Quel volume de vase d’expansion pour votre chauffage ?
En chauffant, l’eau du circuit se dilate. Le vase d’expansion absorbe ce surplus pour que la pression reste loin de la soupape de sécurité. Son volume dépend de la quantité d’eau, de sa température et des pressions de l’installation : calculez-le ici, puis vérifiez-le avec les abaques.
- Calculateur de vase
- Précharge et pressions
- Tailles du commerce
1À quoi sert le vase d’expansion ?
Le vase d’expansion est un élément essentiel du circuit de chauffage : il compense l’augmentation de volume de l’eau lorsqu’elle se réchauffe. Entre 10 °C et 80 °C, l’eau gagne près de 3 % de volume : 150 litres d’eau en produisent plus de 4 litres supplémentaires. Dans un circuit fermé, sans vase, la pression grimperait jusqu’à faire s’ouvrir la soupape de sécurité.
Le vase fermé contient une membrane : d’un côté l’eau du circuit, de l’autre un gaz (azote ou air) gonflé à une pression appelée précharge. Quand l’eau se dilate, elle entre dans le vase et comprime le gaz ; quand elle refroidit, le gaz la renvoie dans le circuit.
2Calculez le vase de votre installation
Volume du vase d’expansion
Volume dilaté, précharge, effet utile et taille de vase à choisir dans le commerce.
1. Le volume d’eau
2. Température et pressions
Le volume d’eau estimé d’après la puissance reste approximatif : seule la capacité en eau réelle de l’installation permet un calcul exact.
3Les formules du calcul
- Le volume d’eau de l’installation (Vi) : générateur, tuyauteries, émetteurs et, s’il y en a un, ballon tampon.
- Le volume d’expansion (Ve) : Ve = Vi × coefficient d’expansion de l’eau, lu dans le tableau ci-dessous selon la température maximale.
- La précharge minimale (P0) : P0 = hauteur statique ÷ 10 + 0,3 bar. Elle doit dépasser la pression due à la hauteur d’eau, avec une marge de 3 mètres de colonne d’eau, pour qu’aucune dépression n’apparaisse au point le plus haut de l’installation.
- L’effet utile (Eu) : Eu = ((Pf + 1) − (P0 + 1)) ÷ (Pf + 1). Pf est la pression finale, atteinte à la température maximale : on la garde 0,5 bar sous le tarage de la soupape. Le « + 1 » ajoute la pression atmosphérique, car la compression du gaz se calcule en pressions absolues.
- La capacité brute (Cb) : Cb = Ve × Ms ÷ Eu, où Ms est la marge de sécurité (1,1 pour 10 %). On choisit ensuite la taille du commerce immédiatement supérieure.
4La hauteur statique
Elle correspond à la hauteur de l’installation entre le point de raccordement du vase d’expansion et le point le plus élevé du circuit, mesurée en mètres de colonne d’eau : 1 m CE = 0,1 bar. Plus l’installation est haute, plus la précharge du vase doit être élevée.
Précharge : 5 ÷ 10 + 0,3.
Précharge : 10 ÷ 10 + 0,3.
Précharge : 15 ÷ 10 + 0,3.
5Le coefficient d’expansion de l’eau
Il indique de combien le volume d’eau augmente entre la température de remplissage (10 °C) et la température maximale de fonctionnement.
| Accroissement de température | Coefficient d’expansion |
|---|---|
| 10 → 25 °C | 0,35 % |
| 10 → 30 °C | 0,43 % |
| 10 → 35 °C | 0,63 % |
| 10 → 40 °C | 0,75 % |
| 10 → 45 °C | 0,96 % |
| 10 → 50 °C | 1,18 % |
| 10 → 55 °C | 1,42 % |
| 10 → 60 °C | 1,68 % |
| 10 → 70 °C | 2,25 % |
| 10 → 80 °C | 2,89 % |
| 10 → 90 °C | 3,58 % |
| 10 → 100 °C | 4,34 % |
| 10 → 110 °C | 5,16 % |
6La méthode rapide : les abaques
Les fabricants proposent des tableaux de sélection. Pour une soupape tarée à 3 ou 4 bar et une hauteur statique donnée, on y lit la capacité en eau (ou la puissance) couverte par chaque taille de vase, ainsi que sa pression de prégonflage.
- Puissance (*) : seule la capacité en eau de l’installation permet une réponse exacte. La puissance est donnée à titre indicatif, sur la base d’environ 12 litres d’eau pour 1 000 kcal/h, soit une dizaine de litres par kW.
- Capacité (**) : valeurs établies pour une température moyenne de 80 °C. Pour une autre température, utilisez la formule ou le calculateur.
7Bien choisir son vase d’expansion
La capacité
Elle doit suffire à absorber toute la dilatation de l’eau, marge comprise : on prend la taille du commerce immédiatement supérieure au calcul.
Le type
Vase ouvert, sur les anciennes installations en point haut, ou vase fermé à membrane, la solution actuelle.
La pression
La pression maximale admise par le vase doit être compatible avec celle du circuit, c’est-à-dire au moins égale au tarage de la soupape.
Ce qu’il faut ajouter au volume d’eau
- Un ballon tampon raccordé au circuit de chauffage : ajoutez son volume à celui du circuit.
- Une pompe à chaleur : le Guide conseille de majorer de 10 % le volume d’eau du circuit.
8Questions fréquentes
Que se passe-t-il si le vase est trop petit ?
À chaud, la pression monte trop : la soupape de sécurité s’ouvre et laisse partir de l’eau, qu’il faut ensuite rajouter. À froid, la pression retombe parfois si bas que la chaudière se met en sécurité.
Comment régler la précharge du vase ?
Elle se contrôle avec un manomètre sur la valve de gonflage, circuit vidangé côté vase ou vase isolé, et se corrige avec une pompe ou un compresseur. Avec la règle de cette page : 0,8 bar pour 5 m de hauteur statique, 1,3 bar pour 10 m.
Un vase plus grand que nécessaire pose-t-il problème ?
Non : il coûte un peu plus cher et prend plus de place, mais la pression varie moins entre le froid et le chaud.
Où trouver le volume d’eau de mon installation ?
Additionnez la contenance du générateur et des radiateurs (indiquée par les fabricants) et celle des tuyauteries. Sinon, comptez environ 10 litres par kW pour des radiateurs acier ou alu, davantage pour de la fonte ou un plancher chauffant.
À retenir
- Le vase absorbe la dilatation de l’eau : près de 3 % de son volume entre 10 et 80 °C.
- Précharge : hauteur statique ÷ 10 + 0,3 bar.
- Capacité = volume d’eau × coefficient × marge ÷ effet utile, puis taille du commerce supérieure.
- Ajoutez le volume d’un ballon tampon ; avec une pompe à chaleur, majorez le volume de 10 %.