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Juin 20197

REVUE PÉRIODIQUE D'INFORMATIONS TECHNIQUES

ET INDUSTRIELLES DES THERMICIENS

LA PRESSION

DE DISTRIBUTION

DANS LES RÉSEAUX

D'EAU SANITAIRE

Directeur de la publication :

Mattia Tomasoni

Responsable de la Rédaction :

Fabrizio Guidetti

Ont collaboré à ce numéro :

- Jérôme Carlier - Elia Cremona - Alessandro Crimella - Domenico Mazzetti - Roland Meskel - Renzo Planca - Alessia Soldarini

Hydraulique est une publication

éditée par Caleffi France

Imprimé par :

Poligrafica Moderna - Novara - Italie

Dépôt légal : juin 2019

ISSN 1769-0609

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droits réservés. Il est strictement interdit de publier, reproduire ou diffuser une quelconque partie de la revue sans l'accord

écrit de Caleffi France.

3 LA PRESSION DE DISTRIBUTION DANS LES

RÉSEAUX D"EAU SANITAIRE

4 VALEURS OPTIMALES POUR LA DISTRIBUTION

DE LA PRESSION

5 SYSTÈMES DE SURPRESSION

7 AUTOCLAVES À COUSSIN D"AIR

10 AUTOCLAVES À MEMBRANE

12 APPROFONDISSEMENT SUR LE DIMENSIONNEMENT DES AUTOCLAVES

14 SURPRESSEURS AVEC POMPES À INVERTER

15 SYSTÈMES DE RÉDUCTION DE LA PRESSION

15 RÉDUCTEURS DE PRESSION À MEMBRANE

16 RÉDUCTEURS DE PRESSION À PISTON

17 RÉDUCTEURS DE PRESSION PILOTÉS

18 CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES

20 DIMENSIONNEMENT

21 RAPPORT DE RÉDUCTION ET DE CAVITATION

22 TYPES D'INSTALLATION

22 RÉDUCTEURS EN PARALLÈLE

24 RÉDUCTEURS EN SÉRIE

25 PROTECTION CONTRE LES SURPRESSIONS

EN AVAL DU RÉDUCTEUR

26 DÉBIT DE RÉSEAU TROP FAIBLE

26 MÉTHODE ANALYTIQUE SIMPLIFIÉE

27 MÉTHODE GRAPHIQUE

28 RÉSEAU DE BOUCLAGE ET RÉDUCTEURS DE PRESSION

29 SCHÉMAS D"INSTALLATION

29 APPLICATIONS DOMESTIQUES

30 GRANDS IMMEUBLES

34 DISTRIBUTION D"EAU CHAUDE SANITAIRE

38 ÉCONOMIE D"EAU

42 Réducteurs de pression pour eau froide

43 Réducteurs de pression pour eau froide et chaude

44 Réducteurs de pression pour hautes pressions (PN 40)

45 Réducteur de pression à brides

45 Réducteur et stabilisateur de pression à brides

avec circuit pilote

46 Réducteurs de pression pour applications spéciales

47 Logiciel de détermination

Sommaire

Juin 20197

REVUE PÉRIODIQUE D'INFORMATIONS TECHNIQUES

ET INDUSTRIELLES DES THERMICIENS

LA PRESSION

DE DISTRIBUTION

DANS LES RÉSEAUX

D'EAU SANITAIRE

LA PRESSION DE DISTRIBUTION DANS LES

RÉSEAUX D'EAU SANITA

IRE Mme M. Alessia Soldarini et Mattia Tomasoni, ingénieurs Version française par Jérôme Carlier et Roland Meskel de CALEFFI France Les réseaux de distribution des eaux sanitaires doivent fournir l'eau chaude et l'eau froide à la bonne pression aux différents robinets (lavabos, douches, etc..). Pour cela, la conception des réseaux passe par plusieurs étapes, à partir d'une estimation de s besoins spécifique s qui servira

à dime

nsionner les canalisations, le contrôle et le réglage de la pression Dans ce numéro de la revue Hydraulique, nous étudierons attentivement ce dernier point en analysant son importance sous différent s points de vue. Nou s verrons d'abord qu elles sont les procé dures à suivre pour augmenter la pression lorsque celle-ci est insuffisante. On utilise habituellement des surpresseurs dont nous indiquerons ici les caractéristiques et les principaux paramètres afin de les dimensionner correctement.

Nous nous

concentrerons ensuite sur le cas contraire, à savoir la situation selon laquelle la pression disponible est excessive, ce qui risque d'entraîner un dysfonctionnement, un niveau de bruit élevé et un gaspillage. Dans ce cas, on

utilise des réducteurs de pression, dispositifs en mesure de régler la pression aux valeurs prescrites et de garantir

sa stabilité dan s les réseaux de dis tribution d'eau sani taire. Nous analyserons attentivement leurs caractéristiques techniques principales concernant leur fonctionnement et expliquerons comment les installer en fonction des différentes situations possible s.

La dernière parti

e de ce numéro présente quelques schémas d'installation appliqués aux différents types d'immeubles et aux différents projets choisis pour assurer un fonctionnem ent parfait selon le s cas. En dernier lieu, nous examinerons un sujet à la une, l'économie de l'eau, étroitement lié à l'économie d'énergie et à la conservation des ressources natu relles. Des exemples viendront illustrer clairement les cas de gaspillage d'eau dérivant d'un mauvais réglage de la pression dans les installations sanitaires. 3 4 Pour assurer le débit nominal nécessaire à chaque robinet, le réseau h ydraulique doit être dimensionné correct ement, indépendamment des besoins des utilisateurs et des conditions d'utilisation. Pour cela, il convient d'assurer et de maintenir à chaque point de puisage une pression comprise entre 1,5 et 3 bar Le réseau d'eau sanitaire doit donc être dimensionné de sorte à garantir l a pression et les dé bits nominaux prévus pour assurer une di stribution adéquate.

VALEURS OPTIMALES POUR LA DISTRIB

UTION

DE LA PRESSION

Pression nominale

Il s'agit

de la pression de service minimum prévue pour les différent s points de puisage.

Cette valeur sera l

a référence pour le dimensionnement des canalisations du rés eau de distribution.

Le dimensionnement

doit également tenir compte de la pressi on disponible sur le réseau public mais aussi de ses caracté ristiques et de son extension.

Par cons

équent:

si la pression disponible sur le réseau public n"est pas en mesure d"assurer la pression de projet au point de

puisage, il faudra prévoir des surpresseurs pour en "augmenter» la valeur; par contre, si la pression disponible sur le réseau public est trop élevée, il faudra installer des dispositifs tels que des réducteurs de pression pour rétablir les valeurs de projet.

Débit du projet

Le réseau

de distribution de l'eau sanitaire doit être dimensionné en fonction du débit de projet qui ne coïncide pas avec le débit total car il est peu probable que tous les points de puisa ge soient ouverts si multanément.

Le dé

bit total correspond en effet à la somme des débits nominaux de chaque point de puisage alors que le débit de projet doit être calculé en intégrant un coefficient de réduction spéci fique. Ce coefficient est le facteur de simultanéité qui tient compte de la probabilité d'une utilisation simultanée des points de puisage.

Pression de distribution trop basse

Pression de distribution optimalePression de distribution trop élevée Si la pression de distribution s'avère trop basse, l'eau n'arr ivera pas correcteme nt à chaque robinet. Lorsque la pression de distribution est trop élevée, la robinetterie et le réseau de distribution peuvent s'avérer bruyants ou subir des dommages. 5 1211
10 932
841
7 5 6 1211
10 932
841
7 5 6 1211
10 932
841
7 5 6 barbarbar 1 min 5 min

10 min

Les surpresseurs (ou groupes de pressurisation) ont pour but deΔ: augmenter la pression à une valeur qui permette de distribue r correctement l"eau aux points de puisa ge; garantir un débit correct aux points de puisage même lo rsque la demande sub it des variations. Habituellement, on utilise ces systèmes lorsque: la pression d"alimentation provenant du réseau public est insuffisa nte; il s"avère nécessaire de fournir de l"eau contenue dans des réservoirs;

l"eau est prélevée dans un puits.

Pour augmenter la pression, on utilise des pompes à un ou plusieurs stades, à choisir en fonction des caractéristiques suivante s:

Q = débit de projet

H = différ ence entre pression maximale requise et pressi on en amont du group e de pressurisation.

La hauteur

manométrique de la pompe (H) est calculée en fon ction du type d"installation du surpresseur. Les cas d"installation les plus communs so nt décrits ci-après.1. Pression d'alimentation insuffisante sur le réseau La hauteur manométrique du surpresseur doit correspondre à la différence entre la pression requise (P req. ) et la pression dis ponible sur le résea u (P disp.

Dimensio

nner le surpresseur à une hauteur manométrique identique à la pression requise pourrait entraîner des problèmes de pressions excessives avec des frais de gesti on supplémentaires.

SYSTÈMES DE SURPRESSION

Pression insuffisante

sur le réseau publicP disp. P req.

SurpresseurPression et débit de projet

H = P req. - P disp. 6 Dans les trois cas, le surpresseur, utilisé pour garantir le déb it nécessaire, très variable et discontinu sur les réseaux de distribution d'eau sanitaire, comprend:

une ou plusieurs pompes de service;

éventuellement une pompe de réserve pour toujours assurer l"arrivée d"eau (par exemple dans les hôpi taux); un ou plusieurs réservoirs d"eau sous pression; des collecteurs d"aspiration et de refoulement, des capteurs de pression, des manomètres, des accessoires hydrauliques de raccordement et des composants divers pour des embases de fixation et des boîtier s électriques. Le réservoir d'eau sous pression, appelé également autoclave, sert à limiter le nombre d"amorçages horaires des pompes grâce

à la réserve d"eau qu"il contient. Cette

réserve reste sous pression sous l"effet de l"air ou d"un diaphragme élastique (membrane).

Les ty

pes de pompes et de réservoirs utilisés déterminent le type des surpresseurs , à savoir

1. à une ou plusieurs pompes à vitesse constante et

autoclave

à coussin d"air.

2. à une ou plusieurs pompes à vitesse constante et

autoclave à m embrane.

3. à une ou plusieurs pompes à vitesse variable.

Les d eux premiers systèmes sont également appelés à pression variable du fait que l'amorçage ou le désamorçage des pompes est commandé par un pressostat à niveaux de pression fixes. Dès que le pressostat relève la valeur de pression minimale, il commande l'amorçage des pompes. Les pompes fonctionnent jus qu'à ce que le seuil de pression maximal e fixé soit atteint. La pression à l'intérieur du réseau varie entre ces deux niveaux et cette différence reste constante entre 0,5 et 1 bar de sorte à ne pas g

énérer des variation

s de débits trop imp ortantes.

Le troisiè

me système est dit à pression constante du fait que l'amorçage des pompes et leur réglage est confié à un régulateur él ectronique relié à u n capteur de pressio n.

Le régulateur ada

pte les performances des pompes, à la hausse ou à la baisse, chaque fois que la pression varie, afin de garantir une pression de sortie pratiquement

constante. 2. Alimentation provenant d'un réservoirLa hauteur manométrique du surpresseur doit correspondre

à celle requise (P

req. ) du fait que les réservoirs accumulent général ement l'eau à la pre ssion atmosphérique.

3. Alimentation provenant

d'un puits La hauteur manométrique du surpresseur doit être identi que à celle requise mais il faut absolument vérifier la capa cité d'aspiration de la pompe.

Normaleme

nt, cette valeur est fournie par les fabricants à travers les valeurs de NPSHr (acronyme anglais qui signifie

Net Positi

ve Suction Head requ ired). Vérifier également que la somme de la hauteur de la colonne d'eau en aspiration (h) et les pertes de charge (P) du conduit d'aspiration soient inférieures (normalement de

15-20%) à la valeur de NPSHr déclarée par le constructeur.

S'il s'avère nécessaire de disposer d'une pression d'aspiration supérieure à la valeur de NPSHr, utiliser des pompes immergées installées à l'intérieur des puits.

Alimentation provenant d'un réservoir

Alimentation provenant d'un puitsP

atm. P req. h + PH = P req. P req.

Surpresseur

H = P req. h+P < NPSHr 7

Amenée d'air

Manomètre

Pressostat de

sécurité

Dispositif de

verrouillage

Soupape de sécuritéContrôleur

de niveau

Indicateur de niveau

Pressostat de service

Réseau haute

pression vers les dérivations Pompe

Volume

d'air

Volume

d'eauAUTOCLAVES À COUSSIN D'AIR

Système de

surpression traditio nnel comprenantΔ: • Réservoir autoclave Co ntient la réserve d'eau nécessaire. Son volume peut être dét erminé à partir de l a formule suivanteΔ: • Pompe

Elle permet d'augmenter la pression de l'eau

prov enant du réseau publ ic.

Dimensionner la pompe en fonction des critères

signalés dans l'introduction, pages 5 et 6. • Pressostat de servicequotesdbs_dbs14.pdfusesText_20

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RÉSEAUX D"EAU SANITAIRE

4 VALEURS OPTIMALES POUR LA DISTRIBUTION

DE LA PRESSION

5 SYSTÈMES DE SURPRESSION

7 AUTOCLAVES À COUSSIN D"AIR

10 AUTOCLAVES À MEMBRANE

12 APPROFONDISSEMENT SUR LE DIMENSIONNEMENT DES AUTOCLAVES

14 SURPRESSEURS AVEC POMPES À INVERTER

15 SYSTÈMES DE RÉDUCTION DE LA PRESSION

15 RÉDUCTEURS DE PRESSION À MEMBRANE

16 RÉDUCTEURS DE PRESSION À PISTON

17 RÉDUCTEURS DE PRESSION PILOTÉS

18 CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES

20 DIMENSIONNEMENT

21 RAPPORT DE RÉDUCTION ET DE CAVITATION

22 TYPES D'INSTALLATION

22 RÉDUCTEURS EN PARALLÈLE

24 RÉDUCTEURS EN SÉRIE

25 PROTECTION CONTRE LES SURPRESSIONS

EN AVAL DU RÉDUCTEUR

26 DÉBIT DE RÉSEAU TROP FAIBLE

26 MÉTHODE ANALYTIQUE SIMPLIFIÉE

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28 RÉSEAU DE BOUCLAGE ET RÉDUCTEURS DE PRESSION

29 SCHÉMAS D"INSTALLATION

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34 DISTRIBUTION D"EAU CHAUDE SANITAIRE

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42 Réducteurs de pression pour eau froide

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Juin 20197

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LA PRESSION

DE DISTRIBUTION

DANS LES RÉSEAUX

D'EAU SANITAIRE

l"eau est prélevée dans un puits.

Q = débit de projet

une ou plusieurs pompes de service;