Dans les installations à débit variable, gérées par des vannes de régulation (ex. : vannes thermostatiques, commandes électrothermiques, vannes de zone), la modulation et la fermeture des terminaux induisent une diminution du débit demandé mais aussi une augmentation non négligeable du débit auquel sont soumis les terminaux restés ouverts. La vanne de pression différentielle (appelée aussi vanne de dérivation) :
- limite la différence de pression entre les deux points du circuit sur lequel elle est installée à la valeur d’étalonnage, en faisant tourner la pompe dans les conditions s’approchant le plus à la hauteur d'élévation du projet pour un meilleur rendement ;
- dévie vers le retour la valeur excédante du débit, proportionnellement au nombre de circuits à fermer ou à moduler ;
- évite l’usure et le bruit (sifflements) sur les dispositifs en phase de modulation, sous l’effet de l’accélération du fluide qui les traverse.
Les vannes de pression différentielle s’installent, par exemple, aux raccordements d’une pompe, entre l’alimentation et le retour du circuit de chaudière, à la base ou au sommet des colonnes montantes, entre l'alimentation et le retour des groupes de distribution et de régulation, aux extrémités des collecteurs de distribution. L’étalonnage de la vanne correspond aux pertes de charge du circuit le plus défavorisé en aval de la vanne ou, si elle est installée à proximité de la pompe, à la hauteur manométrique de conception de la pompe. Pour dévier des débits élevés, il est possible d’installer plusieurs vannes en parallèle.