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23 Sep 2019

Vanne 3 voies et vanne 4 voies, principe de fonctionnement

Dans une installation de chauffage central, l’eau chauffée par la chaudière est dirigée vers les radiateurs, le plancher chauffant ou les aérothermes puis revient refroidie dans la chaudière pour être réchauffée à nouveau. Le principe de la vanne trois voies est de mélanger à l’eau de départ, une certaine quantité d’eau de retour.

Cette eau de départ sera refroidie, et elle le sera d’autant plus que l’on mélangera une plus grande quantité d’eau de retour dans l’eau de départ. La vanne 3 voies est utilisée dans la régulation du chauffage central ou pour abaisser la température de l’eau de départ dans le cas d’un plancher chauffant.

Principe de fonctionnement vanne 3 voies

Principe-de-fonctionnement-vanne-3-voies

Vanne trois voies à secteur et à commande manuelle

Vanne-trois-voies-à-secteur-et-à-commande-manuelle
– Vanne mélangeuse à 3 voies en fonte;

– Vanne motorisable;

– 4 positions de montage possible grâce à un cadran double face retournable.

Vanne trois voies à soupape motorisée

Vanne 3 voies à soupape motorisée

Le moteur de manœuvre est télécommandé par de multiples systèmes de régulation:

– Un thermostat;

– Un régulateur, prenant en compte la température extérieure avec ou sans système de compensation, horloge de pro-gramme, etc….;

– Le circulateur sera toujours placé sur le circuit à débit constant.

Les montages possibles pour une vanne 3 voies :

– Montage en mélange —> la pompe toujours entre la vanne et les radiateurs;

– Montage en décharge —> la pompe toujours entre la production de chaleur et le by-pass.

Schéma de montage vanne 3 voies

VANNE-TROIS-VOIES-schéma-de-montage

Les  vannes 3 voies montées en mélange

LES-VANNES-3-VOIES-MONTÉES-EN-MÉLANGE
Pour assurer le mélange, l’eau de retour est donc mélangée à l’eau de départ par une tuyauterie (by-pass) mais ce mélange doit pouvoir être dosé en fonction des besoins. Le montage en mélange est le montage classique d’un circuit radiateurs ou plancher chauffant. Ce circuit est toujours alimenté à débit constant mais la température de l’eau est variable.

Principe de fonctionnement vannes 3 voies montées en mélange

LES-VANNES-3-VOIES-MONTÉES-EN-MÉLANGE-PRINCIPE
Ce montage est dit en « mélange » ou à « débit constant » (pour l’installation). La puissance thermique est réglée en jouant sur la température, le débit restant constant.
Q = q1 + q2

Les  vannes 3 voies montées en décharge

LES-VANNES-3-VOIES-MONTÉES-EN-DÉCHARGE

Le montage en décharge est utilisé dans les circuits de régulation individualisée, de type circuit aérotherme ou échangeur de ballon d’eau chaude. Dans cette application, la vanne trois voies est souvent placée sur le retour. Le circuit aérotherme ou émetteur est à débit variable, température constante.

Le fonctionnement vannes 3 voies montées en décharge

Les vannes 3 voies principe montées en décharge
La vanne, placée sur le retour, fonctionnera en décharge inversée. Le montage est dit en « décharge » ou à « débit variable » (pour l’installation). La puissance thermique est réglée en jouant sur le débit, la température d’arrivée étant constante.

q1 = Q-q2 = variable

Recherche de positionnement d’une vanne 3 voies

Nous avons vu que pour diminuer la puissance, nous pouvons agir sur la température dans un montage en « mélange » ou sur le débit dans un montage en « décharge ».

Utilisation de la « V3V » en vanne de mélange

UTILISATION-DE-LA-V3V-EN-VANNE-DE-MÉLANGE

Schéma 1 :

La vanne est placée sur le départ de la chaudière, le circulateur entre la vanne et les radiateurs.

Schéma 2 :

La vanne est située sur le retour, le point de mélange se fait au niveau de la canalisation (montage en répartition).

Utilisation de la « V3V » en décharge comme variateur de débit

UTILISATION-DE-LA-V3V-EN-DÉCHARGE-COMME-VARIATEUR-DE-DÉBIT

Schéma 3:

La vanne est montée de telle manière qu’elle diminue le débit d’eau vers le circuit aérothermes, elle « détourne » l’excédent sur le by-pass, et inversement elle diminue le débit by-pass lorsque celui du circuit augmente.

Schéma 4:

La vanne est située sur le retour. Cela ne change rien au circuit hydraulique. Dans le schéma 3 et 4, nous diminuons le débit du circuit donc la puissance. En position intermédiaire et fermée de la vanne, le circulateur recycle l’eau de départ sur le retour chaudière.

Choix du montage d’un vanne 3 voies

Le montage en « décharge » peut-il être utilisé sur un circuit radiateur ?

1. En position circuit de radiateurs, ouvert et by-pass fermé, tout le débit de l’accélérateur va vers l’installation: marche normale;

2. En position circuit de l’installation fermé et by-pass ouvert, lorsque les robinets thermosta-tiques des radiateurs sont fermés, rien ne va vers les récepteurs : on peut considérer le
fonctionnement normal;

3. En ouvrant légèrement la vanne 3 voies, une partie de l’eau chaude du départ circule vers les radiateurs mais les pertes de charge engendrées par la vanne sont très importantes et viennent s’additionner aux pertes de charge totales du réseau de chauffage;

4. En position intermédiaire de la vanne, ce coefficient va augmenter considérablement, la pompe n’aura pas la hauteur manométrique suffisante pour « traîner » l’eau aux radiateurs et
seuls les plus favorisés recevront de la chaleur.

Exemple d’installation d’une vanne 3 voies

EXEMPLE-DINSTALLATION-VQNNE-3-VOIE

Conclusion

Le montage en décharge est inadapté pour un système de chauffage classique mais il est intéressant pour régler la puissance d’un seul appareil.

Exemples

Aérothermes, ballons d’eau sanitaire …etc.

Les vannes 4 voies

LES-VANNES-4-VOIES

La vanne 4 voies a la même fonction de base que la vanne 3 voies montée en mélange. Suivant sa position une partie q2 (retour chauffage) du débit nécessaire à l’installation Q passe par la chaudière, l’autre partie q1est recyclée directement. La température « départ » (T1) est donc modulée. La vanne 4 voies doit permettre à un débit q0 de venir réchauffer le débit du retour q2 dont la température est quelquefois inférieure à 50°C.

En effet, à cette température, le corps de chauffe de la chaudière peut être rapidement endom-magé par la condensation d’eau et d’acide produite par la combustion.Lorsque q2 est important, ce débit joue le rôle d’entraîneur pour assurer un débit de réchauf-fage q0 suffisant. Si q2 est petit, q0 peut être insuffisant. Ce système impose donc souvent la présence d’un circulateur de recyclage. Le supplément de travail, de coût et le choix de la chaudière explique que la vanne 4 voies est largement supplantée par la vanne 3 voies.

Choix d’une vanne 4 voies

Dans une installation avec une régulation par vanne 3 voies, il est impossible d’assurer une tem-pérature « retour » supérieure à 50°C. Il se crée alors un point de rosée acide dû aux produits de combustion sur les parois des corps de chauffe. La différence entre la vanne 3 voies et la vanne 4 voies se situant sur le fait de pouvoir réchauf-fer le « retour chaudière », son emploi, vivement recommandé dans les circuits avec chaudières acier, est sans intérêt particulier pour les circuits avec chaudière fonte ou avec l’emploi de chau-dière basse et très basse température, les corps de chauffe sont en inox.

Principe de fonctionnement d’une vanne 4 voies

Réglage de la vanne 4 voies sur la position ½ départ, ½ retour. Le retour chaudière récupère une partie de l’eau provenant du départ chaudière, ce qui a pour effet de remonter la température arrivant dans le corps de chauffe évitant ainsi le point de rosée.

PRINCIPE-DE-FONCTIONNEMENT-DE-LA-VANNE-4-VOIES-1/2 depart-1/2 retour
Réglage de la vanne 4 voies sur la position ¼ départ, ¾ retour. Le retour chaudière récupère une partie plus importante du débit du départ chaudière, le risque de corrosion dû au point de rosée devient inexistant.

PRINCIPE-DE-FONCTIONNEMENT-DE-LA-VANNE-4-VOIES-VERS-LE-CIRCUIT-1/4 depart-3/4 retour

Catégorie: Chauffage

Thermocom - 19 Fév 2023, 20:11

Bonjour,

 

Merci beaucoup pour votre appréciation. Nous allons regarder ce qu'on peut faire concernant votre demande d'article au sujet de l'équilibrage-régulation-réglages.

 

Bien cordialement,

L'équipe Thermocom

Votre plombier de confiance à Lyon et sa région

Brice - 4 Fév 2023, 17:33

Bonjour, tout d'abord BRAVO et merci pour cet article et ce site qui est une ressource incroyable pour les amateurs essayant d'y comprendre quelque chose en chauffage. Je ne cesse de m'instruire. J'aimerais vous suggérer de rédiger un article sur le réglage de son chauffage. En effet, j'observe que partant d'un chauffage simple : on chauffe l'eau qu'on envoie dans des radiateurs, on a progressivement complexifié avec une température de chauffe, des T de débit, un thermostat général, une vanne 3-4 voies, des heures de fonctionnement et de veille de la chaudière, des robinets thermostatiques et maintenant des applis avec commande à distance et capteurs. Or pour un particulier il est très difficile de comprendre dans quel ordre régler tout cela. Exemples : si le thermostat général coupe dans la pièce principale comment faire pour avoir chaud dans une chambre ? Si le thermostat est couplé à la vanne 3 voies, comment programmer les heures de la chaudière ? Etc... Bref on aurait sûrement beaucoup à comprendre et à apprendre sur l'ordre logique d'équilibrage-régulation-réglages du système complet. merci à vous

PIETERS - 15 Jan 2023, 18:11

Bonjour, Vos explications sont très clairs mais ce sont vos schémas qui manques de précision sur les vannes 3 voies: 2 fois vous montrez comment placer le té 131 sur le by-pass et c'est bien dommage car c'est très important car s'il n'y a pas de té 131 cela peut engendrer un mauvais fonctionnement du by-pass. Cordialement M.PIETERS.

LUCIEN POIREAU - 15 Déc 2022, 13:55

Des jeunes amis qui viennent d'acheter une maison ancienne m'ont posé des questions sur leur chaudière et j'avoue que pour la vanne 3 voies , ma réponse était un peu flou ; donc merci encore de vos explications et schémas ; malgré tout , il me manque l'information autour de la vanne 4 voies que j'ai chez moi ,ma chaudière assure ECS par un ballon accolé , mais j'ai remarqué que la fourniture d'eau chaude était ralentie dès que la pompe de circulation fonctionne (mon installation ancienne gros tuyaux , assure le chauffage jusqu'à 5degrés ex); ceci dit la position de la vanne 4 voies peut elle améliorer l'ECS ,merci

Thermocom - 1 Oct 2022, 19:13

Bonjour,

Merci beaucoup pour votre question. Généralement, pour avoir 50°C sur vos radiateurs il faut mettre 1/4 sur le départ et 3/4 sur le retour. Mais si vous voulez avoir 55°C sur les radiateurs, alors il faut utiliser un thermomètre qui mesure par contact et trouver le réglage qui correspond à la température souhaitée.

 

Bien cordialement,

L'équipe Thermocom

Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon et sa région

Etienne - 28 Sep 2022, 10:43

Bonjour, Merci pour ces informations très claires. Je suis dans un cas de figure où j'ai à ma disposition une arrivée continue d'eau chaude à 70°C pour chauffer en continu un radiateur à 55°C. J'ai une vanne 3 voies et un circulateur sur lequel je peux varier le débit. Je ne sais quel montage choisir. Que préconisez-vous? Merci par avance.

Thermocom - 4 Juil 2022, 13:33

Bonjour

Merci beaucoup pour votre question. Malheureusement, comme nous ne sommes pas agréés PAC, on n'est pas en mesure de répondre à votre question. On vous recommande donc de s'approcher d'une entreprise QUALIPAC.

 

Bien cordialement,

Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon et sa région

dagrau christian - 4 Juil 2022, 08:55

bonjour sans competance mais interessé.objet pac air eau monobloc inverter alimentant des radiateurs fonte alu avec robinet thermostatique.quels serait le type de montage recommandé. merci

Thermocom - 8 Mar 2022, 10:10

Bonjour Laurent, Merci beaucoup pour votre appréciation. Bien cordialement, L'équipe Thermocom Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon et sa région

laurent - 8 Mar 2022, 10:04

une vrai explication enfin j'ai compris le ou les principes d'une vanne 3 voies mieux qu'avec certaines personnes dites du métier

drela - 2 Fév 2022, 15:59

Bonjour. j'ai un régulateur de température siemens série rvl 471 qui régule la vanne 4 voies ,une sonde de température extérieur et une sonde à l'intérieur du salon.je n'arrive pas à programmer les paramètres convenablement, la vanne régule bizarrement.la production d'eau chaude est indépendante du régulateur, a la ligne 51= 1-0 pour les courbes de températures= pour 15°c= 45°c,. pour -10°c =70°c quels sont les paramètres de programmation à rentrer sur les lignes de ce régulateur. je réside dans le département de l'Oise pour info. très cordialement daniel

Thermocom - 12 Jan 2022, 13:49

Bonjour, Merci beaucoup pour votre appréciation. On reste à votre disposition pour tout complément d'information. Bien cordialement, Thermocom Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon et sa région

Patrick MOLINA - 11 Jan 2022, 21:15

Bonjour, Intéressé par le sujet mais sans connaissances professionnelles dessus, j’ai trouvé vos explications passionnantes !

Thermocom - 17 Mai 2021, 15:29

Bonjou M. Yann, Merci beaucoup de votre commentaire ! Nous sommes très heureux que les informations concernant la vanne 3 voies ont été utiles pour vous. Bien cordialement, L’équipe Thermocom Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon

Yann - 17 Mai 2021, 15:18

Bonjour, Merci pour ce petit récapitulatif très complet et précis qui permet de se remémorer les divers fonctionnement hydrauliques selon la situation rencontrée. Cordialement.

Thermocom - 14 Mai 2021, 10:55

Bonjour M. Gluchowski, Merci beaucoup pour votre appréciation ! Bien cordialement, L'équipe Thermocom Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon

Gluchowski Antoine - 13 Mai 2021, 14:22

Bonjour, je suis retraité aujourd'hui, mais pendant mon activité professionnelle, j'ai été souvent confronté à beaucoup de systèmes de régulation. Aujourd'hui, je suis épaté par la vulgarisation de de mise en œuvre de ses systèmes dans les moindres équipements domestiques. J'ai bien sûr conservé cet appétence de savoir "comment ça marche", les explications que vous mettez en ligne sont extraordinaires de clarté et de pédagogie, elles très utiles pour réussir quelquefois à se dépanner soi-même. Je tenais à vous le témoigner

Thermocom - 1 Avr 2021, 07:47

Bonjour Benjamin, On vous déconseille de débrancher le circulateur de la chaudière. La présence des circulateurs supplémentaires, si vous avez plusieurs circuits de chauffage, est tout à fait normale. Pour répondre à la deuxième question : si le thermostat d'ambiance est installé pour réguler une vanne 3 voies motorisée, la chaudière se mettra en marche en fonction de fermetures et ouvertures de la v3v. Si le thermostat est mis en place pour réguler directement la chaudière, alors celle-ci va se régler en fonction des données transmises directement par le thermostat. Bien cordialement, L'équipe Thermocom Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon

Benjamin - 31 Mar 2021, 04:24

Bonjour, Lorsqu'on installe un circuit dédoublé comme sur votre schéma d'installation, chaque circuit ayant son circulateur, faut-il débrancher le circulateur de la chaudière ? 2ème question : comment la chaudière "sait-elle" qu'elle doit se mettre à chauffer si le régulateur n'influe que sur la V3V? Merci

Thermocom - 17 Fév 2021, 19:22

Bonjour, C'est un sujet complexe et on vous recommande de faire appel à un chauffagiste pro de votre région. Sinon vous risquez de faire une gaffe. Bien cordialement, Alexandre Thermocom Plomberie Votre plombier chauffagiste à Lyon

RAYMOND COUZINIER - 17 Fév 2021, 16:54

Bonjour. Je voudrais motorisé une vannes 4 voies fonte 26/34 avec SME 130 brancher sur thérmosta d'ambiance . chaudières fioul qui fait ECS , et plancher chauffant. Ma questions est peut on limiter la course du moteur en position ouverture pour obtenir une température de 35° environ à l' alimentation du plancher chauffant. Mercie salutations M. COUZINIER Raymond

Thermocom - 30 Déc 2020, 11:29

Bonjour, Merci beaucoup pour votre question ! Quel modèle + marque de poêle et combien de radiateurs avez-vous? Cordialement, L'équipe Thermocom Votre plombier chauffagiste à Lyon

franck lerat - 30 Déc 2020, 11:24

bonjour, sur un circuit de chauffage avec un poêle a pellet hydro avec ballon de stockage est il conseiller de place une vanne 3voie thermomix ou une vanne 3voie termovar ?

Thermocom - 20 Déc 2020, 15:58

Bonjour, Merci beaucoup de votre question. Afin de vous répondre, il nous faut des photos de votre installation. Envoyez nous quelques photos svp à l'adresse [email protected] Cordialement, L'équipe Thermocom Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon

Bernard Renaud - 19 Déc 2020, 19:22

Bonjour je me pose des questions concernant le montage de ma vanne 4 voies l'entrée chaudiere se situe sur l'entrée 2 sur la sortie UP le circulateur, qui lui a sa sortie raccordée sur l'alimentation des radiateurs le retour radiateur arrive en 1 la sortie basse est raccordé au retour allant vers la chaudière j'ai l'impression que le servomoteur gradué de 0 a 10 sur un angle d'environ de 90° ne laisse passer l'eau chaude venant de la chaudière que sur la position 10 pleine ouverture ceci pendant un petit laps de temps ni y t'il pas un pb de montage du circulateur celui-ci ne devrait t-il pas etre monté sur l'entrée 1 installation :chaudiere Deville équipée d'une regulation avec sonde extérieur +sonde canalisation + sonde d'ambiance et régulateur ELESTA +servomoteur Thermator

Thermocom - 26 Oct 2020, 11:17

Bonjour, Merci beaucoup de votre appréciation ! En générale, on place le circulateur sur le départ de la chaudière, mais certains fabricants le mettent sur le retour. Il n'y a pas de problème en tous cas si votre circulateur est installé sur le retour. Cordialement, L'équipe Thermocom Votre plombier chauffagiste de confiance à Lyon

Manu - 24 Oct 2020, 19:49

Bonjour, Merci beaucoup pour vos explications riches et très intéressantes. Je me permets une question s'il vous plaît. Nous avons à la maison une chaudière Frisquet hydroconfort à condensation 20KW avec un circuit pour le plancher et un pour les radiateurs à l'étage. Concernant le circuit radiateurs, je souhaite savoir si c'est mauvais que le circulateur soit placé au retour et non au départ comme le montre vos schémas. Ainsi, au lieu de pousser l'eau sur les radiateurs, il la pousse contre la chaudière, notamment contre la vanne 4 voies. Quelqu'un m'a dit qu'il faut pousser les calories dans les radiateurs mais non dans la vanne 4 voies. Quelqu'un d'autre m'a dit qu'il y n'a pas de problème et personnellement, je ne vois pas trop la différence. Pourriez-vous me donner votre avis ? Merci, bien cordialement, Manu

Thermocom - 12 Oct 2020, 10:21

Bonjour, Merci beaucoup de votre appréciation ! On vous à envoyé un petit mail à votre adresse indiquée. Cordialement, L'équipe Thermocom

De Lutis Michel - 12 Oct 2020, 07:27

Bonjour. Pour un ignorant, les explications concernant le fonctionnement d'une vanne trois voies sont très claires et utiles. Grand merci. Il est dommage que quelques centaines de kilomètres nous séparent ( Beaumont Belgique) car je ferais indubitablement appel à vous pour tenter de remédier aux problèmes que nous vivons depuis six ans. Jusqu'à présent personne n'a réussi à nous aider. Serait-il possible, si je vous envoyais le schéma de notre installation multi énergie avec plancher chauffant et une une explication de nos problèmes, que vous puissiez m'aiguiller vers une solution? Dans le cas contraire, ce que je comprends aisément, je vous remercie quand même pour votre site et pour m'avoir lu. Bonne journée. De Lutis Michel

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