Vanne de régulation indépendante de la pression

> L‘eau est notre élément

ans de garantie

SWISS QUALITY

Exe

mpl

e : i

mm

eubl

e de

bur

eau

à pl

usie

urs

étag

es

PICCV : La vanne de régulation indépendante de la pression R2..P établit de nouveaux critères Le défi

Diagramme de pression pour les conditions nominales

La solution / Les avantages

# 1

# n

D

D

D

V

V

D V

D V

D VV

L’objectif lors de la construction ou de la rénovation de bâtiments est d’atteindre le niveau requis d’exigences climatiques en limitant les coûts d’installation et de mise en service tout en optimisant la consommation d’énergie.

La sélection rigoureuse des vannes pour l’ensemble du réseau hydraulique et la mise en oeuvre d’un équilibrage sérieux coûte de l’argent. Par convention, les vannes de régulation sont dimensionnées pour une autorité Pv ≥ 0,5 et montées en aval de chaque consom-mateur (exemple: réchauffeur d’air, échangeur thermique, ...)

Toutefois, les conditions de pression varient en fonction de la situation géographique des consommateurs et de la charge. Dans le cas des consommateurs (#1) qui sont placés à proximité de la pompe de distribution, la pression différentielle entre les conduites aller/retour est beaucoup plus élevée qu’à l’extrémité de la distribution (#n).

La hauteur manométrique ∆Pv100 minimum nécessaire de la pompe de distribution est déterminée pour alimenter le circuit le plus défavorisé dans les conditions nominales. Elle est fonction des pertes de charge des conduites du réseau (DN et longueurs de tube), et de la perte de charge du circuit le plus défavorisé (consommateur + vannes + accessoires).

# 1

# n

D

D

D

V

V

D V

D V

D VV

p p100 p #1

T #1

V #1

D #1

T #n

V #n

p #n

0 100 %

100 %

Pv 0,3

Pv 0,

Pv = 1

Autorité de vanne

Ouverture vanne

La hauteur manométrique minimum ∆P#1 est égale à la somme des pertes de charge du consommateur T#1, de la vanne de régulation V#1, de la vanne d’équilibrage D#1 et des accessoires pour les conditions nominales (V#1 à V#n sont 100% ouverts).

Lorsque l’installation travaille à charge partielle (moins de 50% de puissance pendant environ 70% d’une saison de chauffage ou de rafraîchissement), le débit d’eau à réguler est inferieur à 20% du débit nominal. A 20% du débit, les pertes de charge sont réduites à environ 4% de leur valeur nominale (∆P≈Q2), ce qui signifie que la hauteur manomé-trique appliquée aux circuits est donc proche de la hauteur manométrique nominale ∆Pv100 ce qui affecte considérablement l’autorité Pv

De plus cette forte élévation de la hauteur manométrique aux bornes des consommateurs engendre une augmentation disproportionnée des débits dans les différents circuits.

# 1

# n

D

D

D

V

V

D V

D V

D VV

Belimo à associé à sa vanne deux voies de régulation à boisseau sphérique un auto-régulateur de pression différentielle, le tout dans un même corps. Cette combinaison technique confère à la vanne R2..P- des qualités de régulation exceptionnelles et rend son dimensionnement extrêment simple. Concrètement, la R2..P- : A une autorité proche de 1 Son débit est stable quelques soient les variations de la pression différentielle du réseau Son dimensionnement est réalisé directement en fonction du débit à réguler

Le débit reste stable, même quand la vanne se ferme et que la pression différentielle augmente. L’autorité Pv de la vanne reste proche de 1, même si les vannes sont surdi-mensionnées.

La mise en place d’une seule vanne par consommateur simplifie l’équipement des installations hydrauliques d’un bâtiment. Grâce à la mise en oeuvre des dispositifs d’équilibrage traditionnels ne sont plus nécessaires. Ceci permet de réduire les coûts tout en offrant plus de confort à l’installateur. Les performances sont atteintes même en cas de livraison partielles des installations.

Sch

éma

1

S

chém

a 2

Vann

e P

ICC

V a

vec

serv

omot

eur

SR

24A

0,5

1

0,3

PICCV : Principe de fonctionnement de la vanne R2..P

Vue en coupe de la vanne de régulation indépendante de la pression R2..P

Même bride de montage pour tous les diamètres nominaux, sans sollicitation de la tige

Tige et deux joints toriques; impos-sible à éjecter

Boisseau sphrérique en laiton chromé

Le siège en Téflon et le joint torique garantissent un taux de fuite nul à faible couple

Prise de pression pour le dispositif de régulation de pression différen-tielle; Sans entretien

Fenêtre d'évacuation pour empêcher toute accumulation de condensat

Montage direct simple du servo-moteur rotatif avec une vis cent-rale, sans adapteur supplémentaire

Sens du débit

[AB]

[A]

Découplage thermique du servomoteur rotatif et organe de régulation

Diaphragme de réglage Belimo pour une courbe à pourcentage égal

Corps de fermeture et de réduction de la pression en laiton

Cage de réduction de la pression en Delrin 500

Raccordement à filetage femelle (Rp selon ISO 7/1)

Robinetterie forgée,corps en laiton nickelé

Membrane de régulation de la pression en silicone renforcé au polyester

Un ressort en acier inoxyd-able assiste la membranede régulation de la pression

◄ ►

◄ ►

∆P

∆Pv

Les caractéristiques

La vanne de régulation R2...P indépendante de la pression comprend deux vannes: une vanne de régulation de la pression auto-motrice [A] et une vanne de régulation à pourcentage égal [AB].

Quand la pression différentielle ∆P aug-mente, la vanne de régulation de la pression se ferme et la pression ∆Pv reste constante autour de la vanne de régulation.

Ce dispositif permet d’obtenir un débit sta-ble à ± 5% pour chaque position d’ouverture de la vanne de régulation (pour une pression effective de 30…350 kPa).

La sélection

La gamme des vannes motorisées de régu-lation R2..P indépendantes de la pression propose un éventail pratique.Toutes les vannes sont :

• des vannes 2 voies dont les dimensions correspondent aux diamètres nominaux les plus courants (DN 15...50)

• conçues pour des débits allant de 0,32 m3/h (0,09 l/s) à 18,18 m3/h

Les servomoteurs adaptés

La fonctionnalité optimum de la vanne de régulation R2..P indépendante de la pres-sion est garantie par l’association vanne/moteur la plus adaptée.

Selon les applications, les vannes R2..P sont fournies avec différents moteurs rota-tifs. Le choix peut se faire parmi la gamme de servomoteurs rotatifs type KR.., LR..A, NR..A et SR..A (ressort de rappel sur demande)

Selon le type, les servomoteurs peuvent-être pilotés par une commande de régula-tion proportionnelle ou 3 points.

Caractéristiques, sélection et servomoteurs

R2..P : la manière la plus simple de réguler le débit

Sélection du servomoteur en fonction de la vanne R2..P

Données techniques

PICCV : Informations et sélection du servomoteur

[l/s] DN [mm] DN [Pouces] Type 0-10V, 24V 3P, 230V 3P, 24V

0,09 15 1/2” R215P-009

KR24-SR KR230 KR240,36 15 1/2” R215P-036

0,36 20 3/4” R220P-036

0,66 20 3/4” R220P-066

0,57 25 1” R225P-057LR24A-SR LR230A LR24A

0,98 25 1” R225P-098

0,98 32 1 1/4” R232P-098

NR24A-SR NR230A NR24A

1,51 32 1 1/4” R232P-151

1,64 40 1 1/2” R240P-164

2,08 40 1 1/2” R240P-208

2,52 50 2” R250P-252

5,05 50 2” R250P-505 SR24A-SR SR230A SR24A

ApplicationsRégulation des systèmes hydrauliques des installations de chauffage et de conditionnement d‘air.FonctionnementLa vanne de régulation indépendante de la pression est actionnée par un servomoteur rotatif de type KR.., LR..A, NR..A ou SR..A.Les servomoteurs sont pilotés par une commande de régulation proportionnelle ou 3 points qui agit sur la position de réglage du boisseau sphérique en fonction du signal reçu.

Vanne 2 voies indépendante de la

pression DN 15 ... 50

Régulation proportionnelle modulante

de l‘eau chaude et froide.

30 Pression différentielle 350 [kPa] (pression effective)

Déb

it

Schéma de l'écoulement R220P

Une seule vanne est nécessaire par consommateur:

Pressiond'entrée

Ouverture Vanne

100%90%80%70%60%50%40%

[l/s]0,8

0

Régulateur de Pression différentielle

Vanne de Régulation

Fluide Eau chaude/froide, eau glycolée concentration max. de 50%Température du fluide +5°C / 100°C, (températures inf. et sup. sur demande)Pression autorisée ps 4140 kPa (R215P…R225P) / 2760 kPa (R232P…R250P)Courbe caract. vanne A pourcentage égal (sur le modèle de VDE 2173)Rapport de réglage DN 15 Sv > 50 / DN 20…50 Sv > 100Taux de fuite Etanche (classe IV)Raccord tuyauterie Filetage femelle selon ISO 7/1Pression ∆PR2..P 30…350 kPaPression de ferm. ∆ps 700 kPaAngle de rotation 90°(Plage de travail 15...90°)Boisseau sphérique et tige Laiton chroméCorps de vanne Forgé, laiton nickeléJoint de la tige Joint torique, EPDMSiège du boisseau sphér. PTFE, joint torique VitonOpercule de réglage TEFZELCage du régulateur de pression Laiton (R225P-.. Delrin 500 AF)Membrane du régul. de pression Silicone renforcé polyesterRessort de membrane Inox

La vanne de régulation R2..P ,indépendante de la pression et le servomoteur rotatif peuvent-être commandés séparément ou assemblés.

Exemple de commande pour un ensemble R240P-208 et NR24A-SR

- Moteur rotatif monté :

R240P-208 + NR24A-SR

- Moteur rotatif fourni séparément :

R240P-208 / NR24A-SR

PICCV : Principe du dimensionnement de la vanne de régulation indépendante de la pression R2..P

Conception :

Le choix d’une vanne de régulation classique se fait par la formule :

Kvs =

Avec :Kvs [m3/h]V100 [m

3/h]∆Pv100 [bar]

V100

∆pv100

Pour la vanne de régulation indépendante de la pression R2..P, le dimensionnement se fait directement sur la base du débit à réguler au niveau du consommateur ou de l’échangeur de chaleur.

Dans le cas d’un débit maximal définit pour une vitesse de circulation < 2 m/s, le diamètre de la conduite raccordée à l’échangeur de chaleur peut être définie comme étant égale au diamètre de la vanne R2..P (débit maximum)

Légende

La hauteur manométrique (Hm) fournie par la pompe pour le débit nominal doit permettre l’obtention d’une pression effective comprise entre 30 kPa et 350 kPa au niveau de chaque vanne R2..P. Si la hauteur manométrique dis-ponible au niveau de la vanne R2..P est inférieure à la pression effective requise, alors le débit dans la vanne diminue selon la formule suivante :

V100 = VR2..P x 6 x ∆Pv100 avec :

Kvs’ [m3/h] ( VR2..P x 6 )

V100 [m3/h]

∆PV100 [bar]VR2..P [l/s] ( débit nominal de la vanne R2P )

∆Pv100

V100 Débit réel pour ∆Pv100 < 30 kPaVR2..P Débit nominal de la vanne R2..P

Identification du type

R2 20 P - 036

Débit en l/s

Indépendantde la pression

DN en mm

Vanne de régulation à 2 voiesFiletage femelle

Pression différentielle < 30 kPa

quand la vanne de régulation

est entièrement ouverte

.

1

. .

..

.

.

. .

.

.

.

0 p

V [l/s] [cl/s]

R232P-151

R220P-066

R240P-164

R215P-009

30 50 100 150 200 250 300 350 [kPa]

0,3 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 [bar]

1

0,1 10

0,5 50

1 100

2 200

5,0 500

2,5 250

1,5 150

R225P-057

R215P-036 / R220P-036

R225P-098 / R232P-098

R250P-252

R240P-208

/ / / / / / / / /

5,5 550

R250P-505

.

Mise à l‘échelle non linéaire

— Type —

Pression différentielle

Définition :

∆ps = 700 kPa

C’est la pression de fermeture maximum à laquelle le servomoteur peut fermer la vanne en garantissant le taux de fuite indiqué dans la fiche technique. (étanchéité classe IV à 350 kPa - DIN IEC 534-4)

Exemples de dimensionnement :

Le débit retenu pour dimensionner la vanne R2..P doit être supérieur au débit requis pour le consommateur ou l’échangeur thermique.

HP

V(vanne) = V(echangeur)

0.36 l /s > 0.34 l/s

Type R220P-036

HP

Q = 105 kW

∆T = 20 K

V(echangeur)= 1.25 l /s

V(vanne) = V(echangeur)

1.51 l /s > 1.25 l/s

Type R232P-151

Exemple: Batterie de refroidissement

(circuit d’étranglement)

Exemple: Batterie de préchauffage

(circuit d’injection avec vanne 2 voies)

. .. .

Q = 8.5 kW

∆T = 6 K

V(echangeur) = 0.34 l /s. .

PICC

V_G

C • 0

1.20

10 •

Sous

rése

rve

de m

odifi

catio

ns te

chni

ques

Belimo

33 Rue de la RégaleF-77181 CourtryTél. +33 1 64 72 83 70Fax. +33 1 64 72 94 09mail@belimo.fr

www.belimo.fr

Tout inclus

Belimo dans le monde: www.belimo.com

5 ans de garantie

Près de vous dans le monde entier

Gamme complète d'un même fournisseur

Qualité contrôlée

Délais de livraison courts

Assistance fiable