TRAVAILLEZ DE FAÇON PLUS SÉCURITAIRE ET EFFICACE avec la nouvelle pince ampèremétrique CM174 de FLIR ®, équipée d’une caméra à imagerie thermique. Dotée de la technologie de mesure à guidage infrarouge (IGM), la CM174 vous indique visuellement l’endroit précis des fuites sur un conduit, ainsi que les problèmes électriques potentiels et les inefficacités. Vous trouverez les problèmes plus rapidement, vous en ferez plus et vous augmenterez votre crédibilité du même coup.
Pour voir la technologie IGM en action, rendez-vous au FLIR.com/CM174
sommaire
Éditorial
Nouvelles de l’industrie
Comment venir à bout du bruit dans les conduites d’eau ?
Un regard sur les causes, les risques potentiels et le remède ultime contre les bruits insolites qui réveillent la nuit
PAR STEVE GOLDIE
Comprendre, mesurer et interpréter les résultats
Des déclenchements de commande intempestifs aux défaillances de compresseur et de transformateur, les harmoniques peuvent influencer chaque type d’équipement CVCA
PAR FRANK HEALY
Que contient votre boîte à outils ?
Peu importe la forme du contenant qui rassemble vos outils, il doit inclure tout le nécessaire pour les interventions de première réponse
PAR DAVE DEMMA
Chauffer une maison superisolée
Du chauffage rayonnant à la grandeur du plancher pourrait ne pas être la meilleure option
PAR JOHN SIEGENTHALER
Nouvelle formation en géothermie
Les premières séances de formation seront offertes en juin 2016 à Montréal et Toronto
PAR LUC BOILY
Index des annonceurs
Respecter la loi du silence
Identifier les principaux coupables derrière un système hydronique bruyant et remédier à la situation
22
16
12
Parler fort sur le silence
Aevec les technologies améliorées, les formations spécialisées et les outils mieux adaptés aux réalités du terrain qui font constamment leur apparition (voir article de Dave Demma à la page 16), les techniciens d’aujourd’hui ont besoin de se tenir au fait des nouveautés disponibles dans leur domaine, afin d’offrir les meilleures solutions aux clients et répondre aux demandes plus pointues des mieux informés. Heureusement, de nombreux moyens sont à la disposition des professionnels qui ont le désir d’apprendre et se perfectionner, incluant le magazine que vous tenez entre les mains. Par exemple, même si nous vous le proposons en silence, ce numéro de PCC met l’accent sur les bruits : ceux que nous préférons ne pas entendre – dans les réseaux de tuyauterie, les systèmes hydroniques, les composants électriques... À l’aide d’exemples puisés chez les clients, nos chroniqueurs ont identifié des situations « bruyantes» et proposent des moyens pour y remédier, à la grande satisfaction des occupants et propriétaires de bâtiment – voir les articles de MM. Goldie (page 10) et Miller (page 29). Au chapitre du dépannage de système, M. Healy met également le doigt sur des problèmes souvent difficiles à identifier (les harmoniques), mais dont les effets néfastes s’avèrent pourtant réels sur l’équipement (page 12).
Tim Dimopoulos 416 510-5100 TDimopoulos@annexbizmedia.com
Bien conscients que les techniciens en formation aujourd’hui seront les techniciens qui répondront aux appels de service demain, les treize organismes membres de Skills/Compétences Canada (SCC) travaillent actuellement à préparer leurs concours respectifs en vue des Olympiades canadiennes des métiers et des technologies 2016, qui auront lieu à Moncton au Nouveau-Brunswick du 5 au 8 juin prochain. En ce qui concerne Compétences Québec, l’événement se tiendra les 5 et 6 mai à ExpoCité, le Centre de foires de Québec. Les Olympiades 2016 serviront de concours de qualification en vue du Mondial des métiers 2017 qui se tiendra à Abu Dhabi aux Émirats arabes unis. Étudiants et enseignants, voilà une occasion sans précédent de mettre en valeur le métier qui vous passionne – information au www.skillscompetencescanada.com/.
Outre l’énergie investie en formation, des efforts sont actuellement déployés par l’industrie pour harmoniser les systèmes d’apprentissage dans l’ensemble du pays. Cette initiative, lancée par le Conseil canadien des directeurs de l’apprentissage (CCDA) en 2013 sous la dénomination Sceau rouge, a récemment entamé sa phase 2. Ayant pour but de regrouper huit nouveaux métiers d’ici la fin de 2017 – dont ceux de plombier et de monteur d’appareils de chauffage – cette harmonisation vise à améliorer la mobilité des apprentis, à favoriser l’augmentation des taux d’achèvement et à permettre aux employeurs d’avoir accès à un plus grand nombre d’apprentis. La mise en œuvre de la formation harmonisée est prévue d’ici septembre 2016.
Directeur de la rédaction
Enregistrement no 10815
ISSN: 0017-9418
Mike Fredericks mfredericks@annexweb.com
Le magazine Plomberie, Chauffage et Climatisation est publié cinq fois par année par le magazine HPAC, propriété d’Annex Business Media East. Le magazine PCC est la plus importante publication francophone s’adressant aux entrepreneurs en mécanique du bâtiment du Québec et à leurs fournisseurs.
SERVICES AUX ABONNÉS : Pour vous abonner, renouveler votre abonnement ou modifier votre adresse ou de l’information concernant votre dossier, veuillez vous rendre au www.pccmag.com. Prix d’un abonnement annuel : au Canada, 40 $ CDN; à l’extérieur du Canada, 80 $ US. Prix pour un exemplaire au Canada : 5 $ CDN. Plomberie, Chauffage et Climatisation est publié cinq fois par année. PRÉFÉRENCES POSTALES : De temps à autre, nous mettons notre liste d’abonnés à la disposition de compagnies et d’organisations ciblées dont les produits et services pourraient vous intéresser. Si vous souhaitez que votre information demeure confidentielle, nous vous prions de communiquer avec nous de l’une des façons suivantes : tél.: 800 387-0273; téléc.: 416 442-2191; courriel : jhunter@businessinformationgroup.ca; poste : Bureau des renseignements personnels, 80 Valleybrook Dr., North York, ON, M3B2S9. Le magazine PCC reçoit du matériel non sollicité (incluant des lettres au rédacteur en chef, communiqués de presse, articles promotionnels et images) de temps en temps. Le magazine PCC, ses filiales et ses délégataires peuvent employer, reproduire, éditer, republier, distribuer, stocker et archiver ces présentations non sollicitées entièrement ou en partie de n’importe quelle façon et dans n’importe quel média, sans compensation d’aucune sorte.
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PRÉSIDENT-DIRECTEUR GÉNÉRAL : FIER MEMBRE DE :
Nous reconnaissons l’aide financière du gouvernement du Canada par l’entremise du Fonds du Canada (FCP) pour nos activités d’édition.
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Navien se positionne en tête de l'industrie en ce qui concerne la technologie de condensation avec ses chauffe-eau instantanés et ses chaudières combinées à haute efficacité.
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PETITS GESTES, GRANDS RÉSULTATS
Pour une treizième année consécutive, quelque 140 membres de l’Institut canadien de plomberie et de chauffage (ICPC) se sont réunis à la Brasserie Molson Coors de Montréal en décembre pour faire un bilan de l’année qui s’achève et orienter celle qui commence. L’ordre du jour était plutôt chargé, entre autres avec l’hommage émouvant à Roland Lajoie par son fils, Frédérick, pour ses 50 ans en affaires; deux reconnaissances pour 40 ans de service : Éric Richard de Wolseley et Pat Quicquaro de PMF Plumbing ; et la remise officielle de la plaque commémorant l’obtention du titre de « Région exceptionnelle de l’année » à l’ICPC Québec par Ralph Suppa, PDG de l’ICPC et Siân Smith, présidente du conseil d’administration.
La tradition de cette soirée, instaurée par le coordonnateur de
nouvelles de l’industrie
l’ICPC Québec, Claude Robitaille – qui a d’ailleurs vu la qualité de son travail chaleureusement soulignée par le président Sylvain Fournier ( Moen ) – veut qu’un conférencier vienne entretenir
l’auditoire sur un sujet d’intérêt général. Cette année, l’« engagement», particulièrement dans l’éducation et la santé des jeunes, était à l’honneur avec Pierre Lavoie comme invité. Le parcours de cet homme viscéralement engagé et passionné s’avère à la fois une source d’inspi -
SOMMET MONDIAL DU DESIGN À MONTRÉAL
En 2017, le Sommet mondial du design se tiendra pour la première fois à Montréal, année du 375 e anniversaire de la Ville. Cet événement d’envergure internationale, qui aura lieu du 16 au 24 octobre au Palais des congrès, prévoit réunir plus de 4500 délégués étrangers en provenance de 80 pays. Les professionnels du milieu s’y donneront rendez-vous afin de développer un plan d’action sur différents enjeux environnementaux, sociaux, économiques et culturels. Site officiel en construction : www.wdso-osmd.org.
NOUVEAUX TARIFS 2016 DE LA RBQ
Comme vous le savez, la réglementation de la Régie du bâtiment du Québec (RBQ) stipule que les entrepre-
ration intarissable sur les possibilités infinies de l’être humain et sur sa capacité d’améliorer les choses pour lui-même et pour la collectivité. Si vous ne connaissez pas encore le Grand défi Pierre Lavoie et les cubes énergie, faites-vous un cadeau et allez visiter le www.legdpl.com. Le « défi » sera de rester assis après y avoir navigué, tellement il est mobilisateur et sincère. Nous levons notre casque de vélo à cet homme d’exception, authentique et déterminé.
neurs effectuant des projets incluant des réseaux de plomberie ou de gaz ont l’obligation, outre de déclarer leurs travaux à la RBQ, d’en acquitter les droits. Ce que vous ne savez peut-être pas, c’est que ces droits sont indexés au 1 er janvier de chaque année. Nous vous invitons donc à mettre vos dossiers à jour en prenant connaissance de la nouvelle tarification 2016, incluant les frais exigibles et les frais d’approbation d’un matériau, d’un appareil ou d’un équipement en vous rendant au www.rbq.gouv.qc.ca et en faisant une recherche avec les termes « plomberie tarification ».
PROGRAMME RÉNOCLIMAT – RAPPEL
Si vous projetez effectuer des travaux d’isolation ou d’étanchéité dans votre maison, ou encore installer ou rem -
placer des systèmes mécaniques (ventilation, chauffage, thermopompe, géothermie chauffe-eau), vous pourriez être admissible à l’aide financière du programme Rénoclimat. Ce programme guide le propriétaire dans ses travaux de rénovation et inclut la visite d’un conseiller (à coût raisonnable). La date limite pour s’inscrire est le 31 mars 2017. Il est à noter que les travaux de remplacement de portes et fenêtres de sont pas admissibles. Information au www.efficaciteenergetique.gouv.qc.ca, bouton « Rénoclimat ».
LEED OR POUR LE CENTRE DES CONGRÈS DE QUÉBEC
C’est avec fierté que le Centre des congrès de Québec a récemment annoncé sa certification LEED Canada-CI (aménagement intérieur des espaces commerciaux), niveau or. Décernée par le Conseil du bâtiment durable du Canada, cette certification vient confirmer que la construction et l’aménagement de son nouveau secteur de 73 000 pi 2 satisfont les normes de performance environnementales les plus élevées. L’évaluation LEED regroupe six catégories : aménagement écologique des sites, gestion efficace de l’eau, énergie et atmosphère, matériaux et ressources, qualité des environnements intérieurs, innovation et processus design.
VIEGA : DU NOUVEAU AU QUÉBEC
Cumulant plus de 20 ans d’expérience dans le domaine de la plomberie et du chauffage, Gilles Legault s’est joint à l’équipe de ventes de Viega au mois de janvier en temps que directeur régional pour l’Est du Canada (Québec). Détenteur d’un baccalauréat en administration des affaires et président sortant de l’Institut canadien de la Plomberie et du Chauffage (ICPC), région Québec, M. Legault est concepteur hydronique certifié par le Conseil canadien de l’hydronique (CCH) et concepteur certifié par la Coalition canadienne de l’énergie géothermique (CCÉG). Il peut être joint au gilles.legault@viega.ca ou 450 902-8033. Comme autre nouvelle,
Pierre Lavoie a captivé l’auditoire avec un sujet qui coule dans ses veines
messages de l’industrie
Avantages :
• Ajustement maximal du débit sur place
• Débit excessif limité
• Débit approprié dans l’ensemble du système
• Confort supérieur par une fluctuation minimale de la température
• Faible charge hydraulique de la pompe et consommation énergétique réduite
• Plein contrôle de votre système grâce aux caractéristiques uniques de mesure et de diagnostic
• Confort supérieur et économies d’énergie en raison d’un équilibre hydronique précis
• Possibilités d’installation illimitées, conception compacte et facilité d’accès
• Retour sur investissement rapide, longévité accrue et grande fiabilité
Conçue pour économiser de l’énergie
La vanne d’équilibrage et de contrôle à pression indépendante série TA 7CP intègre des capacités de mesure et de contrôle du débit pour optimiser les économies d’énergie et la fiabilité de fonctionnement du système.
• Capacité de débit élevé avec faible perte de charge pour diminuer le coût de fonctionnement et minimiser la charge hydraulique de la pompe
• Conception mince et compacte pour favoriser l’installation dans les petits ventilo-convecteurs
• Accès unidirectionnel pour toutes les fonctions, nécessite peu d’espace
• Caractéristique unique de mesure du débit, de la perte de charge et de la charge hydraulique de la pompe – facilite la mise en service, optimise la charge de la pompe et permet de détecter des défaillances du système
• Disponible avec commande marche/arrêt et contrôle de modulation
• Pour dimensions ½ à 1-1/4" | 15 à 32 mm (partie intégrante des solutions de vannes d’équilibrage et de contrôle à pression indépendante Victaulic jusqu’à 6" | 150 mm)
victaulic.com/balancing
8603 REV A 01/2015
Victaulic et toutes les autres marques Victaulic sont des marques de commerce ou des marques déposées de Victaulic Company et/ou de ses filiales, aux États-Unis et/ou dans d'autres pays. Les termes «breveté» ou «en instance de brevet» réfèrent à la conception ou aux brevets d'utilité ou aux demandes de brevets pour des produits et/ou des méthodes d'utilisation aux États-Unis et/ou dans d'autres pays. 2016
nouvelles de l’industrie
V iega offre désormais une variété de programmes de formation en français conçus pour l’industrie. Reconnu pour la qualité de ses produits dans les applications commerciales et résidentielles, le fabricant de calibre mondial propose plusieurs options de formation selon les besoins des entreprises, lesquelles s’adressent autant aux installateurs débutants qu’aux ingénieurs expérimentés.
PRIX ASHRAE POUR PAGEAU MOREL
Lors de la remise des prix de reconnaissance 2016 de l’ASHRAE ( American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers ) qui s’est déroulée à l’occasion de la conférence d’hiver à Orlando en Floride du 23 au 27 janvier, 54 membres ont été honorés pour leur contribution à l’industrie d’une manière ou d’une autre. Parmi les lauréats des prix Technologies, catégorie Nouvel établissement d’enseignement, mentionnons la firme Pageau Morel de Montréal –spécialisée dans l’ingénierie mécanique et électrique, l’efficacité énergétique et l’écoconception – pour son projet réalisé au Cégep John Abbott (pavillon des sciences Anne-Marie Edward) à Sainte-Anne-de-Bellevue. Le prix a été remis à Nicolas Lemire, ing., M.Sc.A., PA LEED BD+C, ASHRAE HFDP , président et associé principal de Pageau Morel. Le projet s’est démarqué par ses systèmes innovateurs et sa gestion écoénergétique.
STELPRO INVESTIT 750 000 $
L’entreprise manufacturière québécoise de solutions de chauffage intégrées Stelpro a récemment annoncé un investissement de 750 000 $ pour automatiser et accroître la productivité de sa fabrication de plinthes à son usine de Saint-Bruno-de-Montarville. Selon elle, cet investissement se traduira par une diminution des coûts de production et une meilleure compétitivité sur le marché. Outre la réduction des coûts de production, la santé et la sécurité des travailleurs figurent parmi les objectifs ciblés, puisque certaines tâches répétitives seront désormais automatisées. La direction rassure toutefois les employés qu’aucune mise à pied n’est prévue, au contraire, des possibilités de spécialisation seront envisageables, comme programmeur, ingénieur en automatisation et autres.
UPONOR – GRANDS TUYAUX POUR EAUX USÉES
Les tuyaux (mauve) AquaPEX d’ Uponor pour eaux usées sont maintenant offerts en dimensions jusqu’à 2 “ pour les applications commerciales et résidentielles, dans le but d’aider les professionnels du bâtiment à répondre à la demande croissante pour des systèmes écologiques. Tout comme les autres produits AquaPEX, ces tuyaux sont homologués NSF-rw et AWWA C904 et ils aident à obtenir des points de certification LEED. Flexibles, durables et résistants à la
corrosion – et ne nécessitant aucun chalumeau, colle, solvant ou jauge –ils sont accompagnés d’une garantie de 25 ans.
VENTILEX CÉLÈBRE 40 ANS DE SUCCÈS
Entourée de quelque 200 invités, Ventilex a célébré ses 40 ans d’existence en décembre dernier au Centre des sciences du Vieux-Port de Montréal – un établissement dans lequel l’entreprise a d’ailleurs installé des systèmes de ventilation et de climatisation de pointe en 2000. Le président, Yves Rousseau, a profité de l’occasion pour remercier le dynamisme et la créativité des employés, ainsi que leur engagement d’excellence en matière de qualité et de service à la clientèle.
LAURÉATS 2015 DE LA CETAF
Lors du 5 e Gala Reconnaissance de la Corporation des entreprises de traitement de l’air et du froid (CETAF), quatre membres de l’industrie ont été honorés pour leurs accomplissements. Le prix Bâtisseur a été remis à Pierre Martin et Marc Bergeron de Pro Kontrol pour leur apport remarquable à l’industrie ces 30 dernières années. Le prix Personnalité est revenu à Roger Brideau de Groupe Master pour sa détermination et son engagement. Finalement, le prix Hommage a été décerné à Robert Thivierge de Mécanicair pour ses qualités de leader et son impressionnante carrière.
LAJOIE FÊTE SES 35 ANS À NEW YORK
Fondée en 1980, Les Entreprises Roland Lajoie inc . –agent manufacturier et distributeur d’équipement de plomberie, de chauffage et d’architecture – a célébré son 35 e anniversaire d’une façon particulière en novembre dernier en emmenant toute l’équipe à New York pour un mémorable séjour de trois jours. Plusieurs activités figuraient au programme, de même que d’agréables découvertes et, le plus important, du bon temps entre collègues. Chacun en gardera longtemps de précieux souvenirs. L’entreprise tient à remercier ses partenaires – American Standard, Bobrick, Franke Kindred, Rheem et Watts – qui ont contribué financièrement au succès de ce voyage rassembleur.
Une équipe survoltée (avec le fondateur, Roland Lajoie, en mortaise – absent lors de la photo de groupe)
Kiosque no 716
RÉGLAGE RAPIDE
• Programmez votre chaudière en quelques secondes grâce au menu de démarrage rapide style entrevue
• Interface utilisateur conviviale pour l’entrepreneur et le propriétaire
ACCÈS À DISTANCE COMPLET
• Connectivité Internet intégrée
• Surveillance et diagnostic à distance
PROGRAMMABILITÉ USB SIMPLE
• Port USB pour la mise à niveau des logiciels et la copie des paramètres pour la prochaine chaudière
Standards de communication BACnet
• Intégrez sans problème ces chaudières IBC compatibles avec les standards BACnet à votre système d’automatisation du bâtiment actuel
PLUS DE FLEXIBILITÉ
• Capacité de gérer jusqu’à 4 charges différentes et 5 pompes
• Réglage automatique de l’altitude
• Système d’alerte intuitif avec avertissements et messages d’erreur simples en anglais
• Valeurs préprogrammées pour tous les types de charge
• Charge combinée pour permettre à 2 charges de fonctionner en même temps
• Toutes les chaudières sont entièrement capables de se connecter directement à la plupart des systèmes de régulation automatique (DDC) des bâtiments
Réglage rapide
État de la charge
Réglage de l’utilisateur
Réglage de l’installateur
Diagnostics
Retour
La commande tactile V-10 pour chaudière : une technologie avancée que tout le monde peut utiliser !
Misant sur le succès de notre populaire commande de chaudière à 5 boutons lancée en 2003, la nouvelle commande à écran tactile rend encore plus faciles le réglage et la surveillance de votre chaudière IBC.
Avec des fonctionnalités intuitives comme le réglage rapide, le diagnostic simplifié et le système d’alerte intuitif ainsi que les avertissements et messages d’erreur simples en anglais, votre chaudière des séries VFC ou SL n’aura jamais été aussi facile à utiliser.
Réglage rapide Fonctionnalité de combinaison des charges Avis d’erreur avec code de couleurs Message d’action immédiat
Comment venir à bout du bruit dans les conduites d’eau ?
Un regard sur les causes, les risques potentiels et le remède ultime contre les bruits insolites qui réveillent la nuit
Je suis sûr que tout le monde a déjà fait l’expérience du bruit métallique de conduites d’eau desserrées : ce bruit de ferraille lointain mais persistant qui se fait entendre chaque fois que vous fermez le robinet de la cuisine ou cette forte secousse chaque fois que la machine à laver change de cycle. À un certain moment, probablement que la plupart d’entre nous ont été subitement réveillés par ces bruits ou ont été appelés pour les éliminer.
Que vous viviez dans une ancienne maison ou une maison neuve, une résidence unifamiliale ou un complexe immobilier de grande hauteur, des tuyaux qui claquent bruyamment auront été une calamité avec laquelle vous avez appris à vivre ou une malédiction que vous avez appris à exorciser. « Coup de bélier » est le terme utilisé pour identifier ce problème commun, et il peut conduire à beaucoup plus que des mauvaises nuits de sommeil.
Un coup de bélier est une onde de pression qui se produit à l’intérieur d’une conduite d’eau lorsque le fluide en mouvement est brusquement arrêté ou contraint à changer de direction en raison de la fermeture rapide d’une
vanne ou d’un robinet (voir Figure 1). Les vannes à fermeture rapide sont à peu près la norme de nos jours, alors que très peu de vannes à fermeture progressive, de type à bille, sont encore utilisées.
Les électrovannes des machines à laver le linge et à vaisselle font particulièrement partie des coupables. De l’eau en mouvement contient une énergie – une force cinétique – considérable qui doit être libérée quelque part. L’eau est un fluide incompressible, de sorte qu’elle ne peut pas simplement absorber cette énergie cinétique. Conséquemment, elle rebondit comme une vague d’avant en arrière dans la tuyauterie jusqu’à ce que toute l’énergie soit libérée dans une conduite d’eau plus grande ou dans un espace comme le réservoir d’eau. Si certains tuyaux ne sont pas fixés solidement, cette force va les secouer, créant ce bruyant coup de bélier caractéristique.
De combien de force parlons-nous ici? Si vous êtes un John Siegenthaler en herbe et que vous aimez les équations mathématiques, consultez les formules dans l’encadré de la page suivante. Si vous préférez regarder la réponse à la fin du livre et faire confiance aux grands
esprits qui ont figuré ces choses-là pour nous, considérez ceci : la montée de la pression dans un tuyau de cuivre occasionnée par un changement soudain de vitesse est d’environ 60 fois la vitesse du débit original en pieds par seconde (pi/s).
Une conduite d’alimentation typique de 1/2“ qui coule à six pieds par seconde peut donc générer une augmentation de pression de 360 psi au-dessus de la pression d’écoulement. Cela signifie que pour une pression d’eau moyenne de 60 psi, les surpressions d’eau peuvent créer un coup de bélier d’une force équivalente à 420 psi. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi la plupart des tuyaux, raccords et composants que nous utilisons dans nos réseaux de plomberie sont homologués pour des tests de pression qui dépassent largement la pression de fonctionnement? En voilà une des raisons.
Des tuyaux de plus grands diamètres et des circuits plus longs connaîtront des pics encore plus élevés. Avec ce genre de force en cause, vous pouvez comprendre pourquoi les coups de bélier représentent bien plus qu’une nuisance. Ils peuvent occasionner de graves problèmes, potentiellement destructeurs.
Écoulement de l’eau dans le réseau
PAR STEVE GOLDIE
Figure 1 – Onde de choc du coup de bélier
Figure 2 – Dispositif antibélier certifié
1. Robinet fermé – eau statique
Robinet
3. Robinet se ferme – COUP
Le piston se déplace et comprime le coussin d’air
Pic de pression généré par la fermeture de la vanne
Vanne à fermeture rapide
Coussin d’air pressurisé en permanence
Piston au repos
gracieuseté de Sioux Chief Manufacturing
Pratiquement tous les composants d’un réseau de plomberie sont susceptibles d’être endommagés par les chocs répétés des coups de bélier. Les crochets et les supports peuvent également être desserrés avec le temps. Les soupapes de sûreté, les électrovannes, les cartouches de robinets et tous les raccords de tuyauterie peuvent tous être contraints jusqu’à un point de défaillance. Des coups de bélier sévères ont même déjà été impliqués dans la défaillance prématurée de réservoirs de stockage d’eau chaude.
Le moyen le plus efficace d’atténuer les forces néfastes des coups de bélier consiste à installer un dispositif antibélier certifié. Il en existe plusieurs types, dont la plupart comportent un diaphragme, un soufflet ou un piston qui isole l’eau de manière permanente à l’aide d’un coussin d’air ou de gaz mesuré et compressible. Quand une vanne se ferme brusquement, l’onde de choc de l’eau est absorbée dans la colonne de l’antibélier, compressant la charge d’air permanente jusqu’à ce que tout l’élan de l’eau en mouvement soit dissipé en toute sécurité. Ces composants s’avèrent essentiellement des amortisseurs hydrauliques.
L’antibélier de style piston semble être de loin le plus fréquent, au moins dans le marché résidentiel. Celui-ci devrait être installé à l’intérieur de six pieds de la vanne à fermeture rapide qu’il assiste, tant sur la conduite d’eau chaude que celle d’eau froide.
Au cours des dernières années, nous avons vu la plupart des codes de plomberie adopter de nouveaux règlements ou resserrer les règlements existants concernant l’installation des dispositifs antibéliers. Le Code de plomberie uniforme (UPC/IAMPO) et le Code international de plomberie (IPC), ainsi que le Code national de la plomberie du Canada, exigent tous l’installation d’antibéliers homologués ASSE 1010 sur toutes les vannes à fermeture rapide, pour pallier les coups de bélier dans les applications de plomberie à la fois résidentielles et commerciales (voir Figure 2).
Finis les jours où nous pouvions tout simplement installer des réservoirs d’air à la verticale fermés sur le dessus, étant donné que ces derniers se sont révélés inefficaces. Comme c’est le cas avec la plupart des règlements, son application revient aux autorités locales et peut varier à travers le pays. Néanmoins, peu importe si ces exigences sont appliquées ou non dans votre région, leur adoption constitue une bonne pratique et devrait faire partie intégrante de tous les projets.
Énergie cinétique = 1/2 masse x vitesse 2
Pour calculer l’énergie cinétique (EC) dans un réseau de tuyauterie, la masse (m) peut être remplacée par les caractéristiques physiques de l’eau dans un tuyau cylindrique (c’est-à-dire le poids spécifique, la surface transversale, la longueur et la constante gravitationnelle). La vitesse (v) est calculée en pieds par seconde (pi/s), laquelle peut facilement être convertie à partir des valeurs de gal/min et de dimension du tuyau connues. Pour un réseau de plomberie ou de tuyauterie, la formule de l’énergie cinétique peut s’exprimer comme suit :
CE = 0,97 x A x L x v 2
Où :
A = surface transversale du diamètre intérieur du tuyau (pieds carrés)
L = longueur effective du tuyau (pieds)
v = vitesse de l’écoulement d’eau (pieds par seconde)
Comme nous pouvons calculer l’énergie cinétique, nous pouvons également calculer la « montée de pression » réelle dans le réseau de tuyauterie en utilisant la formule de Joukowsky : pr = wav/144g.
Où :
pr= augmentation de la pression au-dessus de la pression d’écoulement (psig)
w = poids spécifique du liquide (eau = 62,4 lb/pi 3)
a = vitesse de l’onde de pression en pieds par seconde (pi/s) (4000 – 4500 pi/s dans un tuyau métallique)
v = changement de la vitesse d’écoulement (pi/s)
g = constante gravitationnelle (32,2 pi/s 2)
n Steve Goldie a appris le métier de plombier dans l’entreprise familiale. Après 21ans d’expérience sur le terrain, il s’est tourné vers le marché du gros dans l’industrie en 2002. Son expertise est souvent sollicitée pour faire
du dépannage de systèmes et pour conseiller les entrepreneurs. Vous pouvez communiquer avec M. Goldie en faisant parvenir vos questions et commentaires au LBoily.pcc@ videotron.ca.
harmoniques
Comprendre, mesurer et interpréter les résultats
PAR FRANK HEALY
Des déclenchements de commande intempestifs aux défaillances de compresseur et de transformateur, les harmoniques peuvent influencer chaque type d’équipement CVCA
Un technicien a récemment documenté les codes d’erreur reçus alors qu’un circuit de refroidisseur s’était déclenché chez un client. Un regard attentif au refroidisseur a révélé que les défectuosités indiquées ne correspondaient pas à ce qui se passait avec l’unité.
Les messages diagnostiques indiquaient que le refroidisseur avait subi une « inversion de phase » et, quelque temps plus tard, une « surcharge du moteur du compresseur ». De plus, un avertissement de «défectuosité de l’entraînement à vitesse variable de la pompe du condenseur » avait été
reçu. Il était toutefois hautement improbable qu’une inversion de phase se soit produite, comme il s’agit généralement d’un problème rencontré à l’installation. L’investigation a révélé que le compresseur et l’entraînement de la pompe du condenseur semblaient tous deux fonctionner normalement. Bien que l’origine du problème causant ces déclenchements intempestifs puisse provenir d’un composant dans le panneau de commande en tant que tel, un autre candidat, souvent négligé, peut être les harmoniques.
COURANTS HARMONIQUES ET SYSTÈME DE DISTRIBUTION ÉLECTRIQUE
Les courants harmoniques circulent dans un circuit par multiples de fréquence fondamentale de 60 hertz (Hz). Par exemple, le courant circulant dans un circuit de 180 Hz occupe le troisième harmonique (60 Hz multipliés par trois). Ces courants ne sont pas directement identifiés par les multimètres et sont, conséquemment, généralement introuvables jusqu’à ce que des problèmes de commande et d’équipement inhabituels commencent à faire surface.
En comparant les lectures de courant d’un même circuit avec un appareil de mesure à réponse moyenne et avec un appareil de mesure à valeur efficace (RMS) réelle de bonne qualité, les problèmes d’harmoniques peuvent être identifiés plus facilement. Le premier appareil indiquera uniquement le courant de 60 Hz, alors que le second ajoutera à cette information les courants harmoniques. La production et la réflexion de ces courants harmoniques dans le système de distribution électrique peuvent causer des problèmes.
Voici quelques exemples de problèmes d’harmoniques : mauvais fonctionnement des circuits de commande;
fermetures pour raison de défectuo-
sité des refroidisseurs d’appareil de traitement d’air à commande électronique; surchauffe des bobines de solénoïde, nécessitant un remplacement; surchauffe des transformateurs de 480 volts alimentant des systèmes CVCA de 208Y/120 V; surchauffe des moteurs de ventilateur et de pompe à eau réfrigérée.
Avec des connaissances de base, les techniciens et les ingénieurs d’aujourd’hui peuvent isoler les problèmes d’harmoniques à la source et atténuer leurs effets, soit en remplaçant le composant responsable, soit en installant des filtres d’harmoniques.
Les circuits électroniques modernes doivent convertir le courant alternatif (CA) d’alimentation de 60 Hz en courant continu (CC) puisque les appareils électroniques fonctionnent sous la tension et le courant continus. La forme d’onde du courant consommé par ces charges électroniques révèle qu’elle ne correspond pas à la forme d’onde de la tension appliquée. De telles charges électroniques sont appelées « charges non linéaires », et elles génèrent des courants harmoniques qui seront réfléchis dans le système. Les courants harmoniques comportent un large spectre, lequel diminue généralement à mesure que les fréquences augmentent (voir Figure 1).
Bien que différentes fréquences harmoniques produisent leur propre effet unique dans un circuit, lorsqu’elles sont combinées, elles déforment l’onde sinusoïdale originale de 60 Hz. Une puissance déformée à l’entrée d’un équipement électronique peut causer des déclenchements et des alarmes intempestifs dans des circuits de commande. Certains courants harmoniques génèrent une chaleur excessive, alors que d’autres produisent un couple inverse dans les moteurs, ce qui a pour effet d’en réduire l’efficacité et de les faire surchauffer.
TROUVER LA CAUSE PREMIÈRE
Diagnostiquer un problème dans tout circuit signifie de bien identifier sa cause première et isoler la source. Si les vérifications de dépannage habituelles d’un circuit électrique avec des charges non linéaires ne révèlent aucun problème, considérer examiner les harmoniques. Comme premier test, mesurer avec un multimètre à pince capable d’indiquer le taux d’harmonique (THD), lequel fournit un élément confirmant la
L’observation d’une série d’ondes sinusoïdales d’un courant monophasé générée par un entraînement à fréquence variable (VFD) permet de constater que la forme du courant (en bas) ne correspond pas du tout à la forme d’onde de la tension appliquée. De telles charges non linéaires génèrent des courants harmoniques qui retournent dans le système de distribution.
présence d’harmoniques. Le THD pour la tension, qui peut facilement être lu sur un multimètre à pince, ne doit pas dépasser 5 %. Le THD pour le courant sera considérablement plus élevé.
Un THD excessif pour la tension signifie qu’un des problèmes mentionnés précédemment pourrait survenir, et que des mesures devront être prises pour corriger la situation. Pour obtenir des informations plus détaillées, utiliser un analyseur de qualité de puissance qui permettra de préciser l’ampleur et les effets des harmoniques individuels.
Offert pour les circuits monophasés et triphasés, l’analyseur de qualité de puissance mesure le niveau de chaque fréquence harmonique ainsi que de nombreux autres facteurs liés à la qualité de l’alimentation. Ils sont généralement reliés au circuit pendant une période de temps pour enregistrer les perturbations du réseau d’alimentation. Les données peuvent ensuite être téléchargées dans un PC pour analyse.
En plus de mesurer les harmoniques, l’analyseur de qualité de puissance enregistre d’autres perturbations pouvant causer un mauvais fonctionnement des circuits de commande. Par exemple, des « vagues » de tension au-dessus des valeurs nominales pourront endommager l’équipement, alors que des « creux » sous la tension appliquée pourront provoquer des arrêts intempestifs et des fausses
alarmes dans les circuits d’un entraînement à fréquence variable (VF) et d’un automate programmable. Les niveaux de THD et d’harmoniques doivent être mesurés au point commun de raccordement au réseau public. Lors du dépannage, il s’agit du point où les charges non linéaires soupçonnées causer le problème se connectent au reste du système de distribution. Par exemple, une vérification rapide dans le cabinet du centre de commande des moteurs alimentant un VFD indiquera si ce dernier peut générer un problème d’harmoniques.
Rechercher des THD dont la tension approche 5 % et vérifier la présence et les niveaux de différentes fréquences harmoniques (voir Figure 2 ). Les harmoniques en provenance du VFD varieront en fonction de sa puissance de sortie. Il peut être nécessaire d’installer un analyseur de qualité de puissance pour enregistrer les valeurs pendant un certain temps, comme les exigences d’un système de ventilation varient.
QUE FAIRE EN PRÉSENCE D’HARMONIQUES
EXCESSIFS ?
Chaque cas d’harmoniques excessifs doit être examiné individuellement avant de prendre une décision. Il peut être requis d’acheter des filtres d’harmoniques et les positionner aussi près que possible de l’équipement générant les courants harmoniques.
Dans cette capture d’écran d’analyseur de qualité de puissance, les fréquences harmoniques se retrouvent sur l’axe harmonique. Le pourcentage auquel une fréquence harmonique déterminée s’avère un composant de la fréquence fondamentale de 60 Hz se retrouve sur l’axe vertical. Le curseur a été positionné sur la troisième fréquence harmonique, où le courant harmonique représente environ 25 % de la fréquence de 60 Hz.
Figure 1 - Charge non linéaire
Figure 2 - Harmoniques
harmoniques
Harmoniques – mesurer et interpréter
les nombres
Les nombres des harmoniques témoignent de leur relation avec la fréquence fondamentale (ou 60 Hz). Pour trouver la fréquence du courant harmonique, multiplier le nombre de l’harmonique par la première fréquence fondamentale de 60 Hz.
Nombre de l’harmonique Fréquence du courant harmonique
1er 60 Hz (fondamentale)
2e 120 Hz
3e 180 Hz
4e 240 Hz
5e 300 Hz
6e 360 Hz
7e 420 Hz
Effets des harmoniques
Tous les harmoniques ont tendance à fausser l’onde sinusoïdale fondamentale de 60 Hz. Le taux d’harmonique (THD) de l’onde sinusoïdale de la tension ne doit pas dépasser 5 % lorsqu’il est mesuré sur un analyseur de qualité de puissance. Beaucoup d’entraînements à vitesse variable (VFD) utilisés aujourd’hui comportent six diodes dans leurs circuits de conversion (entraînements à six impulsions). Ces entraînements produisent les harmoniques suivants : 5e, 11e, 13e, 17e, 19e, etc. S’il y a des niveaux
Il est préférable de consulter le fabricant de l’équipement ou un consultant
Les composants électroniques et l’automate programmable à gauche dans ce cabinet peuvent être affectés par les harmoniques – ce qui entraînera, le cas échéant, un mauvais fonctionnement de l’équipement commandé.
d’harmoniques élevés à ces fréquences, considérer installer un filtre à l’entrée d’alimentation de l’entraînement.
Étapes de dépannage de base pour isoler les harmoniques (s’assurer de respecter les exigences de sécurité électrique)
1. Vérifier les causes potentielles non liées aux harmoniques : A) entrées et sorties des commandes électroniques; B) défectuosité des relais, capteurs, etc.
2. Déterminer la présence d’harmoniques dans le système de distribution en prenant des lectures avec un ampèremètre à pince qui mesure la distorsion harmonique totale.
3. Utiliser un analyseur de qualité de puissance pour identifier les fréquences harmoniques présentes ainsi que leur amplitude. Enregistrez les valeurs dans le temps au point d’alimentation de l’équipement.
4. Vérifier que le taux d’harmonique (THD) pour la tension ne dépasse pas 5 %. Il s’agit de la valeur maximale généralement acceptée pour signaler des problèmes potentiels.
5. La situation peut souvent être palliée par l’installation d’un filtre dédié à l’entrée de la charge générant les harmoniques. Le retour des courants harmoniques dans le système de distribution sera ainsi minimisé.
en ingénierie externe pour déterminer le meilleur filtre d’harmoniques pour le problème. Il n’y a pas de solution universelle pour de tels filtres. On doit tenir compte de l’ampleur de la charge et des harmoniques générés.
Une autre solution consiste à isoler l’équipement problématique à l’aide d’un transformateur d’isolement. Déménager la charge non linéaire à l’origine du problème ou le circuit affecté sur un autre panneau de distribution peut aider. Par exemple, si les commandes affectées sont alimentées par le même panneau de distribution que la charge non linéaire occasionnant le problème, déplacer le circuit de la commande sur un autre panneau peut aider à atténuer le problème. Les problèmes d’harmoniques ont tendance à diminuer lorsque la distance de la charge non linéaire augmente.
EFFETS SUR L’ÉQUIPEMENT CVCA
Les équipements CVCA électriques d’aujourd’hui combinent des moteurs triphasés de ventilateurs avec entraînement à fréquence variable, des compresseurs, des pompes à eau et des ventilateurs de tour de refroidissement. Les commandes de circuits intègrent des automates programmables et des circuits électroniques
brevetés qui permettent de maintenir les températures, les débits et les pressions (voir Figure 3). Si les VFD constituent de bons exemples de charges non linéaires à l’origine de nombreux problèmes d’harmoniques, d’autres sources existent également, de la photocopieuse dans les aires de bureau à l’usine voisine branchée à la même source d’alimentation électrique. Les effets des harmoniques sur l’équipement CVCA peuvent être le déclenchement intempestif de commandes ou des défectuosités majeures sur des moteurs ou des transformateurs. Des vérifications initiales à l’aide d’un multimètre à pince peuvent permettre d’identifier facilement des problèmes d’harmoniques potentiels. Néanmoins, l’analyseur de qualité de puissance s’avère l’outil par excellence pour mesurer, isoler et corriger les problèmes d’harmoniques. Les équipements CVCA modernes exigent que les ingénieurs et les techniciens comprennent bien les principes de cause à effet des harmoniques. Ils doivent également savoir mesurer et interpréter leurs valeurs dans le but de résoudre les problèmes dont ils sont la source.
n Frank Healy est un directeur, marketing de produit chez Fluke Corporation.
Figure 3 – Commandes de ventilation
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Peu importe la forme du contenant qui rassemble vos outils, il doit inclure tout le nécessaire pour les interventions de première réponse
Lorsque je travaillais comme technicien, je voulais avoir à ma portée (c’est-à-dire dans ma fourgonnette de service) tous les outils que je pourrais éventuellement avoir besoin pour m’acquitter de toute tâche, y compris celle effectuée en urgence à deux heures du matin. Bien que cet objectif fût complètement irréaliste, cela ne changeait rien à mon histoire d’amour avec les outils. Je dois dire qu’au moins 90 % des techniciens avec lesquels l’ai travaillé au fil des ans entretenaient cette même relation avec les outils. Non seulement avezvous besoin du plus récent gadget, mais il est également prudent d’avoir des unités de rechange des outils les plus importants. Par exemple, plusieurs ensembles de jauges, un voltmètre et un ou deux de rechange, un ampèremètre et un ou deux de rechange, un thermomètre et un ou deux de rechange... vous comprenez le concept.
Pour des raisons pratico-pratiques, mettons de côté cette mentalité d’achat d’outils pour un instant et jetons un coup d’oeil à la liste complète des outils que chaque technicien devrait avoir dans son contenant d’outils de « première réponse ». J’emploie le mot contenant parce que chaque technicien a ses préférences quant au réceptacle qui contient ses outils.
À un extrême, il y a le technicien qui garde ses outils dans un seau en plastique de cinq gallons – aucune organisation, aucune structure – et qui les met simplement pêle-mêle à l’intérieur quand le travail est terminé. Bonne chance pour trouver quoi que ce soit dans un temps acceptable sur le prochain chantier. Vous devez vous demander à combien s’élève la perte de productivité au cours d’une année pour trouver cette paire de pinces à bec effilé introuvable quand elle est nécessaire.
Par contre, si un organisateur d’outils pour sceau de cinq gallons accompagne ce contenant, il peut devenir une solution très pratique pour transporter vos outils. Ce « sac de rangement » s’avère abordable, sans parler du sceau qui ne coûte pratiquement rien.
Certains techniciens préfèrent des boîtes à outils, lesquelles peuvent contenir des outils d’une manière organisée ou ressembler au seau de cinq gallons en vrac. Néanmoins, une boîte à outils projette une image qui a plus de classe qu’un seau, ce qui importe à certains. Un technicien peut également opter pour l’un des nombreux sacs
à outils offerts sur le marché, comportant une variété de poches de grandeurs différentes. Si ces porte-outils constituent un atout au chapitre de l’organisation, ils peuvent s’avérer un peu limités en matière de grandeur et de sélection d’outils.
À l’autre extrême, il les techniciens comme moi qui sont absolument fanatiques de l’ordre. J’ai travaillé avec un collègue qui passait une grande partie de son temps libre à chasser, pêcher et s’adonner à la vie en montagne. Comme il travaillait bien le cuir, il s’était fabriqué un superbe sac pour ses outils en cuir de vache épais, mesurant environ 12 “ x 20 “ x 10 “ de profondeur. Il renfermait plusieurs grandes poches pour recevoir des choses comme des bouchons pour évasement, un ruban électrique, des capuchons de connexion et ainsi de suite. Il contenait également une douzaine de pochettes pour tournevis, clés, tournevis à douille, etc. Pour compléter le tout, il s’était assuré d’inclure de belles poignées en cuir épais pour supporter le poids des outils dans le sac.
Peu de temps s’est écoulé après que son nouveau sac en cuir ait fièrement fait ses débuts au travail pour que ses collègues lui demandent d’en avoir un semblable. Il a fallu beaucoup de persuasion pour lui faire dire oui, mais après plusieurs mois, il a accepté. J’ai adoré ce sac. Il y avait une place pour tout ce qu’il me fallait, avec un accès facile à tout.
Bien que ce sac à outils soit révolu depuis longtemps, les sacs ci-dessous offerts commercialement se révèlent assez semblables. Comme vous pouvez le voir, ils comportent plusieurs poches pour des articles individuels, permettant de très bien ranger et organiser les outils de « première réponse ».
PAR DAVE DEMMA
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Maintenant, que devrait-on y retrouver? Il y a probablement autant de réponses à cette question qu’il y a de techniciens. En ce qui me concerne, ma priorité était d’avoir tout ce que j’étais susceptible d’avoir besoin pour diagnostiquer un problème et effectuer les réparations nécessaires sans avoir à courir constamment jusqu’à ma fourgonnette de service pour me procurer d’autres outils. Cela dit, dans le Tableau 1 , j’ai divisé les outils en deux catégories : le matériel essentiel et facultatif.
Tableau 1 - Liste d’outils de première réponse
ESSENTIEL FACULTATIF
(selon la grandeur du contenant)
lampe de poche lime ronde, lime plate, burin, poinçon
tournevis 6 en 1 tournevis à tête verrouillable (qui retient les vis)
tournevis cruciformes (petit et grand) voltmètre, ampèremètre
tournevis à bout plat (petit et grand)
câble de connexion temporaire
tournevis à douille petites longueurs de câble électrique, serre-fils et bornes
clé de service jauge pour côté haute pression (12“ de tuyau)
outil pour coeur de vanne Schrader jauge pour côté basse pression (12“ de tuyau)
thermomètre(s) numérique(s) outil pour évasement
marteau à panne ronde moyen
Clé à tuyau (6“)
couteau de poche pointe à tracer
grattoir à joint grandes clés de service (3/8“ et 1/2“)
pinces multiprises clé de service Sporlan (incluant l’outil pour serrer la garniture de la tige dans les détendeurs Sporlan)
pinces régulières micromètre
pinces à bec effilé niveau Torpedo pinces à tranchant latéral électriques petite brosse métallique
outil à dénuder cisailles à tôles
ruban électrique coupe-tuyaux (petit et grand)
ruban à mesurer papier sablé
miroir télescopique
aimant télescopique
Bien sûr, tous les techniciens auront une idée différente du meilleur assortiment d’outils pour leur seau/boîte à outils/ poche/sac/chariot ou autre. Selon la grandeur du rangement, il y a certainement quelques autres éléments qui pourraient s’ajouter. Voilà d’ailleurs un avantage du sceau – il offre beaucoup de place.
Combien de fois avez-vous eu besoin de votre petit tournevis sans fil avec une douille à tête cruciforme ou un petit foret pour effectuer certains travaux légers? Ou pour enlever la douzaine de vis à métal retenant le panneau d’une unité sur le toit, lequel doit être retiré avant d’amorcer les procédures de dépannage? Comme il est agréable de pouvoir sortir votre tournevis sans fil, insérer une douille magnétique de 5/16 “ et les retirer en quelques secondes!
Cependant, si vous désirez inclure votre tournevis sans fil à votre ensemble de première réponse, vous aurez également besoin d’y mettre un assortiment décent de douilles, tel qu’illustré ici. Cela signifie des douilles standard (hexagonales, cruciformes) et des forets, ainsi que des accessoires (rallonges de tournevis et de douilles, rallonges, douilles de formes étoile, carrée et Allen, adaptateur pour douilles de 3/8 “ , et ainsi de suite).
Bien qu’on ne l’utilise pas tous les jours, la clé illustrée ici simplifie le retrait d’un détendeur thermostatique. Ses mâchoires sont relativement minces – ce qui permet d’accéder aux pans de manoeuvre du détendeur sans toucher à son corps – et elles s’ouvrent grand.
Penchons-nous maintenant sur certains nouveaux jouets technologiques qui font la joie de nombreux techniciens un peu partout.
Premièrement, il n’y a rien de plus frustrant que de travailler dans un grenier ou une salle mécanique sombre, et ne pas voir ce que l’on fait. Dans les années passées, vous deviez apporter une lampe de poche ou électrique pour vous éclairer. Plus maintenant. Il ne semble plus y avoir pas de fin aux accessoires d’éclairage conçus pour aider les techniciens d’aujourd’hui. En voici quelques exemples, dont cette lampe de poche magnétique équipée d’une tête flexible illustrée ici, qui devrait être en mesure de fournir de la lumière à tout emplacement obscur. Il suffit de l’aimanter à une surface métallique. Il existe aussi une panoplie de lampes frontales à DEL.
Il arrivera aussi immanquablement que vous soyez confrontés à une situation qui vous oblige à voir quelque chose situé dans un endroit inaccessible. Je me souviens d’un supermarché où se déclenchaient des alarmes
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intempestives, sans qu’aucun problème vienne les justifier. En fait, un rat avait grugé l’isolation des câbles électriques de l’alarme dans un endroit hors de portée. Parfois, les câbles se touchaient et l’alarme se déclenchait.
Il a fallu une éternité pour localiser cette cause. Quel plaisir cela aurait-il été d’avoir eu un dispositif qui nous aurait assistés dans l’inspection du câblage! Les progrès dans la technologie des circuits et celle de la vidéo numérique ont permis la création d’instruments capables d’inspecter des zones éloignées, à relativement bas prix. L’instrument représenté ici permet d’inspecter jusqu’à une distance de 32 pieds de l’appareil portatif sur un écran 3,5 “ . Il peut également enregistrer des données en formats JPEG ou vidéo.
sionnelles des températures des roulements et du caisson moteur. Un processus de comparaison des températures actuelles de fonctionnement et des températures de référence établies pourra permettre de détecter des défectuosités potentielles avant qu’elles ne surviennent.
Alors que le prochain sujet pourrait faire l’objet d’un article complet, il convient de mentionner qu’il existe plusieurs versions de collecteurs numériques disponibles. Non seulement ces instruments sont-ils capables de mesurer la pression et la température de façon électronique, mais ils peuvent calculer la surchauffe et le sous-refroidissement d’une multitude de frigorigènes. Et il s’agit juste du commencement.
Alors que de nombreux systèmes assez imposants sont équipés d’un voyant liquide, il est généralement situé à la sortie du récepteur. Il arrive de temps en temps, en raison d’une baisse de pression extrême, d’un problème de tuyauterie ou d’une charge marginale de frigorigène que l’alimentation en frigorigène soit insuffisante à l’entrée du détendeur thermostatique. Sans un voyant liquide à l’entrée du détendeur, cette situation peut s’avérer difficile à diagnostiquer. Voici le voyant liquide électronique. Grâce à des capteurs à ultrasons, cet instrument peut détecter des différences de densité dans le fluide circulant à travers le tuyau de frigorigène. De petites poches de vapeur dans une conduite de liquide afficheront une densité différente et seront détectées par l’instrument. De même, de petites poches de liquide dans une conduite d’aspiration afficheront également une densité différente. Ainsi, cet instrument pourra aider à diagnostiquer des problèmes de manque de frigorigène. Les roulements de moteur ont une durée de vie limitée et, conséquemment, en viendront à faire défaut. À mesure que la température du roulement commencera à augmenter, son lubrifiant se décomposera. Finalement, les enroulements du moteur pourront surchauffer, pour finir par se dégrader encore davantage et provoquer une saisie complète du moteur. Les instruments d’imagerie thermique, tels que celui illustré ici, peuvent aider à analyser les débuts d’usure des roulements du moteur en dessinant à l’aide de rayons infrarouges deux cartes dimen -
L’instrument représenté ici prend ce concept et l’amène un peu plus loin en faisant office de véritable analyseur de rendement du système. En plus de mesurer les points de pression et de température réels, lorsque le profil d’une application de système est entré, l’instrument fournira également les points de pression et de température nominaux pour l’application en question. Cette plateforme peut également mesurer le débit d’air, la chaleur totale, la chaleur sensible et la capacité de chaleur latente, la capacité du système en Btu/h ou en tonnes et, après y avoir entré les données de volts et d’ampères, il pourra calculer le taux de rendement énergétique et le coefficient de performance, tout cela affichable sur votre appareil mobile par l’intermédiaire de l’application du fabricant.
La base d’un diagnostic précis pour un problème de système repose sur une compréhension approfondie de son fonctionnement. Complémentaire à cette compréhension, l’information est requise pour émettre un diagnostic. Il va sans dire que plus précise et complète sera l’information, meilleur sera le diagnostic du technicien. Une fois la cause du problème isolée, le meilleur outil pour faire le travail permettra d’optimiser la réparation.
n Dave Demma détient un diplôme d’ingénieur en réfrigération. Il a travaillé comme technicien compagnon en réfrigération avant de joindre le secteur manufacturier, où il entraîne régulièrement des groupes d’entrepreneurs et d’ingénieurs. Pour communiquer avec M. Demma, SVP, acheminez vos questions et commentaires au LBoily.pcc@videotron.ca.
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hydronique
PAR JOHN SIEGENTHALER
Chauffer une maison superisolée
Du chauffage rayonnant à la grandeur du plancher pourrait ne pas être la meilleure option
EConstruite en 1977, la Maison de conservation de la Saskatchewan a par la suite été convertie en résidence privée. Un garage a été ajouté à l’arrière et la batterie de capteurs solaires a été retirée en raison de problèmes d’entretien.
st-ce que le terme « maison superisolée » sonne une cloche pour vous? Cette notion a été médiatisée à la fin des années 1970 pour décrire les maisons dont l’enveloppe thermique s’avérait extrêmement bien isolée.
La Maison de conservation de la Saskatchewan, construite près de Regina en 1977, et illustrée ci-dessus, s’avérait révolutionnaire pour l’époque.
Imaginez des murs R-30 +, des plafonds R-60, des fenêtres R-8 (actuellement offertes). De nos jours, il est relativement facile de construire une maison de 2000 pieds carrés avec une charge de chauffage nominale de 20 000 Btu/h ou moins, même dans un climat très froid. Parmi les techniques de construction offertes, on retrouve des panneaux structurels isolés (PSI), des coffrages à béton isolés (CBI) et la construction à double cloison.
Il est souvent possible de démontrer un meilleur retour financier sur le choix d’une superisolation au lieu d’une enveloppe thermique qui ne répond qu’aux exigences minimales du code, comparativement à l’utilisation des mêmes fonds pour se procurer des commandes complexes, des sources de chaleur ou tout autre matériel nécessaire à la réalisation d’un système de chauffage dans le plancher typique.
Néanmoins, les maisons avec des charges de chauffage très faibles soulèvent certains défis quand vient le temps d’intégrer du chauffage hydronique par rayonnement. Le plus important d’entre eux se révèle certainement que le plancher sera rarement chaud au toucher, du fait que le taux de génération de chaleur pour chaque pied carré de plancher s’avère très faible.
Voici un exemple :
Considérons une maison superisolée de 2000 pieds carrés dont la perte thermique nominale se situe à 18 000 Btu/h. Supposons que 90 % de la surface du plancher de cette maison est chauffée (à savoir 1800 pi ca.). Le flux de chaleur ascendant nécessaire en provenance du plancher aux conditions nominales est le suivant :
flux de chaleur charge nominale surface du plancher 18 000Btu/h 1800 pi ca. Btu h • pi 2 = = = 10
Considérons maintenant la température de surface du plancher requise pour générer une telle chaleur. Le coefficient de flux de chaleur ascendant couramment accepté pour les planchers chauffés est de 2,0 Btu/h/pi 2/ºF de différence entre la température de surface du plancher et celle de l’air ambiant. Cet énoncé se traduit par la formule suivante :
Formule 1
q = 2,0 x ( T f - T r )
Où :
T f = température moyenne de surface du plancher (°F)
T r = température de l’air ambiant (°F)
q = flux de chaleur (Btu/h/pi 2)
Pour générer 10 Btu/h/pi 2 , le plancher a uniquement besoin d’excéder la température ambiante de 5 °F. Ainsi, pour une pièce à 68 °F (20 °C), la température moyenne
Photo : Harold Orr
de surface du plancher a seulement besoin d’être d’environ 73 °F (23 °C), et ce, le jour le plus froid de l’année.
Si vous mettez votre main ou votre pied nu sur une surface à 73 °F (23 °C), vous ne sentirez pas qu’elle chauffe les locaux. Certains pourraient même dire qu’un tel plancher semble un peu froid au toucher. Cela s’explique par la température typique de la peau nue entre 80 et 84 °F (27 - 29 °C). La maison maintiendra la température intérieure désirée, mais l’effet attendu d’un confortable « plancher chaud » – tant véhiculé par les compagnies qui vendent des planchers chauffants – ne sera tout simplement pas au rendez-vous.
La Figure 1 illustre une image thermique prise après qu’un pied nu ait été déposé sur une dalle de plancher « chauffée » pendant environ une minute, puis retiré. Vous pouvez reconnaître la tuyauterie transportant l’eau chaude dans la dalle à proximité de l’empreinte du pied. Les couleurs correspondent à la plage de températures à la droite de l’image. Elles démontrent que la partie inférieure du pied est plus chaude que la surface du plancher. Dans cette situation, la chaleur se déplace vers le bas : du pied vers le plancher.
Qu’une telle situation s’avère « problématique » ou non dépend de ce que l’installateur a promis et ce à quoi s’attend le client.
Si l’installateur a laissé entendre que les planchers seraient « agréablement chauds », les clients risquent d’être déçus. Leur réplique pourrait être qu’ils « ont payé pour des planchers chauds », et que leurs planchers ne sont pas chauds... au toucher. Le fait que le système maintient toujours le thermostat au point de consigne et que la source de chaleur fonctionne à haut rendement ne viendront pas apaiser leurs espoirs déçus.
SOLUTIONS DE RECHANGE
Certains diront que le chauffage hydronique des planchers dans les maisons à faible consommation énergétique devrait être abandonné au profit des appareils à air pulsé comme les ventilo-convecteurs muraux à haut rendement alimentés par un système à débit de réfrigérant variable (DRV). Cependant, le simple fait que le chauffage « en entier » du plancher ne convient pas à la situation ne signifie pas que d’autres solutions hydroniques ne peuvent pas être envisagées.
Si un client insiste pour que les planchers de sa maison à faible consommation énergétique soient chauds, vous devez réduire la superficie de la surface rayonnante.
L’approche actuelle de notre industrie concernant le chauffage dans le plancher consiste à convertir la totalité des surfaces disponibles en surface de plancher chauffée. Cette approche de conception repose sur l’obtention d’une capacité de chauffage maximale pour satisfaire les besoins des maisons comportant beaucoup de fenêtres ou autres composants qui ont tendance à faire grimper les charges thermiques. Répartir la puissance calorifique sur une surface maximale permet de baisser la température de fonctionnement du système, ce qui améliore l’efficacité des sources de chaleur modernes telles que les chaudières à condensation et les thermopompes hydroniques. Du point de vue commercial, cette approche maximise également la vente de tuyaux et de matériel connexe pour le projet.
Cette approche n’a pas toujours été préconisée. Les premiers concepteurs de systèmes de chauffage par le plancher, qui utilisaient des tuyaux de cuivre, dimensionnaient souvent la surface rayonnante de chaque pièce selon sa charge thermique. Des tuyaux étaient alors seulement installés pour couvrir cette superficie. C’est la façon dont j’ai procédé en 1980 quand j’ai installé de la tuyauterie en cuivre pour le chauffage du plancher dans ma propre maison. La Figure 2 illustre une vue thermographique à l’infrarouge du plancher dans ma salle à manger.
Vous pouvez remarquer que seule une superficie limitée du plancher renferme de la tuyauterie. L’eau dans le réseau de ce plancher est alimentée par de l’eau à une température d’environ 125 °F (52 °C) pendant les jours très froids, qui chauffe très bien la surface délimitée par le réseau. La superficie de plancher sous la table se révèle assurément « conviviale aux pieds nus » lors de ces jours de froid, tandis que les autres parties du carrelage s’avèrent nettement plus fraîches.
S’il importe pour votre client de sentir la chaleur des planchers dans sa maison à faible consommation énergétique, envisagez de limiter la chaleur à des endroits « stratégiques » qui lui conviennent de même qu’à vous. Réfléchissez bien au déploiement de la tuyauterie. Évitez les endroits tels que des placards, des armoires ou des zones où le plancher est susceptible d’être recouvert par
Figure 1
Figure 2
des meubles ou des tapis. Favoriser des endroits comme la salle de bains et la cuisine, et les surfaces de plancher à proximité de grandes fenêtres et de portes.
Réduire la surface chauffée de moitié dans le plancher double le flux de chaleur ascendant requis. Conséquemment, la différence de température entre la surface du plancher et l’air ambiant s’en voit également doublée.
Par exemple, le flux nominal d’un système fonctionnant à 10 Btu/h/pi 2 dans la superficie totale d’un plancher, fonctionnera à 20 Btu/h/pi 2 s’il occupe la moitié de sa superficie. De ce fait, la température moyenne de la surface du plancher sera d’environ 10 °F au-dessus de la température ambiante. Bien que le plancher ne soit pas encore considéré bien chaud dans ce cas, sa surface sera néanmoins ressentie comme confortable.
La température moyenne de surface du plancher – basée sur un taux de flux de chaleur ascendant donné et la température ambiante – peut être estimée à l’aide de la Formule 2, qui s’avère une nouvelle disposition de la Formule 1 :
Où :
T f = température moyenne de surface du plancher (°F) T r = température de l’air ambiant (°F) q = flux de chaleur (Btu/h/pi 2)
PLANCHERS CHAUFFANTS PLUS FROIDS
Si des planchers « agréablement chauds » ne constituent pas la principale préoccupation d’un client, on peut lui faire valoir que des planchers chauffants à basse température de surface installés dans la superficie totale de la majorité des planchers d’un bâtiment à faible consommation énergétique comportent des qualités compensatoires considérables. Tout d’abord, ces planchers permettent de très basses températures d’eau d’alimentation, souvent de l’ordre de 10 à 15 °F (6 à 9 °C) au-dessus de la température ambiante désirée. Cela permet l’efficacité maximale des sources de chaleur comme une chaudière à condensation modulante, une thermopompe et une batterie de capteurs solaires thermiques.
Deuxièmement, comme la température moyenne de surface du plancher se situe seulement à 5 °F (3 °C) au-dessus de la température ambiante, ces planchers sont moins sujets à générer des dépassements de température incommodants des locaux lors de gains de chaleur soudains à l’intérieur causés par le soleil, les gens ou l’utilisation d’appareils électriques. Une légère augmentation de la température de l’air ambiant mettra rapidement un terme à la production de chaleur supplémentaire par le plancher.
PAS SEULEMENT LES PLANCHERS
Les murs et les plafonds rayonnants constituent également une autre bonne option. Considérez chauffer un mur entre la plinthe et l’appui de la fenêtre ou la cimaise. La vue thermographique à l’infrarouge de la Figure 3 illustre un mur bas de seulement quatre pieds de haut, mais qui
3
chauffe facilement une pièce de 14 pieds de large. Remarquez comment les plaques d’aluminium de six pouces de largeur installées par-dessus la tuyauterie PEX-AL-PEX ½ “ font un bon travail de diffusion de la chaleur pratiquement à la grandeur de la surface du mur. Bien que les couleurs apparaissent « intenses » sur la Figure 3 , ce mur sera à peine chaud au toucher pendant une froide journée d’hiver.
La Figure 4 illustre une section de plafond chauffé de quatre pieds sur quatre pieds en bordure de la pièce plutôt qu’un plafond chauffé à la grandeur.
Ces deux panneaux rayonnants comportent une très faible masse thermique – ce qui permettra une réponse rapide aux gains de chaleur internes – et leur surface sera légèrement plus chaude que la surface d’un plancher chauffé à la grandeur.
PANNEAUX RAYONNANTS
Un de mes systèmes émetteurs de chaleur préférés pour les bâtiments à faible consommation énergétique est constitué de panneaux-radiateurs, chacun équipé d’une vanne de radiateur thermostatique, et tous reliés à un réseau de distribution domestique. Cette combinaison peut être alimentée par une gamme de sources de chaleur à haut
4
Figure
Figure
Photo : gracieuseté de Chip Agnew
Formule 2
Leaders en séparation magnétique
les
De petites particules magnétiques, souvent microscopiques, appelées magnétites se forment lorsque le fer ou l’acier se corrode. Très abrasif, cet extrêmement fin sédiment est difficile à enlever par des moyens traditionnels. Les séparateurs DIRTMAG® captent la magnétite grâce à un champ magnétique concentré. La saleté et la magnétite sont alors rapidement évacuées par le robinet de vidange lorsque l’aimant est retiré. Les séparateurs DIRTMAG® offrent 2-1/2 fois le rendement d'élimination de la magnétite des séparateurs de saletés standard, procurant jusqu'à 100 % d’efficacité d'élimination.
Composants pour
systèmes hydroniques modernes Chauffage et climatisation
rendement à basse température ambiante, dont les thermopompes air-eau maintenant offertes en Amérique du Nord.
La Figure 5 illustre le schéma d’un système combiné alimenté par une telle thermopompe. Ce système procure le chauffage des locaux, le refroidissement d’une zone unique et le chauffage de l’eau domestique.
Cette approche donne également l’avantage de commander la température de chaque pièce avec des émetteurs de chaleur à très faible masse thermique. Lorsque des gains de chaleur internes se produisent, la production de chaleur d’un tel panneau peut s’arrêter très rapidement. Le zonage pièce par pièce, en particulier avec des vannes de radiateur thermostatiques sans fil, s’avère simple et moins coûteux que le zonage équivalent effectué avec un système à air pulsé.
radiateur sèche-serviettes
Étant donné les faibles charges de chauffage, vous pouvez dimensionner les panneaux-radiateurs pour une température d’eau relativement basse. Je recommande une réinitialisation extérieure pour commander la température de l’eau dans le réservoir tampon, et une température d’eau d’alimentation ne dépassant pas 120 °F (49 °C) aux conditions de charge nominales. Cela permettra à la thermopompe ou à une autre source de chaleur à haut rendement de maintenir un fonctionnement à haute efficacité tout en offrant des surfaces de panneaux sensiblement chaudes par temps froid.
EXTÉRIEUR INTÉRIEUR
TRV
opérateur thermostatique
tuyaux PEX
station de collecteurs
vanne de répartition
circuit protégé contre le gel
(P1)
thermopompe air-eau
NOTE : De l’isolation et un pare-vapeur sont requis pour tous les tuyaux et composants transportant des fluides réfrigérés.
(HX1)
échangeur de chaleur
panneaux-radiateurs (AH1)
antigel dans le circuit de refroidissement
circulateurrégulateur
chauffe-eau électrique instantané à commande thermostatique zone de refroidissement unique
eau chaude
Un système hydronique soigneusement conçu pourra répondre aux besoins de chauffage des maisons superisolées ainsi qu’aux charges de plusieurs millions de Btu/h des châteaux privés. Dans les deux cas, au-delà de satisfaire le thermostat, il est important de penser à la façon dont le système sera « senti » par les occupants. En fin de compte, il est n’est pas seulement question d’efficacité. Les attentes non satisfaites, en particulier celles impliquant le confort personnel, n’occasionneront pas de clients satisfaits.
n John Siegenthaler, PE, est ingénieur en mécanique –diplômé du Renssellaer Polytechnic Institute – et ingénieur professionnel agréé. Il compte plus de 35 ans d’expérience en conception de systèmes de chauffage hydroniques modernes. Son plus récent livre « Heating with Renewable Energy» a été lancé en janvier 2016. Il est également professeur associé émérite au Mohawk Valley Community College à Utica, NY. Pour communiquer avec M. Siegenthaler, SVP, acheminez vos questions et commentaires au LBoily.pcc@ videotron.ca.
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Consultez les articles antérieurs de John Siegenthaler au PCCMAG.CA dans la section ÉDITIONS PRÉCÉDENTES.
Figure 5
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Flash INFO
par LUC BOILY
La Coalition canadienne de l’énergie géothermique (CCÉG) est heureuse d’annoncer la signature d’une entente de partenariat avec l’Institut canadien de formation en énergie (CIET) pour le déploiement d’un cours de formation sur la Conception de systèmes géothermiques pour les bâtiments commerciaux au Canada. Rappelons que la CCÉG a consacré plus de 18 mois à l’élaboration de quatre cours sur les systèmes géothermiques adaptés au contexte canadien et fondés sur les normes de l’Association canadienne de normalisation (CSA) ainsi que sur les pratiques optimales les plus récentes.
Nouvelle formation en géothermie
Les premières séances de formation seront offertes en juin 2016 à Montréal et Toronto
« Des ingénieurs de terrain ont contribué à l’élaboration [du cours], afin d’assurer un contenu bien ancré dans la réalité de l’industrie. »
CCÉG à un autre niveau. Le CIET possède une longue feuille de route en déploiement de formations spécialisées, notamment pour Ressources naturelles Canada. En travaillant ensemble, le CIET et la CCÉG capitaliseront sur les forces de chacun dans le développement et le déploiement de programmes de formation améliorant notre capacité de rejoindre les ingénieurs à travers le Canada », a déclaré Denis Tanguay, présidentdirecteur général de la CCÉG lors de l’annonce du 2 février 2016. Pour sa part, Mathieu Côte, directeur du CIET s’est dit enchanté par cette collaboration.
Nous sommes très heureux de collaborer avec elle pour la formation en géothermie. »
« Ce nouveau partenariat en formation va contribuer à amener le programme de formation de la
« La CCÉG présente d’excellents compléments à notre portfolio de cours, dont l’offre s’élargit continuellement.
Ce nouveau cours original propose un contenu riche, tant des points de vue théorique que technique. Sa structure a été développée par des chercheurs mondialement reconnus affiliés à des universités canadiennes. Des ingénieurs de terrain ont également contribué à son élaboration, afin d’assurer un contenu bien ancré dans la réalité de l’industrie. Plus de 150 ingénieurs et technologues ont déjà suivi cette formation. Pour consulter le calendrier des formations, rendez-vous au www. cietcanada.com/fr. Il est à noter que la CCÉG a développé au fil des ans sept cours exhaustifs adaptés à différentes clientèles ainsi que deux ateliers d’introduction à la géothermie. Depuis 2007, plus de 8500 personnes et étudiants ont suivi un ou plusieurs de ces cours.
Respecter la loi du silence
Identifier les principaux coupables derrière un système hydronique bruyant et remédier à la situation
Les systèmes de chauffage hydroniques sont réputés pour leur capacité à assurer le niveau de confort des occupants d’un bâtiment. Ces systèmes transportent également en silence l’énergie partout dans le bâtiment grâce à une tuyauterie de distribution beaucoup plus petite que celle des systèmes à air pulsé traditionnels. Ils peuvent procurer une efficacité enviable avec l’ajout de stratégies de zonage et de contrôle intelligents. Lorsque le système hydronique est correctement conçu et installé, les pertes en réseau et à vide s’avèrent également minimisées. Les consommateurs oublient toutefois très rapidement tous ces avantages lorsque la promesse d’un système efficace et silencieux n’est pas tenue.
Quand vous entendez un système de chauffage hydronique fonctionner, c’est que quelque chose ne va pas. Voici quelques causes qui pourraient perturber le silence d’un système de chauffage autrement discret.
AIR/SALETÉ DANS LE SYSTÈME
Quand un système de chauffage hydronique est mis en service, l’un des points les plus importants consiste à s’assurer la bonne évacuation de l’air et de la saleté hors de celui-ci. Négliger cette étape causera vraisemblablement des sifflements et des gargouillements qui pourront être entendus partout dans la tuyauterie de distribution. D’autres composants du système (chaudières, pompes, vannes, etc.) pourraient également être affectés négativement par cette situation et lui ajouter des problèmes de bruit supplémentaires.
La grande majorité de l’air peut être enlevée lors du processus de remplissage en retirant l’air au point le plus élevé du système de distribution. La saleté peut être enlevée par un rinçage approprié du système avant la mise en service.
Lorsque le système alimente un plancher chauffant, chaque boucle doit être rincée séparément afin de retirer l’air dans chacune d’elles. Cette opération peut être effectuée au collecteur si des robinets d’arrêt adéquats sont en place pour isoler chaque boucle, ainsi que des robinets de vidange et de remplissage. Si ce n’est pas le cas, l’opération peut quand même être faite à un ensemble commun de tuyauterie.
Une fois cette opération effectuée, de l’oxygène peut encore se retrouver dans le fluide de distribution à cause du phénomène appelé « l’air entraîné ». Lorsque le fluide est chauffé, l’oxygène se sépare en microbulles. Lorsque plusieurs d’entre elles se réunissent, de plus grosses bulles d’air se forment, jusqu’à ce qu’une quantité suffisante en vienne à causer les mêmes sifflements et gargouillements, et peutêtre même des poches d’air.
Le moyen le plus efficace de retirer ces microbulles à un endroit central consiste à installer un bon séparateur de saleté et d’air près de la chaudière dans la tuyauterie primaire. Une fois le système en marche, la plupart des séparateurs d’air pourront enlever la saleté et l’air en tirant avantage de la vitesse du fluide.
Des séparateurs de saleté et d’air spécialement conçus peuvent retirer à la fois ces deux contaminants, même à très faibles vitesses, une réalité que l’on retrouve de plus en plus avec les populaires systèmes de pompage à vitesse variable.
POMPES/CIRCULATEURS
La plupart des circulateurs offerts aujourd’hui sont tellement silencieux qu’il est presque impossible de les entendre fonctionner, même à leur côté, particulièrement quand leurs moteurs sont équipés d’un module de commande électronique. Les pompes commerciales plus imposantes utilisent des moteurs plus volumineux qui peuvent générer un léger bourdonnement, lequel est toutefois généralement restreint à l’emplacement de la pompe.
Quand vous les entendez dans tout le bâtiment, la plupart du temps, c’est parce que le système renferme de l’air et de la saleté. Les pompes et les circulateurs peuvent également être entendus par la tuyauterie de distribution s’ils ont été FÉVRIER 2016 |
PAR MIKE MILLER
hydronique
surdimensionnés pour leur fonction. On parlera alors d’un « bruit de vélocité », occasionné par une trop grande vitesse du fluide à travers la tuyauterie.
Le bruit pourrait aussi être dû à un composant surdimensionné ou à la suite d’un changement de dynamique du système, comme la fermeture inopportune de vannes de zone. Le problème est encore plus perceptible lorsque des vannes de zone à action rapide sont utilisées.
Des circulateurs de moteur à module de commande électronique autorégulés ou des pompes commerciales équipées de la technologie d’entraînement à autorégulation peuvent répondre d’eux-mêmes aux changements dans le système et compenser en conséquence. Les dispositifs à volume constant nécessitent l’installation d’une dérivation de pression ou d’un régulateur pour répondre aux changements de dynamique du système. Lorsque le bruit augmente à la pompe elle-même, vérifiez la cavitation et le retour à vide, ou les roulements qui pourraient faire défaut sur les pompes et les moteurs plus volumineux. Lors de l’utilisation de grosses pompes jumelées ou sur pied, vérifiez la rotation et l’alignement du moteur.
TUYAUTERIE DE DISTRIBUTION
Comme la tuyauterie s’avère généralement un composant silencieux des systèmes de chauffage hydroniques, lorsque le bruit semble y provenir et qu’il ne résulte pas des causes abordées précédemment, il pourrait être dû à une fixation déficiente de la tuyauterie. Si les directives de montage typiques afférentes au matériau utilisé ne sont pas suivies, le tuyau pourrait ne pas être suffisamment retenu et, conséquemment, se déplacer lors des changements de dynamique du système. Encore une fois, ces changements peuvent inclure la fermeture de zones et le changement de vélocité du fluide. Le fonctionnement à une température de fluide fixe ou le mau -
vais contrôle de la température du fluide représente également une cause potentielle.
Lorsque la température du fluide est supérieure aux besoins du bâtiment, les demandes de chaleur diminuent et les temps d’arrêt augmentent. Le fluide a donc le temps de se refroidir avant d’être chauffé à nouveau. La dilatation et la contraction qui en résulteront pourront faire bouger les tuyaux, et parfois occasionner des bruits de craquement. L’ajout d’un système de commande réactif pourrait minimiser la dilatation et la contraction, comme la température du fluide serait contrôlée en fonction des besoins du bâtiment. Ce système est appelé « commande de réinitialisation extérieure » et/ou « commande de réinitialisation extérieure avec réponse de température intérieure ».
CHAUDIÈRES
S’il est normal d’entendre une chaudière fonctionner, le son devrait néanmoins être confiné à son emplacement. Si ce n’est pas le cas et que le son régulier est accompagné de sifflements et de gargouillements, certains éléments seraient à vérifier.
Tout d’abord, l’écoulement peut être insuffisant dans la chaudière, ce qui provoque une ébullition de l’eau à l’intérieur. D’autre part, si la pression de remplissage du système s’avère trop faible et la température de l’eau s’avère trop élevée, de l’ébullition interne peut également se produire. Maintenir une pression de remplissage adéquate et enlever toute présence d’air dans le système peuvent pratiquement régler tous les bruits anormaux générés par la chaudière. Enfin, assurez-vous que les limites supérieure et de fonctionnement de la chaudière sont correctement réglées.
ÉMETTEURS DE CHALEUR
Les émetteurs de chaleur sont également censés fonctionner sans bruit. Lorsqu’ils se révèlent bruyants, cela est généralement dû à l’absence d’une commande de température du fluide – provoquant leurs dilatation/contraction – ou, encore, à la présence d’air causant des gargouillements. Contrôler la température du fluide en se basant sur la charge du bâtiment pour minimiser les temps d’arrêt permet de réduire grandement la dilatation et la contraction.
Bien qu’il existe quelques autres causes potentielles de bruit dans les systèmes hydroniques, celles que nous avons examinées ici s’avèrent pas mal les plus courantes. Assurez-vous de toujours effectuer l’entretien des composants mécaniques selon les recommandations du fabricant. Votre système de chauffage hydronique correctement conçu et professionnellement installé se veut la meilleure garantie de satisfaction de votre client. En fait, lorsque nos clients travaillent ou résident dans un milieu confortable, sans même savoir que le système hydronique fonctionne, nous avons fait notre travail. Le silence est d’or.
n Mike Miller est président du Conseil canadien de l’hydronique (CCH) et directeur des ventes, service des bâtiments chez Taco Canada ltée. Pour communiquer avec M. Miller, SVP, acheminez vos questions et commentaires au LBoily.pcc@videotron.ca.
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