanne abrite une sonde thermosensible qui se dilate et se contracte en fonction de la température ambiante et qui actionne un système mécanique qui laisse passer plus ou moins de fluide.
Elle est connue sous la dénomination de robinet thermostatique dans les logements en collectivités soumis à la législation française[1].
Législation en France
En France, la pose des robinets thermostatique est prévue dans deux situations:
- les radiateurs installés ou remplacés, sauf dans les cas de monotubes non dérivés et dans les locaux où est situé un thermostat central,
- Décret sur l’individualisation des frais de chauffage et l’obligation de pose des robinets thermostatiques dans les logements collectifs[1].
En France en 2011, d'après un sondage TNS-Sofres 26,8 % des radiateurs sont équipés d'un robinet thermostatique sur un total estimé de 78 millions de radiateurs à eau chaude répartis dans 15,6 millions de logement[1]. Ainsi, le marché de la rénovation des robinet ouvre un potentiel importants aux sociétés du secteur[1].
En France, les normes françaises (NF) et européennes (EN) relatives à ces sujets sont les deux normes en langue anglaise:
- NF EN 215 Robinets thermostatiques d’équipement du corps de chauffe – Exigences et méthodes d’essai et
- NF EN 215/A Robinets thermostatiques d’équipement du corps de chauffe – Exigences et méthodes d’essai
Ces normes franco-européennes ont été homologuées par la législation française[2].
Chauffage domestique
Dans le cadre du chauffage, elle est assemblée au corps d'un robinet et d'une tête thermostatique. L'ensemble a l'aspect d'un robinet de radiateur ordinaire, mais il est possible de régler la température de chaque pièce, en choisissant une position sur la bague de réglage par rotation du bouton de la tête, comme pour un robinet classique.
Types de vannes thermostatiques
Le modèle le plus courant est celui à sonde intégrée dans la tête. Sa pose doit être horizontale afin que la sonde ne soit pas perturbée par la chaleur provenant du tuyau d'arrivée d'eau chaude. Il existe aussi des modèles à sonde déportée pour les radiateurs :
- placés sous une tablette qui conserverait la chaleur au niveau du robinet ;
- sur lesquels la pose d'une tête horizontale est impossible par manque de place ;
- dont l'accès est difficile ;
- pour ouverture de fenêtre.
La séparation de la sonde coute plus cher, mais devrait offrir une meilleure régulation [3].
Principe
Le réglage de la température souhaitée de la pièce est réalisé en utilisant les repères indiqués sur la tête thermostatique. Ces repères sont généralement gradués de 1 (le moins chaud) à 5 (le plus chaud), ou directement en degrés Celsius.
Il y a aussi une position * (hors-gel), qui permet de protéger le réseau en cas de forte baisse de température ambiante avec risque de gelée.
Lorsque la température ambiante baisse, le mécanisme se contracte, laissant entrer davantage d'eau chaude dans le radiateur pour augmenter le chauffage. Lorsque la température ambiante augmente, il se dilate et ferme l'arrivée d'eau.
Vanne thermostatique reliée à un châssis : lorsque l'on ouvre une fenêtre un contact magnétique placé sur celle-ci ouvre un circuit électrique relié à la vanne et coupe celle-ci. À la fermeture de la fenêtre la vanne reprendra sa fonction normale.
 Pour des raisons techniques, il est temporairement impossible d'afficher le graphique qui aurait dû être présenté ici. |
| Source Wallonie[4],[5].
Pour que le chauffage ne chauffe qu'à la moitié de sa puissance, le robinet ne doit être ouvert que pour laisser passer 20 % du débit à l'ouverture maximale. |
Pose et maintenance
Pour être efficace, le robinet thermostatique doit être posé horizontalement et entretenu avec une maintenance pour le presse-étoupe[3].
Avantages et inconvénients
La stabilisation automatique de la température ambiante au niveau souhaité permet de réaliser des économies d'énergie lorsqu'elle est bien utilisée, car elle se fermera automatiquement lorsque la température souhaitée est atteinte et s'il y a des apports de chaleur extérieurs (soleil entrant par les fenêtres, four, âtre)[6].
Par contre, si on oublie de fermer manuellement la vanne alors qu'on laisse une fenêtre ouverte, la vanne réagit à la baisse de température et fait fonctionner le radiateur à plein régime, entraînant un gaspillage de chaleur[6].
Il y a lieu aussi de prévoir que si presque toutes les vannes sont trop fermées, la pression générée par la pompe de circulation augmente et cette pompe se fatigue prématurément (dans le cas d'une pompe à vitesse fixe). La solution la plus sommaire consiste à garder un radiateur avec une vanne normale (non thermostatique) toujours ouverte. Une autre solution est l'usage d'un "by-pass" automatique sur le circuit d'eau s'ouvrant s'il y a trop de pression. Enfin, un circulateur à vitesse variable en fonction de la pression permet de résoudre ce problème tout en diminuant la consommation électrique[7].
Applications
Il existe deux formes de robinets thermostatiques: les robinets thermostatiques mécaniques, et les robinets thermostatiques électroniques[8].
Robinets mécaniques
Pour un salon ou une cuisine, la vanne se règle ordinairement entre 2 et demi et 3 et demi (18 à 22 °C)[9]. Sur 4 (24 °C) pour une salle de bains[9]. Entre 2 et 3 (16 à 20 °C)[9] pour une chambre à coucher. Sur 2 (16 °C)[9] dans un hall. Et sur 1-2 (12 à 16 °C)[9] dans les pièces qu'on utilise rarement : chambre d'amis, buanderie, etc.
Toutefois, les robinets thermostatiques les plus rustiques ne permettent pas de régler une température, la température de consigne restera tributaire de la température de l'eau de chauffage[3].
Durant l'été, il est recommandé d'ouvrir les vannes à fond (sur 5) pour ménager leur mécanisme[3]. Toutefois, la position 5 doit être utilisée avec parcimonie car elle conduit le radiateur à chauffer au maximum, alors que le chauffage d'une pièce est contraire aux économies d’énergie[10].
| Position | Température (degré Celsius)[11] |
Recommandation[12] |
|---|---|---|
| * | 7,5 | Hors gel |
| 1 | 12 | Cave, escaliers, buanderie |
| 2 | 15 | Hall d'entrée |
| • | 16 | Couloir |
| • | 17 | Chambre à coucher |
| 3 | 18 | Chambre d'enfant |
| • | 19 | Cuisine |
| • | 20 | Salon |
| 4 | 21 | Salle de bains |
| 5 | Maximum | Été (quand la chaudière est éteinte) |
| La température des cinq positions d’un robinet thermostatique à tête mécanique peut ne pas être juste[10]. | ||
| Position | Température (degré Celsius)[13] |
Recommandation[13] |
|---|---|---|
| * | 6 | Hors gel |
| • | 12 | Cave, escalier |
| 1 | 15 | Chambre inoccupée, buanderie, réduit |
| 2 | 17 | Hall d'entrée, couloir |
| • | 18 | Chambre à coucher |
| 3 | 19 à 20 | Cuisine |
| • | 20 à 21 | Séjour chambre enfant |
| 4 | 22 | Salle de bains |
| 5 | 25 |
Robinets électroniques
Certains robinets thermostatiques sont équipés de tête électronique qui offrent une meilleure précision au travers de différentes fonctionnalités:
- un réglage au demi-degré près,
- un réglage au dixième de degré près,
- la possibilité de programmer des plages horaires.
- la programmation hebdomadaire pour le week-end, par exemple.
Ces robinets peuvent être programmés par la tête du robinet, au travers du boîtier à piles, ou par ordinateur avec une clé USB[10].
Erreurs fréquentes
Dans une pièce inoccupée où les vannes sont réglées sur * (hors-gel), les régler sur 5 au lieu de 3 ou 4 n'accélérera pas la mise à température de la pièce. En effet la sonde thermosensible mesurant un écart de température important entre sa consigne et la température ambiante déjà sur 3, la vanne sera déjà grande ouverte[14].
De même, dans une pièce temporairement trop chaude, par exemple à cause de l'ensoleillement, régler la vanne sur 1 au lieu de 2 ou 3 ne changera rien car la vanne sera déjà fermée sur 2[14].
Enfin, si, dans une pièce où la température est habituellement suffisante avec un réglage sur 3, il arrive un jour qu'il fasse trop froid, le fait de régler le robinet sur 4 n'y changera rien. En effet, la vanne sera déjà grande ouverte. Le problème vient dans ce cas de la régulation centrale qui envoie de l'eau trop froide (ou pas assez) dans le radiateur[14].
Le risque dans ces trois cas est de sur ou sous chauffer en permanence la pièce par la suite si le réglage n'est pas corrigé[14].
Notes et références
- « Réglementations thermique et décrets », sur www.acr-regulation.com (consulté le )
- JORF no 63 du 16 mars 2005 page 4518 texte no 88 Avis relatifs à l'homologation et à l'annulation de normes NOR: INDI0510010V https://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000000444280
- XPair, « Les robinets thermostatiques traditionnels ne suffisent plus », sur XPair.com, (consulté le ).
- « Les régulateurs climatiques et réglage des courbes de chauffe », sur www.energieplus-lesite.be (consulté le )
- http://energie.wallonie.be/servlet/Repository/COURBES.PDF?IDR=393
- Energie-environnement, « Bien utiliser la vanne thermostatique », sur www.energie-environnement.ch (consulté le )
- « Les circulateurs », sur www.energieplus-lesite.be (consulté le )
- (en) « Maximum Saving for Old Centralized Heating Plants - ecothermo.it », sur ecothermo.it (consulté le ).
- Heimeier (via sanidel.be), Têtes thermostatiques page 5, 2010-10-20
- « Robinet thermostatique », sur L'Energie Tout Compris.fr (consulté le ).
- Robinets thermostatiques, Danfoss (page consultée le 18 septembre 2016).
- Bien utiliser la vanne thermostatique, Services cantonaux de l'énergie et de l’environnement de Suisse romande (page consultée le 18 septembre 2016)
- http://www.energie-environnement.ch/conseils-de-saison/97-bien-utiliser-la-vanne-thermostatique
- energieplus-lesite.be de Architecture et Climat de l'Université catholique de Louvain, Les vannes thermostatiques - Les erreurs de manipulation courantes, consulté le 17 avril 2014
