Vanne trois voies pour chauffage au sol : types, schémas de raccordement et installation

Le bon fonctionnement de tout système de chauffage dépend du choix judicieux de ses composants, et le chauffage au sol hydraulique ne fait pas exception. Dans ce type de système, il est crucial de maintenir la température et le débit du fluide caloporteur ; une fonction assurée par les vannes d’arrêt. vanne à deux ou trois voies.

Dans cet article, nous vous expliquons ce qu'est une vanne trois voies, comment elle fonctionne et les différents types disponibles. Vous découvrirez également quelle vanne choisir pour votre système de chauffage au sol et comment l'installer vous-même.

Champ d'application

Les systèmes de chauffage au sol sont de plus en plus répandus dans les bâtiments résidentiels, mais un chauffage optimal nécessite une vanne de régulation. Une vanne trois voies permet de réguler la température d'un plancher chauffant à eau recouvert d'une chape.

La vanne est installée en tant qu'ensemble complet. unité de mélange et de distributionet comme appareil autonome. Dans les petits espaces (salle de bain, toilettes, cuisine), l'installation d'un collecteur multifonctionnel est inutile : c'est coûteux et injustifié.

Une vanne de mélange thermostatique à trois voies permet de contrôler la température et de réguler le volume de liquide dans ces pièces.

Principaux domaines d'utilisation :

1. Dans un système de chauffage par radiateurs.
2. Dans le système d'alimentation en eau chaude.
3. Dans des sols chauds.

Fonctions

Le chauffage au sol hydraulique diffère sensiblement du chauffage par radiateurs classique. Les tuyaux, intégrés à une chape de ciment, nécessitent une eau à une température spécifique, nettement inférieure à celle des radiateurs. Un mélangeur trois voies est donc indispensable pour amener le fluide caloporteur à la température requise.

La fonction principale d'une vanne de mélange thermostatique à trois voies est d'amener le liquide à la température de chauffage requise, qui répond aux normes pour les planchers chauffants (qui vont de +35 à 55 degrés).

Principe de conception et de fonctionnement

Un mitigeur thermostatique est un dispositif permettant de mélanger et de réguler le débit d'eau. Il comporte trois ouvertures : deux entrées et une sortie. Entre les entrées se trouve une vanne thermosensible qui régule le débit du liquide, qu'il soit chaud ou froid. Les modèles modernes sont équipés d'une vanne thermostatique ou d'un régulateur.

La vanne du chauffage au sol fonctionne en continu. Voici la procédure étape par étape :

• L'eau chaude est fournie à la première entrée - sa température est déterminée dans la vanne ;
• Si la température de l'eau dépasse celle requise pour le chauffage au sol, l'arrivée de liquide refroidi provenant de la conduite de retour est ouverte par le deuxième orifice ;
• À l'intérieur de la vanne, des liquides chauffés et refroidis sont mélangés ;
• Une fois la température requise atteinte, le flux de retour est fermé ;
• Le fluide frigorigène est acheminé par la sortie vers les tuyaux de chauffage au sol.

Pour que la vanne thermique fonctionne efficacement, il est nécessaire de maintenir une pression constante dans la conduite.

Lors du fonctionnement d'une vanne de mélange thermique automatique équipée d'un servomoteur, le chauffage est effectué en 3 minutess'il y a une tête thermique, le liquide est chauffé en 15 minutes.

Types

Système Esbe trois voies pour chauffage au sol : à quoi sert-il ?

Les vannes thermostatiques à trois voies existent en versions séparées et mélangeuses. Les modèles mélangeurs sont utilisés pour le chauffage au sol.

De plus, leurs modes d'activation varient, allant du manuel à l'automatique. Leur conception diffère également, notamment au niveau de l'emplacement des orifices d'entrée et de sortie.

Manuel

Un appareil manuel est peu coûteux, mais rarement utilisé en raison de son manque de praticité. Il convient uniquement aux petits espaces, comme les salles de bains et les cuisines. La température et le débit se règlent manuellement à l'aide d'une poignée.

Automatique

Les robinets automatiques sont équipés d'une tête thermique ou d'un moteur électrique, qui peut être commandé par un capteur.

Types d'unités de mélange :

• C'est simple : si la température augmente, le liquide se dilate, la vanne s'ouvre et l'eau froide et l'eau chaude se mélangent.
• Les vannes trois voies avec tête thermique et thermostat déporté pour chauffage au sol sont des modèles plus sophistiqués. Très répandues, elles sont précises et fonctionnent sans électricité. Leur prix moyen oscille entre 500 et 2 500 roubles.

• Les vannes de chauffage à trois voies avec thermostat régulent le débit d'eau chaude et d'eau froide, et la température est contrôlée par un thermostat intégré. Les ouvertures se dilatent et se contractent automatiquement en fonction de la température de l'eau.

• Les actionneurs électriques (actionneurs magnétiques ou servo-actionneurs) actionnent le clapet de la vanne grâce à un moteur électrique, lui-même commandé par un contrôleur qui reçoit un signal d'un capteur de température. Leur installation est simple, ce qui explique leur large utilisation. Cependant, leur principal inconvénient réside dans leur manque de fiabilité, dû à leur dépendance à l'électricité. Ils sont plus chers que les vannes thermostatiques, environ 4 000 à 5 000 roubles.

• Qu'ils soient à entraînement pneumatique ou hydraulique, ces modèles sont plus couramment utilisés dans les environnements industriels pour les applications à haute pression. Ils sont plus coûteux, mais ont une durée de vie plus longue.
• Électronique – la régulation est assurée par un moteur électrique intégré ou un élément de contrôle muni d'un thermomètre.

Matériaux de fabrication

Les vannes de mélange thermique à trois voies sont fabriquées à partir des matériaux suivants :

1. Le laiton est un alliage de cuivre auquel on a ajouté du zinc. Il est résistant à la corrosion, durable et résistant. Ces mitigeurs thermostatiques sont parfois chromés ou nickelés pour éviter qu'ils ne ternissent. Cette option est surtout utilisée dans les habitations.
2. Le bronze est un alliage de cuivre auquel on a ajouté de l'étain. Il est rare, bien que sa qualité ne soit pas inférieure à celle du laiton.
3. L'acier inoxydable est un excellent métal pour la fabrication d'appareils de commande. Il est durable, robuste et résistant à la corrosion. Cependant, les appareils en acier inoxydable sont onéreux, ce qui les rend inadaptés aux particuliers.

Il existe des régulateurs en titane et en acier au carbone, mais ils sont plutôt destinés à un usage industriel. On trouve également des vannes en silumin (un alliage d'aluminium et de silicium), mais leur principal inconvénient réside dans leur faible résistance.

Durée de vie

Vanne trois voies pour chauffage au sol.

La durée de vie d'une vanne dépend de sa qualité et de la fréquence de ses manœuvres. En moyenne, elle dure 10 ans ou plus. Les causes de défaillance les plus fréquentes sont la tête thermique ou l'actionneur électrique.

Marquage

Les mitigeurs à trois voies possèdent leurs propres marquages ​​alphanumériques, qui correspondent à :

• Nom de l'entreprise;
• série et numéro de la vanne (par exemple VTA 321) ;
• taille du produit en mm (par exemple DN 20) ;
• Indicateurs de niveau de température de 20 à 40 ;
• capacité en m3.

Avantages et inconvénients

Les mitigeurs thermostatiques à trois voies sont de conception simple, mais fiables et durables. Leur utilisation permet un contrôle précis et de haute qualité du chauffage au sol.

Robinet thermostatique pour chauffage au sol : types et conceptionComment choisir, schémas d'installation et méthodes de connexion alternatives

Ces unités sont étanches et compactes. De plus, elles empêchent la surchauffe des tuyaux et des chapes, prolongeant ainsi la durée de vie du système.

Les avantages des vannes de régulation sont indéniables, mais elles présentent un certain nombre d'inconvénients :

1. Elles augmentent la résistance hydraulique, ce qui affecte négativement le fonctionnement d'une unité comportant plusieurs collecteurs.
2. Il existe un risque qu'une grande quantité de liquide de refroidissement chaud pénètre dans les tuyaux au sol. Cela peut entraîner des fuites et la présence d'air dans le système. Ces problèmes surviennent le plus souvent au démarrage de l'appareil.

Fabricants

Il convient de privilégier les vannes de mélange provenant de fabricants ayant fait leurs preuves. Parmi ces entreprises, on peut citer :

1. Esbe (Suède) — est un chef de file en matière de qualité pour ce type de produit. Les vannes sont fiables et bénéficient d'une garantie de plus de 5 ans.
2. Valtec — une entreprise russo-italienne dont les robinets mitigeurs offrent d'excellentes performances à un prix abordable. Ils sont garantis 7 ans.
3. Honeywell (États-Unis) — Les robinets de cette entreprise privilégient une installation simple et pratique. Ils sont fiables, mais chers.

Il convient toutefois de rappeler que même des produits de haute qualité, s'ils sont mal installés, ne garantissent pas le bon fonctionnement du système.

Comment choisir le bon ?

Il est recommandé de choisir une vanne à trois voies dans un magasin spécialisé. Lors du choix d'un modèle, tenez compte de ses spécifications. Lors de l'achat d'un tel appareil, vous devez :

• étudier toute la documentation - garantie, certificat du fabricant, instructions d'installation et d'utilisation ;
• privilégiez les appareils en bronze ou en laiton – ils ne se dilatent pas sous l'effet de la chaleur ;
• commencer par la capacité de la vanne - ce paramètre doit correspondre aux performances de la chaudière ;
• Choisissez une vanne dont la section transversale correspond exactement à la taille des tuyaux au sol ; si elles ne correspondent pas, vous devrez acheter des adaptateurs.

Point important : même une correspondance apparente entre les diamètres d’entrée et de sortie de la vanne n’indique pas le débit. Celui-ci est déterminé par la section interne des orifices. Ce paramètre est précisé dans la documentation fournie.

Le choix de l'appareil dépend de la taille de la pièce à chauffer. Pour les grandes pièces, un modèle automatique est recommandé, car il maintient la température souhaitée. Pour les petites pièces, un simple thermostat suffit ; inutile donc de dépenser plus pour un modèle plus sophistiqué.

Lors de l'achat, vérifiez visuellement l'état de l'appareil : présence d'éclats ou de fissures. S'il est en laiton, l'intérieur doit être doré.

L'achat d'appareils automatiques simplifiera le processus de régulation. Un logiciel vous permettra de régler la température en fonction de l'heure et du jour de la semaine.

Système de chauffage au sol avec vanne à trois voies

Une vanne à trois voies peut être installée avec une unité de mélange et de distribution, ou comme un dispositif séparé.

Vanne à trois voies. Comment l'installer correctement.

Schéma avec vanne installée séparément

Si la vanne est installée séparément, elle remplit toutes les fonctions du collecteur. Ce modèle est conçu pour les petites pièces, d'une superficie maximale de 25 m². La régulation de la température s'effectue grâce à un dispositif et un thermostat intégrés à la vanne.

L'inconvénient de l'utilisation d'une vanne dans cette conception est qu'il n'y a aucun moyen de doser le débit.

Le système se présente comme suit :

• une vanne à trois voies est installée sur le tuyau d'alimentation en liquide de refroidissement chaud ;
• un capteur de température est fixé derrière ;
• Ensuite, une pompe de circulation est installée ; elle acheminera l'eau à la température requise jusqu'au tuyau d'évacuation des eaux usées au sol.

Vanne avec unité de mélange

Si la zone est étendue, il est nécessaire d'utiliser un schéma où la vanne fait partie de l'unité de distribution.

Cela garantira le fonctionnement ininterrompu du système de chauffage au sol, et l'eau entrant dans la conduite principale sera à la température et au volume requis.

Le schéma de connexion est le suivant :

• Une pompe est installée sur le tuyau d'alimentation ; elle pompera le liquide de refroidissement chauffé depuis la source ;
• puis un capteur de température est installé, il contrôlera le degré de chauffage ;
• À l'étape suivante, une vanne à trois voies est installée ; elle mélange le liquide de refroidissement à un degré spécifié ;
• Une vanne est placée sur le circuit de retour par lequel l'eau glacée s'écoulera dans le dispositif à trois voies.

Autrement dit, le fluide frigorigène chauffé à la température requise sera acheminé vers les tuyaux du chauffage au sol.

Schémas de connexion selon la conception

De plus, les schémas de raccordement diffèrent par leur conception et la direction du fluide de refroidissement dans l'appareil, et sont les suivants :

1. En forme de L L'appareil est doté de deux ouvertures latérales et d'une ouverture circulaire au fond du boîtier. Le liquide chaud est introduit par l'ouverture latérale et le liquide froid par l'ouverture inférieure. Après mélange, l'eau s'écoule dans les caniveaux de sol par l'autre ouverture latérale.
2.  En forme de T Les deux flux, froid et chaud, pénètrent dans le mélangeur par les entrées latérales. Le fluide frigorigène mélangé est évacué vers le sol par la sortie inférieure centrale.

Lors du choix d'un schéma d'installation d'une vanne à trois positions, il convient de prendre en compte la manière dont elle s'intégrera à la tuyauterie principale.

Installation et raccordement d'une vanne trois voies à un plancher chauffant

Le raccordement d'une vanne trois voies à un chauffage au sol est simple et peut être réalisé soi-même. Il suffit de suivre les instructions fournies.

Toutes les entrées et sorties sont marquées par des lettres :

• A — entrée pour liquide de refroidissement chauffé ;
• C — entrée d'eau glacée ;
• AB — point de vente.

Avant de brancher l'appareil, veuillez noter qu'il peut être nécessaire de le démonter ; il est donc indispensable d'avoir un accès dégagé à l'unité.

Matériaux et outils

Avant d'installer la vanne, vous aurez besoin des outils suivants : deux clés, une pince, des raccords avec rondelles et du ruban isolant.

État d'avancement des travaux

Raccordement du chauffage au sol au système de chauffage. Vanne de mélange à trois voies.

Avant toute chose, il faut vérifier le bon fonctionnement de la vanne à trois voies.

Pour ce faire, réglez le régulateur au minimum, puis laissez l'eau chaude s'écouler par le robinet. Si l'appareil fonctionne correctement, le robinet devrait se fermer immédiatement.

L'installation du robinet doit être effectuée en même temps que celle du groupe collecteur et avant le coulage de la chape.

Quel que soit le système utilisé, la vanne est installée à l'aide d'écrous union.

Le travail ressemble à ceci :

1. Les raccords situés aux extrémités des tuyaux sont nettoyés de toute saleté et bavure.
2. On procède de la même manière avec les tuyaux de la vanne.
3. On vérifie la présence de joints sur l'écrou.
4. Vissez ensuite les écrous sur les tuyaux et serrez-les, sans trop forcer. Cette opération nécessite deux clés : une pour serrer l’écrou et l’autre pour maintenir la vanne en place.
5. Un filtre mécanique est installé en amont de la vanne.

Il est nécessaire de surveiller le raccordement correct des sorties de vannes : à A - eau chaude, à B - dérivation provenant de la conduite de retour, à AB - collecteur avec branches pour le sol.

Pour garantir l'étanchéité des joints, il est recommandé d'utiliser du ruban d'étanchéité pour plomberie ou du ruban FUM.

Vérification du système

Outre une installation correcte du mitigeur, son fonctionnement doit être testé. Le système est testé avec le fluide frigorigène chauffé à 25 °C. Le test de pression dure 24 heures.

Après vérification, vous pouvez procéder au coulage de la chape.

erreurs d'installation courantes

L'erreur la plus courante lors de l'installation d'une vanne à trois voies est Les circuits d'alimentation et de retour au sol sont connectés incorrectement.Par exemple, lorsque les tuyaux du circuit de plancher sont raccordés à l'entrée.

Il faut donc faire attention ; les sorties du robinet sont marquées de lettres. Si vous inversez les trous, l’appareil ne fonctionnera pas.

De plus, il est impératif de respecter scrupuleusement les instructions du fabricant concernant la distance entre les sections droites avant et après l'hélice. Le non-respect de ces instructions risque de perturber le fonctionnement du régulateur.

Caractéristiques de fonctionnement

L'utilisation d'un mitigeur thermostatique pour le chauffage au sol requiert certaines précautions. La plus importante est l'installation obligatoire d'un filtre. De plus, il est déconseillé d'installer un mitigeur thermostatique dans un collecteur desservant plusieurs pièces ou situé dans une pièce adjacente. Un appareil équipé d'une sonde de température déportée, placée dans la pièce à chauffer, est plus approprié.

Le mitigeur thermostatique est un élément essentiel d'un système de chauffage au sol hydraulique. La qualité du chauffage de la pièce dépend de son bon fonctionnement. Par conséquent, son choix et son installation doivent être effectués avec soin. En cas de doute, il est préférable de faire appel à un professionnel.