Comment organiser le chauffage d'un bâtiment particulier, le propriétaire décide lui-même. Si nous parlons d'un bâtiment résidentiel privé, l'option de chauffage la plus courante est un système fermé à circulation forcée. Par rapport à une structure ouverte, elle présente un certain nombre d'avantages importants.Par conséquent, elle est plus répandue, quelles que soient les dimensions de la structure, son objectif, la complexité de la configuration des contours et les paramètres des composants.
Qu'est-ce qu'un système de chauffage fermé à circulation forcée, quels sont les avantages, quelles sont les caractéristiques d'un tel système - toutes ces questions peuvent trouver une réponse dans cet article.
Système ouvert
Mais avant de considérer ses spécificités, vous devez comprendre la terminologie. C'est en raison de l'ignorance de certaines nuances que les personnes qui n'ont pas de formation professionnelle sont souvent confuses dans les définitions. Le fait est que tout le monde ne comprend pas la différence fondamentale entre un système de chauffage fermé (CL) et un système ouvert (OS).
Le mouvement forcé du liquide de refroidissement (sa circulation) peut être organisé dans les deux. Afin d'éviter la substitution de concepts à l'avenir, vous devez immédiatement répondre à un certain nombre de questions.
Quelle est la différence entre ZS et OS? Tout liquide se dilate lorsqu'il est chauffé. Étant donné que le liquide de refroidissement est de l'eau (moins souvent - antigel ou ses analogues), il est nécessaire de compenser en quelque sorte l'augmentation de la pression dans les tuyaux, sinon la dépressurisation du système ne peut pas être évitée. Pour cela, un vase d'expansion est inclus dans le circuit. Dans l'OS, il est ouvert et la pression est régulée par l'atmosphère.
Système de chauffage fermé
En circuit fermé, il est complètement étanche et sa membrane interne (membrane) est chargée de compenser la dilatation.
Quelle est la signification de la circulation forcée? Le mouvement du liquide ne se produit pas en raison de la différence de pression à la sortie et à l'entrée du générateur de chaleur (comme on dit, par gravité), mais est effectué par une pompe, qui est l'une des parties constitutives du circuit.
En comparant les différents systèmes, on peut voir que chacun présente à la fois des avantages et des inconvénients, bien que le SE à circulation forcée présente beaucoup plus d'avantages. Son inconvénient majeur n'est qu'en un seul - «liaison» à l'industriel / tension. Lorsqu'elle est éteinte, la pompe et la chaudière «se lèvent».
Sur une note! Lors du choix d'une telle option de chauffage, il est nécessaire de prévoir à l'avance comment organiser une alimentation alternative. Par conséquent, l'estimation des coûts doit immédiatement inclure le coût d'achat d'une source d'énergie autonome.
Composition du schéma
Comme vous pouvez le voir sur la figure, ses principales parties sont:
- 1 - générateur de chaleur (chaudière de tout type);
- 6 - réservoir à membrane;
- radiateurs et système de tuyauterie;
- 9 - pompe à eau.
Sur une note! Il est conseillé d'installer la pompe à l'entrée de la chaudière (en bout de ligne). Dans ce cas, il pompera le liquide de refroidissement déjà refroidi, ce qui signifie que la durée de vie du produit augmentera légèrement.
Éléments supplémentaires - vannes, vannes, capteurs (pression, température) et un certain nombre d'autres. La nécessité de leur installation est déterminée par les caractéristiques de conception de la chaudière et les spécificités du circuit à installer (son schéma).
Système de chauffage ouvert
Dans un système d'alimentation en chaleur ouvert, un vase d'expansion est nécessaire, car l'eau chauffée se dilate. Le vase d'expansion sert à recevoir l'excès d'eau pendant l'expansion et à le renvoyer dans le système lorsqu'il se refroidit, ainsi qu'à éliminer l'eau en cas de volume excessif. Le réservoir n'est pas complètement scellé, par conséquent l'eau s'évapore à la suite de quoi il est nécessaire de renouveler constamment son niveau.Un système de chauffage ouvert n'utilise pas de pompe. Le système est assez simple. Se compose de tuyaux, vase d'expansion en acier, radiateurs et chaudière. Des chaudières diesel, à gaz et à combustibles solides sont utilisées, à l'exception des chaudières électriques.
Dans un système de chauffage ouvert, l'eau circule lentement. Par conséquent, pendant le fonctionnement, les tuyaux doivent
se réchauffer progressivement pour éviter de les endommager et de faire bouillir le liquide de refroidissement. Cela peut entraîner une usure prématurée de l'équipement. Si le chauffage n'est pas utilisé en hiver, l'eau du système doit être vidangée, afin d'éviter gel du pipeline.
Pour que la circulation du liquide de refroidissement soit effectuée au niveau requis, il est nécessaire d'installer la chaudière de chauffage à un endroit plus bas du système et à l'endroit le plus élevé pour installer vase d'expansion, par exemple, dans le grenier. En hiver, le vase d'expansion doit être isolé. Lors de l'installation du pipeline dans un système de chauffage ouvert, il est nécessaire d'utiliser un nombre minimum de tours, de raccords et de raccords.
Comment fonctionne le système
Il est facile à comprendre à partir de l'image. Le sens de déplacement du liquide de refroidissement est indiqué par des flèches.
De la sortie de la chaudière, l'eau chauffée à la température requise traverse le système de tuyauterie à travers toutes les batteries installées dans le circuit, leur donnant de l'énergie thermique. Le système étant fermé, le liquide revient. Cette circulation est assurée par la pompe. Dans l'échangeur de chaleur, le caloporteur refroidi est chauffé, et il retourne dans le circuit. Ce processus est continu et tous les paramètres du système sont contrôlés par l'automatisation de la chaudière. En principe, rien de compliqué.
Classification des systèmes d'alimentation en chaleur
Il existe les types de systèmes d'alimentation en chaleur suivants.
En fonction de la quantité de chaleur produite, les types d'alimentation en chaleur centralisés et décentralisés sont classés. Dans les systèmes centralisés, une source d'énergie thermique alimente plusieurs bâtiments. Dans un système décentralisé, chaque bâtiment ou groupe de maisons, des pièces individuelles, produisent de la chaleur indépendamment.
La classification des types d'approvisionnement en chaleur décentralisés les divise en différents, lorsque chaque appartement est chauffé indépendamment et en local - où la source de chaleur chauffe l'ensemble de l'immeuble.
Par la méthode de connexion aux réseaux, les types dépendants et indépendants de systèmes de fourniture de chaleur sont classés. Dépendant - lorsque le liquide de refroidissement (liquide ou vapeur) est chauffé dans la chaufferie et, en passant par le réseau de canalisations, pénètre dans les radiateurs de la pièce chauffée. Indépendant - le liquide du réseau de chauffage traverse l'échangeur de chaleur et chauffe le fluide caloporteur de la maison (le liquide de refroidissement qui se réchauffe dans la chaufferie n'entre pas dans le système de chauffage de la maison).
Selon le procédé du dispositif d'alimentation en eau chaude et de chauffage de l'eau, on distingue les types d'alimentation en chaleur ouverts et fermés.
Système de chauffage ouvert
Dans un circuit d'alimentation en chaleur ouvert, l'eau chauffée dans une chaufferie est utilisée simultanément pour l'alimentation en eau chaude et comme caloporteur pour les appareils de chauffage. La consommation constante d'eau pour les besoins d'alimentation en eau chaude conduit à la nécessité d'un réapprovisionnement régulier du réseau de chaleur. En raison de l'utilisation d'eau dans l'approvisionnement en chaleur chaude, sa température doit être de 65 à 70 degrés. Ce schéma est très dépassé, il était largement utilisé en URSS.
Avantages et inconvénients du chauffage ouvert
Avantages d'un type ouvert d'alimentation en liquide de refroidissement:
- un minimum d'équipement, car l'utilisation d'échangeurs de chaleur n'est pas requise;
- en raison du fait que la température de l'eau est plus basse, les pertes pendant le transport le long des conduites de chauffage sur de longues distances sont moindres que dans un système fermé.
Inconvénients d'un circuit ouvert:
Eau sale.En raison de la grande longueur de la conduite de chauffage, le liquide entrant dans les conduites d'alimentation en eau chaude contient une grande quantité de saleté, de rouille, qu'il recueille sur le chemin de la chaufferie au consommateur. En raison de la longue longueur des conduites d'alimentation en chaleur, l'eau du robinet peut avoir une odeur et une couleur désagréables et peut ne pas être conforme aux normes sanitaires. L'installation de dispositifs de traitement de l'eau dans chaque maison exigera des coûts financiers importants.
La forte demande d'eau chaude aux heures de pointe entraîne une perte de charge notable dans les canalisations. Pour cette raison, il oblige les entreprises fournissant des ressources à installer des pompes de surpression supplémentaires et une automatisation pour contrôler la pression dans le système. Sinon, une baisse de pression entraînera une plus petite quantité de liquide de refroidissement traversant les radiateurs dans les appartements et, par conséquent, une diminution de la température de l'air dans les locaux.
Les fortes pertes de liquide du système thermique obligent à installer des usines de traitement d'eau massives dans les chaufferies, les centrales thermiques et d'autres entreprises de production d'énergie, qui purifient l'eau des rivières des sels et autres impuretés.
Différences entre les systèmes d'approvisionnement en eau ouverts et fermés
Dans un système fermé, contrairement à un système ouvert, le liquide utilisé comme caloporteur circule dans les canalisations sans en sortir. Pour l'approvisionnement en eau chaude, l'eau potable du robinet est utilisée, qui est chauffée par un liquide de refroidissement dans des dispositifs spéciaux (échangeurs de chaleur) installés dans les maisons ou les points de chauffage central. Dans les circuits fermés, la température de l'eau dans la conduite de chauffage varie de 120 à 140 degrés et les pertes de fluide sont absentes ou minimes.
Avantages d'un circuit fermé:
- pour l'alimentation en eau chaude, l'eau du robinet propre est raccordée, contrairement à un circuit ouvert, qui répond à toutes les normes sanitaires et hygiéniques sans impuretés ni odeurs désagréables;
- il n'est pas nécessaire d'installer des pompes et des dispositifs supplémentaires pour le contrôle automatique des paramètres dans les entreprises de fourniture de chaleur, car la pression dans le réseau de chauffage est constante et ne dépend pas de la consommation d'eau chaude;
- il n'est pas nécessaire d'installer des stations d'épuration supplémentaires dans les chaufferies et autres sources de chaleur, car le liquide en circulation est déjà dessalé et contient un minimum d'impuretés;
- effet d'économie d'énergie obtenu en ajustant la température requise de fourniture de chaleur aux points de chaleur, réalisée en mode automatique.
Les inconvénients de ce système de chauffage comprennent un équipement coûteux et une automatisation nécessaire à l'installation de points d'échange d'énergie, où la température de l'eau du robinet de chauffage est régulée.
Le deuxième inconvénient est les températures élevées des caloporteurs dans le réseau de chauffage principal et, par conséquent, les pertes de chaleur élevées. Cet inconvénient a maintenant perdu de sa pertinence en raison de l'utilisation de la technologie d'isolation thermique des tuyaux avec de la mousse de polyuréthane, qui confère la résistance du revêtement isolant et une protection efficace contre les pertes de chaleur.
Variétés d'un système fermé
Étant donné que l'examen des caractéristiques de divers schémas n'est pas directement lié au sujet de l'article, nous ne notons que certaines de leurs principales différences.
Tuyau unique
Comme on peut le voir sur la figure, tous les radiateurs sont inclus dans le circuit séquentiellement (le soi-disant "Leningrad"). L'inconvénient est que la dernière batterie de la chaîne sera nettement plus froide que la première. Par conséquent, ces circuits sont montés dans des bâtiments relativement petits. Un avantage évident est la moindre consommation de matériaux (tout d'abord, les tuyaux).
Deux tuyaux
Ce schéma permet un chauffage plus uniforme de toutes les pièces sans exception. Mais le coût de son installation est légèrement plus élevé.Cependant, c'est précisément un tel dispositif de circuit de chauffage qui est considéré comme le plus acceptable pour une maison privée, surtout s'il a beaucoup de pièces et 2 à 3 étages.
Il existe un certain nombre d'autres caractéristiques des systèmes de type fermé - pour la tuyauterie (verticale, horizontale), l'installation d'un réservoir à membrane (en savoir plus sur l'accumulateur), etc. Mais ce sont déjà des sujets distincts, et ceux qui sont intéressés par une option spécifique pourront se familiariser avec elle sur notre site Web. Nous résumerons ce qui a été dit.
Caractéristiques du routage des tuyaux
Disposition des éléments dans un système à un et deux tuyaux
En fonction de l'emplacement du tuyau principal, de la technologie de connexion des batteries, des colonnes montantes d'alimentation, de la technologie de câblage est sélectionnée.
Méthode monotube
Avec un câblage monotube, un schéma horizontal et vertical est utilisé. La pose de tuyaux horizontalement exclut la régulation de la quantité d'eau, par conséquent, des dérivations sont également utilisées. La disposition verticale de l'autoroute est typique des immeubles de grande hauteur.
Méthode à deux tuyaux
La prise de câblage à deux tuyaux permet de fournir deux lignes à un radiateur - pour fournir de l'eau chaude et éliminer l'eau froide. Les schémas suivants peuvent être mis en œuvre dans un appartement ou une maison:
- gravité - la circulation de l'eau chaude est effectuée de manière naturelle;
- classique - un système sans issue;
- annulaire - le liquide de refroidissement se déplace en cours de route;
- radial - la chaleur est fournie du distributeur aux radiateurs sur une base individuelle.
Le système à deux tuyaux convient au chauffage par le sol, où les circuits de chauffage se voient attribuer le rôle de batteries, et les tuyaux et un peigne avec un mélangeur sont du secteur.
Tuyaux de chauffage
Actuellement, les locaux sont en mauvais état. En raison de l'usure élevée des communications, il est moins coûteux de remplacer les tuyaux des conduites de chauffage par des neufs que de procéder à des réparations permanentes.
Il est impossible de renouveler immédiatement toutes les anciennes communications du pays. Lors de la construction ou de la révision des maisons, de nouveaux tuyaux sont installés pour réduire plusieurs fois les pertes de chaleur. Les tuyaux pour le chauffage des conduites sont fabriqués à l'aide d'une technologie spéciale, remplissant l'espace entre le tuyau en acier situé à l'intérieur et la coque avec de la mousse.
La température du liquide transporté peut atteindre 140 ° C.
L'utilisation de mousse de polyuréthane comme isolation thermique vous permet de mieux conserver la chaleur que les matériaux de protection traditionnels.
Caractéristiques du fonctionnement du système de chauffage forcé
Le circuit de chauffage, dans lequel le combustible circule naturellement, est le plus simple possible. Dans une telle chaîne, le liquide de refroidissement est chauffé dans la chaudière et, conformément aux lois de la thermodynamique, se précipite dans la colonne montante. Ayant atteint les radiateurs, le support dégage une partie de l'énergie thermique, sa température diminue. Sous la pression des doses de chaleur nouvellement arrivées, le combustible refroidi est ramené dans la chaudière pour répéter le cycle.
Un tel schéma élémentaire présente des inconvénients importants, en particulier en association avec un câblage de type monotube:
- La chaleur est répartie de manière inégale: dans les pièces situées à côté d'une source de chaleur (chaudière), la température est plus élevée que dans celles qui en sont plus éloignées.
- Un système à circulation naturelle consomme une quantité importante de matière chauffante, ce qui n'est pas en faveur de sa rationalité. La disposition de la distribution à deux tuyaux permet de neutraliser partiellement ces problèmes.
L'efficacité d'un circuit de chauffage à circulation forcée est due à l'inclusion d'une pompe dans celui-ci. Sa fonction est de faire circuler le carburant le long de la conduite de chauffage à une vitesse plus élevée. La valeur de cet indicateur est directement proportionnelle à la température des pièces chauffées.
La présence d'une pompe de circulation dans l'installation de chauffage lui confère des avantages indéniables:
- rentabilité. Elle est associée à la fois à l'utilisation rationnelle des ressources thermiques et à des coûts financiers raisonnables pour l'achat de tuyaux de petit diamètre;
- ergonomie. La conception légère vous permet de cacher ses éléments dans les murs, sous le sol, etc.
- la possibilité de fonctionner dans des projets de chauffage de toute complexité avec une combinaison différente d'équipements de chauffage. Le système de chauffage peut inclure des radiateurs, des rideaux chauffants et des planchers chauffants. La principale préoccupation lors de la conception d'un système de chauffage à circulation forcée est l'approvisionnement continu en électricité, car c'est l'électricité qui est conçue pour entraîner la pompe. Par conséquent, il est judicieux de prendre en charge une alimentation de secours.
Élaboration d'un schéma d'alimentation en chaleur
Le schéma de fourniture de chaleur est un document d'avant-projet, qui reflète les relations juridiques, les conditions de fonctionnement et de développement du système de fourniture de chaleur pour le quartier urbain, le règlement. À cet égard, la loi fédérale comprend certaines normes.
- pour les colonies sont approuvées par les autorités exécutives ou le gouvernement local, en fonction de la taille de la population.
- Il doit y avoir une seule organisation de fourniture de chaleur pour le territoire correspondant.
- Le diagramme indique les sources d'énergie avec une indication de leurs principaux paramètres (charge, horaires de travail, etc.) et le rayon d'action.
- Les mesures pour le développement du système d'alimentation en chaleur, la conservation de la capacité excédentaire, la création des conditions pour son fonctionnement ininterrompu sont indiquées.
Les installations de fourniture de chaleur sont situées dans les limites de la colonie conformément au schéma approuvé.
Sélection d'une pompe de circulation
Une pompe de qualité pour un système de chauffage à circulation forcée doit répondre aux critères:
- économie d'énergie;
- simplicité et fiabilité de fonctionnement.
Les caractéristiques de puissance sont déterminées par les dimensions de l'espace de vie à chauffer. Par exemple, pour chauffer une superficie de 250 mètres carrés, une pompe de circulation d'une capacité de 3,5 mètres cubes / h et d'une pression de 0,4 atm est nécessaire. De plus, le choix de l'équipement est influencé par les calculs de la conception du système de chauffage. Ceux-ci inclus:
- matériau des tuyaux destinés à l'installation et leur diamètre;
- images totales du circuit;
- le nombre d'appareils de chauffage;
- type de liquide de refroidissement.
L'auto-sélection d'une pompe peut entraîner un certain nombre de difficultés, il est donc préférable de demander conseil à un spécialiste compétent à ce sujet.
La nécessité de respecter la pente des tuyaux
Lors de l'installation d'un système de chauffage avec circulation forcée du liquide de refroidissement, il n'est pas nécessaire de respecter les exigences relatives à la pente des tuyaux. Les conduites de chauffage sont installées en ligne droite ou avec une pente insignifiante par rapport au drain. Cela facilitera la vidange du liquide de refroidissement avant d'effectuer des travaux de réparation ou lorsqu'une situation survient lorsque le système aura un long temps d'arrêt.
Choisir correctement une chaudière de chauffage
fabrique des chaudières adaptées à l'installation dans les deux types de systèmes. Cependant, il existe certaines nuances de choix:
- Pour un système ouvert, il est recommandé de choisir une chaudière fonctionnant au gaz ou au bois. Il doit être placé dans une pièce séparée où le sol est recouvert d'un matériau incombustible.
- En circuit fermé, il est permis d'installer la chaudière sur tout type de combustible - gaz, bois, charbon, diesel. L'option la plus rentable est un appareil à gaz.
Dans les deux cas, le système peut être à simple ou double circuit et être complété par une chaudière pour fournir de l'eau chaude aux résidents.
Chacun des systèmes de chauffage d'une maison privée présente certains avantages et inconvénients à prendre en compte lors du choix de l'équipement. Une installation correcte est une condition préalable au fonctionnement normal du chauffage.
