Une chaudière murale avec E.C.S. instantanée va produire du chauffage pour le logement, comme la chaudière simple service, mais également de l'eau chaude sanitaire au dernier moment, c'est à dire seulement lorsqu'on ouvre le robinet.
En plus de tous les composants intégrés à la chaudière murale simple service, cette chaudière est équipée d'un échangeur sanitaire, d'un débistat sanitaire et d'une sonde d'ECS.
1 Circulateur ( pompe)
2 Vase d'expansion
3 Soupape de sécurité
4 Disconnecteur
5 Débistat ECS
6 Sonde température ECS
7 S.P.O.T.T.
8 Thermostat de sécurité
9 Sonde température chauffage
10 Vanne 3 voies dérivatrice
11 Echangeur ECS
12 Débistat chauffage
13 Pressostat manque d'eau
14 Électrovanne gaz
15 Corps de chauffe
16 Brûleur
17 Chambre de combustion ("foyer")
18 Sonde d'ionisation
19 Transformateur d'allumage
20 Électrodes d'allumage
21 Cheminée avec coupe tirage
Selon si un robinet d'eau chaude est ouvert ou pas, l'eau de chauffage sortant du corps de chauffe est aiguillée soit vers l'échangeur sanitaire, soit vers les radiateurs.
Cet aiguillage est géré par la vanne 3 voies dérivatrice 10 .
Pour cela, la commande de la chaudière doit pouvoir détecter l'ouverture d'un robinet d'eau chaude. Dès qu'il y a demande d'eau chaude sanitaire, cette eau va d'abord passer dans le débistat ECS 5 avant de traverser le circuit d'ECS de l'échangeur sanitaire 11 .
Mode Chauffage
Lorsque le robinet d’eau chaude est fermé,
le flotteur coule au fond du débistat.
Le contact électrique est ouvert,
il ne laisse pas passer le courant.
La carte électronique ne reçoit aucun signal.
Débistat
Puisage E.C.S.
Lorsqu’on ouvre un robinet d’eau chaude,
la circulation de l’eau fait remonter le flotteur.
L’aimant du flotteur attire le contact électrique qui se ferme.
Le courant peut alors passer.
La carte électronique est informée
qu’un puisage d’ECS est demandé.
Débistat
Mode Chauffage
En mode "CHAUFFAGE", la vanne 3 voies aiguille l'eau de chauffage en direction des radiateurs.
Le passage en direction de l'échangeur ECS est fermé.
A la mise en service, on peut régler la puissance de chauffage pour l' adapter à la puissance totale des émetteurs.
En mode "CHAUFFAGE", le brûleur n'utilise pas la totalité de sa puissance.
Vanne 3 voies dérivatrice
(CENTORA - Chaffoteaux & Maury)
Puisage E.C.S.
L'ECS est alors prioritaire sur le chauffage.
La vanne 3 voies aiguille l'eau de chauffage en direction de l'échangeur ECS.
Dans l'échangeur ECS, l'eau de chauffage donne sa chaleur à l'eau du robinet, par conduction.
Le brûleur fournit sa puissance maximale lorsque le robinet est ouvert à fond.
Mais il est généralement capable de moduler sa puissance pour l'adapter au débit du robinet et à la température d'ECS demandée, dans les limites de sa plage de modulation.
Débistat (Chaffoteaux & Maury)
Dans un échangeur à plaques, l'eau passe entre l'espace laissée entre 2 plaques.
L'eau de chauffage provenant du corps de chauffe passe dans 1 espace sur 2 de l'échangeur.
L'eau potable passe dans les autres espaces.
Ainsi, l'eau de chauffage donne sa chaleur à l'eau potable par conduction à travers les plaques.
Un réducteur de débit permet de limiter le débit d'eau dans l'échangeur ECS en fonction de la puissance maximale de la chaudière. En effet, la chaudière n'aurait pas le temps de chauffer correctement un débit d'eau trop élevé.
Généralement, la limitation de ce débit est calculée pour que la chaudière puisse toujours élever la température de l'ECS d'au moins 30°C.
Exemple : Prenons une chaudière de 23 kW, avec un débit de 12 L / min au robinet.
Rappelons que la puissance, le débit et l'élévation de la température sont liés par la formule :
P = q x 1,163 x ΔT
où P est en Watts,
q en litres par heure
et ΔT en degrés Celcius (ou en Kelvins)
On obtient donc q = 12 L / min = 720 L / h
et P = 23 000 Watts
En transformant la formule ci-dessus, on obtient l'élévation de la température :
ΔT = P ÷ ( q x 1,163 ) = 23 000 ÷ ( 720 x 1,163 ) = 27,5 °C
A partir d'une eau potable à 11°C,
on peut donc obtenir au maximum une eau chaude à 38,5 °C au robinet
11 + 27,5 = 38,5
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Montons maintenant sur l'arrivée d'eau froide un limiteur de débit de 9 L / min.
On obtient donc q = 9 L / min = 540 L / h
ΔT = P ÷ ( q x 1,163 ) = 23 000 ÷ ( 540 x 1,163 ) = 36,6 °C
A partir d'une eau potable à 11°C,
on peut donc obtenir au maximum une eau chaude à 47,6 °C au robinet
11 + 36,6 = 47,6
En conclusion, le limiteur de débit nous a permis d'avoir de l'eau plus chaude au robinet.
Lorsqu'on produit de l'ECS en instantané, le débit d'eau disponible au robinet à une température donnée est limité par la puissance de la chaudière.
Lorsqu'on ne souhaite plus être limité par la puissance de la chaudière, il peut être préférable d'utiliser la production d'ECS avec accumulation.
Elle permet de contrôler la température de l'ECS. La régulation de la chaudière se sert de cette information pour adapter constamment la puissance de la flamme au débit du robinet et à la température de consigne demandée par l'utilisateur.
Pour avoir une température stable quelque soit la demande, il est important que la chaudière soit modulante, sur une plage de modulation la plus large possible.
Le plus souvent, l'échangeur ECS est un échangeur à plaques. L'espace entre les plaques est réduit au maximum pour obtenir un meilleur échange thermique entre l'eau de chauffage et l'ECS.
Cela rend ce type d'échangeur très sensible aux impuretés et au tartre côté sanitaire, au risque d'embouage côté circuit chauffage.
S'il n'est pas déjà intégré dans la chaudière, il faut mettre un filtre à eau sur l'arrivée d'eau froide sanitaire.
Il est également indispensable de mettre un pot à boues sur le
retour chauffage pour stopper l'entrée des impuretés dans la chaudière et éviter l'embouage du corps
de chauffe ou de l'échangeur à plaques. L'arrivée sur le marché de pots à boues à
filtre magnétique apporte une solution de filtration des plus efficaces ( voir vidéo " Sentinel ELIMINATOR VORTEX ", ci-dessous )
La présence d'un séparateur d'air sur le départ chauffage peut protéger, en plus de la chaudière, tout le circuit chauffage contre l'apparition de corrosion et de boues, en éliminant toute l'air de l'installation.
Filtre à eau à tamis
Pot à boues à filtre magnétique
(Sentinel ELIMINATOR VORTEX 300 )
Séparateur d'air
(Caleffi DISCAL)
VIDEO Sentinel ELIMINATOR VORTEX
Principe de fonctionnement d'un filtre magnétique ultra performant
Un corps de chauffe avec DEUX SERPENTINS remplace la vanne 3 voies et l'échangeur à plaques pour produire de l'ECS.
Mode Chauffage
Lorsqu' "AUCUN" robinet d'eau chaude n'est ouvert, la pompe de chauffage irrigue les radiateurs.
Corps de chauffe DOUBLE
(E.L.M. Leblanc)
Puisage ECS
Lorsqu'on ouvre un robinet d'eau chaude, l'ECS est prioritaire, la pompe est arrêtée.
Seul le serpentin traversé par l'eau potable évacue la chaleur du corps de chauffe.
La chaudière se consacre uniquement à la production de l'ECS.