Limiter les perte de charge d’un réseau de chaleur est l’une des caractéristiques techniques qui permet d’en améliorer la performance globale. Il y a quelques semaines, nous vous expliquions pourquoi et comment lutter contre les pertes thermiques : les pertes de chaleur et d’énergie – c’est-à-dire les calories cédées – lors de la circulation de l’eau au sein d’un réseau de chaleur. Aujourd’hui, nous traitons un autre critère important pour la performance énergétique : les pertes de charge.

Qu’appelle-t-on pertes de charge d’un réseau de chaleur ?

Les pertes de charges désignent la perte de pression qui intervient lorsque l’eau chemine dans des canalisations. Ce phénomène est valable pour l’eau, mais aussi pour tous les fluides à l’état liquide. Plus la viscosité d’un fluide est élevée, plus les pertes de charge sont importantes.

Lorsqu’un fluide s’écoule dans une canalisation, il adhère plus ou moins à la paroi, ce qui ralentit son écoulement. On appelle viscosité la résistance d’un fluide à l’écoulement. Par exemple, l’eau est plus fluide que l’huile (texture grasse et visqueuse) et adhère donc moins aux parois du tube. Chaque fluide possède une viscosité cinématique et dynamique propres, qui varient avec sa température. Généralement, plus un fluide est chaud, plus sa viscosité diminue.

On distingue deux types de pertes de charge :

– Les pertes de charge régulières : elles caractérisent l’adhérence de l’eau à la paroi interne du tube et s’appliquent aux passages droits du réseau.

– Les pertes de charge singulières : on parle dans ce cas de l’adhérence de l’eau à la paroi interne du tube dans les passages tels que les coudes, les tés, les vannes, les réductions, les purges.

Les pertes de charge singulières sont ponctuelles. Ainsi, si les points spécifiques sont peu nombreux, les pertes auront tendance à être négligées. À l’inverse, on tient toujours compte des pertes de charge régulières – qui sont toujours importantes.

Calculer les pertes de charge d’un réseau de chaleur pour les minimiser

Pour tout réseau de chaleur, le bureau d’étude est chargé de calculer les pertes de charge. Ce phénomène est exprimé sous forme de pression. On le définit en bar ou en pascal (Pa – unité du système international).

Il est primordial de calculer les pertes de charge d’un réseau de chaleur afin de déterminer la puissance de la pompe de la sous-station qui permettra à l’eau d’être toujours en mouvement et de s’écouler dans le réseau à la vitesse souhaitée. Le calcul des pertes de charge permet également d’orienter le choix des diamètres de chaque tronçon du réseau en fonction de la puissance des sous-stations. L’utilisation de matériaux lisses pour les canalisations limite les frottements et par là même les pertes de charge, en particulier les pertes de charge régulières.

Source de l’image à la Une : Flickr (PAN ANT)