Expansion.

 

Le réchauffage de l'eau conduit à une augmentation de son volume (*).

Dans un circuit fermé cette augmentation doit pouvoir être "encaissée" par l'installation : c'est pour cela qu'est mis en place un équipement qui permet d'absorber la dilatation de l'eau. L'augmentation de volume de l'eau entre 0 et 110ºC est de 6%. Ainsi une installation qui contient un volume de 1 m3 devra avoir un dispositif d'expansion lui permettant d'absorber un volume de 60 L.

En pratique la variation de température est plus faible. Ainsi pour une installation fonctionnant à 80ºC on aura une dilatation de l'ordre de 3%.

(*) : ceci s'applique aussi à tous les circuits fermés : eau glacée ; circuits de refroidissement fermés ; ...

Variation du volume de l'eau en fonction de la température.


Attention. Les caractéristiques fournies sont celles de l'eau : en cas d'ajout d'antigel il y a lieu de se rapprocher du fabricant.

On distingue parmi les systèmes d'expansion des installations de chauffage :

Les systèmes à vase ouvert : ils nécessitent d'être positionnés en partie haute de l'installation et ne se rencontrent plus que dans les anciennes installations.

Les systèmes à vase fermé à pression variable : un réservoir contient de l'azote qui est séparé de l'eau de l'installation par une membrane souple.

Les systèmes à vase fermé à pression maintenue : la pression du gaz est maintenue par un dispositif d'échappement quand la pression augmente et de gonflage quand la pression descend. Ces systèmes sont utilisés lorsque les installations ont de gros volumes en eau.

Vase d'expansion fermé à pression variable.

Vase d'expansion ouvert.

Les systèmes dits "sans vase" : une bâche à la pression atmosphérique est reliée à l'installation par un groupe de pompage et une soupape de décharge (vanne déverseuse). Si la pression chute la pompe réintroduit de l'eau dans le réseau ; si la pression augmente la soupape de décharge s'ouvre et l'eau s'écoule vers la bâche. Dans ce type de système la faille vient du contact entre l'eau du réseau et l'atmosphère : l'eau peut en effet se saturer en oxygène (dans la bâche l'eau est à une température relativement froide) ; dès qu'il y aura une baisse de la température de l'eau du circuit, la réintroduction de cette eau conduira à un apport d'oxygène dans le circuit.

Maintien de pression ; on distingue à droite un sas d'introduction (ou pot à déplacement).

Le volume utile sera fonction du volume d'eau de l'installation et de la variation de température.

La pression de prégonflage sera fonction de la hauteur de l'installation : ici de l'ordre de 5 m maximum (pression hydrostatique de l'ordre de 0,5 bar).

Calcul du volume utile.