Ce type de régulation est utilisé :
lorsque l'installation est équipée de plusieurs chaudières montées en cascade et / ou de brûleurs à deux allures ( fioul ou gaz ).
sur les systèmes de chauffage électriques composés de plusieurs résistances ( chaudière électrique, batterie de résistances, etc..)
sur les groupes frigorifiques à plusieurs étages
Cette régulation nécessite l'utilisation de deux aquastats (ou d'un aquastat à deux niveaux).
Le 1er aquastat permet le réglage de C1, la température de consigne de départ d'eau souhaitée.
Dans notre exemple, C1 = 80°C. L'aquastat déclenche l'arrêt du brûleur à 81°C, avec un différentiel statique de +/- 1°C autour de la consigne.
Sa remise en marche se fera donc lorsque la température sera redescendue en-dessous de 79°C.
Le 2ème aquastat permet le passage de 2ème à 1ère allure. Son déclenchement arrête le 2ème étage de puissance 4 à 6°C avant le déclenchement du 1er aquastat.
Dans notre exemple, C2 = C1 - 5°C = 75°C. Le 2ème aquastat commande le passage du brûleur en 1ère allure à 76°C, avec un différentiel statique de +/- 1°C autour de la consigne.
Le retour en 2ème allure se fera lorsque la température sera redescendue en-dessous de 74°C.
Lorsque la puissance de 1ère allure suffit à maintenir l'eau à sa température de consigne, la 2ème allure n'est plus utilisée. Cela réduit les temps d'arrêt du brûleur, donc les pertes à l'arrêt de la chaudière. Le rendement annuel de la chaudière est ainsi amélioré.
Lors du 1er démarrage du brûleur, celui-ci passe en 2ème allure pour faire monter plus rapidement l'installation en température.
Lorsque l'eau atteint la température TA2 = 76°C, le brûleur repasse en 1ère allure.
Lorsque la puissance du 1er étage suffit aux besoins.
Le brûleur continue à chauffer l'eau en 1ère allure.
Lorsque l'eau atteint la température TA1 = 81°C, le brûleur s'éteint.
Lorsque l'eau redescend à la température TD1 = 79°C, le brûleur se rallume en 1ère allure et réchauffe à nouveau l'eau. La régulation maintient ainsi la température de l'eau entre 79 et 80°C (en négligeant l'inertie du système).
Lorsque la puissance du 1er étage ne suffit plus à combler les besoins.
Le brûleur continue à fonctionner en 1ère allure, mais l'eau refroidit.
1er cas : Le brûleur parvient à maintenir la température d'eau au-dessus du seuil d'enclenchement de la 2ème allure ( Teau > TD2 = 74°C ).
Le brûleur reste alors constamment en 1ère allure, la température d'eau se stabilise.
2ème cas : Le brûleur ne parvient pas à maintenir la température d'eau au-dessus du seuil d'enclenchement de la 2ème allure ( Teau < TD2 = 74°C ). Le brûleur repasse en 2ème allure.
Lorsque la température d'eau atteint TA2 = 76°C, le brûleur repasse en 1ère allure et l'eau refroidit à nouveau.
La régulation maintient ainsi la température de l'eau entre 74 et 76°C ( entre TD2 et TA2).
Dans les deux cas, la température de consigne de 80°C n'est jamais atteinte, la 2ème allure ne pouvant continuer à fonctionner au-dessus de TA2 = 76°C.
REMARQUE : Limitation basse de la puissance des brûleurs en 1ère allure
Afin d'éviter les risques de condensation des fumées, les fabricants définissent pour leurs chaudières une puissance minimale en dessous de laquelle le brûleur ne doit pas descendre.
Cette puissance est généralement de 60 % de la puissance nominale de la chaudière.