Intérêt du Kv dans le dimensionnement
Le coefficient Kv est essentiel pour le dimensionnement des installations sanitaires et de chauffage. Il permet de déterminer la capacité d'une vanne à réguler le débit d'eau en fonction de la pression disponible.
Ces pertes de charge sont prises en compte dans le calcul de la hauteur manométrique totale (HMT) d'une pompe. La valeur de Kv est donc aussi utilisée pour déterminer la consommation d'énergie d'une installation. En effet, plus un élément engendre de perte de charge, plus il faudra d'énergie pour compenser cette résistance hydraulique.
Comprendre le coefficient Kv
Définition du Kv
Le Kv est le débit d'eau (m³/h) traversant la vanne pour une perte de charge de 1 bar. Cette valeur est toujours fournie par le fabricant.
Kv vs Kvs
Le Kvs désigne le Kv maximal (vanne 100% ouverte). Les vannes modulantes ont plusieurs valeurs de Kv selon leur position.
Formule de calcul
Avec Q en m³/h et ΔP en bar.
Cv vs Kv
Le Cv (gallons/min) est l'équivalent américain.
Le facteur 1.165 provient de la conversion des unités :
1 gpm ≈ 0.227 m³/h et 1 psi ≈ 0.069 bar.
Perte de pression dans une vanne
La chute de pression (ou perte de charge) correspond à la différence de pression entre l'entrée et la sortie d'un dispositif. Les principales causes sont :
- Les frottements contre les parois
- Les singularités géométriques (coudes, rétrécissements)
- La viscosité du fluide
- La nature de l'écoulement (laminaire ou turbulent)
Dans les cas pratiques, de fortes pertes de charge diminuent le débit en sortie ou la hauteur accessible si la puissance d'entrée n'est pas modifiée.
KV et Nombre de Reynolds
Le Kv est un ratio permettant de lier le débit et la perte de charge. On pourrait penser qu'il est possible de calculer un Kv pour n'importe quel élément hydraulique (comme un coude), mais ce coefficient est spécifique car donné par les constructeurs dans des conditions normalisées.
Dans le cas d'un tuyau simple, le débit influence directement le régime d'écoulement (Nombre de Reynolds), ce qui modifie la formule de perte de charge. C'est pourquoi le Kv est surtout utilisé pour les vannes et accessoires dont la géométrie complexe rend les calculs théoriques difficiles, préférant les données empiriques des bancs d'essai fabricants.
Références & Ressources
Pertes de charge dans les accessoires
Ressource pédagogique du CNAM sur l'hydraulique et les pertes de charge
Formation CNAMPertes de charge singulières
Analyse technique des pertes de charge dans les singularités hydrauliques
Documentation techniquePertes de charge dans les tuyauteries
Cours complet avec définitions, méthodes de calcul et abaques pratiques
Cours PDF