Un circulateur de chauffage se choisit sur un point de fonctionnement : le débit que demande la puissance à transporter, et la hauteur manométrique qui couvre les pertes de charge du circuit le plus défavorisé. Le réglage suit le réseau, pression proportionnelle sur des radiateurs à têtes thermostatiques, pression constante sur un plancher chauffant, vitesse fixe ou commande du générateur sur un circuit primaire. Côté matériel, le règlement (CE) n° 641/2009, modifié par le règlement (UE) n° 622/2012, impose depuis le 1er août 2015 un indice d'efficacité énergétique (IEE, EEI sur les fiches en anglais) d'au plus 0,23 à tout circulateur à rotor noyé de 1 à 2 500 W de puissance hydraulique, qu'il soit vendu seul ou intégré dans une chaudière ou une PAC. Le circulateur de bouclage d'eau chaude sanitaire en est exclu, sauf pour une mention d'étiquetage.
Ce que le règlement écoconception impose au circulateur
Le texte vise le « circulateur sans presse-étoupe », celui dont le rotor est immergé dans l'eau pompée, destiné aux systèmes de chauffage ou aux circuits secondaires de refroidissement. Il distingue le circulateur indépendant, conçu pour fonctionner seul, et le circulateur intégré dans un produit, c'est-à-dire dans un appareil qui génère ou transfère de la chaleur.
| Date | Exigence | Circulateurs concernés |
|---|---|---|
| 1er janvier 2013 | IEE ≤ 0,27 | Indépendants, sauf ceux conçus pour les circuits primaires de solaire thermique et de PAC |
| 1er janvier 2013 | « IEE ≤ 0,xx » sur la plaque, l'emballage et la documentation | Indépendants |
| 1er août 2015 | IEE ≤ 0,23 | Indépendants et intégrés dans un produit |
| 1er août 2015 | « IEE ≤ 0,xx » sur la plaque et dans la documentation du produit | Intégrés dans un produit |
| 1er janvier 2013 | Mention « Ce circulateur convient seulement pour l'eau potable » | Circulateurs d'eau potable, exclus de l'exigence d'efficacité |
Deux conséquences pour le chantier. L'IEE se lit sur la plaque : c'est la donnée à reporter au devis plutôt qu'une « classe A » qui n'est pas celle du règlement. Et la dérogation qui laissait vendre des circulateurs de rechange non conformes pour des chaudières anciennes est bornée dans le temps : prolongée par l'article 11 du règlement (UE) 2019/1781, elle ne couvre que les pièces mises sur le marché au plus tard le 1er janvier 2022.
L'indice ne mesure pas un point unique. Le circulateur est testé à 100, 75, 50 et 25 % de son débit, pondérés par un profil de charge qui le fait passer 44 % du temps à 25 % du débit et 6 % seulement à pleine charge. C'est ce calcul, qui récompense la consommation en charge partielle, qui favorise les moteurs à vitesse variable. Le détail des économies sur l'auxiliaire est dans notre article sur les circulateurs à vitesse variable.
Comment choisir le circulateur sur son point de fonctionnement
Le débit se calcule depuis la puissance et l'écart de température entre départ et retour : Q (m³/h) = P (kW) / (1,163 × ΔT). La hauteur manométrique est la somme des pertes de charge sur le trajet le plus défavorisé, aller et retour, singularités et générateur compris. La méthode de calcul tronçon par tronçon est dans notre article sur les pertes de charge des réseaux de chauffage ; voici l'ordre de grandeur sur une maison type.
| Étape | Chaudière, radiateurs, ΔT 10 K | Même réseau, PAC à ΔT 5 K |
|---|---|---|
| Puissance à transporter | 10 kW | 10 kW |
| Débit | 0,86 m³/h | 1,72 m³/h |
| Tuyauterie, 50 m aller-retour à 150 Pa/m (hypothèse) | 7 500 Pa | environ 25 000 à 30 000 Pa |
| Coudes, tés, vannes, + 30 % (hypothèse) | 2 250 Pa | environ 7 500 à 9 000 Pa |
| Robinet thermostatique du radiateur le plus loin (hypothèse) | 5 000 Pa | environ 17 000 à 20 000 Pa |
| Réseau, hors générateur | 14 750 Pa, soit 1,5 m CE | 50 000 à 59 000 Pa, soit 5,1 à 6,0 m CE |
| Échangeur du générateur | à lire dans la notice | à lire dans la notice |
Le passage de la deuxième colonne vient de la physique : en écoulement turbulent, la perte de charge croît à peu près comme le débit à la puissance 1,75 à 2. Doubler le débit multiplie donc les pertes du réseau par 3,4 à 4. Sur le premier cas, le point de fonctionnement tient autour de 0,86 m³/h sous 1,5 m CE plus l'échangeur, une puissance hydraulique de quelques watts. Sur le second, le même réseau réclame 5 à 6 m CE avant même l'échangeur de la PAC.
C'est le piège du remplacement d'une chaudière par une PAC sur un réseau existant : le circulateur intégré au module hydraulique est choisi par le fabricant pour l'échangeur de la machine, et sa courbe de hauteur disponible peut ne pas couvrir l'ancien réseau au débit de la PAC. Lisez la hauteur disponible au débit nominal dans la notice, et quand elle manque, prévoyez une bouteille de découplage avec un circulateur côté émetteurs. Choisissez ensuite le modèle dont la courbe passe juste au-dessus du point : la marge ne sert à rien sur un circulateur à vitesse variable, et elle se paie en sifflements.
Quel mode de régulation régler sur le circulateur
| Mode | Ce que fait le circulateur | Réseau où il s'impose |
|---|---|---|
| Pression proportionnelle | Baisse la hauteur quand le débit baisse | Radiateurs à têtes thermostatiques, réseau ramifié |
| Pression constante | Tient la même hauteur quel que soit le débit | Plancher chauffant sur collecteur, boucles dont la perte de charge est concentrée dans les émetteurs |
| Vitesse fixe | Suit une courbe constante | Circuit primaire court, générateur qui exige un débit stable |
| Commande externe (PWM, 0-10 V) | Reçoit sa vitesse du générateur | Circulateur intégré ou piloté par la régulation de la PAC ou de la chaudière |
Sur une PAC, le mode du circulateur ne remplace pas le débit minimal de la machine. Quand les têtes ferment, la pression proportionnelle réduit encore le débit au moment où l'échangeur en a besoin : c'est le rôle du by-pass hydraulique, pas d'un réglage de vitesse.
Diagnostiquer un circulateur bloqué ou bruyant
La plupart des appels de début de saison de chauffe tiennent dans ce tableau. Le contrôle se fait dans l'ordre, alimentation d'abord, hydraulique ensuite.
| Symptôme | Cause probable | Contrôle et correction |
|---|---|---|
| Alimenté mais immobile, ronronnement | Rotor grippé par la boue ou le calcaire après l'arrêt estival | Fonction de déblocage ou vis en façade selon le modèle, puis recherche de la cause dans l'eau du réseau |
| Aucune réaction | Pas de tension ou pas de signal de commande | Tension au bornier, relais du générateur, câble PWM ou 0-10 V |
| Bruit de gravier dans le corps | Cavitation, pression insuffisante à l'aspiration | Pression de l'installation à froid et à chaud, vase d'expansion |
| Gargouillis, débit instable | Air dans le circuit | Purge des points hauts, purgeur automatique, séparateur d'air |
| Sifflements aux radiateurs | Hauteur trop forte pour le réseau | Baisser la consigne, passer en pression proportionnelle, équilibrer |
| Code défaut ou voyant rouge | Défaut interne détecté par l'électronique | Lire le code dans la notice du circulateur avant tout démontage |
Un rotor qui se grippe chaque automne n'est pas un problème de circulateur. La magnétite et les boues d'un réseau acier reviennent tant que rien ne les capte : un séparateur d'air et de boue sur le retour, avant le générateur, protège le circulateur neuf comme l'échangeur.
Remplacer un circulateur de chaudière ou de chauffage
Avant de déposer, relevez la plaque : IEE, hauteur maximale, longueur de montage, diamètre des raccords, tension et câble de signal. Fermez les vannes d'isolement de part et d'autre, ou vidangez partiellement si elles manquent, et profitez de l'intervention pour les ajouter. À la pose, respectez la flèche du sens de circulation et la position de l'axe moteur prescrite par la notice, avec des joints neufs. Remettez en eau, purgez, réglez le mode, puis mesurez l'écart départ-retour en régime établi : c'est lui qui dit si le débit correspond au calcul.
Sur un circulateur intégré dans une chaudière ou une PAC, la référence est celle du fabricant du générateur. Le profil de commande, la longueur et le corps de pompe sont propres à l'appareil, et un modèle autonome « équivalent » peut ne jamais démarrer sur le signal de la carte. Sur le devis, écrivez la référence posée, son IEE et le mode réglé : c'est ce qui permet de répondre à un rappel du client sans repartir de zéro.
Circulateur d'eau chaude sanitaire et de bouclage : un autre matériel
Le circulateur d'un bouclage ECS pompe de l'eau potable, renouvelée et chargée en oxygène. Il a un corps en bronze ou en inox, là où le circulateur de chauffage a souvent un corps en fonte prévu pour un circuit fermé. Les deux ne s'échangent pas. Le règlement en tire les conséquences : le circulateur d'eau potable est exclu de l'exigence d'IEE et porte seulement la mention « Ce circulateur convient seulement pour l'eau potable ». Le dimensionnement de la boucle, la température de retour et le pilotage horaire de la pompe sont traités dans notre article sur le bouclage du réseau ECS.
À l'inverse, la pompe qui charge un ballon depuis la chaudière ou la PAC travaille sur l'eau de chauffage : c'est un circulateur de chauffage, soumis à l'IEE comme les autres.
