Système de chauffage à eau à circulation obligatoire: schémas, options de mise en œuvre, détails techniques

De nombreuses solutions modernes pour le chauffage de l'eau des maisons nécessitent l'utilisation d'un groupe de pompage. La conception et l'installation d'un système de chauffage à circulation forcée doivent être effectuées en tenant compte des aspects techniques résultant du mouvement rapide du liquide de refroidissement.

La haute pression dans le circuit de chauffage vous permet de mettre en œuvre de nombreux schémas de câblage. D'accord, c'est un avantage important d'un système de chauffage à circulation forcée. Cependant, la disposition d'un tel schéma nécessite une conception compétente.

Nous vous indiquerons pour quelles caractéristiques les principales unités de travail du système sont sélectionnées, et nous décrirons également en détail les options de câblage possibles pour la principale et comment organiser le circuit de chauffage.

Caractéristiques techniques des principaux composants du système

Le circuit forcé diffère du circuit naturel par l'ajout d'une ou plusieurs pompes de circulation. En raison de l'augmentation de la pression et de la vitesse du liquide de refroidissement, les règles de formation des nœuds et l'emplacement des éléments du circuit changent.

Ce fait doit être pris en compte afin d'assurer un chauffage de haute qualité lors d'une circulation forcée.

Exigences générales pour le groupe de pompes

Les pompes de circulation sont sélectionnées en fonction des exigences relatives au volume d'eau distillée (mètre cube par heure) et à la pression (mètre). Le calcul des deux paramètres dépend de la cylindrée du boîtier chauffé et de la méthode de chauffage, ainsi que de la longueur du circuit d'eau et du diamètre de ses tuyaux.

La pompe doit être choisie de manière à ce que ses paramètres ne soient pas «proches» des exigences du système. Cela vous permettra d'ajouter, si nécessaire, des éléments au circuit sans remplacer la pompe.

Fondamentalement, les pompes sont conçues pour une tension de 220 volts, mais elles sont également compatibles avec 12 volts. Pendant les surtensions, il est nécessaire d'installer un stabilisateur pour éviter que l'appareil ne tombe en panne.

En cas de pannes de courant fréquentes, des précautions doivent être prises Alimentation sans interruption. Il n'est pas nécessaire de prendre un onduleur puissant - pour chauffer les maisons privées, il est rare d'utiliser des appareils avec une consommation de plus de 150 watts par heure.

Les pompes à circulation conditionnelle peuvent être divisées en deux types selon la position du moteur. Les appareils avec un rotor sec ont une efficacité plus élevée, mais ont un niveau de bruit et des ressources plus élevés qu'avec un rotor humide.

Si le câblage du système offre une opportunité pour le mouvement naturel du liquide de refroidissement le long du circuit, la pompe doit être montée à travers la dérivation. Dans ce cas, lorsqu'il se casse ou qu'une coupure de courant est possible, le chauffage peut basculer en mode de circulation gravitationnelle.

L'eau peut également traverser une pompe inactive, mais elle créera une forte résistance à son mouvement.

Le choix en faveur du modèle de pompe par rapport à un système de chauffage spécifique s'effectue en déterminant le point de fonctionnement et en l'adaptant aux valeurs requises du débit de liquide de refroidissement (+)

Le problème de l'arrêt de la pompe lors de l'utilisation d'un poêle ou d'un foyer est particulièrement pertinent. Dans ce cas, le four continuera de chauffer l'échangeur de chaleur et il est possible de faire bouillir de l'eau dedans et de décomposer définitivement l'ensemble du système.

Mieux vaut faire installation de la pompe sur le tuyau de retour, car une température d'eau plus basse prolongera sa durée de vie. S'il n'est pas possible d'installer la pompe dans un endroit autre que sur le tuyau sortant de la chaudière, utilisez une pompe avec des joints en céramique.

Bien qu'ils puissent résister à des températures allant jusqu'à 110 ° C, mais lorsque le système bout, ils peuvent avoir des problèmes de fonctionnement.

Après avoir monté la pompe dans le circuit à travers la dérivation, il est possible d'atteindre non seulement des conditions de travail normales sur le principe de la circulation naturelle, mais aussi la possibilité de retirer la pompe sans vidanger l'eau

Des informations utiles sur le choix des pompes de circulation pour le système de chauffage sont données dans les articles:

1. Sélection d'une pompe de circulation: dispositif, types et règles de choix d'une pompe de chauffage
2. Pompe de circulation pour le chauffage: les dix meilleurs modèles et conseils pour les clients

Les subtilités du choix des chaudières et des fours

L'utilisation de chaudières électriques et à gaz et de fours à combustion longue comme générateur de chaleur est intéressante du point de vue de la simplicité du contrôle du flux de chaleur à travers un échangeur de chaleur.

Application fours à combustibles solides, en particulier les modèles faits maison, sont chargés de chaleur insuffisante ou excessive. Cependant, leur utilisation est souvent justifiée du point de vue du bon marché et de la disponibilité du carburant.

De nombreux modèles d’électricité et chaudières à gaz avec pompe intégrée. D'une part, le système de circulation intégré est sélectionné en fonction de la capacité de la chaudière et élimine la nécessité d'acheter et d'installer une pompe séparée. En revanche, si la pompe intégrée tombe en panne, il ne sera pas si facile de la réparer ou de la remplacer comme une pompe séparée.

La chaudière électrique avec pompe intégrée est une solution prête à l'emploi et compacte pour l'incorporer dans un circuit de circulation forcée

Les exigences pour la chaudière lors de l'utilisation de la circulation forcée sont les mêmes que pour le naturel:

• Calcul de la puissance de la chaudière - l'indicateur doit satisfaire les besoins de chauffage de la maison dans les conditions les plus sévères pour une zone particulière. Il est conseillé d'avoir une petite marge de puissance (10-20%) en raison de possibles circonstances de force majeure pouvant survenir dans le système de chauffage.
• Prévention de l'ébullition du liquide de refroidissement dans l'échangeur de chaleur. Il est plus facile de satisfaire à cette exigence lors de l'utilisation de la combinaison four-pompe qu'avec le modèle gravitationnel du mouvement des fluides.

Pour éviter de faire bouillir l'eau dans l'échangeur de chaleur de la chaudière, il suffit de régler la régulation de puissance en fonction de la température du liquide sortant. Cette méthode fonctionne avec tout type de circulation.

L'unité de contrôle du mode de fonctionnement de la chaudière à combustible solide comprend la fonction de démarrage de la pompe lorsque les températures critiques sont atteintes à la sortie de l'échangeur de chaleur

Pour les fours à circulation naturelle, il n'y a aucun moyen d'empêcher le liquide de refroidissement de bouillir en cas de quantité excessive de combustible. La seule option en présence d'une pompe est une augmentation du volume du liquide entraîné à travers l'échangeur de chaleur.

De plus, un tel système d'urgence peut être rendu automatique à l'aide d'un thermostat et d'une unité de contrôle de vitesse de pompe.

Installation et inspection du circuit d'eau

Avec un circuit de chauffage à circulation forcée, la vitesse de l'eau sera plus élevée que dans le modèle gravitaire. Par conséquent, vous pouvez utiliser un diamètre de tuyau plus petit avec les mêmes paramètres de chauffage du bâtiment. Cela réduit le coût du chauffage de l'eau en termes de coûts pour les tuyaux, raccords et raccords.

De plus, les éléments de contour plus petits sont plus faciles à cacher dans des niches technologiques ou à intégrer à l'intérieur des locaux.

Par rapport à la circulation naturelle, une pression hydrodynamique accrue du débit s'ajoutera à la pression hydrostatique de la colonne de liquide. Par conséquent, afin d'éviter la formation de fuites ou, en outre, une percée du système, il est nécessaire de respecter certaines règles.

Dans le cas d'une transition de la circulation gravitationnelle à la circulation forcée, il est nécessaire d'éliminer toutes les fuites, même mineures, dans le circuit. Avec l'augmentation de la pression, le débit augmentera, ce qui, en plus des problèmes dans la pièce, entraînera une diminution de la quantité de liquide de refroidissement et son aération excessive (saturation de l'air).

Avant le début de la période de chauffage, il est nécessaire d'effectuer des tests hydrauliques de la force du circuit avec la pression maximale utilisée ou même légèrement supérieure. Cela vous permettra d'identifier les problèmes et de les éliminer avant le début du froid, lorsqu'un arrêt prolongé du chauffage pour réparation n'est pas souhaitable.

Les radiateurs de chauffage peuvent fuir dans les endroits les plus inattendus et il faudra beaucoup de temps pour résoudre le problème, il est donc préférable de vérifier l'intégrité du système à l'avance

Étant donné que la vitesse du liquide de refroidissement sera supérieure à 0,25 m / s, selon SNiP 41-01-2003, il n'est pas nécessaire de maintenir une pente constante du tuyau pour éliminer l'air du circuit. Par conséquent, avec une circulation forcée, l'installation de tuyaux et de radiateurs est légèrement plus simple qu'avec un circuit gravitationnel.

Options de chauffage à circulation forcée

L'utilisation de la circulation forcée vous permet de vous éloigner du principe de conception du câblage avec la tolérance obligatoire pour la différence de pression hydrostatique, qui est nécessaire pour fonctionner dans le schéma gravitationnel.

Cela ajoute de la variabilité dans la modélisation de la géométrie du circuit d'eau et permet d'utiliser des solutions telles que le chauffage par capteur ou le chauffage au sol de grande taille.

Câblage supérieur et inférieur

Tout schéma de chauffage peut être attribué conditionnellement au câblage supérieur ou inférieur. Au niveau du câblage supérieur, l'eau chaude monte au-dessus des appareils de chauffage, puis, en descendant, chauffe les radiateurs. En bas - l'eau chaude est fournie par le bas. Chaque option a ses aspects positifs.

Le câblage supérieur est également utilisé pour une circulation naturelle. Les circuits de chauffage de ce type vous permettent donc d'utiliser les deux types de circulation. Ceci, d'une part, offre un choix, et d'autre part, augmente la fiabilité du système.

En cas de panne de courant ou de panne de la pompe, le mouvement de l'eau le long du circuit se poursuivra, bien qu'à une vitesse inférieure.

Une bonne pression vous permet de faire un choix entre le câblage supérieur et inférieur, en tenant compte de la commodité des conduits conducteurs qui alimentent les radiateurs en liquide de refroidissement (+)

Lorsque vous utilisez le câblage inférieur, la longueur totale des tuyaux est moindre, ce qui réduit le coût de création d'un système. De plus, il n'est pas nécessaire de poser des contremarches au dernier étage, ce qui est bon du point de vue de la conception de la pièce. Le tuyau d'alimentation en eau chaude inférieur est posé soit au sous-sol, soit au niveau du sol du premier étage.

Variétés de schémas de raccordement monotube

Le système monotube utilise le même tuyau pour fournir de l'eau chaude aux radiateurs et pour évacuer l'eau froide vers la chaudière de chauffage. Avec ce câblage, la longueur des tuyaux utilisés est presque divisée par deux, le nombre de raccords et de vannes est réduit.

Cependant, le chauffage des radiateurs se produit séquentiellement, par conséquent, lors du calcul du nombre de sections, il est nécessaire de prendre en compte une diminution progressive de la température du liquide de refroidissement fourni.

Le raccordement en série des radiateurs à l'aide d'un seul tuyau pour l'alimentation en liquide de refroidissement est souvent utilisé dans les maisons modernes pour minimiser les coûts de matériaux et simplifier les travaux d'installation

Les schémas monotube peuvent être mis en œuvre en versions horizontale et verticale.Avec une circulation forcée, dans le cas de l'utilisation de colonnes montantes verticales, il est possible de fournir de l'eau chaude non seulement par le haut, mais aussi par le bas.

La faisabilité de l'utilisation de l'une ou l'autre option dépend non seulement de la commodité des tuyaux, mais également du nombre maximal autorisé de radiateurs sur une colonne montante d'un circuit monotube.

Vous pouvez connecter des radiateurs de chauffage de deux manières:

• Connexion série - le liquide de refroidissement traverse tous les radiateurs. Dans ce cas, le nombre minimum de tuyaux est nécessaire, cependant, s'il est nécessaire d'éteindre l'un des radiateurs, vous devrez arrêter toute la branche du système.
• Bypass de connexion - le liquide de refroidissement peut circuler autour du radiateur en fonction de la décharge installée. À l'aide d'un système de robinets, vous pouvez rediriger le flux devant le radiateur, ce qui permettra sa réparation ou son démontage sans arrêter le chauffage.

Un système monotube est souvent utilisé pour le chauffage, mais dans le cas d'un grand nombre de radiateurs, une autre option est utilisée pour les chauffer uniformément.

Les schémas monotube ont de nombreuses options de circulation forcée, il est donc assez facile de choisir la bonne solution pour une géométrie de pièce particulière (+)

Façons d'utiliser la version à deux tubes

Le schéma du circuit de chauffage utilisant un deuxième tuyau pour vidanger l'eau refroidie vers la chaudière est appelé système de double tuyau. La longueur des tuyaux augmente, tout comme le nombre de connexions et d'appareils.

Cependant, le système a un avantage important - un caloporteur de la même température est fourni à chaque radiateur. Cela rend la version à deux tubes très attrayante.

Avec le chauffage de l'eau à circulation forcée, un câblage horizontal et vertical est utilisé. De plus, avec la version verticale, il est possible d'utiliser l'alimentation en eau chaude supérieure et inférieure.

Un système d'alimentation en eau et de drainage à deux tuyaux associé à un raccordement de radiateur en diagonale permet un transfert de chaleur maximal vers la pièce

La température de l'eau fournie à tous les radiateurs étant la même, la géométrie des circuits ne dépend que des facteurs suivants:

• économie de matière - minimiser la longueur des tuyaux et le nombre de connexions;
• facilité de contour chauffage à travers les murs et les planchers;
• attrait esthétique - la possibilité d'intégrer des éléments chauffants à l'intérieur des locaux.

Selon le mouvement de l'eau chaude et froide, les schémas à deux tuyaux sont divisés en deux types:

1. Associé. Le mouvement dans les deux tuyaux se produit dans une direction. Le cycle du cycle de refroidissement a la même longueur pour tous les radiateurs de cette partie du système, leur vitesse de chauffage est donc la même.
2. Impasses. Dans le circuit associé, les radiateurs situés plus près de la chaudière chauffent plus rapidement. Cependant, pour les systèmes à circulation forcée, cela n'est pas très important en raison de la vitesse importante de l'eau dans le circuit.

Lors du choix entre l'option associée et l'impasse, ils sont guidés par la condition de la commodité de la réalisation du tuyau de retour. Dans les circuits verticaux, avec un câblage inférieur, un système en cul-de-sac est obtenu, et avec un système supérieur, un système passant.

Utilisation d'un collecteur de distribution de chauffage

Une autre façon populaire d'organiser le chauffage est maintenant conception de circuits collecteurs. Dans une certaine mesure, ce schéma peut être appelé une sous-espèce à deux tubes, bien qu'il soit également utilisé dans l'organisation des circuits de chauffage à tube unique.

Seules la distribution du liquide de refroidissement chaud et la collecte des réfrigérants n'ont pas lieu à partir de la colonne montante principale, mais à partir de dispositifs de nœuds de distribution spéciaux - les collecteurs. Un tel système ne fonctionne de manière stable qu'avec l'utilisation de la circulation forcée.

Le câblage radial par rapport à un deux tubes nécessite un collecteur, une plus grande longueur totale de tuyau, le nombre de raccords et de vannes

L'unité de distribution pour le système à deux tuyaux est une combinaison complexe des collecteurs d'alimentation et de retour, à l'aide de laquelle le liquide de refroidissement est équilibré en température et en pression.

Chaque branche de l'appareil alimente un élément chauffant ou un petit groupe d'entre eux. Les succursales sont généralement situées sous le plancher; chaque étage d'un immeuble à plusieurs étages est desservi par un collecteur installé au centre.

Malgré les avantages évidents de cette option pour organiser le chauffage, le système collecteur présente deux inconvénients importants:

• pipelines les plus longs, cette option d'organisation d'un circuit d'eau nécessite donc des investissements financiers considérables;
• difficulté à changer de contour - les tuyaux avec cette option sont généralement situés sous le plancher ou dans les murs, donc dans le cas de l'ajout d'appareils de chauffage, il sera très difficile de faire des corrections.

Tous les collecteurs sont montés, en règle générale, dans une armoire spéciale, car les vannes d'arrêt y sont situées et un accès est requis. Placer des grues en un seul endroit est très pratique.

En cas de nécessité d'allumer ou d'éteindre les radiateurs ou en cas d'urgence, il suffit d'avoir accès à l'armoire et il n'est pas nécessaire de visiter toutes les pièces.

Les collecteurs de distribution peuvent avoir une structure simple composée de deux peignes et d'un minimum de vannes d'arrêt. Les assemblages complexes peuvent également comprendre des thermostats automatiques, des vannes électroniques, des mélangeurs, des dispositifs d'évacuation automatique de l'air, des capteurs et des unités de contrôle, une vanne pour vidanger l'eau et une pompe de circulation séparée.

Ces systèmes peuvent ajuster le plus précisément la température dans la maison, mais nécessitent une bonne compréhension des bases et des nuances du travail de chauffage de l'eau.

Chauffage par le sol

L'un des moyens de chauffage les plus confortables est considéré organisation du plancher chaud. Il est à noter que l'installation de cette option pour chauffer les salons, douches, cuisines et autres pièces est assez compliquée.

Le chauffage au sol d'une grande surface n'est possible qu'avec l'organisation d'une circulation forcée, car il est nécessaire de créer une pression dans un long système de tubes étroits.

Une pression est nécessaire pour surmonter la résistance des tuyaux étroits avec de nombreux coudes. De plus, il est nécessaire d'atteindre une pression qui vous permette d'évacuer l'air des tuyaux du plancher chaud, qui sont situés horizontalement.

Il existe de nombreuses combinaisons de pose de tubes:

• pour petites pièces appliquer des schémas avec une entrée pour l'eau chaude et une sortie pour les réfrigérés;
• pour les grandes pièces organiser des systèmes de chauffage par le sol plus complexes à l'aide d'un collecteur de distribution.

Souvent pour les fragments d'un circuit avec un plancher chaud, des pompes de circulation séparées sont installées.

L'utilisation du collecteur est justifiée pour de grandes surfaces de chauffage par le sol, lorsque les calculs montrent qu'un tuyau peut ne pas supporter le chauffage

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Une présentation détaillée d'un schéma de chauffage à deux tuyaux et assez complexe pour une maison à deux étages:

Système fermé pour une maison à trois étages basée sur une chaudière à gaz:

L'utilisation de pompes pour le chauffage de l'eau des locaux facilite grandement la conception du circuit, rendant possibles des options qui ne sont pas disponibles pour le modèle gravitaire. La sélection correcte de l'équipement résoudra le problème du chauffage des maisons, ce qui rend ce processus pratique et simple.

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