Vanne 4 voies : utilité, fonctionnement et montage

La plupart des maisons sont équipées d’un système de chauffage central. Il faut remarquer que ce système de chauffage est composé de plusieurs éléments. Assemblés entre eux, ces différents éléments forment ce qu’on appelle « un circuit de chauffage ». La fonction principale de ce circuit est de distribuer efficacement la chaleur dans tout le reste de la maison. Dans cet ensemble, on retrouve les vannes qui jouent un rôle très important.

Comment réaliser le montage d’une vanne ? C’est l’objet de cet article. L’article traite des vannes et plus particulièrement des vannes à 4 voies. Voyons dans un premier temps ce qu’est une vanne.

Qu’est-ce qu’une vanne ?

Une vanne est un élément important d’un circuit d’un système de chauffage. Elle est utilisée pour réguler la température du circuit d’un système de chauffage central. Plus précisément, une vanne permet de réguler la température de l’eau ou d’un fluide. Comment accomplit-elle cette tâche ? Dans la pratique, la vanne se sert d’une sonde thermosensible afin de réguler la température de l’installation en laissant passer de l’eau froide.

En effet, l’eau chaude de départ et l’eau froide de retour du circuit sont mélangées afin d’avoir une température plus faible. La vanne peut être montée en décharge ou en répartition. Dans certains cas, elle est motorisée. À ce titre, elle mesure la température du circuit pour ensuite la réguler. La vanne est aussi connue sous le nom de vanne-mélangeuse, vanne-mélangeuse thermostatique ou vanne thermique. Il existe différents types de vannes, dont les vannes 2 voies et les vannes 3 voies.

Les vannes 2 voies sont les plus courantes sur le marché. Elle permet de réguler le débit de l’eau dans les réseaux de chauffage par circuit hydraulique. Il faut déplacer le clapet pour fixer le volume du fluide colporteur. Plus vous ouvrez la vanne et plus le débit d’eau chaude est élevé.

Principe de fonctionnement d’une vanne-mélangeuse 3 voies

On retrouve les vannes 3 voies dans les circuits de chauffage et de refroidissement. Mais à quoi ressemblent-elles ? Comme leur nom l’indique, les vannes 3 voies ont trois ouvertures. Elles ont donc trois raccords et sont en forme de T. Cette configuration leur permet d’ajouter une conduite d’entrée à un circuit existant. L’utilisation des vannes 3 voies protège et prolonge la durée de vie des chaudières.

Une vanne 3 voies est munie d’un volant (aussi appelé manette) qui permet de doser le débit du liquide. Le volant permet également d’ouvrir ou de fermer les différentes ouvertures de la vanne. Principalement, une vanne-mélangeuse 3 voies est utilisée dans le cadre d’une régulation. En effet, la régulation est un procédé par lequel on effectue un dosage dans ou depuis un circuit primaire. Cela est réalisé grâce à un apport depuis un circuit secondaire.

Cela peut aussi être fait en effectuant une décharge dans ce circuit secondaire. En outre, le dosage peut être réalisé manuellement, programmé ou encore automatisé. Dans ce procédé, une vanne 3 voies peut être montée sous deux diverses formes. La première forme de montage est le montage en mélange. Dans ce cas, la vanne est montée de façon à avoir deux entrées et une seule sortie. La vanne 3 voies est disposée sur un circuit primaire.

Elle bénéficie en revanche d’un apport d’un circuit secondaire et le débit en sortie est constant. La deuxième forme de montage est la répartition. À ce stade, la vanne est montée de façon à ce qu’on ait une entrée et cette fois-ci et deux sorties. La répartition est également appelée décharge et consiste en une variation du débit du fluide. Une vanne 3 voies le réalise en sortie en déchargeant le circuit intérieur dans le circuit secondaire.

Selon le type de montage que vous souhaitez faire, il existe plusieurs types de vannes-mélangeuses 3 voies. Les usages domestiques d’une vanne-mélangeuse 3 voies sont nombreuses, notamment dans le cadre d’un chauffage ECS (eau chaude sanitaire) et d’autres installations telles que les piscines, les systèmes d’arrosage et bien d’autres encore.

Quelle est l’utilité d’une vanne-mélangeuse ?

Comme son nom l’indique, le rôle principal d’une vanne-mélangeuse est de mélanger. Le mixage concerne l’eau de départ (chaude) et de retour (froide) d’un circuit d’un système de chauffage. Le logement chauffé est ainsi maintenu à une température optimale. La vanne est également utile en intersaison. En effet, pendant cette période, les besoins en chauffage sont moindres par rapport à la pleine saison. La pleine saison correspond aux périodes froides de l’année.

En intersaison, une vanne-mélangeuse permet de réaliser des économies. Elle évite que l’habitat soit surchauffé ou qu’il soit sous-chauffé. Cela fait intervenir la notion de confort de chauffage.

Les matériaux des vannes-mélangeuses

Les vannes-mélangeuses peuvent être faites avec plusieurs types de matériaux. Les plus courants sont la fonte d’acier, l’inox, le laiton et le cuivre. Par ailleurs, vous pourrez également rencontrer des vannes-mélangeuses faites avec des matériaux de synthèse. Il existe par exemple des vannes-mélangeuses en plastiques, en ABS, en résine, etc. Notez toutefois qu’il y a un intérêt particulier à fournir des vannes-mélangeuses faites à partir de ce type de matériau.

Le but principal est de permettre l’utilisation des vannes-mélangeuses avec tous types de liquides corrosifs ou non.

Le choix d’une vanne-mélangeuse 4 voies

La vanne-mélangeuse 4 voies est le plus souvent réservée aux grandes installations. Cependant, elle fonctionne exactement comme une vanne-mélangeuse 3 voies. Elle mixe de l’eau froide avec l’eau chaude qui arrive directement du générateur de chaleur. L’eau froide qui est utilisée est contenue dans le circuit retour. Ce procédé va alors permettre de réguler la température des émetteurs. En dehors de cette fonction de base, une vanne 4 voies assure également d’autres fonctions.

La vanne-mélangeuse 4 voies limite également l’usure de la chaudière. Le contact d’une eau tiède avec un corps de chauffe à haute température crée une réaction chimique. Cette dernière peut causer la dégradation de la chaudière. En effet, l’eau qui circule dans les canalisations de retour du circuit a une température de l’ordre de 40 degrés Celsius. Lorsqu’elle rentre en contact avec le corps de chauffe, cela crée la formation de points de rosée sur les parois.

C’est ce phénomène qui peut entraîner la dégradation rapide et prématurée du corps de chauffe. Mais ce n’est pas tout ce qu’une vanne mélangeuse 4 voies peut faire. Ses 4 voies lui permettent d’assurer plusieurs autres fonctions. Elle vous permet de régler l’eau de départ à une température inférieure à celle de la chaudière sans couper la circulation de l’eau. Cette démarche est conseillée lorsque vous utilisez aussi la chaudière pour la production d’eau chaude sanitaire (ECS).

Le montage d’une vanne-mélangeuse 4 voies

Une vanne-mélangeuse 4 voies est constituées de plusieurs parties, à savoir :

  • Un tiroir ;
  • Une vanne principale ;
  • Une vanne pilote ;
  • Un système de refoulement ;
  • Un système d’aspiration ;
  • Un échangeur condenseur ;
  • Un échangeur évaporateur.

Pour récapituler, une vanne 4 voies est constituée d’une vanne principale et d’une vanne pilote. La vanne pilote est montée sur le corps de la vanne principale. Lorsqu’elle est en marche, la vanne pilote est actionnée par une bobine. La bobine libère ensuite le fluide par de petits capillaires. Cela permet à la vanne principale de faire coulisser le tiroir qui inverse les tuyauteries. Les systèmes de refoulement et d’aspiration sont situés autour d’un compresseur à l’opposé l’un de l’autre.

Enfin, les deux échangeurs, à savoir le condenseur et l’évaporateur, sont situés de chaque côté du branchement du système d’aspiration.

Principe de fonctionnement d’une vanne-mélangeuse 4 voies

Comme nous l’avons vu précédemment, la conception intérieure d’une vanne-mélangeuse 4 voies est relativement simple. Elle est formée de plusieurs éléments ayant chacun un rôle très important. Le fonctionnement d’une vanne 4 voies est décrit suivant l’état dans lequel elle se trouve. Quand la vanne est fermée, l’eau chaude est simplement recyclée vers la chaudière. Lorsqu’elle se trouve dans une position intermédiaire, le mixage se produit alors.

Autrement dit, c’est à ce moment que l’eau chaude libérée par la chaudière se mélange avec l’eau froide de retour du circuit. Le troisième et dernier état est l’état d’ouverture. Quand la vanne est ouverte, c’est uniquement de l’eau chaude qui circule dans l’installation. Afin de réduire la puissance du radiateur de 50 %, il faut baisser la température de l’eau de 90 à 60 degrés Celsius. Les spécialistes recommandent pour cela de se baser sur une courbe de chauffe.

Cette courbe se base sur la température extérieure pour réguler le chauffage du logement. Ainsi, il y aura une variation de la température de l’eau de la chaudière selon la région d’habitation. Par exemple, les températures mesurées dans le sud de la France varieront par rapport à celles mesurées dans le nord du pays. Pour finir, les vannes-mélangeuses 4 voies à usage domestique sont en vente dans toutes les quincailleries et les surfaces de bricolage.

Par contre, pour vous procurer des vannes 4 voies ayant de grandes dimensions ou une forte résistance, il faut orienter sa recherche autrement. Dans ce cas, vous devez chercher chez les détaillants de matériels de construction.

Pierre

A propos de l'auteur: Pierre

Je travaille depuis mes 20 ans de le secteur de la construction. J'ai réalisé ma maison moi-même et même un petit moteur d'avion !

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