Types de systèmes de chauffage - schémas, éléments et concepts de base

Classification des systèmes de chauffage monotube

Dans ce type de chauffage, il n'y a pas de séparation entre les conduites de retour et d'alimentation, car le liquide de refroidissement, après avoir quitté la chaudière, passe par un anneau, après quoi il retourne à nouveau dans la chaudière. Les radiateurs dans ce cas ont une disposition en série. Le liquide de refroidissement entre tour à tour dans chacun de ces radiateurs, d'abord dans le premier, puis dans le second, et ainsi de suite. Cependant, la température du liquide de refroidissement diminuera et le dernier réchauffeur du système aura une température inférieure au premier.

La classification des systèmes de chauffage monotube ressemble à ceci, chaque type a ses propres schémas:

• systèmes de chauffage fermés qui ne communiquent pas avec l'air. Ils diffèrent par la surpression, l'air ne peut être évacué que manuellement au moyen de vannes spéciales ou de vannes d'air automatiques. De tels systèmes de chauffage peuvent fonctionner avec des pompes circulaires. Un tel chauffage peut également avoir un câblage inférieur et un circuit correspondant ;
• systèmes de chauffage ouverts qui communiquent avec l'atmosphère à l'aide d'un vase d'expansion pour évacuer l'excès d'air. Dans ce cas, l'anneau avec le liquide de refroidissement doit être placé au-dessus du niveau des appareils de chauffage, sinon l'air s'y accumulera et la circulation de l'eau sera perturbée;
• horizontal - dans de tels systèmes, les tuyaux de liquide de refroidissement sont placés horizontalement. C'est idéal pour les maisons ou les appartements privés à un étage où il y a un système de chauffage autonome. Le type de chauffage monotube avec câblage inférieur et le schéma correspondant est la meilleure option;
• vertical - les tuyaux de liquide de refroidissement dans ce cas sont placés dans un plan vertical. Un tel système de chauffage convient mieux aux bâtiments résidentiels privés, composés de deux à quatre étages.

Câblage inférieur et horizontal du système et ses schémas

La circulation du fluide caloporteur dans le schéma de tuyauterie horizontale est assurée par une pompe. Et les tuyaux d'alimentation sont placés au-dessus ou au-dessous du sol. Une ligne horizontale avec un câblage inférieur doit être posée avec une légère pente à partir de la chaudière, tandis que les radiateurs doivent être placés tous au même niveau.

Dans les maisons où il y a deux étages, un tel schéma de câblage comporte deux colonnes montantes - alimentation et retour, tandis que le circuit vertical en autorise davantage. Lors de la circulation forcée de l'agent de chauffage à l'aide d'une pompe, la température dans la pièce augmente beaucoup plus rapidement. Par conséquent, pour installer un tel système de chauffage, il est nécessaire d'utiliser des tuyaux de diamètre inférieur à celui en cas de mouvement naturel du liquide de refroidissement.

devrait être de 60 degrés

Sur les tuyaux qui pénètrent dans les étages, vous devez installer des vannes qui réguleront l'alimentation en eau chaude de chaque étage.

Considérez quelques schémas de câblage pour un système de chauffage monotube :

• système d'alimentation verticale - peut avoir une circulation naturelle ou forcée. En l'absence de pompe, le fluide caloporteur circule par variation de densité lors du refroidissement de l'échange thermique. De la chaudière, l'eau monte dans la conduite principale des étages supérieurs, puis elle est distribuée à travers les colonnes montantes jusqu'aux radiateurs et s'y refroidit, après quoi elle retourne à nouveau dans la chaudière;
• schéma d'un système vertical monotube avec câblage inférieur. Dans le schéma avec le câblage inférieur, les conduites de retour et d'alimentation passent sous les appareils de chauffage et la canalisation est posée au sous-sol. Le liquide de refroidissement est fourni par le drain, passe par le radiateur et retourne au sous-sol par le tuyau de descente. Avec cette méthode de câblage, la perte de chaleur sera bien moindre que lorsque les tuyaux sont dans le grenier. Oui, et il sera très simple d'entretenir le système de chauffage avec ce schéma de câblage ;
• schéma d'un système monotube avec un câblage supérieur. La canalisation d'alimentation dans ce schéma de câblage est située au-dessus des radiateurs. La ligne d'alimentation passe sous le plafond ou à travers le grenier. À travers cette ligne, les contremarches descendent et les radiateurs y sont attachés un par un. La ligne de retour passe soit le long du sol, soit sous celui-ci, soit par le sous-sol. Un tel schéma électrique convient dans le cas d'une circulation naturelle du liquide de refroidissement.

N'oubliez pas que si vous ne souhaitez pas surélever le seuil des portes afin de poser le tuyau d'alimentation, vous pouvez le descendre en douceur sous la porte sur un petit terrain tout en conservant la pente générale.

Avantages et inconvénients du système de chauffage monotube

Avantages

Un système de chauffage monotube présente à la fois des avantages et des inconvénients. Parmi les avantages sont les suivants:

• la possibilité de couvrir toute la surface du bâtiment à l'aide d'un anneau fermé, qui ne dépend pas de la disposition du bâtiment ;
• la possibilité de connecter certains appareils supplémentaires au système de chauffage, par exemple, le chauffage au sol, les sèche-serviettes ou l'équipement d'une pompe de circulation intégrée ;
• il est possible d'orienter le liquide de refroidissement dans un sens ou dans l'autre. Par exemple, en cours de circulation, des pièces plus froides, souvent ventilées, peuvent être envoyées en premier. Dans les mêmes systèmes à deux tubes, cette fonction est réduite à l'emplacement de la chaudière ;
• facilité des travaux d'installation. Il n'y a pas autant de matériaux et le coût de leur achat et des travaux eux-mêmes sera nettement inférieur à celui de l'installation d'un système à deux tuyaux;
• avec un placement réfléchi des appareils de chauffage et une tuyauterie appropriée, la différence de température dans différentes pièces peut être minimisée, mais ce phénomène ne peut pas être complètement traité.

Défauts

Les inconvénients d'un système monotube sont :

• la présence d'exigences particulières pour le diamètre du pipeline clé;
• dans le premier radiateur, la température sera la plus élevée et dans les suivants, elle sera inférieure en raison du mélange constant avec le flux de liquide de refroidissement des radiateurs déjà passés;
• les derniers radiateurs doivent avoir une surface plus grande que les premiers, afin de ne pas être trop froids ;
• il est préférable de ne pas installer plus de 10 radiateurs sur une branche, car un chauffage uniforme de cette manière ne fonctionnera pas.

L'alignement du régime de température se produit en raison d'une modification du nombre de sections de radiateur et de l'installation de cavaliers spéciaux, de vannes thermostatiques, de vannes, de régulateurs ou de vannes à bille. Il est conseillé de disposer d'une pompe de circulation et, pour que l'eau chaude passe mieux dans les tuyaux et les radiateurs, vous devez installer un collecteur spécial d'overclocking. Dans les maisons à deux étages, ce n'est pas nécessaire.

Si le câblage est de type supérieur, le tuyau d'alimentation est capable de créer une pression naturelle. Cependant, avec un tel schéma, vous devez installer des tuyaux de grand diamètre, ce qui affectera négativement l'apparence de votre intérieur. Par conséquent, s'il est possible de placer le nœud de câblage sous le revêtement de sol, ce sera beaucoup mieux.

Nous recommandons également que lors de l'installation de radiateurs dans un bâtiment à deux étages, afin de réguler le chauffage, connectez les batteries en parallèle avec l'installation de robinets aux entrées. De plus, pour que la température au deuxième étage soit uniformément répartie, au lieu de radiateurs, vous pouvez acheter un système de chauffage par le sol.

Comme vous pouvez le constater, un système monotube en termes de fonctionnement peut présenter un certain nombre de difficultés. Par exemple, il nécessite des indicateurs de haute pression, et pour qu'il fonctionne normalement, il est souhaitable d'utiliser une pompe puissante, et ce n'est pas seulement un problème inutile, mais aussi des coûts élevés. De plus, un bâtiment à un étage nécessitera un bec vertical et un réservoir de grenier d'expansion.

Cependant, malgré cela, les avantages de cette solution sont encore plus importants.

Qu'est-ce que le chauffage

Compte tenu du chauffage d'un immeuble à appartements, vous ne pouvez pas vous vanter d'un grand choix. Toutes les maisons sont chauffées approximativement selon le même schéma.Chaque pièce dispose d'un radiateur de chauffage en fonte (ses dimensions dépendent de la taille de la pièce et de sa destination), qui est alimenté en eau chaude d'une certaine température (caloporteur) provenant d'une centrale thermique.

exemple radiateur fonte

Cependant, l'ensemble du système d'approvisionnement en eau peut varier en fonction de la distribution de chauffage fournie dans un bâtiment particulier - monotube ou bitube. Chacune de ces options présente certains avantages et inconvénients. Pour mieux comprendre ce problème, vous devez savoir exactement tout sur le premier et le second. Alors décrivons-les brièvement.

1. Système de chauffage monotube. Sa conception est simple, et donc fiable et bon marché. Mais encore, elle n'est pas très demandée. Le fait est que, entrant dans le système de chauffage de la maison, le liquide de refroidissement (eau chaude) doit traverser tous les radiateurs de chauffage avant d'entrer dans le canal de retour (on l'appelle aussi le "retour"). Bien entendu, en chauffant tour à tour tous les radiateurs, le liquide de refroidissement perd en température. Par conséquent, en atteignant le dernier utilisateur, l'eau a une température relativement basse, c'est pourquoi dans la dernière pièce, elle peut différer considérablement de la température dans celle dans laquelle elle entre en premier. Cela provoque souvent le mécontentement des résidents. Par conséquent, le système de chauffage décrit d'un bâtiment à plusieurs étages est utilisé relativement rarement.
2. Système de chauffage à deux tuyaux. Il est dépourvu des défauts inhérents au système de chauffage décrit ci-dessus. La conception de ce système est sensiblement différente. L'eau chaude, ayant traversé le radiateur de chauffage, n'entre pas dans le tuyau menant au radiateur suivant, mais immédiatement dans le canal de retour. De là, il retourne immédiatement à la station thermale, où il sera chauffé à la température souhaitée. Bien entendu, cette option nécessite des coûts nettement plus élevés tant lors de l'installation du système que lors de la maintenance. Mais ce schéma du système de chauffage vous permet d'assurer la même température dans tous les bâtiments chauffés. Exemple d'un système de chauffage à deux tubes

Il permet également d'installer un compteur de chauffage. En l'installant sur un radiateur de chauffage, le propriétaire peut réguler indépendamment le niveau de son chauffage et, par conséquent, réduire le coût du paiement des factures de chauffage. Dans un système de chauffage monotube, cette option n'est pas possible. En réduisant la quantité d'eau chaude qui transite par vos radiateurs, vous pouvez ainsi causer beaucoup d'ennuis aux voisins, chez qui le liquide de refroidissement pénètre par votre appartement. Autrement dit, les règles de chauffage dans ce cas seront franchement violées.

Bien sûr, il est impossible de changer le type de système de chauffage dans un appartement, cela demande des efforts titanesques et beaucoup de travaux qui vont impacter toute la maison. Néanmoins, il sera utile pour chaque propriétaire d'appartement de connaître les avantages et les inconvénients des différents types de systèmes de chauffage.

Cette vidéo donne un aperçu général des différents systèmes de chauffage.

Caractéristiques des systèmes d'écoulement par gravité

Du fait que des écoulements turbulents se forment, il n'est pas possible d'effectuer des calculs précis des systèmes, par conséquent, lors de leur conception, des valeurs moyennes sont prises, pour cela:

• maximiser le point d'accélération ;

• utiliser des conduites d'alimentation larges ;

De plus, du début de la première divergence à chacune des suivantes, une conduite de plus petit diamètre est reliée par un pas égal à celui-ci, ce qui implique des écoulements inertiels.

Il existe également d'autres caractéristiques de l'installation de systèmes gravitaires. Ainsi, les tuyaux doivent être posés à un angle de 1 à 5%, qui est affecté par la longueur du pipeline. S'il existe une différence suffisante de hauteurs et de températures dans le système, un câblage horizontal peut également être utilisé.

Il est important de s'assurer qu'il n'y a pas de zones avec un angle négatif, car elles ne peuvent pas être atteintes par le mouvement du liquide de refroidissement, en raison de la formation de poches d'air dans celles-ci.

Ainsi, le principe de fonctionnement peut être basé sur un type ouvert ou être un type à membrane (fermé).Si vous effectuez l'installation d'une orientation horizontale, il est recommandé d'installer des robinets Mayevsky sur chaque radiateur. car avec leur aide, il est plus facile d'éliminer les bourrages d'air dans le système.

Regardez la vidéo dans laquelle le spécialiste parle des conditions de possibilité d'utiliser un système de chauffage gravitaire gravitaire, sans pompe :

Le principe de fonctionnement d'un système de chauffage par gravité

Le principe de fonctionnement du chauffage semble simple: l'eau se déplace dans le pipeline, entraînée par la pression hydrostatique, qui est apparue en raison des différentes masses d'eau chauffée et refroidie. Une autre conception de ce type est appelée gravité ou gravité. La circulation est le mouvement du liquide refroidi dans les batteries et plus lourd sous la pression de sa propre masse jusqu'à l'élément chauffant, et le déplacement de l'eau légèrement chauffée dans le tuyau d'alimentation. Le système fonctionne lorsque la chaudière à circulation naturelle est située sous les radiateurs.

En circuit ouvert, il communique directement avec le milieu extérieur, et l'excès d'air s'échappe dans l'atmosphère. Le volume d'eau augmenté du chauffage est éliminé, la pression constante est normalisée.

La circulation naturelle est également possible dans un système de chauffage fermé s'il est équipé d'un vase d'expansion à membrane. Parfois, les structures de type ouvert sont converties en structures fermées. Les circuits fermés sont plus stables en fonctionnement, le liquide de refroidissement ne s'y évapore pas, mais ils sont également indépendants de l'électricité. Qu'est-ce qui affecte la pression de circulation

La circulation de l'eau dans la chaudière dépend de la différence de densité entre les liquides chaud et froid et de l'importance de la différence de hauteur entre la chaudière et le radiateur le plus bas. Ces paramètres sont calculés avant même l'installation du circuit de chauffage. La circulation naturelle se produit parce que la température de retour dans le système de chauffage est basse. Le liquide de refroidissement a le temps de se refroidir, se déplaçant à travers les radiateurs, il devient plus lourd et avec sa masse pousse le liquide chauffé hors de la chaudière, le forçant à se déplacer à travers les tuyaux.

Schéma de circulation de l'eau dans la chaudière

La hauteur du niveau de la batterie au-dessus de la chaudière augmente la pression, aidant l'eau à surmonter plus facilement la résistance des tuyaux. Plus les radiateurs sont situés en hauteur par rapport à la chaudière, plus la hauteur de la colonne de retour refroidie est grande et plus la pression augmente et pousse l'eau réchauffée vers le haut lorsqu'elle atteint la chaudière.

La densité régule également la pression : plus l'eau se réchauffe, moins sa densité diminue par rapport au retour. En conséquence, il est poussé avec plus de force et la pression augmente. Pour cette raison, les structures de chauffage par gravité sont considérées comme autorégulatrices, car si vous modifiez la température du chauffage de l'eau, la pression sur le liquide de refroidissement changera également, ce qui signifie que sa consommation changera.

Lors de l'installation, la chaudière doit être placée tout en bas, sous tous les autres éléments, afin d'assurer une pression suffisante du liquide de refroidissement.

Calcul de puissance

La puissance calorifique effective de la chaudière est calculée de la même manière que dans tous les autres cas.

Par zone

Le moyen le plus simple est le calcul recommandé par SNiP pour la superficie de la pièce. 1 kW de puissance thermique devrait tomber sur 10 m2 de la surface de la pièce. Pour les régions du sud, un coefficient de 0,7 - 0,9 est pris, pour la zone médiane du pays - 1,2 - 1,3, pour les régions de l'Extrême-Nord - 1,5-2,0.

Comme tout calcul approximatif, cette méthode néglige de nombreux facteurs :

• Hauteurs sous plafond. C'est loin d'être le standard de 2,5 mètres partout.
• La chaleur fuit par les ouvertures.
• L'emplacement de la pièce à l'intérieur de la maison ou contre les murs extérieurs.

Toutes les méthodes de calcul donnent de grandes erreurs, de sorte que la puissance thermique est généralement incluse dans le projet avec une certaine marge.

En volume, en tenant compte de facteurs supplémentaires

Une image plus précise donnera une autre méthode de calcul.

• La puissance thermique de 40 watts par mètre cube de volume d'air dans la pièce est prise comme base.
• Les coefficients régionaux s'appliquent également dans ce cas.
• Chaque fenêtre de taille standard ajoute 100 watts à nos calculs. Chaque porte est de 200.
• L'emplacement de la pièce près du mur extérieur donnera, en fonction de son épaisseur et de son matériau, un coefficient de 1,1 à 1,3.
• Une maison privée, dans laquelle en dessous et au-dessus il n'y a pas d'appartements voisins chaleureux, mais une rue, est calculée avec un coefficient de 1,5.

Cependant : et ce calcul sera TRÈS approximatif. Qu'il suffise de dire que dans les maisons privées construites à l'aide de technologies d'économie d'énergie, le projet comprend une puissance de chauffage de 50 à 60 watts par mètre carré. Trop est déterminé par les fuites de chaleur à travers les murs et les plafonds.

Développement d'un projet de système de chauffage

Le dispositif de chauffage, commençant par le système d'introduction et se terminant par des radiateurs de chauffage, est créé immédiatement après la construction du squelette d'un immeuble d'habitation. Bien sûr, à ce moment-là, le projet de chauffage d'un immeuble doit être développé, testé et approuvé.

Et c'est à la première étape que surgissent souvent un certain nombre de difficultés, comme dans l'exécution de tout autre travail très complexe et important. En général, le système de chauffage d'un immeuble à appartements est complexe.

La puissance du système de chauffage peut dépendre de la force du vent dans votre région, du matériau à partir duquel le bâtiment est construit, de l'épaisseur des murs, de la taille des locaux et de nombreux autres facteurs. Même deux appartements identiques, dont l'un est situé à l'angle du bâtiment et l'autre en son centre, nécessitent une approche différente.

Après tout, un vent fort en hiver refroidit rapidement les murs extérieurs, ce qui signifie que la perte de chaleur d'un appartement d'angle sera beaucoup plus élevée.

Par conséquent, ils doivent être compensés en installant des radiateurs de chauffage plus grands. Seuls des spécialistes expérimentés qui savent exactement comment tous les équipements sont disposés et comment ils fonctionnent peuvent prendre en compte toutes les nuances et choisir les meilleures solutions.

Un débutant qui décide de calculer le système de chauffage dans un immeuble sera voué à l'échec dès le début. Et cela conduira non seulement à un dépassement important des ressources, mais mettra également la vie des habitants de la maison en danger.

Système de chauffage centralisé

Personne ne contestera le fait que le système centralisé d'approvisionnement en chaleur des immeubles d'habitation, sous la forme dans laquelle il existe actuellement, c'est un euphémisme, est obsolète.

Ce n'est un secret pour personne que les pertes pendant le transport peuvent atteindre jusqu'à 30% et nous devons payer pour tout cela. Refuser le chauffage central dans un immeuble est une procédure compliquée et fastidieuse, mais d'abord, voyons comment cela fonctionne.

Le chauffage d'un bâtiment à plusieurs étages est une structure d'ingénierie complexe. Il existe tout un ensemble de drains, de distributeurs, de brides qui sont liés à l'unité centrale, appelée unité d'ascenseur, à travers laquelle le chauffage est régulé dans un immeuble.

Schéma de chauffage à deux tubes.

Cela n'a aucun sens maintenant de parler en détail des subtilités du fonctionnement de ce système, puisque les professionnels y sont engagés et qu'un simple profane n'en a tout simplement pas besoin, car rien ne dépend de lui ici. Pour plus de clarté, il est préférable de considérer le schéma de fourniture de chaleur à un appartement.

remplissage par le bas

Comme son nom l'indique, le schéma de distribution avec remplissage par le bas permet l'alimentation en liquide de refroidissement de bas en haut. Chauffage classique d'un immeuble de 5 étages, monté exactement selon ce principe.

En règle générale, l'alimentation et le retour sont installés le long du périmètre du bâtiment et passent au sous-sol. Les colonnes montantes d'alimentation et de retour, dans ce cas, sont un cavalier entre les autoroutes. Il s'agit d'un système fermé qui monte au dernier étage et redescend au sous-sol.

Deux types de mise en bouteille en comparaison.

Bien que ce schéma soit considéré comme le plus simple, sa mise en service est gênante pour les serruriers. Le fait est qu'au sommet de chaque colonne montante, un dispositif de purge d'air, la soi-disant grue Mayevsky, est installé.Avant chaque démarrage, vous devez libérer de l'air, sinon le sas bloquera le système et la colonne montante ne sera pas chauffée.

Important : certains habitants des étages extrêmes tentent de déplacer le purgeur d'air vers les combles pour ne pas croiser à chaque saison les ouvriers du logement et des services communaux. Ce changement peut être coûteux.

Le grenier est une pièce froide et si le chauffage est arrêté pendant une heure en hiver, les tuyaux du grenier gèleront et éclateront.

Un sérieux inconvénient ici est que d'un côté du bâtiment de cinq étages, où passe l'entrée, les batteries sont chaudes et de l'autre côté, elles sont froides. Cela se ressent surtout aux étages inférieurs.

Possibilité de connexion radiateur.

Remplissage supérieur

Le dispositif de chauffage dans le bâtiment de neuf étages est fabriqué sur un principe complètement différent. La ligne d'alimentation, contournant les appartements, est immédiatement amenée à l'étage technique supérieur. Un vase d'expansion, une vanne de purge d'air et un système de vannes sont également basés ici, ce qui permet de couper toute la colonne montante si nécessaire.

Dans ce cas, la chaleur est répartie plus uniformément sur tous les radiateurs de l'appartement, quel que soit leur emplacement. Mais un autre problème se pose ici, le chauffage du premier étage de l'immeuble de neuf étages laisse beaucoup à désirer. Après tout, après avoir traversé tous les étages, le liquide de refroidissement descend déjà à peine chaud, vous ne pouvez y faire face qu'en augmentant le nombre de sections dans le radiateur.

Important : le problème de l'eau gelée sur le sol technique, dans ce cas, n'est pas si aigu. Après tout, la section de la conduite d'alimentation est d'environ 50 mm, et en cas d'accident, il est possible de vidanger complètement l'eau de toute la colonne montante en quelques secondes, il suffit d'ouvrir la bouche d'aération dans le grenier et le vanne au sous-sol

Équilibre de température

Bien sûr, tout le monde sait que le chauffage central dans un immeuble a ses propres normes clairement réglementées. Ainsi, pendant la saison de chauffage, la température dans les pièces ne doit pas descendre en dessous de +20 ºС, dans la salle de bain ou dans la salle de bain combinée +25 ºС.

Chauffage moderne des nouveaux bâtiments.

Compte tenu du fait que la cuisine des maisons anciennes n'a pas une grande quadrature et qu'elle est naturellement chauffée en raison du fonctionnement périodique du poêle, la température minimale autorisée est de +18 ºС.

Important : toutes les données ci-dessus sont valables pour les appartements situés dans la partie centrale du bâtiment. Pour les appartements latéraux, où la plupart des murs sont extérieurs, l'instruction prescrit une augmentation de la température au-dessus de la norme de 2 à 5 ºС

Réglementation de chauffage par région.

Système de chauffage bitube avec câblage supérieur

L'installation d'un système de chauffage à deux tuyaux avec câblage supérieur minimise ou élimine complètement bon nombre des inconvénients ci-dessus. Dans ce cas, les radiateurs sont connectés en parallèle.

Pour son installation, beaucoup plus de matériel est nécessaire, car deux lignes parallèles sont installées. Un liquide de refroidissement chaud circule dans l'un d'eux et un liquide de refroidissement refroidi dans l'autre. Pourquoi ce système de chauffage par débordement est-il préféré pour les maisons privées ? L'un des avantages significatifs est la surface relativement grande de la pièce. Le système à deux tuyaux peut maintenir efficacement un niveau de température confortable dans les maisons d'une superficie totale allant jusqu'à 400 m².

En plus de ce facteur, pour un circuit de chauffage avec remplissage par le haut, les caractéristiques de performance importantes suivantes sont notées :

• Répartition uniforme du liquide de refroidissement chaud sur tous les radiateurs installés ;
• La possibilité d'installer des vannes de régulation non seulement sur la tuyauterie de la batterie, mais également sur des circuits de chauffage séparés ;
• Installation d'un système de chauffage par le sol à eau. Un système de distribution d'eau chaude à collecteur n'est possible qu'avec un chauffage à deux tubes.

Pour organiser le remplissage forcé par le haut dans le système de chauffage, il est nécessaire d'installer des unités supplémentaires - une pompe de circulation et un vase d'expansion à membrane. Ce dernier remplacera le vase d'expansion ouvert. Mais le lieu de son installation sera différent.Les modèles étanches à membrane sont montés sur la ligne de retour et toujours sur la section droite.

L'avantage d'un tel schéma est le respect facultatif de la pente des canalisations, caractéristique de la distribution supérieure et inférieure du chauffage à circulation naturelle. La pression requise sera créée par la pompe de circulation.

Mais un système de chauffage forcé à deux tubes avec un câblage supérieur présente-t-il des inconvénients ? Oui, et l'un d'eux est la dépendance à l'électricité. Lors d'une panne de courant, la pompe de circulation cesse de fonctionner. Avec une grande résistance hydrodynamique, la circulation naturelle du liquide de refroidissement sera difficile. Par conséquent, lors de la conception d'un schéma pour un système de chauffage monotube avec un câblage supérieur, tous les calculs requis doivent être effectués.

Vous devez également tenir compte des caractéristiques d'installation et de fonctionnement suivantes :

• Lorsque la pompe s'arrête, le mouvement inverse du liquide de refroidissement est possible. Par conséquent, dans les zones critiques, il est nécessaire d'installer un clapet anti-retour ;
• Un échauffement excessif du liquide de refroidissement peut entraîner le dépassement de l'indicateur de pression critique. En plus du vase d'expansion, des bouches d'aération sont installées comme mesure de protection supplémentaire;
• Pour augmenter l'efficacité du système de chauffage avec la tuyauterie supérieure, il est nécessaire de prévoir un réapprovisionnement automatique en liquide de refroidissement. Même une légère diminution de la pression en dessous de la normale peut entraîner une diminution du chauffage du radiateur.

La vidéo vous aidera à voir visuellement la différence pour différents schémas de chauffage :

La plupart des systèmes de chauffage des maisons à plusieurs appartements et des maisons privées sont construits selon ce schéma. Quels sont ses avantages et y a-t-il des inconvénients ?

Peut-on installer un système de chauffage à deux tuyaux à faire soi-même?

Convecteur dans un système de chauffage à deux tubes

Types de systèmes de chauffage à circulation gravitaire

Malgré la conception simple d'un système de chauffage à eau avec auto-circulation du liquide de refroidissement, il existe au moins quatre schémas d'installation populaires. Le choix du type de câblage dépend des caractéristiques du bâtiment lui-même et des performances attendues.

Pour déterminer quel schéma fonctionnera, dans chaque cas individuel, il est nécessaire d'effectuer un calcul hydraulique du système, de prendre en compte les caractéristiques de l'unité de chauffage, de calculer le diamètre du tuyau, etc. Vous aurez peut-être besoin de l'aide d'un professionnel pour effectuer les calculs.

Système fermé avec circulation gravitaire

Dans les pays de l'UE, les systèmes fermés sont les plus populaires parmi les autres solutions. En Fédération de Russie, le système n'a pas encore été largement utilisé. Les principes de fonctionnement d'un système de chauffage à eau de type fermé avec circulation sans pompe sont les suivants:

• Lorsqu'il est chauffé, le liquide de refroidissement se dilate, l'eau est déplacée du circuit de chauffage.
• Sous pression, le liquide pénètre dans un vase d'expansion à membrane fermée. La conception du conteneur est une cavité divisée par une membrane en deux parties. La moitié du réservoir est remplie de gaz (la plupart des modèles utilisent de l'azote). La seconde partie reste vide pour le remplissage en liquide de refroidissement.
• Lorsque le liquide est chauffé, une pression suffisante est créée pour pousser à travers la membrane et comprimer l'azote. Après refroidissement, le processus inverse se produit et le gaz expulse l'eau du réservoir.

Sinon, les systèmes de type fermé fonctionnent comme les autres systèmes de chauffage à circulation naturelle. Comme inconvénients, on peut distinguer la dépendance au volume du vase d'expansion. Pour les pièces avec une grande surface chauffée, vous devrez installer un conteneur de grande capacité, ce qui n'est pas toujours conseillé.

Système ouvert avec circulation gravitaire

Le système de chauffage de type ouvert ne diffère du type précédent que par la conception du vase d'expansion. Ce schéma était le plus souvent utilisé dans les bâtiments anciens. Les avantages d'un système ouvert sont la possibilité de fabriquer soi-même des conteneurs à partir de matériaux improvisés.Le réservoir a généralement des dimensions modestes et est installé sur le toit ou sous le plafond du salon.

Le principal inconvénient des structures ouvertes est la pénétration d'air dans les tuyaux et les radiateurs de chauffage, ce qui entraîne une corrosion accrue et une défaillance rapide des éléments chauffants. L'aération du système est également un "invité" fréquent dans les circuits ouverts. Par conséquent, les radiateurs sont installés en biais, les grues Mayevsky sont nécessaires pour purger l'air.

Système monotube avec auto-circulation

Un système horizontal monotube à circulation naturelle a une faible efficacité thermique, il est donc utilisé extrêmement rarement. L'essence du schéma est que le tuyau d'alimentation est connecté en série aux radiateurs. Le liquide de refroidissement chauffé pénètre dans le tuyau de dérivation supérieur de la batterie et est évacué par la sortie inférieure. Après cela, la chaleur pénètre dans l'unité de chauffage suivante et ainsi de suite jusqu'au dernier point. La ligne de retour revient de la dernière batterie à la chaudière.

Cette solution présente plusieurs avantages :

1. Il n'y a pas de canalisation jumelée sous le plafond et au-dessus du niveau du sol.
2. Économisez de l'argent sur l'installation du système.

Les inconvénients d'une telle solution sont évidents. La puissance calorifique des radiateurs de chauffage et l'intensité de leur chauffage diminuent avec l'éloignement de la chaudière. Comme le montre la pratique, un système de chauffage monotube d'une maison à deux étages à circulation naturelle, même si toutes les pentes sont observées et que le bon diamètre de tuyau est sélectionné, est souvent refait (en installant un équipement de pompage).

Système à deux tubes avec auto-circulation

Le système de chauffage à deux tuyaux dans une maison privée à circulation naturelle présente les caractéristiques de conception suivantes:

1. Flux d'alimentation et de retour par des tuyaux séparés.
2. Le tuyau d'alimentation est relié à chaque radiateur par une entrée.
3. La batterie est connectée à la ligne de retour avec le deuxième eye-liner.

Par conséquent, un système de type radiateur à deux tubes offre les avantages suivants :

1. Répartition uniforme de la chaleur.
2. Pas besoin d'ajouter des sections de radiateur pour un meilleur échauffement.
3. Plus facile à régler le système.
4. Le diamètre du circuit d'eau est d'au moins une taille plus petit que dans les schémas monotubes.
5. Absence de règles strictes pour l'installation d'un système à deux tuyaux. De petites déviations concernant les pentes sont autorisées.

Le principal avantage d'un système de chauffage à deux tubes avec câblage inférieur et supérieur est la simplicité et en même temps l'efficacité de la conception, ce qui vous permet de niveler les erreurs commises dans les calculs ou lors des travaux d'installation.

informations générales

Moments de base

L'absence de pompe de circulation et généralement d'éléments mobiles et d'un circuit fermé, dans lequel la quantité de suspensions et de sels minéraux est finie, rend la durée de vie de ce type de système de chauffage très longue. Lors de l'utilisation de tuyaux galvanisés ou en polymère et de radiateurs bimétalliques - au moins un demi-siècle.
La circulation naturelle du chauffage signifie une perte de charge assez faible. Les tuyaux et les réchauffeurs offrent inévitablement une certaine résistance au mouvement du liquide de refroidissement. C'est pourquoi le rayon recommandé du système de chauffage qui nous intéresse est estimé à environ 30 mètres. De toute évidence, cela ne signifie pas qu'avec un rayon de 32 mètres, l'eau gèlera - la frontière est plutôt arbitraire.
L'inertie du système sera assez grande. Plusieurs heures peuvent s'écouler entre l'allumage ou le démarrage de la chaudière et la stabilisation de la température dans toutes les pièces chauffées. Les raisons sont claires: la chaudière devra réchauffer l'échangeur de chaleur, et alors seulement l'eau commencera à circuler, et plutôt lentement.
Toutes les sections horizontales des canalisations sont réalisées avec une pente obligatoire dans le sens du mouvement de l'eau. Il assurera la libre circulation de l'eau de refroidissement par gravité avec une résistance minimale.

Ce qui n'est pas moins important - dans ce cas, tous les bouchons d'air seront expulsés vers le point supérieur du système de chauffage, où le vase d'expansion est monté - scellé, avec un évent ou ouvert.

Tout l'air s'accumulera au sommet.

Autorégulation

Le chauffage domestique à circulation naturelle est un système autorégulateur. Plus il fait froid dans la maison, plus le liquide de refroidissement circule rapidement. Comment ça fonctionne?

Le fait est que la pression de circulation dépend de:

Différences de hauteur entre la chaudière et le chauffe-eau inférieur. Plus la chaudière est basse par rapport au radiateur inférieur, plus l'eau y débordera rapidement par gravité. Le principe des vases communicants, tu te souviens ? Ce paramètre est stable et inchangé pendant le fonctionnement du système de chauffage.

Le schéma montre clairement le principe de fonctionnement du chauffage.

Curieux : c'est pourquoi il est recommandé d'installer la chaudière de chauffage au sous-sol ou le plus bas possible à l'intérieur. Cependant, l'auteur a vu un système de chauffage parfaitement fonctionnel dans lequel l'échangeur de chaleur dans le four du four était sensiblement plus haut que les radiateurs. Le système était pleinement opérationnel.

Différences de densité de l'eau à la sortie de la chaudière et dans la canalisation de retour. Ce qui, bien sûr, est déterminé par la température de l'eau. Et c'est précisément grâce à cette caractéristique que le chauffage naturel devient autorégulateur : dès que la température dans la pièce baisse, les radiateurs se refroidissent.

Avec une baisse de la température du liquide de refroidissement, sa densité augmente et il commence à déplacer rapidement l'eau chauffée de la partie inférieure du circuit.

Taux de circulation

En plus de la pression, le taux de circulation du liquide de refroidissement sera déterminé par un certain nombre d'autres facteurs.

• Diamètre du tuyau de câblage. Plus la section interne du tuyau est petite, plus la résistance qu'il fournira au mouvement du fluide dans celui-ci sera grande. C'est pourquoi, pour le câblage en cas de circulation naturelle, on prend des tuyaux au diamètre délibérément surdimensionné - DN32 - DN40.
• Matériau du tuyau. L'acier (surtout corrodé et recouvert de dépôts) résiste plusieurs fois plus à l'écoulement que, par exemple, un tuyau en polypropylène de même section.
• Le nombre et le rayon des virages. Par conséquent, le câblage principal est mieux fait aussi droit que possible.
• La présence, la quantité et le type de vannes. une variété de rondelles de retenue et de transitions de diamètre de tuyau.

Chaque vanne, chaque coude provoque une perte de charge.

C'est précisément à cause de l'abondance de variables qu'un calcul précis d'un système de chauffage à circulation naturelle est extrêmement rare et donne des résultats très approximatifs. En pratique, il suffit d'utiliser les recommandations déjà données.

Schéma de chauffage de la maison

Il a déjà été dit plus haut que la plupart des maisons modernes dans les villes sont chauffées à l'aide d'un système de chauffage centralisé. C'est-à-dire qu'il existe une centrale thermique dans laquelle (dans la plupart des cas à l'aide de charbon) des chaudières de chauffage chauffent l'eau à une température très élevée. Il fait le plus souvent plus de 100 degrés Celsius !

L'eau est fournie à tous les bâtiments raccordés au réseau de chauffage. Lors du raccordement de la maison à l'installation de chauffage, des vannes d'admission sont installées pour contrôler le processus d'alimentation en eau chaude. Une unité de chauffage y est également reliée, ainsi que plusieurs équipements spécialisés.

schéma du système de chauffage

L'eau peut être fournie à la fois de haut en bas et de bas en haut (lors de l'utilisation d'un système à un tuyau, qui sera discuté ci-dessous), en fonction de l'emplacement des colonnes montantes de chauffage, ou simultanément à tous les appartements (avec un système à deux tuyaux système).

L'eau chaude, pénétrant dans les radiateurs de chauffage, les chauffe jusqu'à la température requise, en fournissant son niveau requis dans chaque pièce. Les dimensions des radiateurs dépendent à la fois de la taille de la pièce et de sa destination. Bien sûr, plus les radiateurs sont grands, plus il fera chaud là où ils sont installés.