Les réseaux hydrauliques : exercices corrigés de Bac pro ICCER

Convertir les mètres cubes en litres : $1{,}8 \times 1\,000 = 1\,800$ L/h.

Convertir les heures en minutes : $1\,800 \div 60 = 30$ L/min.

Contrôler : 30 L/min font 0,5 L/s, valeur plausible pour un petit circuit de chauffage.

Rayon intérieur : $20 \div 2 = 10$ mm $= 0{,}1$ dm.

Longueur : $35$ m $= 350$ dm.

Aire de la section : $S = \pi \times 0{,}1^2 = 0{,}01\,\pi$ dm².

Volume : $V = S \times L = 0{,}01\,\pi \times 350 = 3{,}5\,\pi \approx 10{,}9956$ dm³.

Comme 1 dm³ = 1 L, le volume est d'environ $11{,}00$ L.

Le collecteur de départ alimente deux circuits : radiateurs et plancher chauffant.

Sur le départ, l'eau traverse le circulateur avant le clapet anti-retour, car il est cité en premier dans l'ordre de montage.

En partant de la chaudière, le premier élément est la vanne d'isolement de départ.

Le schéma est donné par l'entreprise et doit être étudié pour réaliser l'installation conformément à ce qui est prévu ³ : il fixe l'ordre des équipements, le nombre de circuits et les raccordements.

Débit massique par heure : $1{,}2 \times 1\,000 = 1\,200$ kg/h.

Passage en secondes : $q_m = 1\,200 \div 3\,600 \approx 0{,}3333$ kg/s.

Écart de température : $\Delta T = 70 - 50 = 20$ K.

Puissance : $P = q_m \times c \times \Delta T = \dfrac{1}{3} \times 4{,}18 \times 20 \approx 27{,}87$ kW (on garde la valeur exacte $\frac{1\,200}{3\,600} = \frac{1}{3}$ pour ne pas cumuler les arrondis).

Contrôle : quelques dizaines de kW, ordre de grandeur d'un petit bâtiment collectif.

Isoler le débit massique : $q_m = \dfrac{P}{c \times \Delta T}$.

Remplacer : $q_m = \dfrac{24}{4{,}18 \times 15} = \dfrac{24}{62{,}7} \approx 0{,}3828$ kg/s.

Passer en volume : $0{,}38278 \div 1\,000 \approx 0{,}00038278$ m³/s.

Passer à l'heure : $0{,}00038278 \times 3\,600 \approx 1{,}378$ m³/h (on garde assez de décimales dans le calcul intermédiaire).

Radiateurs : $6 \times 3{,}5 = 21$ L.

Canalisation : $40 \times 0{,}2 = 8$ L.

Volume total : $8 + 21 + 8 = 37$ L.

Dilatation : $37 \times 0{,}029 = 1{,}073$ L.

Ce volume supplémentaire doit pouvoir être absorbé par le circuit, sinon la pression monte.

Débit en m³/s : $q_v = 1{,}8 \div 3\,600 = 0{,}0005$ m³/s.

Rayon : $r = 0{,}01$ m, donc $S = \pi \times 0{,}01^2 \approx 0{,}000314$ m².

Vitesse : $v = \dfrac{q_v}{S} = \dfrac{0{,}0005}{0{,}000314} \approx 1{,}59$ m/s.

Comparaison : $1{,}59 > 1{,}0$ m/s, la canalisation ne convient pas avec ce critère.

Piste : choisir un diamètre plus grand pour que la section augmente et que la vitesse baisse.