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Pour une meilleure régulation dans un circuit hydraulique, la vanne à 3 voies est indispensable. Utilisée presque partout, aussi bien dans l'industrie que chez les particuliers, elle est présente en chauffage et piscine, mais aussi en irrigation et en arrosage avec des spécificités en fonction des liquides à réguler.

On vous explique tout ce que vous devez savoir sur cette vanne un peu particulière.

Vanne 3 voies : principe de fonctionnement

Une vanne classique permet d'ouvrir, fermer ou ajuster le débit de liquide circulant dans un circuit. Elle est généralement une vanne droite possédant un raccord d'entrée et un raccord de sortie.

En forme de T, elle est donc munie de 3 raccords afin de pouvoir ajouter une conduite d'entrée à un circuit existant. Munie d'un volant ou d'une manette permettant de doser le débit de liquide, d'ouvrir ou de fermer chacune de ses sorties, la vanne à 3 voies est notamment utilisée en régulation.

La régulation consiste à faire un dosage dans ou depuis un circuit primaire en admettant un apport depuis un circuit secondaire ou en effectuant une décharge dans ce circuit secondaire. Le dosage pouvant être manuel, programmable ou automatisé sur une vanne 3 voies motorisée. On distingue deux sortes de montage en régulation :

  • Mélange (deux entrées et une sortie)  : dans le montage en mélange, la vanne à 3 voies est disposée sur un circuit primaire avec apport depuis un circuit secondaire, mais avec un débit constant en sortie.
  • Répartition (une entrée et deux sorties) : la répartition (ou décharge) est une variation du débit où la vanne à 3 voies effectue une variation du débit en sortie en déchargeant le circuit primaire dans le circuit secondaire.

Caractéristiques de la vanne 3 voies

Selon les montages à effectuer, on distingue plusieurs types de vannes à 3 voies classés selon plusieurs critères :

Obturation

Il s'agit du mécanisme qui est placé dans chacune des 3 voies à l'intérieur du corps de la vanne et qui sert à ouvrir, fermer ou moduler le débit à chacune des 3 entrées ou sorties. On distingue :

  • Les vannes à boisseau : le boisseau sphérique est une sphère évidée pivotant à l'intérieur de chaque voie de la vanne. Ouvert, le boisseau est un orifice par lequel circule le liquide ; fermé, il présente au liquide une face concave. La forme sphérique assure l'étanchéité en position fermée, sans subir d'usure. Le boisseau sphérique autorise une manœuvre complète en un quart de tour.
  • Les vannes à pointeau : comme dans un robinet classique, un pointeau vient s'enfoncer dans un siège afin d'obturer la lumière par laquelle circule le liquide. La descente du pointeau est généralement commandée par une vis à volant.

Manœuvre

La manœuvre désigne la manière dont est actionné le dispositif d'obturation. Elle peut être :

  • Manuelle « quart de tour » : une manette située à l'extérieur de la vanne sur chacune de ses voies permet par un simple quart de tour d'ouvrir et de fermer le circuit ; toute position intermédiaire autorise le dosage du débit. La vanne quart de tour a pour avantage une manœuvre manuelle rapide et une visualisation instantanée de son degré d'ouverture au vu de la position de sa manette de commande.
  • Manuelle « à volant » : c'est un volant qui permet, par vissage et dévissage, un réglage précis du débit circulant dans le circuit. Cet avantage s'accompagnant de l'inconvénient de ne pas permettre la visualisation de son degré d'ouverture.
  • Motorisée : quel que soit le système d'obturation, son positionnement est actionné par un moteur électrique interne qui autorise une manœuvre à distance par un opérateur ou par une centrale de régulation.

Matériau

Généralement en fonte d'acier, en inox, en laiton ou en cuivre, la vanne 3 voies se décline également dans des matériaux de synthèse (plastique, ABS, résine, etc.), afin de pouvoir être utilisée avec tous types de liquides corrosifs ou non et selon des températures plus ou moins élevées.

Applications et usages de la vanne 3 voies

En industrie, mais aussi en élevage et en agriculture, la vanne 3 voies est fréquemment utilisée dans le dosage des composants liquides d'un produit, mais aussi sur tous les circuits nécessitant une régulation (généralement de température) ou une décharge (souvent une purge ou une évacuation d'entretien ou de sécurité).

Les usages domestiques principaux de la vanne à 3 voies sont les suivants :

  • Chauffage et ECS : elle est généralement utilisée sur un retour circuit chaudière de radiateurs, ballon d'eau chaude ou de plancher chauffant, mais aussi en aérothermie, géothermie et chauffage solaire, partout où une régulation est requise que ce soit en mélange ou en répartition.
  • Piscine : elle est quasiment indispensable dès lors qu'il faut sélectionner ou doser les bouches d'aspiration et de refoulement de la filtration, mais aussi lorsqu'un chauffage piscine doit pouvoir être modulé.
  • Arrosage et irrigation : elle permet de varier les sources d'approvisionnement en eau (forage, pompage, récupérateur d'eau de pluie ou réseau) sans avoir à installer ou désinstaller des branchements.

 

Vanne 3 voies : choix selon utilisation

Le choix d'une vanne à 3 voies se fait d'abord en fonction du circuit sur lequel elle sera installée puis de sa fonction dans ce circuit.

  • Pour un circuit de chaleur, mieux vaut privilégier une vanne à 3 voies en un métal résistant à la corrosion induite par électrolyse ou fluides caloporteurs (inox ou laiton selon les produits). La vanne à boisseau sphérique et à manette quart de tour est la plus simple à utiliser. Pour plus de précision dans la régulation, la vanne à pointeau et volant est plus adaptée. La régulation automatique doit être accompagnée de vannes à 3 voies motorisées.
  • Pour la piscine, il est important de choisir une vanne en résine spécifique capable de résister aux produits de traitement de l'eau. La vanne quart de tour à boisseau sphérique est tout à fait adaptée à ce type de régulation.
  • En arrosage et en irrigation, c'est la pression du liquide qui dicte le matériau de la vanne à 3 voies. La vanne en métal est indispensable aux débits importants et aux pressions élevées alors que la vanne à 3 voies en plastique et en ABS suffit pour des tuyaux d'arrosage classiques.

Prix et points de vente de la vanne 3 voies

Dans toutes les quincailleries et surfaces de bricolage, on peut trouver des vannes à 3 voies pour la plupart des usages domestiques. Pour des vannes à trois voies de grandes dimensions ou à forte résistance, il faudra chercher chez les détaillants de matériels de construction.

Sur Internet, il est possible de trouver tous les types de vannes à 3 voies et surtout d'y comparer les prix en prenant en compte les éventuels frais de port d'un équipement pouvant peser plusieurs kilos.

Les prix varient :

  • 15 € environ pour une vanne à 3 voies en matériau de synthèse pour l'arrosage et la piscine ;
  • 20 € jusqu'à 50 € environ pour une vanne 3 à voies en métal pour chauffage aussi bien manuelle que motorisée.

Dans l'industrie, des vannes à 3 voies motorisées dépassent souvent les 500 €.

Pour aller plus loin :

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