Système de chauffage monotube d'une maison privée: schémas + un aperçu des avantages et des inconvénients

Avez-vous pensé à organiser le chauffage de l'eau dans la maison? Cela n'est pas surprenant, car le système de chauffage monotube d'une maison privée peut être traditionnel et totalement non volatil ou, à l'inverse, très moderne et entièrement automatique.

Mais vous avez encore des doutes sur la fiabilité de cette option - vous ne savez pas quel schéma choisir et quels «pièges» vous attendent? Nous aiderons à clarifier ces questions - l'article traite de la disposition d'un système monotube, des avantages et des inconvénients du propriétaire d'une maison avec un système de chauffage similaire.

Le matériau de l'article est équipé de diagrammes détaillés et de photos visuelles représentant des éléments individuels utilisés dans l'assemblage du chauffage. De plus, une vidéo a été sélectionnée avec une analyse des nuances de l'installation d'un système monotube avec des planchers chauds.

Le principe de fonctionnement du chauffage de l'eau

Dans la construction de faible hauteur, la construction la plus simple, la plus fiable et la plus économique avec une seule route a gagné la plus grande popularité. Le système monotube reste le moyen le plus populaire d'organiser l'approvisionnement individuel en chaleur. Il fonctionne grâce à la circulation continue du fluide caloporteur.

Se déplaçant à travers des tuyaux d'une source d'énergie thermique (chaudière) à des éléments chauffants et vice versa, il abandonne son énergie thermique et chauffe le bâtiment.

Le liquide de refroidissement peut être de l'air, de la vapeur, de l'eau ou de l'antigel, qui est utilisé dans les maisons de résidence périodique. Le plus fréquent schémas de chauffage de l'eau.

Le chauffage traditionnel est basé sur les phénomènes et les lois de la physique - l'expansion thermique de l'eau, la convection et la gravité. Lorsqu'il est chauffé par la chaudière, le liquide de refroidissement se dilate et crée une pression dans la canalisation.

De plus, il devient moins dense et, par conséquent, léger. Poussée par le bas par de l'eau froide plus lourde et plus dense, elle monte vers le haut, de sorte que la canalisation sortant de la chaudière est toujours dirigée vers le haut.

Sous l'influence des forces de pression, de convection et de gravité créées, l'eau va aux radiateurs, les chauffe et se refroidit.

Ainsi, le liquide de refroidissement dégage de l'énergie thermique, chauffant la pièce. L'eau retourne à la chaudière déjà froide et le cycle recommence.

Un équipement moderne qui fournit de la chaleur à la maison peut être très compact. Pour l'installer, vous n'avez même pas besoin d'allouer une pièce spéciale

Le système chauffage à circulation naturelle aussi appelé gravité et gravité. Pour assurer le mouvement du liquide, il est nécessaire d'observer la pente des branches horizontales de la canalisation, qui doit être égale à 2 - 3 mm par mètre linéaire.

Lorsqu'il est chauffé, le volume du liquide de refroidissement augmente, créant une pression hydraulique dans la conduite. Cependant, comme l'eau n'est pas comprimée, même un léger excès entraînera la destruction des structures de chauffage.

Par conséquent, dans tout système de chauffage, un dispositif de compensation est installé - un vase d'expansion.

Dans un système de chauffage par gravité, la chaudière est montée au point le plus bas de la ligne et le vase d'expansion au plus haut. Tous les pipelines sont construits en descente de sorte que le liquide de refroidissement liquide peut se déplacer par gravité d'un élément du système à un autre

La différence entre les systèmes monotube et bitube

Les systèmes de chauffage à eau sont divisés en deux types principaux: un tuyau et deux tuyaux. Les différences entre ces schémas résident dans la méthode de connexion des batteries de transfert de chaleur à la ligne.

Le circuit de chauffage monotube est un circuit en boucle fermée.La canalisation est posée à partir de l'unité de chauffage, des radiateurs y sont connectés en série et retournent à la chaudière.

Le chauffage avec une seule canalisation est simplement monté et n'a pas un grand nombre de composants, il permet donc d'économiser considérablement sur l'installation.

Les circuits de chauffage monotube avec mouvement de liquide de refroidissement naturel ne sont disposés qu'avec le câblage supérieur. Une caractéristique - dans les schémas, il y a des colonnes montantes de la ligne d'alimentation, mais il n'y a pas de colonnes montantes pour le retour

Mouvement du liquide de refroidissement chauffage double tuyau effectué sur deux autoroutes. Le premier sert à acheminer le liquide de refroidissement chaud de l'appareil de chauffage vers les circuits de transfert de chaleur, le second - à drainer l'eau refroidie vers la chaudière.

Les batteries de chauffage sont connectées en parallèle - le liquide chauffé entre directement dans le circuit d'alimentation, donc il a presque la même température.

Dans le radiateur, le liquide de refroidissement dégage de l'énergie, puis se refroidit dans le circuit de décharge - le «retour». Un tel schéma nécessite un double nombre de raccords, de tuyaux et de raccords, mais il vous permet d'agencer des structures ramifiées complexes et de réduire les coûts de chauffage grâce au réglage individuel des radiateurs.

Le système à deux tuyaux chauffe efficacement de grandes surfaces et des bâtiments à plusieurs étages. Dans les maisons de faible hauteur (1 à 2 étages) d'une superficie inférieure à 150 m², il est préférable d'organiser une alimentation en chaleur à un tuyau d'un point de vue esthétique et économique.

Le schéma de raccordement des radiateurs à deux tuyaux n'est pas largement utilisé dans le dispositif d'alimentation en chaleur individuel des maisons privées, car il est plus difficile à installer et à entretenir. De plus, deux fois le nombre de tuyaux semble inesthétique

Options de chauffage monotube

Éléments de tout système de chauffage:

• source de chaleur - chaudière (chaudière à combustible solide, électrique, gaz;)
• dispositifs de transfert de chaleur - radiateurs, contours du chauffage au sol;
• dispositif de circulation de liquide de refroidissement - une section de rappel spéciale de l'autoroute, pompe a eau;
• dispositif qui compense l'excès de pression du liquide de refroidissement dans la conduite – vase d'expansion ouvert ou type fermé;
• tuyaux, raccords et raccords de plomberie associés.

Selon le type d'appareils utilisés, le schéma d'alimentation en chaleur dépendra également.

Systèmes de circulation naturelle et forcée

La circulation du liquide de refroidissement dans le système de chauffage peut être effectuée naturellement - sous l'influence de phénomènes physiques, ou forcée - au moyen d'une pompe de circulation.

Dans le premier cas, le mouvement de chauffe dans le système est spontané et est appelé naturel, dans le second - forcé ou artificiel.

En mettant l'accent sur les caractéristiques de conception, les schémas de chauffage à tube unique sont divisés en deux types. Le premier est un organigramme obsolète mais simple, le second est un circuit de dérivation avancé

Pour assurer un mouvement fluide dans le système gravitationnel, une section d'accélération est nécessaire.Il s'agit d'un tuyau vertical sortant de la chaudière, le long duquel le liquide de refroidissement chauffé monte.

Au point supérieur, le pipeline tourne doucement vers le bas, de sorte que l'eau se précipite le long de l'autoroute avec accélération.

Pour le circuit de chauffage avec le câblage supérieur, ainsi que pour les maisons à deux étages, cette section est le tuyau d'alimentation, car il s'élève à un niveau suffisant.

Pour chauffer un bâtiment d'un étage avec un câblage horizontal inférieur, un collecteur accélérateur est disposé, dont la hauteur ne doit pas être inférieure à 1,5 m du niveau du premier radiateur.

La section de surpression est un dispositif qui fait circuler le liquide de refroidissement dans un système de chauffage alimenté par gravité. Le diamètre d'alésage du tuyau de cette section du tronc doit être plus grand que sa partie principale.

Par exemple, avec un diamètre de tuyau du tronc de 25 à 32 mm, pour un collecteur de surpression, un tuyau d'un diamètre de 40 mm est sélectionné.

Le point supérieur du collecteur d'appoint est disposé dans un endroit pratique près de la chaudière. Abaisser le tuyau du collecteur de manière à assurer une différence de hauteur suffisante entre la branche inférieure du collecteur d'appoint et le point inférieur de la canalisation pour maintenir une pente constante de la canalisation

Les principaux avantages du système gravitationnel sont la non-volatilité totale (en combinaison avec une chaudière à combustible solide), la simplicité et l'absence de dispositifs complexes.

Les inconvénients sont nombreux:

• Pour minimiser la résistance hydraulique, les diamètres des tuyaux doivent être suffisamment grands.
• Chaque dispositif et dispositif intégré crée des obstacles au mouvement du fluide, par conséquent, le système a un nombre minimum de vannes d'arrêt. Cela crée des difficultés lors de la réparation, car il nécessite un arrêt complet du système et la vidange du liquide de refroidissement de la conduite principale.
• Pour un fonctionnement fiable, le système de gravité doit être soigneusement calculé et équilibré, en choisissant les diamètres de tuyaux optimaux et le nombre de sections de radiateurs. Les radiateurs extrêmes du système doivent être plus grands que ceux dans lesquels le liquide de refroidissement entre après la sortie de la chaudière.

L'installation d'une pompe de circulation dans le système neutralise presque tous ses défauts. Le dispositif donne au liquide de refroidissement une impulsion supplémentaire, lui permettant de surmonter la résistance hydraulique des éléments de la canalisation.

Les systèmes de chauffage à tuyau unique forcé sont le plus souvent mis en œuvre dans les maisons privées.

Grâce à la modernisation du système de débit en installant des by-pass, le liquide de refroidissement avec la température de fonctionnement arrive presque simultanément sur tous les appareils

La pompe peut être montée n'importe où sur la ligne. Mais il vaut la peine de considérer que l'eau chaude réduit sa durée de vie en agissant sur les pièces en caoutchouc (joints et joints).

Par conséquent, il est conseillé d'installer l'unité sur le tuyau de retour, où circule le liquide de refroidissement refroidi. Avant cela, il est obligatoire d'inclure un filtre grossier pour le protéger des contaminants éventuels.

Il est souhaitable de connecter tous les appareils et appareils des systèmes de chauffage par des vannes d'arrêt et des by-pass.

Une telle installation permettra de réparer et d'entretenir des éléments individuels sans qu'il soit nécessaire d'arrêter l'ensemble du système et de vidanger complètement l'eau.

Le bypass peut être non régulé et réglable. Dans le premier cas, il s'agit d'un simple tuyau reliant la tuyauterie d'alimentation et de sortie. Dans le second, il est équipé de vannes d'arrêt à trois voies

Avantages d'un système de chauffage à circulation forcée:

• Vous pouvez implémenter des circuits plus complexes et ramifiés, augmenter la longueur des contours;
• Il n'est pas nécessaire d'augmenter le diamètre des tuyaux - la pompe crée une pression dans la conduite qui est suffisante pour le mouvement et la distribution uniforme du fluide;
• La circulation s'effectue à une vitesse donnée et ne dépend pas du degré de chauffe du liquide de refroidissement et de la présence de la section d'accélération;
• Il n'est pas nécessaire d'observer les angles d'inclinaison lors de la pose de la canalisation, carle mouvement du liquide de refroidissement est stimulé par la pompe.

De plus, il est possible d'installer des dispositifs de contrôle sur chaque radiateur et de maintenir un mode de chauffage optimal, en réduisant les coûts d'énergie et de chauffage.

Le chauffage forcé monotube ne présente que trois inconvénients:

• dépendance à l'alimentation;
• le bruit - un bourdonnement qui produit une pompe qui fonctionne;
• coût - plus élevé par rapport au schéma gravitationnel le coût de l'appareil.

Il est assez simple de les neutraliser. La dépendance énergétique est résolue par l'installation d'un générateur électrique autonome ou par la possibilité de basculer le système en mode à circulation naturelle.

Pour que la pompe fonctionne presque inaudible, il suffit de la monter dans un local non résidentiel - une salle de bain, un WC, une chaufferie.

Aux points supérieurs de la ligne, en particulier avec un chauffage forcé avec un vase d'expansion fermé, il est nécessaire de prévoir la possibilité de purger l'air libéré de l'eau. Pour les radiateurs, ce sont des bouches d'aération automatiques ou des robinets Mayevsky, pour un pipeline - un séparateur d'air

Système de chauffage ouvert ou fermé?

Pour éviter une augmentation excessive de la pression hydraulique dans le système et ses sauts, un vase d'expansion est installé. Il prend l'excès d'eau pendant l'expansion, puis le renvoie à la ligne principale lors du refroidissement, rétablissant l'équilibre du système.

Il existe deux conceptions fondamentalement différentes, qui déterminent l'apparence de l'ensemble du système.

Un vase d'expansion ouvert est un réservoir partiellement ou complètement ouvert qui est connecté à la conduite principale à son point le plus élevé, immédiatement après la chaudière.

Pour éviter un débordement de liquide sur les bords à un certain niveau, un drain est fourni, à travers lequel l'excès d'eau s'écoulera dans l'égout ou dans la rue.

Dans les maisons à un étage, la capacité de compensation est souvent affichée dans le grenier - dans ce cas, elle doit être isolée.

Afin de ne pas surveiller en permanence le niveau du liquide de refroidissement, une conduite d'eau est amenée au vase d'expansion et une simple soupape à flotteur est installée

Un système de chauffage avec un tel dispositif de compensation est appelé ouvert. Il est utilisé dans l'agencement d'une alimentation en chaleur non volatile ou combinée.

Il suppose un contact direct du caloporteur chaud avec l'air, ce qui entraîne son évaporation naturelle et sa saturation en oxygène.

Sur cette base, un système ouvert d'approvisionnement en chaleur se caractérise par les inconvénients suivants:

1. Lors de l'installation du pipeline de systèmes de gravité, il est impératif que les pentes soient observées - dans ce cas, l'air libéré dans le système sera soufflé dans le réservoir et l'atmosphère.
2. Il est nécessaire de surveiller régulièrement et de reconstituer le volume d'eau dans le réservoir à temps, empêchant son évaporation excessive.
3. Vous ne pouvez pas utiliser d'antigel comme liquide de refroidissement, car des substances toxiques sont libérées lors de son évaporation.

L'oxygène contenu dans le liquide en circulation provoque des dommages par corrosion dans les pièces en acier des radiateurs, réduisant leur durée de vie.

Cependant, il a des avantages:

• Il n'est pas nécessaire de surveiller constamment la pression dans la conduite;
• Même avec de petites fuites, le système chauffera régulièrement la maison, tant qu'il y aura une quantité suffisante de liquide dans la conduite principale;
• Vous pouvez même reconstituer le liquide de refroidissement dans le système avec un seau - il suffit de verser le vase d'expansion dans l'eau au niveau requis.

Le vase d'expansion fermé est un boîtier étanche robuste, dont le volume interne est divisé en deux parties par la membrane. Une cavité est remplie d'air, la seconde est reliée à l'autoroute.

Lorsqu'il est chauffé, le liquide de refroidissement, en augmentant de volume, pousse la membrane vers la chambre à air, qui joue le rôle d'un amortisseur.À mesure que l'eau se refroidit, la pression hydraulique diminue et l'air comprimé équilibre le système, refoulant l'excédent d'eau dans la canalisation.

Tous les réservoirs fermés sont équipés d'une vanne d'air. En mode d'urgence, lorsque la pression dans la chambre à air dépasse la limite autorisée, il évacue le gaz et protège l'appareil contre la destruction

Un système avec un vase d'expansion à membrane est appelé fermé. Il s'agit d'une conduite hydraulique fermée totalement dépourvue d'air.

La capacité de compensation peut être intégrée n'importe où dans le système, cependant, le plus souvent, elle est installée sur le tuyau de retour près de la chaudière - pour augmenter la facilité d'entretien.

Un système de chauffage fermé se caractérise par une légère surpression. Par conséquent, un élément obligatoire de la route devient groupe de sécurité.

L'ensemble se compose d'un évent, d'un manomètre et d'une soupape de sécurité pour déverser le liquide de refroidissement en mode d'urgence. Il est monté avec des vannes d'arrêt sur le tuyau d'alimentation pour la possibilité d'arrêt en cas de réparation.

S'il y a une augmentation dans le pipeline, il est alors placé à son point supérieur.

Système monotube efficace

Lors de la conception du chauffage, de nombreux facteurs sont pris en compte - la disponibilité d'une alimentation électrique stable et d'une salle séparée pour les équipements (chaufferie, chaufferie), le nombre d'étages et d'aménagement, l'esthétique de la future conception, etc.

Dans chaque cas, l'emplacement de l'équipement et la manière de le connecter diffèrent.

Pour une très petite pièce - une maison de campagne - le schéma le plus simple à écoulement automatique pour connecter séquentiellement les batteries directement dans le pipeline principal deviendra le plus efficace.

Lors de l'installation de deux ou trois radiateurs, il n'est pas nécessaire d'installer un grand nombre de vannes d'arrêt - dans ce cas, il est plus facile de vidanger l'eau du système si nécessaire.

Dans les bâtiments de plus grande superficie, le système d'alimentation en chaleur est une structure complexe, parfois ramifiée. Dans ce cas, la meilleure option est forcée chauffage selon le schéma de Leningradka avec connexion diagonale de batteries de transfert de chaleur et réglable contourner.

Un tel schéma garantit un chauffage maximal de la zone du radiateur et la possibilité d'ajuster et d'ajuster le mode de fonctionnement. Pour déconnecter l'un des éléments du système, il n'est pas nécessaire de vidanger l'eau de toute la ligne

Façons de connecter le radiateur à l'autoroute

La dissipation thermique des radiateurs dépend de la façon dont ils sont connectés à la ligne.

Il existe trois principaux types de connexion:

• Diagonal;
• Latéral;
• Plus bas.

Examinez plus en détail les caractéristiques de chacune de ces méthodes.

Connexion diagonale ou croisée

La connexion diagonale ou croisée est la plus efficace. Le chauffage maximum de la batterie sur la zone est atteint, et il n'y a pratiquement aucune perte de chaleur.

Selon ce schéma, le tuyau d'alimentation est conduit au tuyau supérieur du radiateur, et le tuyau de refoulement est connecté au tuyau inférieur situé sur le côté opposé de l'appareil.Pour les appareils avec un grand nombre de sections, seul le type de connexion diagonal est utilisé.

Connexion latérale ou unidirectionnelle

La connexion latérale ou unidirectionnelle permet d'obtenir un chauffage uniforme de toutes les sections de l'appareil.

Pour se connecter, les canalisations d'alimentation et de sortie sont abaissées d'un côté. Le plus souvent, une telle connexion est utilisée avec un appareil de chauffage avec un câblage supérieur.

La dissipation thermique du chauffage avec une connexion latérale de radiateurs, avec un flux descendant est égale à 97%. Avec le mouvement inverse du liquide de refroidissement - de bas en haut - ce chiffre est de 78%

Connexion inférieure du radiateur au tuyau

La connexion inférieure n'est pas le schéma de chauffage le plus efficace. Cependant, il est disposé assez souvent, surtout lorsque le pipeline principal est caché sous le plancher.

Les tuyaux d'entrée et de sortie sont dirigés vers les buses inférieures situées de différents côtés du radiateur.

Le taux de transfert de chaleur au niveau du raccordement inférieur des radiateurs est de 88%

Avantages et inconvénients d'un système monotube

Le chauffage monotube est devenu très populaire dans le domaine de la construction privée.

Les principales raisons sont le coût relativement faible de la structure et la possibilité de la monter seule, sans l'intervention de spécialistes.

Mais un système de chauffage monotube présente d'autres avantages:

• Stabilité hydraulique - le transfert de chaleur des autres éléments du système ne change pas lorsque les circuits individuels sont déconnectés, les radiateurs remplacés ou les sections constituées;
• Le dispositif de la ligne coûte un nombre minimum de tuyaux;
• Il se caractérise par une faible inertie et un temps de réchauffement dû à moins que dans les deux tubes, la quantité de liquide de refroidissement dans le circuit principal;
• Il a l'air esthétique et ne gâche pas l'intérieur de la pièce, surtout si le tuyau de coffre est caché;
• L'installation de vannes de dernière génération - par exemple, des régulateurs de température automatiques et manuels - vous permet de régler avec précision le mode de fonctionnement de l'ensemble de la structure, ainsi que ses éléments individuels;
• Conception simple et fiable;
• Installation, maintenance et fonctionnement simples.

Lors de la connexion des appareils de contrôle et de surveillance au système de chauffage, il peut être transféré dans un mode de fonctionnement entièrement automatique.

Intégration possible avec Système Smart Home - dans ce cas, vous pouvez définir le programme des modes de chauffage optimaux, en fonction de l'heure de la journée, de la saison et d'autres facteurs décisifs.

La ligne de chauffage monotube peut être complètement masquée par la finition. Un tel appareil non seulement ne gâche pas l'apparence de la pièce, mais devient également son détail - un élément d'intérieur

Le principal inconvénient de la fourniture de chaleur à tube unique est le déséquilibre dans le chauffage des batteries de transfert de chaleur le long de la ligne.

Le liquide de refroidissement se refroidit en se déplaçant le long du circuit. De ce fait, les radiateurs installés loin de la chaudière chauffent moins que les radiateurs proches. Par conséquent, il est recommandé d'installer des appareils en fonte à refroidissement lent.

L'installation d'une pompe de circulation permet au liquide de refroidissement de chauffer plus uniformément les circuits de chauffage, cependant, avec une longueur suffisante de la canalisation, son refroidissement important est observé.

Réduisez l'effet négatif de ce phénomène de deux manières:

1. Dans les radiateurs éloignés de la chaudière, le nombre de sections est augmenté. Cela augmente leur surface conductrice de chaleur et la quantité de chaleur dégagée, permettant aux pièces d'être chauffées uniformément.
2. Ils élaborent un projet avec une disposition rationnelle des dispositifs de dégagement de chaleur dans les pièces - les plus puissants sont installés dans les chambres d'enfants, les chambres et les chambres «froides» (nord, d'angle). À mesure que le liquide de refroidissement refroidit, le salon et la cuisine disparaissent, ils se retrouvent avec des pièces non résidentielles et utilitaires.

De telles mesures minimisent les inconvénients d'un système monotube, en particulier pour les bâtiments à un ou deux étages d'une superficie allant jusqu'à 150 m². Pour ces maisons, le chauffage monotube est le plus rentable.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Non seulement les radiateurs, mais aussi les contours du chauffage par le sol sont connectés à la ligne de chauffage monotube. La vidéo montre comment effectuer une telle installation.

Le chauffage monotube est un système simple et fiable. Cependant, pour un chauffage efficace, il est nécessaire de sélectionner soigneusement ses éléments individuels. Pour ce faire, il est conseillé de demander l'avis d'un spécialiste, où ils vous aideront à effectuer le calcul estimé.

Êtes-vous en désaccord avec les schémas donnés dans notre article? Ou avez-vous une expérience pratique dans l'organisation d'un chauffage monotube dans une maison privée? Votre expérience sera utile à nos lecteurs. N'hésitez pas à partager vos connaissances dans les commentaires ci-dessous.