Systèmes d'eau chaude ouverts et fermés

Classification des systèmes d'alimentation en chaleur

En science, il existe de nombreuses options pour systématiser les communications, en fonction du paramètre étudié. Pour nous, tout d'abord, il est important qu'il y ait un système d'alimentation en chaleur ouvert et fermé. Il peut également être centralisé (au sein d'un quartier, d'un district, d'un établissement ou même d'une région entière) et décentralisé (individuel ou local). Selon la qualité de l'approvisionnement en eau, les systèmes sont divisés en municipaux et industriels. Le nombre total de classifications est beaucoup plus large, mais elles ne s'appliquent pas au sujet à l'étude.

Caractéristiques d'un système ouvert

Il se caractérise par la circulation du liquide de refroidissement obtenu à partir des communications générales. Un système d'alimentation en eau chaude ouvert se produit lorsque de l'eau pénètre dans les batteries par le tuyau principal d'eau chaude. De la même source d'où l'eau chaude va aux robinets des résidents.

Le système est basé sur la circulation naturelle. En raison de phénomènes physiques, l'eau de refroidissement, acquérant une masse importante, déplacera le flux chaud en lui donnant une accélération. Dans certains cas (dans les grands systèmes), la circulation est pompée au moyen de pompes.

Le chauffage de type ouvert est généralement installé dans les immeubles de grande hauteur. Le principal avantage ici est qu'il n'y a pas besoin de mécanismes ou de dispositifs spéciaux pour chauffer le liquide de refroidissement. Pour les ménages privés, un tel système sera inutilement coûteux, car le tuyau de chauffage devra être connecté à un immeuble de grande hauteur ou creuser un trou pour se connecter à l'autoroute.

Principaux avantages

Énumérons les principaux avantages:

• indépendance énergétique et approvisionnement centralisé;
• circulation fluide du support dans le système sans coups de bélier soudains;
• capacité à travailler en cas d'urgence en raison de lignes ECS redondantes.

Cependant, un système de chauffage ouvert n'est pas idéal.

désavantages

Les principaux inconvénients sont:

• perte de chaleur élevée et, par conséquent, coûts inutiles pour le chauffage de l'eau;
• dépendance à l'égard des performances des grandes routes, en cas d'urgence, l'approvisionnement en eau chaude peut s'arrêter dans un grand nombre de maisons;
• la qualité de l'eau diminue en raison de défauts dans les conduites, en particulier des tuyaux rouillés;
• les systèmes ouverts ramifiés nécessitent une surveillance constante et des calculs minutieux des volumes de refoulement, des températures de chauffage et des pressions.

Considérez une alternative.

Erreurs typiques lors de la connexion d'un sèche-serviettes

Connexion inférieure (exemple de conception incorrecte)

Connexion latérale (exemple de conception incorrecte)

Le sèche-serviettes est situé sous la sortie inférieure. Un appareil connecté à une telle violation fonctionne jusqu'à ce qu'une certaine différence de hauteur "sortie inférieure - bas du sèche-serviettes chauffant" soit dépassée, puis la circulation s'arrête.

Il n'est pas souhaitable d'abaisser l'appareil sous les robinets pour deux raisons:

• L'eau qui a refroidi et coulé est emprisonnée par le bas de l'appareil et le tuyau (zone stagnante - du bas du sèche-serviettes chauffant à la sortie inférieure) et est mal repoussée dans la colonne montante, car l'eau chaude plus légère presse dessus.
• Dans les "trous" résultants des tuyaux, la saleté de la colonne montante s'accumule. À l'avenir, avec une eau de mauvaise qualité, vous pouvez obtenir un tuyau obstrué, ainsi qu'une corrosion sous-boue, si le collecteur de saletés tombe sur une section de tuyau métallique ou sur l'appareil lui-même.

Connexion latérale (exemple de conception incorrecte)

Connexion latérale (exemple de conception incorrecte)

Le tube supérieur forme une élévation (au-dessus de la ligne pointillée sur les illustrations), dans laquelle il y a de l'air. La circulation dans l'appareil s'arrête.Théoriquement, le fonctionnement est possible s'il y a une vanne de vidange automatique de l'air au point le plus élevé du tuyau (cependant, elles fuient régulièrement) ou une grue Mayevsky.

Connexion latérale avec dérivation offset (exemple de conception incorrecte)

Connexion latérale avec dérivation rétrécie (exemple de conception incorrecte)

Les performances de la connexion latérale avec une dérivation décalée ou rétrécie et un débit inférieur dépendent du débit de circulation dans la colonne montante.

À un débit de circulation faible ou normal, le dispositif ne fonctionne pas, car la pression dans la branche inférieure due au déplacement / rétrécissement de la dérivation est supérieure à celle de la branche supérieure. La pompe de circulation a tendance à fournir de l'eau par la sortie inférieure, et la "pompe à gravité" à l'intérieur du dispositif a tendance à abaisser l'eau de refroidissement dans le sèche-serviettes. Des flux opposés s'interdisent et la circulation s'arrête.

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Si la colonne montante n'a pas encore été mutilée par les voisins et qu'il y a une puissante pompe de circulation au sous-sol, il arrive que la pompe gagne et une circulation circulaire démarre dans l'appareil. Sur le collecteur de gauche, l'eau chaude monte, à droite, l'eau de refroidissement descend, se mélangeant progressivement à l'eau chaude dans le collecteur de gauche à travers des ponts horizontaux.

La connexion diagonale dans cette situation n'est pas meilleure que la connexion latérale.

Connexion inférieure avec dérivation rétrécie (exemple de conception incorrecte)

L'une des erreurs les plus courantes est qu'il est si tentant de faire passer des tuyaux dans la chape de sol sans l'écaillage fastidieux des murs ...

Un appareil connecté à une telle violation ne peut fonctionner qu'avec un très bon taux de circulation dans la colonne montante. Mais, en règle générale, une telle connexion est inopérante, car la pression de circulation doit d'abord élever l'eau de la fosse dans l'appareil, puis élever l'eau refroidie et plus lourde de la même fosse jusqu'à la sortie de la colonne montante.

De plus, dans les fosses résultantes, la saleté de la colonne montante s'accumule. À l'avenir, avec une eau de faible qualité, des tuyaux obstrués par des boues peuvent être obtenus.

Système ECS fermé

Nécessite son propre chauffage dans l'appartement. Le système ECS sans issue fonctionne sur le principe de la prise d'eau froide d'une canalisation commune, qui passe ensuite par un équipement spécial qui effectue le chauffage. Un système d'eau chaude fermé est une solution plus économique. Le locataire pourra régler indépendamment la température de chauffage.

Quels types d'appareils de chauffage existe-t-il

Les plus courantes sont deux options principales. Considérez certains types d'équipement de chauffage de l'eau.

Appareils de débit

Un exemple de ce type est un chauffe-eau à gaz ordinaire. Le principe de fonctionnement vise le chauffage instantané de l'eau traversant le chauffe-eau. L'inconvénient de travailler avec un tel appareil est dû au fait qu'il doit être allumé chaque fois que vous devez utiliser de l'eau chaude. Dans ce cas, la grue devrait fonctionner à ce moment. Les haut-parleurs modernes s'allument automatiquement, mais la mèche de gaz doit brûler constamment.

Appareils de chauffage

Les réservoirs de stockage deviennent une solution plus économique. Un tel dispositif est plus grand qu'une colonne. Il contient un récipient dans lequel des volumes d'eau sont accumulés et chauffés progressivement à la température souhaitée. Dans le même temps, le chauffage dans le réservoir est maintenu avec une faible consommation d'énergie. L'inconvénient de l'équipement est qu'il faut beaucoup de temps pour atteindre un niveau de température acceptable. Les chaudières sont généralement alimentées à l'électricité.

Un peu d'histoire: les anciens types de sèche-serviettes

Il y a vingt ans, un porte-serviettes chauffant "du développeur" était une colonne montante monolithique pliée sous la forme des lettres P ou M.Le sèche-serviettes servait de boucle de compensation et neutralisait la dilatation thermique linéaire sur la colonne montante.

Sèche-serviettes chauffant en forme de U et M faisant partie de la colonne montante

Nouveau sèche-serviettes, qui fait partie de la colonne montante (correct)

Malgré son aspect disgracieux, ce type présentait des avantages indéniables: il faisait constamment chaud, n'introduisait aucune résistance hydraulique notable et ne permettait en aucun cas aux résidents de perturber le fonctionnement de la colonne montante d'eau chaude.

Cependant, le temps a passé et les locataires de l'ancien parc de logements ont changé l'ancien et laid sèche-serviettes pour un nouveau et brillant.

L'installation était réussie si le diamètre du porte-serviettes chauffant correspondait au diamètre de la colonne montante, et le raccordement était réalisé sans étranglements ni vannes d'arrêt (robinets).

Nouveau sèche-serviettes faisant partie de la colonne montante (incorrect)

Les lecteurs attentifs remarqueront que quatre rétrécissements supplémentaires des raccords utilisés sont apparus dans la colonne montante.

Section interne d'un raccord pour tuyaux métal-polymère

Nouveau sèche-serviettes, qui fait partie de la colonne montante (strictement interdit)

En plus des rétrécissements déjà mentionnés ci-dessus, des vannes d'arrêt ont été ajoutées. Lorsque l'un d'entre eux est fermé dans la colonne montante, la circulation s'arrête complètement, la pression dans les appartements suivant le sens de l'alimentation baisse, la colonne montante se refroidit rapidement en l'absence de soutirage, lorsque vous ouvrez les mélangeurs, vous avez pour vidanger l'eau froide pendant une longue période. Pas la photo la plus agréable, qui promet également une confrontation avec les voisins!

Il est important de se rappeler: l'installation de vannes d'arrêt et de contrôle sur les colonnes montantes est strictement interdite!

Procédure de calcul et de recirculation

Pour que le système ECS soit conçu correctement, il faut garder à l'esprit les points suivants.

1. Le dessin indique les anneaux de circulation. Ils sont fermés au nœud thermique.
2. Il y a 2 pipelines: l'approvisionnement et la circulation.
3. Sur le tronçon le plus long du parcours ECS, des zones de consommation maximale de chaleur en circulation sont notées.
4. Le diamètre des tuyaux ne peut pas être inférieur à 1,5 cm. De plus, ils doivent être de 1 à 2 tailles plus grands que le diamètre de ceux de la section d'alimentation. Ceci est fait pour éviter les poches d'air.

Lors du calcul d'une installation de chauffage, il faut garder à l'esprit qu'un système ouvert ne sera efficace qu'avec une petite distance du point d'admission et avec une ouverture fréquente de la vanne d'alimentation en eau bouillante. Sinon, le consommateur recevra de l'eau refroidie.

Sorties de la colonne montante et du bypass pour sèche-serviettes

Lorsque l'eau chaude est coupée, le sèche-serviettes se refroidit, car la circulation est perturbée, et lorsqu'il est remis en marche, un sas d'air se produit. Seul un installateur de système de chauffage peut réparer le dysfonctionnement. Si ce problème s'applique à tous les appartements d'un immeuble de plusieurs étages. Appelez le plombier. C'est un pilier évident de la société de gestion.

Le circuit sans issue comporte un tuyau d'alimentation en eau chaude sans sortie de retour. Si l'eau n'est pas utilisée pendant une longue période, elle se refroidit. Pour que le sèche-serviettes chauffe, vous devez ouvrir le robinet et vidanger l'eau jusqu'à ce qu'elle soit chaude.

Maintenant, dans les bâtiments à plusieurs étages, ils fabriquent des colonnes montantes de distribution pour l'alimentation en eau chaude de la salle de bain, de la cuisine, pour chauffer un sèche-serviettes. À l'extrémité inférieure, ils sont connectés en un point avec un tuyau d'alimentation en eau chaude.

Les extrémités supérieures sont pontées et coupées dans un tuyau qui fait circuler l'eau réfrigérée vers la chaudière. C'est ce qu'on appelle la ligne de retour. Avec une circulation constante, la température de l'eau dans les deux tuyaux est à peu près la même. Avec ce schéma, le sèche-serviettes peut être inclus à la fois dans le tuyau d'alimentation et dans le tuyau de retour. Il fonctionnera correctement s'il y a circulation d'eau chaude.

Au fil du temps, les développeurs ont commencé à utiliser des technologies plus modernes et au lieu d'une boucle de compensation, ils ont commencé à faire deux branches à partir de la colonne montante pour connecter un sèche-serviettes au choix des résidents eux-mêmes.

Dans ce cas, il y a toujours une dérivation entre les robinets - une section de fermeture d'un tuyau d'un diamètre égal au diamètre de la colonne montante ou d'un pas de moins.

La dérivation au niveau du sèche-serviettes résout plusieurs problèmes:

• 1. Maintenir un taux de circulation normal dans toute la colonne montante d'eau chaude. La circulation forcée dans la colonne montante assure l'approvisionnement en eau chaude uniformément (selon les normes - au moins 60 ° C) dans n'importe quel appartement, à n'importe quel étage, quelle que soit sa distance entre le début de l'alimentation et la colonne montante, l'heure de la journée et le présence ou absence de prise d'eau dans les appartements des locataires.
• 2. Seule une partie du débit total de caloporteur (eau) passe par un sèche-serviettes. Une autre partie passe, économisant plus de chaleur pour les salles de bains suivantes, car une ou deux douzaines de sèche-serviettes peuvent fonctionner à partir d'une seule colonne montante.
• 3. Il est possible d'éteindre complètement le sèche-serviettes ou d'ajuster sa température par les résidents sans conséquences négatives pour le reste des appartements. La possibilité de régulation de la température nécessite l'installation d'une vanne de régulation supplémentaire sur l'une des sorties, car il est impossible de réguler quoi que ce soit avec une vanne à bille.

Mais même ici, il y a un problème: la hauteur des coudes par rapport au sol, la distance entre eux, le diamètre et le type de dérivation ne sont en aucun cas normalisés. Cela conduit à d'énormes problèmes lors de la connexion de sèche-serviettes chauffants, ils seront discutés ci-dessous.

1. Contournement impartial et sans contrainte. Les coudes sont soudés directement sur la colonne montante. Entre les robinets, la géométrie de la colonne montante (c'est le diamètre du tuyau et sa direction) reste inchangée. Vous pouvez souvent entendre "oh, mais je n'ai pas de contournement!" - mais en réalité, le bypass fait simplement partie de la colonne montante.

By-pass non biaisé et sans contrainte (colonne montante galvanisée)

Bypass sans biais et sans contrainte (colonne montante en acier inoxydable)

2. Contournement rétréci impartial. Entre les robinets, le diamètre de la colonne montante est réduit d'une taille standard de tuyau (par exemple, pour une colonne montante de 1 ”, la dérivation est de 3/4”), la colonne montante elle-même reste droite. Peut-être l'option la plus courante, qui, hélas, pose beaucoup de problèmes sous certaines conditions.

Contournement rétréci impartial (colonne montante galvanisée)

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3. Contournement de contournement rétréci ou sans contrainte. Entre les robinets, la section montante est déplacée vers le sèche-serviettes chauffant, et la section décalée peut être davantage rétrécie d'un pas de diamètre. Également une option problématique dans de très nombreux cas.

By-pass décalé sans contrainte (colonne montante galvanisée)

Et voici les coefficients approximatifs de débit d'eau dans le sèche-serviettes pour différentes configurations de dérivation. N'oubliez pas qu'ils ne sont valides que lorsque vous choisissez un schéma de connexion fonctionnant de manière unique parmi les options présentées ci-dessous.

• Bypass décalé: 0,33-0,4.
• Déplacé et en même temps rétréci d'un cran de contournement de diamètre: 0,48-0,52.
• Contournement rétréci impartial: 0,4.

Autrement dit, déplacer le contournement en termes d'efficacité équivaut presque à son rétrécissement.

Utilisation des points de chaleur

Ceci est une pièce séparée. Il doit contenir des centrales thermiques connectées au réseau de chaleur. Les échangeurs de chaleur pour l'alimentation en eau chaude d'un immeuble d'appartements doivent être équipés d'outils de régulation de la consommation, de distribution d'eau chaude dans les appartements et de mise en place de l'équipement lui-même.

Un point de chauffage individuel dans un immeuble d'habitation est généralement situé au sous-sol. Auparavant, le système était installé dans des greniers. En cas de percée, des ruisseaux d'eau bouillante se sont déversés sur la pièce et ont inondé les appartements. Si une urgence survient la nuit, cela peut entraîner des blessures graves, voire la mort.

Une autre option consiste à construire un point de chauffage dans un bâtiment séparé à côté du bâtiment.Le but de l'équipement est de transformer le liquide de refroidissement, de réguler l'approvisionnement en eau chaude ou en chaleur, de répartir la ressource entre les appartements et d'en couper l'alimentation.

Équipement de chauffage de l'eau

Un chauffe-eau standard peut être utilisé pour l'eau chaude sanitaire ou le chauffage. En cas de panne d'équipement, les tarifs des services publics ne seront pas réduits. Les travaux de réparation tomberont également sur les épaules des consommateurs, qui sont obligés de surveiller son bon état.

Composant d'énergie thermique

Il est responsable du chauffage de l'eau froide. Et les compteurs ne sont pas installés sur le composant. Avant de calculer l'énergie thermique pour l'eau chaude sanitaire, les paramètres suivants doivent être pris en compte:

• Tarif ECS;
• les coûts d'exploitation du système;
• le coût de transfert du caloporteur;
• calcul de la perte de chaleur.

Il prend également en compte le paiement de l'approvisionnement en eau ordinaire, qui est calculé sur la base de la consommation (RUB / m3).