5 Dispositifs de sécurité

5.1 Installations à vapeur basse pression

Le présent paragraphe concerne les dispositifs de sécurité qui doivent équiper les générateurs de vapeur dont la pression effective maximale en service ne dépasse pas 0,5 bar.

NOTE

La fourniture et la mise en oeuvre des dispositifs de sécurité, objet du présent chapitre, appartiennent à l'entrepreneur en complément, si besoin est, des dispositifs fournis avec les matériels constitutifs de l'installation.

Tout autre dispositif présentant une sécurité équivalente peut être utilisé. La démonstration de l'efficacité du dispositif est alors à la charge de l'entrepreneur.

5.1.1 Dispositions générales

Chaque générateur doit, au moins, comporter :

un dispositif de sécurité conforme aux spécifications du paragraphe 5.1.2 du présent document ;
un niveau de visée direct, isolable et purgeable, qui doit être protégé contre les chocs mécaniques et les effets thermiques, et comporter une marque indélébile « niveau minimal d'eau ».

La baisse du niveau d'eau au-dessous de ce niveau minimal doit entraîner l'arrêt du brûleur et actionner un dispositif d'alarme acoustique.
un manomètre en liaison directe avec la chambre de vapeur et gradué de 0 à plus 1 bar ;
un robinet de mise à l'air libre.

5.1.2 Dispositifs de sécurité

Le dispositif mentionné au paragraphe 5.1.1 du présent document peut être :

soit un dispositif de sûreté hydraulique ;
soit une soupape de sûreté.

5.1.2.1 Dispositif de sûreté hydraulique

Ce dispositif est à colonne d'eau et conforme à la Figure 1, figure où la pression p représente la pression maximale de service exprimée en bar, pression ne pouvant dépasser 0,5 bar.

Figure 1 Schéma d'un dispositif de sûreté hydraulique

L'emploi du dispositif de sûreté hydraulique est limité aux générateurs dont la puissance ne dépasse pas 600 kW.

Le dispositif de sûreté hydraulique doit être raccordé au générateur au niveau de la phase gazeuse par une canalisation en pente constamment descendante vers celui-ci et ne comportant aucun organe d'obturation totale ou partielle.

Les diamètres des tuyauteries des dispositifs de sécurité, ainsi que les dimensions des autres éléments, sont fixés en fonction de la puissance par le Tableau 1 ci-dessous.

Tableau 1 Caractéristiques dimensionnelles des dispositifs de sûreté hydraulique

NOTE

Le mode d'assemblage des tuyauteries utilisées pour la réalisation du dispositif doit être identique à celui retenu par l'entrepreneur pour l'ensemble de l'installation.

5.1.2.2 Soupapes de sûreté

Les soupapes de sûreté doivent être placées directement à la partie supérieure du générateur. En particulier, il ne doit exister entre le générateur et les soupapes ni canalisation de raccordement, ni organe d'obturation totale ou partielle.

NOTE 1

Dans le cas où la tuyauterie de départ du générateur vers l'installation est raccordée à la partie supérieure de ce générateur, une soupape de sûreté placée sur cette tuyauterie, en amont de l'organe d'isolement, est considérée comme « placée directement à la partie supérieure du générateur ».

Les canalisations d'évacuation qui, éventuellement, prolongent les soupapes doivent avoir un diamètre au moins égal à celui de l'orifice de sortie de la soupape.

Les soupapes de sûreté, et les canalisations d'évacuation qui, éventuellement, les prolongent doivent pouvoir évacuer un débit de vapeur correspondant à la puissance nominale du générateur, sans que la pression effective dans celui-ci puisse dépasser 0,5 bar.

NOTE 2

Ce débit peut être évacué, soit par une seule soupape, soit par plusieurs, identiques ou non.

Les soupapes de sûreté doivent être situées et installées de façon que leur fonctionnement éventuel soit sans danger.

Chaque soupape doit comporter de manière indélébile le nom du constructeur et la référence exacte de fabrication (type, pression de tarage). Notamment, le contrepoids comportera, gravé dans la masse ou en relief, la valeur de sa masse en kg.

5.2 Installations de chauffage à eau chaude basse température en communication avec l'atmosphère

Le présent paragraphe concerne les dispositions matérielles de sécurité devant être prévues sur les installations de chauffage à eau chaude en communication avec l'atmosphère et conçues de telle façon que la température de l'eau ne dépasse pas 105 °C. Ces dispositions s'appliquent également aux installations prévues et calculées pour fonctionner avec des solutions aqueuses de produit antigel.

NOTE

La fourniture et la mise en oeuvre des dispositifs de sécurité objet du présent chapitre, appartiennent à l'entrepreneur, en complément, si besoin est, des dispositifs fournis avec les matériels constitutifs de l'installation.

5.2.1 Dispositions générales

Les systèmes de chauffage doivent être équipés de dispositifs de sécurité contre les dépassements :

de la température maximale de service ;
de la pression maximale de service.

Les dispositifs de sécurité doivent être conçus et dimensionnés suivant :

le type de système de chauffage (par ex. système fermé ou ouvert) ;
le type d'énergie utilisée ;
le mode d'alimentation en énergie du système de chauffage (automatique ou manuelle) ;
la puissance nominale du système de production de chaleur.

Les dispositifs de sécurité, si les générateurs n'en sont pas pourvus par le fabricant, doivent faire partie intégrante du système. Toute instruction d'installation des fabricants d'appareils doit être suivie.

Les dispositifs de sécurité et les équipements nécessaires au fonctionnement du système peuvent être ajoutés ou intégrés à l'appareil ou au générateur.

5.2.1.1 Dispositif d'expansion

Tout générateur d'une installation de type ouvert doit être relié à un vase d'expansion à l'air libre installé au plus haut niveau de l'installation de chauffage.

Les vases d'expansion à l'air libre doivent être dimensionnés de manière à pouvoir absorber les variations de volume d'eau dues à l'échauffement et au refroidissement du fluide caloporteur de chauffage.

Les vases d'expansion à l'air libre doivent être munis d'un évent et d'un tuyau de trop-plein protégés contre les risques de bouchage. Le tuyau de trop-plein doit être dimensionné de manière à pouvoir évacuer le débit massique maximal susceptible d'être contenu dans l'installation (ceci peut être obtenu en portant le diamètre du tuyau de trop-plein à une taille au-dessus de celui du tuyau de remplissage).

Les vases d'expansion à l'air libre ainsi que les tubes de sécurité, d'évent et de trop-plein doivent être conçus et disposés de manière à éviter tout risque de gel.

Des exemples d'installation sont donnés en Figure 2.

Figure 2 Exemples d'installation de vase d'expansion à l'air libre

Les spécifications suivantes devront être respectées.

La capacité utile du vase d'expansion doit être au moins égale au volume correspondant à la dilatation de l'eau contenue dans l'installation entre 0 °C et 105 °C (voir Tableau A.2). Cette capacité utile est définie à la Figure 3.

NOTE 1

Il est recommandé, pour des raisons d'ordre pratique, de donner à la capacité utile du vase d'expansion, un volume supérieur au minimum imposé.

Figure 3 Capacité utile d'un vase d'expansion (principe)

La tuyauterie mettant en communication les circuits de chauffage avec le vase d'expansion doit permettre l'écoulement du débit d'eau correspondant à la dilatation la plus rapide de l'eau de l'installation avec une vitesse inférieure à 0,10 m/s.

Cette tuyauterie est appelé « tube d'expansion ».

NOTE 2

Pour simplifier le calcul de la dilatation la plus rapide de l'eau, on admettra l'installation sans émission et la puissance totale de la chaufferie uniquement utile au réchauffage de l'eau de l'installation.

Les vases d'expansion ouverts doivent comporter à leur partie supérieure un orifice les mettant en communication avec l'atmosphère.

La section de cet orifice et de l'éventuel tube d'évent qui le prolonge doit être au moins égale à la section totale du ou des tubes de sécurité qui aboutissent au vase (voir paragraphe 5.2.1.3 du présent document).

Les vases d'expansion ouverts doivent comporter une tuyauterie de trop-plein d'un diamètre au moins égal au diamètre du tube d'expansion pour permettre l'évacuation de l'eau en excédent. L'extrémité de cette tuyauterie doit être située et organisée de telle manière qu'il soit possible de constater le fonctionnement du trop-plein (voir Figure 4).

Figure 4 Montage d'un vase d'expansion ouvert

L'évacuation du trop-plein par le système d'évacuation d'eau pluviale est interdite.

NOTE 3

Parmi les raisons d'une telle disposition, on peut principalement citer le souci d'éviter la détérioration des étanchéités, éléments de couvertures ou systèmes d'écoulement d'eaux pluviales, en général non conçus pour évacuer une eau chaude.

5.2.1.2 Protection du vase d'expansion contre le gel

Sauf s'il s'agit d'une installation utilisant une solution aqueuse d'antigel, dosée en fonction de la température de la région, le vase d'expansion, ses accessoires et le tube d'expansion, doivent être protégés contre le gel.

5.2.1.3 Dispositif de sécurité

Les générateurs de chaleur doivent être reliés à un vase d'expansion à l'air libre et à une tuyauterie de mise à l'air libre. Le vase d'expansion doit être ouvert sur l'atmosphère. La tuyauterie d'alimentation et d'expansion doit être raccordée à la partie inférieure du vase d'expansion. Sauf spécification contraire dans les instructions d'installation du fabricant du générateur, les diamètres intérieurs minimaux des tubes de sécurité-mise à l'air libre et d'alimentation-expansion doivent être les suivants :

Tube de mise à l'air libre :

Tube d'alimentation — expansion :

Dans les équations (1) et (2)

d_s et d_fe sont le diamètre intérieur des tuyaux, en mm ;
φ est la puissance thermique nominale du générateur de chaleur, en kW.

L'isolement des tubes de mise à l'air libre et d'alimentation-expansion ne doit pas être possible.

Les tubes de sécurité doivent par ailleurs répondre aux spécificités ci-après :

le point de jonction d'un tube de sécurité avec les circuits de chauffage doit se situer à la partie supérieure du ou des générateurs qu'il dessert, et le plus près possible de la sortie de ces derniers ;
tout tube de sécurité doit être en principe vertical. Il peut, à la rigueur, comporter une partie d'allure horizontale à condition que dans cette partie la tuyauterie soit néanmoins en pente constamment ascendante vers le vase.

NOTE

Si l'une des conditions du présent paragraphe n'est pas remplie, et en particulier si le tube de sécurité comporte des contre-pentes ou des siphons, l'installation devra répondre aux spécifications du paragraphe 5.3 (voir Figure 9).

Dans ce dernier cas, la distance entre la partie verticale de la tuyauterie et le ou les générateurs doit être au plus égale à celle fixée par la Figure 5.

Figure 5 Déport maximal du tube de sécurité

5.2.1.4 Isolement des générateurs — vannes trois voies

L'isolement de chaque générateur par une vanne trois voies est possible dans les conditions suivantes :

les vannes doivent, lors de l'isolement d'un générateur, mettre celle-ci en communication avec l'atmosphère par une conduite de décharge particulière ;
le diamètre de l'orifice de la décharge doit être au moins égal au diamètre du tube de sécurité correspondant à la puissance du générateur.

5.2.1.5 Schéma de principe

NOTE

Dans les schémas, tout ce qui ne se rapporte pas aux spécifications du présent document n'est donné qu'à titre indicatif.

Le montage de l'ensemble « vase d'expansion + tube de sécurité + générateurs » doit, dans son principe, être conforme aux schémas des Figures 4, 5, 6, 7, 8 et 9.

Figure 6 Montage de vase ouvert avec plusieurs générateurs

Figure 7 Montage de vase ouvert avec plusieurs générateurs

Figure 8 Montage de vase ouvert avec plusieurs générateurs

Figure 9 Montage d'installation à vase d'expansion en communication avec l'atmosphère, mais nécessitant la présence d'une soupape sur les générateurs

5.2.1.6 Instrumentation de surveillance des conditions de service

Sauf spécifications contraires dans les instructions d'installation des fabricants de générateurs, les prescriptions d'instrumentation ci-dessous ne s'appliquent pas aux installations de type ouvert.

Thermomètre

Les installations de chauffage doivent être équipées d'au moins un thermomètre ayant une plage de mesure supérieure d'au moins 20 % à la température maximale de service et monté sur la conduite de départ de l'installation.
Manomètre

Les installations de chauffage doivent être équipées d'au moins un manomètre ayant une plage de mesure supérieure d'au moins 50 % à la pression maximale de service et monté près du générateur de chaleur (le manomètre sera gradué en bar).

5.2.1.7 Dispositif de contrôle de niveau

Les installations de chauffage doivent être équipées de dispositifs capables de remplir l'installation et d'ajuster le niveau d'eau. Les raccordements à une installation d'alimentation en eau potable doivent être conformes à la norme NF EN 806-2 (par exemple, prévention des refoulements).

5.2.1.8 Dispositif de limitation de la température

Afin de permettre la limitation de la température au départ de chaque générateur à une valeur, au plus égale à 105 °C, l'installation doit comporter au moins un des deux dispositifs ci-après :

une protection par thermostat limiteur conforme aux dispositions du paragraphe 5.3.1.6 du présent document ;
un raccordement du vase d'expansion sur les circuits de chauffage conforme au principe de la Figure 10.

Figure 10 Limitation automatique de température

5.2.2 Dispositions particulières

5.2.2.1 Echangeurs de chaleur

Si le système de production de chaleur est un échangeur de chaleur, et si la température du circuit primaire risque de former de la vapeur dans le circuit secondaire, un limiteur de température doit interrompre la fourniture de chaleur au circuit secondaire de l'échangeur au moyen d'une vanne d'arrêt sur le circuit primaire de cet échangeur.

Pour les températures inférieures ou égales à 105 °C sur le circuit primaire de l'échangeur de chaleur, seul un aquastat de commande est nécessaire sur le circuit secondaire.

Les systèmes de production de chaleur à régulation manuelle doivent être munis de limiteurs de température spéciaux pour assurer un refroidissement de secours.

Si l'installation de chauffage est équipée d'un échangeur de chaleur pour le refroidissement de secours, le limiteur de température doit fonctionner en tant que dispositif de protection contre les surchauffes si la température maximale de service est dépassée de plus de 10 K.

Tout système chauffé par un échangeur de chaleur doit être équipé d'un détecteur de température de sécurité qui arrête le chauffage de manière que la température de service ne dépasse pas la température maximale autorisée.

Lorsque la limitation de température est obtenue par raccordement au vase d'expansion, celui-ci doit être conforme au principe de la Figure 11.

Figure 11 Limitation automatique de température

Entre les points A et B, le refroidissement doit être négligeable et il ne doit y avoir, en particulier, aucun corps de chauffe ou échangeur.

5.2.2.2 Générateurs comportant des foyers à forte inertie calorifique

NOTE

Exemples de générateurs ayant un foyer de forte inertie calorifique :

générateurs à charbon automatiques ou manuels ;
générateurs à fuel à briquetage réfractaire important, etc.

Dans le cas où une installation comporte un ou plusieurs générateurs ayant des foyers de forte inertie calorifique raccordés à un réseau de distribution fonctionnant par pompe, des dispositions particulières doivent être prises pour permettre en cas d'arrêt accidentel de la circulation du fluide chauffant, l'établissement d'une circulation naturelle entre ce ou ces générateurs et le vase d'expansion.

Pour les appareils à combustible solide, un circuit de distribution de chaleur doit être prévu pour fonctionner en situation de surchauffe.

Dans ce cas, la capacité utile du vase d'expansion doit être déterminée en fonction de l'inertie calorifique des foyers de ce ou ces générateurs, et, en tout état de cause, ne doit pas être inférieure à 20 % du volume de l'eau contenue dans l'installation.

Figure 12 Exemple de solution pour la réalisation d'un circuit direct générateur-vase d'expansion (cas des générateurs comportant un foyer à forte inertie calorifique)

Diamètre de la canalisation de mise en circulation du vase d'expansion : où :

d est exprimé en mm ;
P est la puissance du ou des générateurs desservis exprimée en kW.

5.3 Installations de chauffage à eau chaude basse température sans communication avec l'atmosphère

Le présent paragraphe concerne les dispositions matérielles de sécurité qui doivent être prévues sur les installations de chauffage eau chaude dite « fermées » c'est-à-dire « sans communication avec l'atmosphère ».

NOTE 1

Sont assimilables à des installations « sans communication avec l'atmosphère », les installations « à vase ouvert » dont le tube de sécurité ne remplit pas toutes les conditions mentionnées au paragraphe 5.2.1.3 du présent document.

NOTE 2

Un exemple d'installation à vase ouvert devait répondre aux prescriptions du présent chapitre. Il est indiqué en Figure 9.

5.3.1 Dispositions générales

Les installations de chauffage à eau chaude fermées doivent être réalisées conformément aux spécifications ci-après.

5.3.1.1 Dispositifs d'expansion

Pour permettre l'expansion de l'eau contenue dans les circuits de chauffage sans mettre l'installation en communication avec l'atmosphère ces circuits doivent :

soit être mis en communication permanente avec un vase fermé, sous pression, et de capacité en eau variable. L'installation est alors dite « à vase d'expansion fermé » ;
soit être mis en communication avec une bâche à la pression atmosphérique, par l'intermédiaire d'un dispositif régulateur de pression, permettant :
- l'évacuation d'une certaine quantité d'eau lorsque la pression dans l'installation devient supérieure à une certaine limite,
- la réintroduction d'une certaine quantité d'eau lorsque la pression dans l'installation devient inférieure à une certaine limite.

L'installation est alors dite « sans vase » ou « à système de maintien de pression ».

Le (ou les) tuyauteries mettant en communication les circuits de chauffage avec un vase d'expansion fermé doivent permettre l'écoulement du débit d'eau correspondant à la dilatation la plus rapide de l'eau de l'installation avec une vitesse inférieure à 0,10 m/s.

Les tuyauteries sont appelées « tubes d'expansion ».

NOTE

Pour simplifier le calcul de la dilatation la plus rapide de l'eau, on admettra l'installation sans émission et la puissance totale de la chaufferie uniquement utilisée au réchauffage de l'installation.

5.3.1.2 Protection du vase d'expansion contre le gel

Sauf s'il s'agit d'une installation utilisant une solution aqueuse d'antigel, dosée en fonction de la température minimale de la région, le vase d'expansion, ses accessoires et le tube d'expansion, doivent être protégés contre le gel.

5.3.1.3 Dispositif de sécurité

5.3.1.3.1 Soupapes de sécurité

Pour éviter toute surpression dans une installation fermée, chaque générateur doit être équipé d'au moins une soupape de sécurité (sûreté) conforme aux spécifications du paragraphe 5.1.2.

Si le générateur n'est pas équipé d'usine d'une soupape de sécurité, un tel organe sera monté sur le circuit aussi près que possible du générateur.

En cas d'utilisation de plusieurs soupapes de sécurité, le débit d'évacuation des plus petites soupapes doit être au moins égal à 40 % du débit total.

Les soupapes de sécurité doivent être dimensionnées pour répondre à la pression totale développée dans le système ou une partie du système.

Les soupapes de sécurité doivent :

être conformes aux recommandations du paragraphe 5.1.2 ;
s'ouvrir à une pression ne dépassant pas la pression maximale d'utilisation du système et pouvoir empêcher tout dépassement de cette pression supérieur à 10 % ;
être installées de façon que la perte de charge de la tuyauterie de raccordement au circuit ne dépasse pas 3 %, et celle de la tuyauterie d'échappement 10 %, de la pression de réglage de la soupape de sécurité.

Les soupapes de sécurité doivent être installées à un endroit accessible à proximité immédiate de la conduite de départ du générateur de chaleur. Il ne doit y avoir aucune vanne d'arrêt entre le générateur de chaleur et la ou les soupape(s) de sécurité.

Les soupapes de sécurité doivent décharger en toute sécurité. Des dispositifs adaptés doivent être installés en conséquence.

Ceci peut être obtenu au moyen d'une tuyauterie de refoulement de la ou des soupape(s) de sécurité débouchant vers l'égout à un endroit sûr. Des dispositions spéciales peuvent être appliquées pour les générateurs de chaleur de plus de 300 kW de puissance utile. Ceux-ci doivent être reliés à un ou des séparateur(s) de liquide à proximité immédiate de la ou des soupape(s) et à un conduit d'évacuation de la vapeur débouchant vers le haut à l'air libre.

Des séparateurs de liquides peuvent ne pas être nécessaires si chaque générateur est muni d'un aquastat de sécurité supplémentaire et d'un limiteur de pression supplémentaire.

5.3.1.3.2 Limiteur de pression

Tout générateur de chaleur dont la puissance thermique nominale utile dépasse 300 kW doit être muni d'un limiteur de pression. Si le générateur de chaleur n'est pas équipé d'usine d'un limiteur de pression un tel organe sera monté sur l'installation aussi près que possible du générateur.

En présence d'autres systèmes en appoint (par exemple, systèmes solaires) les prescriptions de sécurité qui leur sont propres doivent être appliquées.

Si la pression maximale de service de l'installation de chauffage dépasse la pression limite donnée ou en cas d'interruption de l'alimentation électrique des auxiliaires, le limiteur de pression doit couper le chauffage ou l'alimentation en combustible et les verrouiller contre toute remise en marche automatique. Le limiteur de pression doit être réglé de manière à réagir avant les soupapes de sécurité.

L'installation de limiteurs de pression peut ne pas être nécessaire sur les installations alimentées par des échangeurs de chaleur.

5.3.1.3.3 Protection contre le manque d'eau

Les installations de chauffage fermées (sauf les installations à générateur de chaleur à électrodes et les circuits de chauffage au secondaire d'un échangeur de chaleur) doivent être équipées d'un contrôleur de niveau d'eau ou autre dispositif (par exemple, limiteur bas de pression ou contrôleur de débit) assurant une protection avec verrouillage contre un échauffement excessif des surfaces de chauffe du générateur.

Un tel dispositif n'est pas nécessaire dans le cas de générateurs de moins de 300 kW, lorsqu'il est sûr qu'aucun échauffement inacceptable ne peut se produire en cas de manque d'eau.

Si le générateur est placé plus haut que la plupart des émetteurs de chaleur, un contrôleur de niveau d'eau ou autre dispositif équivalent est nécessaire quelle que soit la puissance du générateur.

5.3.1.4 Isolement des générateurs — vannes deux voies

Chaque générateur peut être isolé par des vannes deux voies.

5.3.1.5 Protection contre le dépassement de la température maximale de service

Tout générateur de chaleur doit être équipé d'un aquastat de sécurité comportant un capteur individuel qui doit réagir si la température atteint la limite fixée.

Si les générateurs n'ont pas été équipés par le fabricant d'un aquastat de sécurité, un tel dispositif doit être installé sur la conduite de départ de l'installation aussi près que possible du générateur de chaleur de manière que la température du générateur ne soit pas dépassée de plus de 10 K après arrêt du chauffage ou de l'alimentation en combustible ou après réduction à une valeur minimale du débit de combustible (voir Figure 13).

Figure 13 Evolution d'un système de chauffage dans des conditions de surchauffe

Il est précisé que chaque générateur doit recevoir un double équipement thermostatique constitué par deux circuits électriques distincts agissant sur des organes de commandes différents.

L'un de ces circuits est destiné au réglage normal de la température, l'autre à limiter cette température en toute circonstance. Ce deuxième thermostat est appelé « thermostat limiteur ». Son fonctionnement doit provoquer l'arrêt du brûleur et actionner un appareil d'alarme lumineux ou sonore.

Pour les températures inférieures ou égales à 105 °C sur le circuit primaire de l'échangeur de chaleur, seul un aquastat de commande est nécessaire sur le circuit secondaire.

Les systèmes de production de chaleur à régulation manuelle doivent être munis de limiteurs de température spéciaux pour assurer un refroidissement de secours.

Le limiteur de température doit être conforme à la NF EN 60730-2-9.

Pour les appareils à combustible solide, un circuit de distribution de chaleur doit être prévu pour fonctionner en situation de surchauffe.

Ce dispositif de protection contre le dépassement de la température maximale doit être actif en toute circonstance. Son fonctionnement doit provoquer l'arrêt du brûleur et actionner un appareil d'alarme lumineux ou sonore.

Il ne doit pas être confondu au thermostat de régulation qui est destiné à assurer le réglage normal de la température.

La température de coupure de l'aquastat de sécurité est déterminée en fonction :

des caractéristiques de cet appareil (notamment le différentiel) ;
de l'inertie thermique du générateur en cas d'arrêt de l'utilisation et de la circulation d'eau.

L'arrêt du brûleur par l'aquastat de sécurité doit être provoqué par une action sur le contacteur commandant ce dernier, par manque de courant.

Après un arrêt du brûleur provoqué par l'aquastat de sécurité, la remise en marche ne pourra être obtenue que par une intervention manuelle.

NOTE

Il est recommandé de concevoir les circuits électriques de la double protection thermostatique de façon à ce que la remise en marche après une coupure provoquée par un arrêt général de l'alimentation électrique (panne de secteur de distribution électrique par exemple) soit automatique.

5.3.1.6 Equipements divers

Il doit être installé sur chaque générateur un thermomètre gradué en degrés Celsius et un manomètre gradué en bar.

5.3.2 Installations à vase d'expansion fermé

5.3.2.1 Classification

On distingue :

Les vases d'expansion fermés « à pression variable ».

Dans ces systèmes, la pression est déterminée uniquement par les conditions de fonctionnement de l'installation et peut donc varier dans des proportions importantes.
Les systèmes à vase d'expansion fermé « à pression constante ».

Dans ces systèmes, la pression reste comprise entre deux valeurs de consignes imposées, généralement voisines. Le maintien de la pression entre ces deux valeurs dans le vase est obtenu par un dispositif régulateur.

NOTE
Dans les schémas présentés ci-après, tout ce qui ne se rapporte pas aux spécifications du présent document n'est donné qu'à titre indicatif.

5.3.2.2 Dispositions types

Pour les installations relevant du présent chapitre, les dispositifs d'expansion, de sécurité et de limitation de température doivent être réalisés :

pour les systèmes à vase d'expansion fermé à pression variable, conformément aux principes des Figures 14 et 15.

Figure 14 Installation à vase d'expansion fermé « à pression variable » — vase à membrane

Figure 15 Installation à vase d'expansion fermé « à pression variable » — vase sans membrane
Pour les systèmes à vase d'expansion à pression constante conformément aux principes de la Figure 16.

Figure 16 Installation à vase d'expansion fermé « à pression constante »

5.3.2.3 Installations à vase d'expansion fermé à pression variable (Figures 14 et 15)

NOTE 1

Dans de telles installations, l'expansion de l'eau s'effectue dans le vase d'expansion au détriment du volume de gaz. Elle est donc accompagnée d'une augmentation de pression.

La compensation des mouvements d'expansion ou de contraction du volume d'eau contenu dans le circuit est assurée par un vase dont une partie est occupée par un certain volume de gaz (air ou azote) sous pression.

L'installation étant froide, la pression à donner à ce gaz (ou « pression initiale ») doit être suffisante pour permettre le complet remplissage de l'installation et la purge des points hauts.

En fonction de cette pression initiale, le volume du vase doit être suffisant pour permettre la dilatation totale de l'eau de l'installation sans qu'en aucun point de l'installation la pression maximale dépasse la pression maximale d'utilisation.

NOTE 2

Les phases gazeuse et liquide peuvent être séparées par une membrane élastique, ou tout autre produit équivalent. L'annexe informative fournit des éléments pour le dimensionnement des vases d'expansion à diaphragme.

Le vase d'expansion doit être raccordé sur la canalisation « retour » de l'installation. Il doit comporter un dispositif manoeuvrable (normalement fermé) de purge de gaz et un dispositif manoeuvrable (normalement fermé) de vidange.

NOTE 3

Un exemple illustré est donné dans l'annexe informative. Si la conception du vase le permet, il est recommandé de l'installer avec la poche de gaz en position basse. Dans le cas où la séparation des phases liquide et gazeuse est assurée par un composant non solidarisé avec le corps de l'appareil (couche de paraffine par exemple), le système adopté devra éviter l'introduction de ce produit dans le circuit, notamment lors d'une purge ou d'une vidange.

5.3.2.4 Installations à vase d'expansion fermé à pression constante (Figure 16)

L'expansion et la mise en pression sont assurées par un vase d'un volume convenable :

d'une part, raccordé à une source de gaz (air ou azote), à pression constante (pression donnée par un détendeur) ;
d'autre part, muni d'un système de décharge permettant lorsque la pression atteint une certaine limite un dégagement du gaz comprimé à l'atmosphère.

NOTE 1

Le système de décharge est un élément assurant le fonctionnement normal de l'installation. Il ne doit pas être confondu avec les soupapes protégeant l'installation contre les surpressions éventuelles.

Dans ce cas :

la pression constante du gaz doit être suffisante pour permettre le complet remplissage de l'installation et la purge des points hauts ;
le volume du vase doit être suffisant pour absorber entre un niveau haut et un niveau bas la dilatation totale de l'eau de l'installation ;
le système de décharge doit permettre, compte tenu de son différentiel et de sa perte de charge, le maintien de la pression de l'installation entre les valeurs de consigne, pour un débit de gaz correspondant à la dilatation la plus rapide de l'eau de l'installation ;

NOTE 2
Pour simplifier le calcul de la dilatation la plus rapide de l'eau, on admettra l'installation sans émission et la puissance totale de la chaufferie uniquement utilisée au réchauffage de l'installation.
chaque générateur doit être équipé d'un dispositif de contrôle de remplissage.

NOTE 3

Si l'installation le permet, ce contrôle peut être assuré par un contrôleur de débit.

Ce dispositif doit provoquer l'arrêt du brûleur, dans les mêmes conditions que le thermostat limiteur, lorsque le générateur n'est pas complètement rempli d'eau.

Le vase d'expansion doit comporter :

un niveau d'eau visible, isolable, purgeable et protégé contre les chocs ;
un détecteur de niveau « trop haut » et « trop bas », ce détecteur provoquant, dans les mêmes conditions que le thermostat limiteur, l'arrêt du brûleur et le fonctionnement d'un système d'alarme sonore ou lumineux.

NOTE 4

Il est recommandé que ce niveau d'eau soit équipé de clapets (à billes par exemple), pour éviter les fuites en cas de bris.

Dans le cas où la pression effective maximale dans le vase d'expansion peut excéder 4 bars, ce vase, quel que soit son volume, doit être conforme à la réglementation en vigueur concernant les récipients sous pression de gaz.

Il doit comporter notamment :

un organe de sécurité placé sur la phase gazeuse et empêchant la pression de dépasser de 10 % la pression maximale d'utilisation du vase ;
un manomètre gradué en bar.

5.3.3 Installations dites « sans vase d'expansion »

NOTE

Les installations « sans vase d'expansion » conformes aux principes de la Figure 17 ont souvent, en matière de pression, un fonctionnement brutal, préjudiciable à la longévité du matériel.

Pour parfaire les installations dites « sans vase d'expansion », on peut :

soit y adjoindre un vase sous pression de gaz — en général de faible capacité — dont le rôle essentiel consiste :
- d'une part, à amortir les variations de pression à l'intérieur de l'installation ;
- d'autre part, à diminuer la fréquence des décharges ou des réintroductions d'eau (schéma conforme à la Figure 18),
soit réaliser les systèmes de décharge et de réintroduction par la mise en parallèle de plusieurs dispositifs distincts, ces dispositifs ayant des pressions de marche décalées et fonctionnant donc en cascade.

Il est, dans ce dernier cas, recommandé de réaliser par le réglage d'un des dispositifs de décharge et de réintroduction, une décharge permanente de faible débit.

5.3.3.1 Classification

Les installations dites « sans vase d'expansion » sont :

soit les installations conformes à la description du paragraphe 5.3.1.1 b et aux principes de laFigure 17 ;

Figure 17 Système sans vase d'expansion
soit les installations conformes aux principes de la Figure 18.

Figure 18 Installation assimilée à une installation « sans vase d'expansion »

5.3.3.2 Dispositions types

Pour les installations relevant du présent paragraphe, les dispositifs d'expansion, de sécurité et de limitation de température doivent être réalisés conformément à la Figure 17. Dans ce cas, l'expansion et la mise en pression sont assurées par un système d'évacuation et de réintroduction d'eau destiné à maintenir constante la pression de l'eau dans l'installation.

L'eau évacuée est stockée dans une bâche à la pression atmosphérique.

Dans de telles installations :

Le système de décharge doit permettre, compte tenu de son différentiel et de sa perte de charge, le maintien de la pression dans l'installation entre les valeurs de consigne pour un débit d'eau au moins égal à celui correspondant à la dilatation la plus rapide de l'eau de l'installation ;

NOTE 1
Le système de décharge est un élément assurant le fonctionnement normal de l'installation. Il ne doit pas être confondu avec les soupapes protégeant l'installation contre les surpressions éventuelles.

Pour simplifier le calcul de la dilatation le plus rapide de l'eau, on admettra l'installation sans émission et la puissance totale de la chaufferie uniquement utilisée au réchauffage de l'eau de l'installation.
Le système de réintroduction d'eau doit permettre, compte tenu de son différentiel et de sa perte de charge, le maintien de la pression dans l'installation entre les valeurs de consigne pour un débit d'eau correspondant à la contraction la plus rapide de l'eau de l'installation ;

NOTE 2
Pour simplifier le calcul, on admettra que la contraction la plus rapide est obtenue dans le cas de l'arrêt des générateurs, les pompes restant en marche et la température extérieure étant égale à la température extérieure de base.
Chaque générateur doit être équipé d'un dispositif de contrôle de remplissage. Ce dispositif doit provoquer l'arrêt du brûleur, dans les mêmes conditions que le thermostat limiteur, lorsque le générateur n'est pas totalement rempli d'eau ;

NOTE 3
Si l'installation le permet, ce contrôle peut être assuré par un contrôleur de débit.
L'installation doit être équipée d'un détecteur de pression « trop forte » et « trop faible », ce détecteur provoquant, dans les mêmes conditions que le thermostat limiteur, l'arrêt du brûleur et le fonctionnement d'un système d'alarme sonore ou lumineux.

Dans les installations « sans vase d'expansion », la ou les soupapes placées sur un générateur doivent pouvoir évacuer, lors de leur pleine ouverture, le débit de vapeur correspondant à la puissance nominale de ce générateur sans créer en aucun point de l'installation une pression maximale supérieure à la pression maximale d'utilisation en ces points fixée par le constructeur.

5.4 Installations à vapeur haute pression ou à eau chaude haute température de faible volume

Le présent chapitre concerne les dispositions matérielles de sécurité qui doivent être prévues sur les installations de chauffage à vapeur Haute Pression ou à eau chaude Haute Température, mais dont les appareils ne sont pas soumis au décret du 13 décembre 1999 du fait de leur faible volume ou de la valeur de leur produit caractéristique PS.V.

Ces installations doivent comporter les dispositifs de sécurité prescrits par le fabricant de l'appareil.

Les limites de la température de l'eau ou de la pression de la vapeur sont celles fixées par les documents particuliers du marché.