Vannes de zone

Les vannes de zone sont des dispositifs mécaniques couramment utilisés dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) et d'irrigation pour contrôler le débit d'eau ou de vapeur vers différentes zones ou secteurs d'un bâtiment. Les vannes de zone permettent un contrôle de la température par zone et une efficacité énergétique. En divisant un bâtiment en zones distinctes, chacune dotée d'une vanne de zone, les occupants peuvent contrôler indépendamment le chauffage de différentes pièces ou zones, optimisant ainsi le confort et réduisant le gaspillage d'énergie. Cet article présente le fonctionnement, les caractéristiques et les applications typiques des vannes de zone. Pour en savoir plus, lisez notre article sur les vannes HVAC.

Table des matières

• Fonctionnement et types
• Vanne de zone HVAC
• Autres applications
• Maintenance des vannes de zone
• FAQ

Fonctionnement et types

Opération

Les vannes de zone sont généralement motorisées et contrôlées par des actionneurs électriques, qui ouvrent et ferment la vanne (par exemple, une vanne à bille) en fonction des données fournies par un thermostat ou un système de contrôle. Les thermostats régulent les vannes de zone, en veillant à ce qu'elles s'ouvrent ou se ferment lorsque cela est nécessaire pour maintenir la température souhaitée dans chaque zone. Lorsque le robinet est ouvert, il permet à l'eau chaude ou froide (ou à la vapeur) de s'écouler dans le tuyau et dans la zone désignée. Inversement, lorsque la vanne est fermée, elle empêche le flux, interrompant ainsi le chauffage ou le refroidissement de la zone concernée.

Types de vannes de zone

Les vannes de zone sont généralement classées en fonction du nombre d'orifices.

• Vannes de zone à deux positions : Les vannes de zone à deux positions ont deux orifices, soit complètement ouverts, soit complètement fermés, permettant de contrôler la circulation du fluide dans une zone. Le ressort dans le corps de la vanne assure une commutation mécanique en cas de panne de courant.

• Vannes de zone à trois voies : Les vannes de zone à trois voies ont trois orifices. Ils dirigent le flux d'une entrée commune vers l'un des deux orifices de sortie, en fonction de l'orifice qui est activé ou désactivé. Ces vannes peuvent dévier le flux de fluide entre deux zones ou mélanger des fluides chauds et froids pour atteindre la température souhaitée.

Lisez notre article sur le chauffage central pour plus d'informations sur les zones d'un bâtiment et sur le fonctionnement des vannes de zone.

Vanne de zone HVAC

Caractéristiques

• Structure compacte adaptée aux espaces restreints

• Etanchéité

• Conception autonettoyante, donc résistante à la contamination

• Caractéristique de débit à pourcentage égal pour un débit parfaitement modulé

• Actionneur à très faible consommation d'énergie

• Débit réglable manuellement(Kv)

Configurations

Les vannes de zone HVAC sont installées dans de multiples composants tels que les ventilo-convecteurs, les plafonds froids et chauffants, les planchers chauffants et les radiateurs. Les configurations les plus courantes sont les suivantes :

• Vanne de zone compacte et rapide : La vanne de zone à connexion rapide, très compacte (figure 1), existe en deux types :

  • Vanne de régulation à 2 voies avec différentes options de taille (DN 15, DN 20 et DN 25)
  • Robinet à boisseau sphérique inverseur à 3 voies de mêmes dimensions
  Ces vannes assurent l'étanchéité afin d'éviter les pertes de circulation inutiles et peuvent moduler le débit de manière efficace. Les vannes de zone compactes Quick sont conçues pour une consommation d'énergie minimale, tant en fonctionnement qu'en mode veille.

• Limiteur de débit indépendant de la pression : Indépendante de la pression, la vanne maintient un débit constant malgré les variations de pression, ce qui est crucial pour les applications de zonage. Les limiteurs de débit indépendants de la pression permettent d'équilibrer le débit entre les différentes zones. La vanne présente plusieurs caractéristiques essentielles :

  • Équilibrage hydronique permanent et automatique
  • Capacité d'écoulement élevée
  • Adaptation aux milieux contaminés
  • Etanchéité
  • Faible consommation d'énergie et temps de fonctionnement courts

• Vannes de zone à 6 voies : La vanne de régulation à 6 voies est conçue pour le chauffage et le refroidissement dans un système à 4 tuyaux. Un système à 4 tuyaux comporte deux boucles distinctes pour le chauffage et le refroidissement, ce qui permet un meilleur contrôle de la température et une plus grande flexibilité. La vanne à 6 voies est utilisée pour passer d'une boucle à l'autre et contrôler le flux d'eau chaude et froide ou de réfrigérant afin d'obtenir la température souhaitée dans un espace :

  • Remplace quatre vannes à deux voies, quatre actionneurs et deux unités de contrôle
  • Polyvalent avec différentes combinaisons de kv pour un contrôle précis
  • Compact pour une installation facile dans les plafonds bas
  • Assure la sécurité en séparant les circuits de refroidissement et de chauffage
  • Comprend une fonction de décompression pour une sécurité maximale de l'installation

Autres applications

Vanne de zone de la chaudière

Les vannes de zone trouvent des applications dans les réservoirs de stockage d'eau chaude sanitaire. Ces vannes permettent de diriger l'eau chaude de la chaudière vers différents endroits tels que les radiateurs et le ballon d'eau chaude domestique. Lorsque les radiateurs atteignent la température souhaitée, la vanne ferme l'alimentation en eau chaude des radiateurs. Il ouvre une voie pour envoyer l'eau chaude vers le réservoir de stockage, afin qu'elle soit disponible pour d'autres usages tels que les douches et les robinets. Cette méthode assure une répartition efficace des coûts d'exploitation et favorise l'efficacité énergétique en facilitant l'accumulation de chaleur dans les bâtiments. Sur certains modèles de vannes de zone à trois voies, l'ouverture manuelle est possible. Cela signifie que le robinet à boisseau sphérique divise le débit de manière égale, en attribuant 50 % à la zone A et 50 % à la zone B. Cette caractéristique est une mesure de sécurité cruciale, en particulier pour éviter la surchauffe de la chaudière.

Vanne de zone d'irrigation

Les vannes de zone pour l'irrigation sont couramment utilisées dans les systèmes d'arrosage pour contrôler le débit d'eau vers différentes zones ou secteurs d'un aménagement paysager. Ils sont activés par les signaux du programmateur d'irrigation et s'ouvrent ou se ferment pour permettre ou arrêter l'écoulement de l'eau dans la zone désignée. Ces vannes sont conçues spécifiquement pour être utilisées à l'extérieur et sont généralement fabriquées dans des matériaux durables pour résister aux intempéries et à l'humidité.

Entretien des vannes de zone

Les vannes de zone peuvent avoir besoin d'être remplacées pour diverses raisons, telles qu'un mauvais fonctionnement, des dommages, ou dans le cadre d'une mise à niveau ou d'une rénovation du système. Les modes de défaillance les plus courants sont les suivants :

• Surchauffe : Une ventilation insuffisante pour la dissipation de la chaleur peut entraîner une surchauffe. Si l'enlèvement temporaire du couvercle peut constituer une solution à court terme, il peut à terme entraîner une défaillance du moteur. Veiller à une bonne ventilation pour éviter les problèmes de surchauffe des vannes de zone.

• Moteur brûlé : Une surchauffe fréquente ou une tension/courant incorrects peuvent endommager le moteur électrique. Avant de remplacer le moteur, vérifiez l'alimentation électrique, le câblage et la cause première de la brûlure du moteur.

• Fuite ou blocage de l'ouverture ou de la fermeture : La vanne de zone peut se bloquer en position ouverte ou fermée et ne pas se déplacer lorsque cela est nécessaire. Cela peut être dû à l'accumulation de débris ou de sédiments, à des problèmes mécaniques ou à un mauvais fonctionnement de l'actionneur. Remplacer la valve si elle est bloquée.

• Fonctionnement bruyant : Les vannes de zone peuvent produire un bruit excessif pendant leur fonctionnement en raison de roulements usés, d'un mauvais alignement ou de composants desserrés. Des bruits inhabituels de cliquetis, de bourdonnement ou de grincement peuvent indiquer un problème.

• Problèmes électriques : Des défaillances électriques peuvent se produire dans le câblage, la carte de commande ou les connexions entre l'actionneur et le système de commande, empêchant une communication et un fonctionnement corrects de la vanne.

Note : Le processus de remplacement des vannes de zone peut varier en fonction de la vanne de zone spécifique et de la configuration du système CVC. Il est recommandé de consulter les instructions du fabricant lors du remplacement de la valve.

FAQ

Comment les vannes de zone fonctionnent-elles dans les chaudières et les systèmes d'irrigation ?

Les vannes de zone des chaudières et des systèmes d'irrigation s'ouvrent ou se ferment pour contrôler le flux d'eau ou de fluides vers des zones spécifiques. Ils peuvent être actionnés manuellement ou automatisés à l'aide d'un levier ou d'un actionneur motorisé.

Quels sont les problèmes courants liés aux vannes de zone ?

Les problèmes courants des vannes de zone sont les suivants : fuites, blocage de l'ouverture ou de la fermeture, surchauffe ou moteur brûlé. Un entretien et une inspection réguliers permettent d'identifier et de résoudre ces problèmes.