Fiche de révision : Réseaux hydrauliques et aérauliques

📋 Plan du Cours

1. Typologie des réseaux hydrauliques
2. Dimensionnement des tuyauteries
3. Pompes et réseaux fermés
4. Pressions et régimes aérauliques
5. Pertes de charge des gaines
6. Étanchéité et ventilation résidentielle

📖 1. Typologie des réseaux hydrauliques

★ À maîtriser

📌 Les réseaux d’EFS et d’ECS sont des réseaux ouverts ou fermés sous pression, le chauffage est un réseau fermé sous pression, tandis que les eaux usées et les eaux pluviales s’écoulent généralement par gravité.

• La température de l’eau chaude sanitaire doit être comprise entre 50 °C et 60 °C.

📌 Un traitement anti-tartre ou un adoucisseur est obligatoire pour les réseaux d’eau sanitaire.

• Le réseau de chauffage fonctionne sous une pression de 2 à 5 bar et sa circulation est assurée par un circulateur.

Compléments

• Les matériaux de tuyauterie cités sont:
  • l’acier
  • le cuivre
  • le PER
  • le PVC
  • le multicouche

📌 Les eaux usées et les eaux vannes nécessitent une ventilation de chute pour éviter le désiphonnage des appareils.

📌 Les eaux pluviales sont évacuées par gravité ou relevées par une pompe lorsque le rejet est plus bas que le réseau public.

💡 Astuce mémo

EFS/ECS et chauffage sous pression, eaux usées et pluviales par gravité

📖 2. Dimensionnement des tuyauteries

★ À maîtriser

• Les paramètres clés du dimensionnement sont:
  • le débit volumique
  • la nature du fluide
  • la pression acoustique

📐 Formule - Le débit volumique vérifie $Q_v = v \cdot S$, où $Q_v$ est le débit, $v$ la vitesse et $S$ la section du tube.

📌 La perte de charge linéaire visée dans une tuyauterie est d’environ 10 à 15 mmCE/m, soit environ 100 Pa/m.

Compléments

• Une vitesse d’écoulement trop élevée dans une tuyauterie crée du bruit.

💡 Astuce mémo

Vitesse excessive → pertes de charge et bruit

📖 3. Pompes et réseaux fermés

🔑 Notions clés & Définitions

• Point de fonctionnement : Intersection entre la courbe caractéristique du circuit et celle du circulateur.
• Cavitation : Évaporation de l’eau lorsque la pression à l’aspiration descend sous la pression de vapeur saturante $p_{vs}$.

★ À maîtriser

📐 Formule - La perte de charge $\Delta P$ due aux frottements de l’eau est proportionnelle au carré de la vitesse, selon une relation de type $y = x^2$.

📌 L’équilibrage hydraulique par des vannes de réglage est indispensable pour éviter les radiateurs trop froids ou trop chauds et les bruits dus à un débit excessif.

Compléments

📌 Dans un circuit fermé, un vase d’expansion est utilisé pour fixer un point neutre de pression.

💡 Astuce mémo

Pression d’aspiration trop basse → cavitation

📖 4. Pressions et régimes aérauliques

🔑 Notions clés & Définitions

• Pression statique : Pression exercée sur les parois de la gaine, mesurée perpendiculairement à l’écoulement.

★ À maîtriser

📐 Formule - La pression totale vérifie $p_{tot} = p_{st} + p_{dyn}$.

📐 Formule - La pression dynamique de l’air vérifie $p_{dyn} = 0.5 \cdot \rho \cdot v^2$ et elle est mesurée par un tube de Pitot.

📌 Lorsque $Re < Re_c$, l’écoulement est laminaire avec un profil parabolique, tandis que lorsque $Re > Re_c$, il est turbulent avec un profil aplati au centre.

Compléments

• Les conduites d’air peuvent être circulaires, oblongues ou rectangulaires, les conduites circulaires étant à privilégier.

💡 Astuce mémo

Statique + dynamique = totale : STDT

📖 5. Pertes de charge des gaines

📝 Points essentiels

📐 Formule - La perte de charge linéaire d’une gaine vérifie $J_L = j \cdot L$.

📐 Formule - La perte de charge singulière vérifie $J_S = \xi \cdot p_{dyn}$ et provient des coudes, des tés et des réductions.

📐 Formule - La perte de charge totale vérifie $J_T = \sum J_L + \sum J_S$.

• Les vitesses maximales admises sont de 3,5 à 4 m/s dans les gaines résidentielles principales et de 8 à 10 m/s dans les gaines collectrices hors locaux, avec une surveillance de l’acoustique.

💡 Astuce mémo

Linéaires + singulières → perte totale

📖 6. Étanchéité et ventilation résidentielle

★ À maîtriser

• La norme NF X 10-236 définit les classes d’étanchéité A, B, C et D, la classe D étant la plus performante pour éviter le gaspillage énergétique.

📌 Les entrées d’air autoréglables maintiennent un débit stable malgré le vent, tandis que les entrées d’air hygroréglables font varier le débit selon l’humidité de la pièce.

📌 Les bouches d’extraction peuvent être fixes, autoréglables sur une plage de pression de 80 à 160 Pa ou hygroréglables avec une ouverture accrue lorsque l’humidité augmente dans la cuisine ou la salle de bains.

Compléments

📐 Formule - Le débit de fuite d’une gaine se calcule par $\text{Fuite} = f_{max} \cdot S_D$.

• Les pièges à sons à baffles ou circulaires perforés servent à absorber le bruit du ventilateur.

• Un ventilateur en caisson d’extraction, comme le C-VEC 750, peut être réglé par vis pour adapter la pression aux exigences du réseau.

💡 Astuce mémo

Entrée d’air autoréglable = débit stable ; hygroréglable = débit selon l’humidité