Clapet anti-retour pour systèmes de chauffage: types, appareil, principe de fonctionnement

À quoi sert la circulation forcée?

La circulation naturelle du liquide de refroidissement se produit selon les lois physiques: l'eau chauffée ou l'antigel monte jusqu'au point haut du système et, en se refroidissant progressivement, descend, revenant à la chaudière. Pour une circulation réussie, il est nécessaire de maintenir strictement l'angle d'inclinaison des tuyaux droits et de retour. Avec une petite longueur du système dans une maison à un étage, ce n'est pas difficile à faire et la différence de hauteur sera faible.

Pour les grandes maisons et les bâtiments à plusieurs étages. un tel système est le plus souvent inapproprié - il peut former des bouchons d'air, perturber la circulation et, par conséquent, surchauffer le liquide de refroidissement dans la chaudière. Cette situation est dangereuse et peut endommager les composants du système.

Par conséquent, une pompe de circulation est installée dans le tuyau de retour, immédiatement avant d'entrer dans l'échangeur de chaleur de la chaudière, ce qui crée la pression et le taux de circulation d'eau requis dans le système. Dans le même temps, le liquide de refroidissement chauffé est rapidement déchargé dans les appareils de chauffage, la chaudière fonctionne normalement et le microclimat de la maison reste stable.

Schéma: éléments du système de chauffage

• le système fonctionne de manière stable dans des bâtiments de toute longueur et de tout nombre d'étages;
• vous pouvez utiliser des tuyaux d'un diamètre plus petit qu'avec une circulation naturelle, ce qui économise le coût de leur achat;
• il est permis de placer des tuyaux sans pente et de les poser cachés dans le sol;
• les planchers d'eau chaude peuvent être connectés au système de chauffage forcé;
• un régime de température stable prolonge la durée de vie des raccords, des tuyaux et des radiateurs;
• il est possible de régler le chauffage pour chaque pièce.

Inconvénients d'un système de circulation forcée:

• le calcul et l'installation de la pompe sont nécessaires, en la connectant au secteur, ce qui rend le système volatil;
• la pompe fait du bruit pendant le fonctionnement.

Les inconvénients sont résolus avec succès par le placement correct de l'équipement: la pompe est placée dans une pièce séparée de la chaufferie à côté de la chaudière et une source d'alimentation de secours est installée - une batterie ou un générateur.

Bivalve

Pour les systèmes de chauffage avec de grandes sections de tuyaux, un type spécial de vannes a été développé - à deux vantaux. Il est également efficace pour le tuyau d'alimentation et le retour - le principe de fonctionnement sera le même.

Sous réserve du respect des conditions de fonctionnement, les volets du clapet anti-retour sur la conduite de retour chauffage et sur la conduite d'alimentation s'ouvrent librement par la pression du liquide de refroidissement. Lorsque la pression de travail change et que le débit d'eau est incorrect, un axe spécial avec des volets qui y sont attachés ferme la lumière interne du tuyau.

Il convient de noter que cette vanne d'arrêt est la plus fiable, en raison de laquelle elle est demandée dans les systèmes haute pression.

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

Le principe de fonctionnement du chauffage semble simple: l'eau circule dans la canalisation, entraînée par la tête hydrostatique, qui est apparue en raison de la masse différente d'eau chauffée et refroidie. Une telle structure est également appelée gravité ou gravité. La circulation est le mouvement du liquide refroidi dans les batteries et du liquide 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.

Dans les circuits ouverts, il communique directement avec l'environnement 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. Ce qui affecte la tête en circulation

La circulation de l'eau dans la chaudière dépend de la différence de densité entre le liquide chaud et froid et de la différence de hauteur entre la chaudière et le radiateur le plus bas. Ces paramètres sont calculés avant même le démarrage de l'installation du circuit de chauffage. La circulation naturelle se produit parce que la température de retour dans l'installation de chauffage est basse. Le liquide de refroidissement a le temps de se refroidir, se déplace 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 dans les tuyaux.

Schéma de circulation de l'eau de 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 hauts par rapport à la chaudière, plus la hauteur de la colonne de retour refroidie est grande et plus la pression est élevée elle pousse l'eau chauffée vers le haut lorsqu'elle atteint la chaudière.

La densité régule également la pression: plus l'eau s'échauffe, moins sa densité devient 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 de 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 hauteur suffisante du liquide de refroidissement.

À quoi sert une soupape de sécurité?

Certains de ces éléments ont déjà été mentionnés dans la partie introductive de l'article. Tout est simple - avec une augmentation de la température dans le système de chauffage (pendant le fonctionnement de la chaudière), le liquide de refroidissement a tendance à se dilater.

En partie, il réussit - juste à de telles fins, un vase d'expansion est fourni dans n'importe quel système. Et à notre époque, les systèmes ont commencé à être principalement de type fermé, c'est-à-dire avec un vase d'expansion étanche de type membrane ou ballon.

Ces réservoirs ont une chambre à air qui est pré-gonflée avec une certaine pression. Sous l'action du liquide de refroidissement se dilatant dans le volume (et pour cela, c'est le seul moyen de libérer la dilatation), la chambre à air se contracte, la pression à l'intérieur et dans le système dans son ensemble augmente.

Tant le dispositif que le principe de fonctionnement du vase d'expansion d'un système de chauffage fermé ne sont pas particulièrement compliqués.

Avis d'expert: E.V. Afanasyev

Rédacteur en chef du projet Stroyday.ru. Ingénieur.

Avec des paramètres correctement calculés du système de chauffage, un tel lien de compensation est tout à fait suffisant pour maintenir l'équilibre optimal de la température, du volume et de la pression du liquide de refroidissement. De plus, dans les systèmes autonomes, ils ne fonctionnent jamais avec des indicateurs de pression trop élevés. En règle générale, avec une circulation forcée utilisant un équipement de pompage, la pression dans les tuyaux des circuits s'élève rarement au-dessus de la limite de deux atmosphères techniques (2 atm, 2 bar ou 0,2 MPa), et même alors uniquement aux températures maximales du fluide caloporteur. . En conséquence, la chambre à air du vase d'expansion est pré-pompée à environ 1,5 atm.

Dans de tels systèmes, une pression maximale de 3 atmosphères sera largement suffisante et il n'est pas nécessaire de la dépasser. Cela peut nuire à l'intégrité des tuyaux des circuits posés, des nœuds de connexion, des échangeurs de chaleur. Certains radiateurs et convecteurs n'aiment pas la haute pression.

Dans les systèmes de chauffage fermés, la soupape de sécurité fonctionne en «duo» avec un vase d'expansion à membrane.

Si tout est calculé correctement lors de la conception du système, la pression ne doit pas dépasser le seuil qui lui a été fixé. Mais tout se passe, par exemple, une défaillance temporaire du contrôle thermostatique de la chaudière. Ou une percée de la membrane du vase d'expansion, la libération d'air de sa chambre «sèche» due à un dysfonctionnement de la tétine. D'autres problèmes se produisent également. C'est dans de telles conditions que la pression dans le système peut commencer à augmenter de manière incontrôlable, franchir la limite supérieure admissible. À quoi cela mène-t-il parfois - il vaut mieux ne pas le dire ...

Et pour éviter les conséquences, une soupape de sécurité est juste nécessaire. Dès que la pression atteint la marque limite, elle est déclenchée, la vanne s'ouvre et libère l'excès de liquide de refroidissement dans le drain. Ainsi, normaliser le niveau de pression, donner aux propriétaires le temps de mettre le système en ordre, de trouver le dysfonctionnement qui a provoqué l'urgence.

Autrement dit, la vanne est sélectionnée (ou ajustée, si une telle option est fournie) pour la pression maximale admissible du liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage.

La relation étroite entre les paramètres généraux du système de chauffage, le vase d'expansion qui y est installé et la soupape de sécurité peut être bien suivie sur le calculateur en ligne ci-dessous.

Calculatrice pour calculer le volume minimum requis d'un vase d'expansion pour un système de chauffage fermé

Aller aux calculs

Comme vous pouvez le voir, le calcul peut être effectué à la fois pour l'eau et le liquide de refroidissement non givrant. le programme du calculateur prend en compte la différence de dilatation volumétrique de ces liquides à une température moyenne de chauffage allant jusqu'à 75 ÷ 80 ℃.

Encore une nuance. Pour le calcul, vous devez indiquer le volume total du système de chauffage. Vous pouvez, bien sûr, "danser" à partir du pouvoir, mais cela donne une erreur considérable. Les amateurs de précision peuvent se voir conseiller un autre algorithme pour déterminer ce paramètre du système.

Comment calculer le volume total du fluide caloporteur dans le système de chauffage?

La réponse se suggère - pour résumer les volumes de tous les tuyaux et de tous les appareils connectés au circuit, du chat à la dernière batterie. Difficile et encombrant? - rien à craindre si vous utilisez le proposé sur notre portail calculateur pour calculer le volume total du système de chauffage.

Tuyaux pour systèmes de circulation naturelle

Lors du choix du diamètre des tuyaux, non seulement la taille du système et le nombre de radiateurs jouent un rôle, mais également le matériau à partir duquel ils sont fabriqués, ou plutôt la douceur des murs. Pour les systèmes gravitationnels, c'est un paramètre très important. La pire situation est celle des tuyaux métalliques ordinaires: la surface intérieure est rugueuse et après utilisation, elle devient encore plus inégale en raison des processus de corrosion et des dépôts accumulés sur les murs. Par conséquent, ces tuyaux prennent le plus grand diamètre.

Les tuyaux en acier après quelques années peuvent ressembler à ceci

De ce point de vue, le métal-plastique et le polypropylène renforcé sont préférables. Mais dans le métal-plastique, des raccords sont utilisés qui réduisent considérablement la lumière, ce qui peut devenir critique pour les systèmes gravitaires. Par conséquent, le polypropylène renforcé semble plus préférable. Mais ils ont des restrictions sur la température du liquide de refroidissement: la température de fonctionnement est de 70 ° C, le pic est de 95 ° C.Pour les produits en plastique spécial PPS, la température de fonctionnement est de 95 ° C, le pic peut atteindre 110 ° C Ainsi, en fonction de la chaudière et du système dans son ensemble, vous pouvez utiliser ces tuyaux, à condition qu'il s'agisse de produits de marque de qualité, et non de faux. En savoir plus sur les tuyaux en polypropylène ici.

Le métaloplastique et le polypropylène peuvent également être utilisés pour l'installation de systèmes de chauffage

Mais si vous envisagez d'installer une chaudière à combustible solide. alors aucun polypropylène ne peut résister à de telles charges thermiques.Dans ce cas, utilisez toujours de l'acier, ou de l'acier galvanisé et inoxydable sur les joints filetés (ne pas utiliser de soudure lors de l'installation de l'acier inoxydable, car les joints fuient très rapidement)

Le cuivre convient également (il est écrit sur les tuyaux en cuivre ici), mais il a également ses propres caractéristiques et doit être manipulé avec soin: il ne se comportera pas normalement avec tous les liquides de refroidissement, et il vaut mieux ne pas l'utiliser dans un système avec des radiateurs en aluminium (ils s'effondrent rapidement)

Une caractéristique des systèmes à circulation naturelle est qu'ils ne peuvent pas être calculés en raison de la formation d'écoulements turbulents qui ne peuvent pas être calculés. Ils sont conçus sur la base de l'expérience et de normes et de règles moyennées et empiriquement dérivées. Fondamentalement, les règles s'appliquent:

• élever le point d'accélération aussi haut que possible;
• ne rétrécissez pas les tuyaux d'alimentation;
• fournir un nombre suffisant de sections de radiateur.

Ensuite, on en utilise une de plus: de la place de la première branche et chacune des suivantes est conduite avec un tuyau d'un diamètre plus petit d'un pas. Par exemple, un tuyau de 2 pouces part de la chaudière, puis de la première branche 1 ¾, puis 1 ½, etc. La ferraille est collectée d'un diamètre plus petit à un diamètre plus grand.

Il existe plusieurs autres caractéristiques de l'installation de systèmes gravitationnels. Tout d'abord, il est conseillé de fabriquer des tuyaux avec une pente de 1 à 5%, en fonction de la longueur du pipeline. En principe, avec une différence de température et d'altitude suffisante, un câblage horizontal peut également être effectué, l'essentiel est qu'il n'y ait pas de zones à pente négative (inclinée dans la direction opposée), qui, en raison de la formation de bourrages d'air dans celles-ci , bloquera le mouvement du débit d'eau.

Système gravitaire monotube avec distribution verticale sur deux ailes (contours)

La deuxième caractéristique est qu'un vase d'expansion et / ou un évent doit être installé au point le plus élevé du système. Le vase d'expansion peut être ouvert (le système sera également ouvert) ou à membrane (fermé). Lorsqu'il est installé ouvert, il n'est pas nécessaire d'évacuer l'air; il s'accumule au point le plus élevé - dans le réservoir et sort dans l'atmosphère. Lors de l'installation d'un réservoir à membrane, un évent automatique est également nécessaire. Avec un câblage horizontal, les robinets "Mayevsky" sur chacun des radiateurs n'interféreront pas - avec leur aide, il est plus facile d'éliminer tous les bourrages d'air dans la branche.

Variétés d'appareils

Il existe plusieurs types de vannes d'arrêt, et souvent différents types de produits sont installés sur les circuits d'alimentation et de retour. Selon le métal utilisé, le clapet anti-retour peut avoir ses propres caractéristiques.

Les produits en laiton, en fonte et en acier les plus couramment utilisés. De plus, les clapets anti-retour diffèrent par leur conception. Considérons les principales options.

Schéma d'installation des systèmes de chauffage par gravité

La circulation de l'eau dans le système de chauffage ayant lieu sans la participation d'une pompe, pour l'écoulement sans entrave du liquide à travers les autoroutes, celles-ci doivent avoir un diamètre plus grand que dans un circuit où la circulation d'eau est forcée. Le système gravitaire fonctionne en réduisant la résistance que l'eau doit surmonter: plus le tuyau est éloigné de la chaudière, plus il est large.

Le chauffage de l'eau à circulation naturelle peut avoir un câblage supérieur ou inférieur. Lorsqu'un câblage à deux tuyaux est conçu, l'eau chauffée entre directement dans chaque batterie et ne les passe pas alternativement, comme dans un schéma à un tuyau.

Le câblage supérieur, dans lequel le liquide de refroidissement monte d'abord au plafond, puis descend vers les batteries, est le mieux adapté pour effectuer l'installation d'une telle structure. Si la mise en page est prévue pour être inférieure. puis un circuit d'accélération est construit: une différence de hauteur à laquelle l'eau de la chaudière monte d'abord, où, en haut de la canalisation, elle pénètre dans le vase d'expansion, puis elle descend vers les radiateurs de chauffage.

Plus le réchauffeur est situé haut, plus la pression à l'intérieur du pipeline est élevée.Par conséquent, les batteries des étages supérieurs chauffent souvent mieux que celles des étages inférieurs. Par conséquent, si vous effectuez un chauffage à deux tubes à circulation naturelle, les batteries placées au même niveau que la chaudière ou en dessous ne chauffent pas suffisamment.

Pour éviter une telle situation, la chaufferie est profondément enterrée, fournissant une pression suffisamment élevée pour que le liquide de refroidissement passe à travers les tuyaux à la vitesse requise. La chaudière est placée dans un sous-sol, à environ 3 mètres sous le centre de l'élément chauffant le plus bas. Les tuyaux d'eau chaude, au contraire, sont soulevés autant que possible, plaçant un vase d'expansion au point le plus élevé de la structure, puis l'eau du tuyau d'alimentation descend vers les radiateurs.

Variétés d'appareils et leurs domaines d'application

Le choix de l'appareil est dicté par les conditions dans lesquelles il sera utilisé, il dépend du type de réseaux de chaleur et de leur pression interne. Mal sélectionné - le mécanisme peut lui-même provoquer des urgences. Par exemple, une pièce d'insertion, qui est proposée pour être placée à l'intérieur d'un compteur d'eau froide, peut bloquer complètement son courant, avec une pression insuffisante, ou le limiter considérablement. D'autre part, installé à l'entrée d'alimentation en eau, il empêchera la fuite du liquide de refroidissement, tout en maintenant la pression, la pression et la quantité d'eau dans le système.

Clapet anti-retour à gravité pour le chauffage

On l'appelle également soupape de craquage, elle n'est utilisée que dans les systèmes à gravité, étant généralement installée à l'entrée de la chaudière. Il se compose d'un "pétale" en métal qui est étroitement pressé contre le bord au moyen d'un ressort.

Le ressort du clapet anti-retour à gravité est plutôt faible et n'interfère pas avec la circulation naturelle du liquide de refroidissement.

Le ressort d'un tel appareil est plutôt faible et n'interfère pas avec la circulation naturelle du liquide de refroidissement, comme l'option suivante présentée.

Vanne à bille pour chauffage

Il est utilisé moins souvent, car il existe un risque que la bille, qui se déplace à l'intérieur du mécanisme, ouvrant et fermant le flux d'eau, puisse se coincer dans une position, puis l'appareil ne fonctionnera pas correctement.

Cette caractéristique était la raison pour laquelle aujourd'hui le clapet anti-retour à bille n'est pratiquement pas utilisé dans les réseaux de chauffage des maisons privées.

Poupée

Ce produit est utilisé dans les réseaux fonctionnant avec une pompe et disposant également de plusieurs circuits de chauffage actifs. Cela est dû au fait que le ressort situé à l'intérieur du dispositif présente une rigidité élevée, donc une résistance.

À l'intérieur, il y a un disque en métal ou en plastique (le métal est toujours utilisé pour le chauffage), combiné avec une douille sur laquelle un ressort est fixé. Ainsi, lorsqu'une pression adéquate se produit dans le tuyau, la plaque remonte et n'interfère pas avec l'écoulement du liquide de refroidissement. Cependant, dès que la pression chute, l'ouverture se ferme, empêchant la sortie d'eau dans le sens opposé.

Manchon

Tous les produits discutés ci-dessus étaient complètement autonomes et n'obéissaient pas aux influences extérieures, ne fonctionnant que dans un seul sens. Mais dans les cas où il est nécessaire, par exemple, de vidanger le liquide de refroidissement des tuyaux, un dispositif est nécessaire qui permet d'ouvrir le courant de liquide de refroidissement dans la direction opposée - un tel dispositif est un couplage ou une vanne à soupape.

Lorsqu'il est nécessaire de vidanger le liquide de refroidissement des tuyaux, il faut un dispositif permettant d'ouvrir le flux de liquide de refroidissement dans le sens opposé; pour cela, un couplage ou une vanne à vanne est utilisé.

Le choix entre un raccord et une vanne est le plus souvent dû à la pression de service interne du réseau, si elle est élevée, une vanne est utilisée, si elle est moyenne, le couplage suffira.

Types de câblage de système monotube

Dans un système monotube, il n'y a pas de séparation entre un tuyau direct et un tuyau de retour.Les radiateurs sont connectés en série et le liquide de refroidissement qui les traverse se refroidit progressivement et retourne à la chaudière. Cette caractéristique rend le système économique et simple, mais nécessite le réglage du régime de température et le calcul correct de la puissance des radiateurs.

Une version simplifiée d'un système monotube ne convient que pour une petite maison à un étage. Dans ce cas, le tuyau traverse directement tous les radiateurs, sans vannes de régulation de température. En conséquence, les premières batteries le long du parcours du liquide de refroidissement s'avèrent être beaucoup plus chaudes que les dernières.

Cette disposition ne convient pas aux systèmes étendus. après tout, le refroidissement du liquide de refroidissement sera important. Pour eux, un système monotube "Leningradka" est utilisé, dans lequel le tuyau commun a des branches réglables pour chaque radiateur. En conséquence, le liquide de refroidissement dans le tuyau principal est réparti plus uniformément dans toutes les pièces. La disposition d'un système monotube dans les bâtiments à plusieurs étages est divisée en horizontale et verticale.

Routage horizontal

Avec un acheminement horizontal, le tuyau droit monte à l'étage supérieur le long de la colonne montante principale. Un tuyau horizontal en s'étend à chaque étage, passant séquentiellement le long de toutes les batteries de cet étage.
Ils sont combinés dans une colonne montante de ligne de retour et renvoyés à la chaudière ou à la chaudière. Des robinets de contrôle de la température sont situés à chaque étage et des robinets Mayevsky se trouvent sur chaque radiateur. Le câblage horizontal peut être effectué à la fois en continu et selon le système Leningradka.

Disposition verticale

Avec ce type de câblage, le liquide de refroidissement chaud monte vers le plancher supérieur ou le grenier, et à partir de là, le long des colonnes montantes verticales, il traverse tous les étages jusqu'au plus bas. Là, les élévateurs sont combinés en une ligne de retour. Un inconvénient important de ce système est un chauffage inégal sur différents étages, qui ne peut pas être ajusté avec un système à circulation.
Le choix d'un système de câblage pour une maison privée dépend principalement de son agencement. Avec une grande surface de chaque étage et un petit nombre d'étages de la maison, il est préférable de choisir un câblage vertical, afin que vous puissiez obtenir une température plus uniforme dans chaque pièce. Si la zone est petite, il est préférable de choisir une disposition horizontale, car elle est plus facile à réguler. De plus, avec un type de routage horizontal, vous n'avez pas à percer de trous inutiles dans les planchers.

Vidéo: système de chauffage monotube

Le principe de fonctionnement du système à circulation naturelle

Le système de chauffage d'une maison privée à circulation naturelle est populaire en raison des avantages suivants:

• Installation et maintenance simples.
• Pas besoin d'installer des équipements supplémentaires.
• Indépendance énergétique - aucun frais d'électricité supplémentaire n'est requis pendant le fonctionnement. En cas de panne de courant, le système de chauffage continue de fonctionner.

Le principe de fonctionnement du chauffage de l'eau, utilisant la circulation gravitaire, est basé sur des lois physiques. Lorsqu'il est chauffé, la densité et le poids du liquide diminuent, et lorsque le milieu liquide se refroidit, les paramètres reviennent à leur état d'origine.

Dans le même temps, il n'y a pratiquement pas de pression dans le système de chauffage. Dans les formules de génie thermique, un rapport de 1 atm est pris. tous les 10 m de la tête de la colonne d'eau. Le calcul du système de chauffage d'un bâtiment de 2 étages montrera que la pression hydrostatique ne dépasse pas 1 atm. dans les bâtiments d'un étage 0,5-0,7 atm.

Comme le liquide augmente de volume pendant le chauffage, un vase d'expansion est nécessaire pour la circulation naturelle. L'eau traversant le circuit d'eau de la chaudière se réchauffe, ce qui entraîne une augmentation de volume. Le vase d'expansion doit être situé sur l'alimentation en liquide de refroidissement, tout en haut du système de chauffage. La tâche du réservoir tampon est de compenser l'augmentation du volume de liquide.

Un système de chauffage à circulation automatique peut être utilisé dans les maisons privées, ce qui permet les raccordements suivants:

• Raccordement au chauffage par le sol - nécessite l'installation d'une pompe de circulation, uniquement sur le circuit d'eau posé dans le sol. Le reste du système continuera à fonctionner avec une circulation naturelle. Après une panne de courant, la pièce continuera à être chauffée à l'aide de radiateurs installés.
• Travailler avec une chaudière à eau chaude indirecte - le raccordement à un système de circulation naturelle est possible, sans avoir besoin de connecter un équipement de pompage. Pour cela, la chaudière est installée en haut du système, juste en dessous du vase d'expansion à air fermé ou ouvert. Si cela n'est pas possible, la pompe est installée directement sur le réservoir de stockage, en installant en plus un clapet anti-retour pour éviter la recirculation du liquide de refroidissement.

Dans les systèmes à circulation gravitationnelle, le mouvement du liquide de refroidissement est effectué par gravité. En raison de la dilatation naturelle, le liquide chauffé monte dans la section du surpresseur, puis, en pente, «s'écoule» à travers les tuyaux reliés aux radiateurs pour retourner à la chaudière.

Variétés de clapets anti-retour

Il existe des vannes installées à l'aide de raccords et de brides. Certains nécessitent des raccords spéciaux, des soudures. Les mécanismes d'accouplement sont filetés, faciles à connecter, une telle unité est utilisée sur les vannes à disque. Les accouplements sont utilisés pour installer des accessoires dans un appartement ou votre propre maison.

Les vannes à contre-verrouillage diffèrent par leur conception, leurs conditions de fonctionnement et leur fonction.

Il existe des dispositifs d'obturation:

• pétale;
• type de disque;
• variétés de balles.

Balle

Poupée

Pétale

Les structures de bride ont des pièces supplémentaires avec des trous de fixation et sont reliées aux éléments de ligne à l'aide de boulons et d'écrous. La connexion est robuste et est utilisée dans les canalisations de grand diamètre. Les dispositifs à brides sont placés entre les bords des tuyaux, ils sont légers et de petite taille. Les vannes soudées sont installées lorsque le circuit est réglé avec des tuyaux en polypropylène.

Pétale

Variétés de clapets anti-retour à lobes en laiton

Une fine plaque d'acier sert de bloc de culasse et est montée sur une structure articulée pour fournir une position mobile.

Le clapet anti-retour à pétales pour le chauffage est disponible en deux types:

• pivotant ou à un vantail;
• bivalve.

Dans la première variété, il y a une plaque qui tourne autour de la ligne centrale. L'ouvrant s'élève lorsque le liquide de refroidissement se déplace dans une direction donnée. Le trou traversant est fermé par une partie abaissée sur un ressort lors de l'écoulement inverse. Les dispositifs à double vantail sont équipés de deux plaques de verrouillage fixées sur l'axe central et situées dans le passage d'ouverture.

Les espèces de pétales présentent des avantages:

• certaines vannes n'ont pas de ressorts, ces types sont utilisés dans les systèmes gravitationnels naturels (gravité);
• les appareils sont peu coûteux.

L'inconvénient est que le type à double battant empêche l'écoulement du liquide, il n'est donc utilisé que dans les conduites haute pression.

Produits de type disque

Le principe de fonctionnement du clapet anti-retour à champignon dans le système

L'obturateur est réalisé sous la forme d'un disque en métal ou en plastique. L'élément coupe le flux de fluide si le vecteur d'énergie change de direction. Le disque est monté sur un ressort, qui est dans une position comprimée pendant le mouvement vers l'avant. Un changement de direction entraîne un redressement de la pièce et un changement de position du disque de verrouillage. La conception a un joint pour un ajustement serré de l'obturateur, une telle partie élimine complètement les fuites.

Les avantages des vannes à disque pour les systèmes de chauffage domestique:

• les petites dimensions et le faible poids permettent l'utilisation de mécanismes sur des contours de petit diamètre;
• l'appareil ne nécessite pas d'inspection technique et de réparation périodiques;
• l'appareil a un prix bas.

L'inconvénient est l'impossibilité de réparer la soupape à champignon, un remplacement est donc nécessaire. Le mécanisme crée une résistance à l'écoulement et n'est pas utilisé dans les applications de pompe géothermique. Des sédiments salins se déposent sur le disque, l'appareil cesse de fonctionner.

Lorsqu'il est fermé, un clapet de chauffage standard crée un coup de bélier dans le système. Des vannes à disque avec un mécanisme de fermeture en douceur ont été développées, ce qui a un coût plus élevé.

Vannes à bille

Le principe de fonctionnement du clapet anti-retour à bille

Le mécanisme d'obturation est réalisé sous la forme d'une bille en aluminium ou en d'autres métaux. L'élément est recouvert de caoutchouc pour une durée de vie plus longue. La bille monte lorsque le débit d'eau se déplace dans le bon sens et se trouve en haut de la vanne. Le vecteur d'énergie ne circule pas dans la direction opposée, car l'élément descend et bloque le trou.

Avantages des vannes à bille:

• la structure fonctionne de manière fiable, car la structure ne permet pas de frotter et de déplacer les pièces;
• il y a un couvercle en haut du mécanisme pour l'inspection ou la réparation;
• l'appareil ne crée pas de coup de bélier dans le système lorsque la balle se déplace.

Les inconvénients comprennent un grand diamètre, en raison duquel les vannes à bille sont utilisées dans les autoroutes de diamètres importants, et le raccordement aux réseaux de chauffage domestique n'est pas toujours approprié.

Augmentation des températures

Un autre facteur est la différence entre la densité de l'eau froide et de l'eau chaude. Notons le fait suivant - le chauffage à circulation naturelle appartient au type autorégulateur. Ainsi, si la température du chauffage de l'eau est augmentée, alors son débit change et la tête de circulation devient plus élevée.

Un fort chauffage du liquide contribue à une circulation beaucoup plus rapide. Mais cela ne se produit que dans une chambre froide: lorsque la température de l'air à l'intérieur atteint un certain seuil, les batteries se refroidissent beaucoup plus lentement.

La densité de l'eau chauffée dans la chaudière et de l'eau déjà entrée dans les radiateurs sera pratiquement égale. La tête diminuera, la circulation rapide de l'eau sera remplacée par une circulation mesurée dans le système.

Dès que la température des locaux d'une maison privée redescend à un certain niveau, cela servira de signal pour augmenter la pression. Le système essaiera d'égaliser les conditions de température. Pour ce faire, vous devrez redémarrer le processus de circulation rapide. C'est de là que vient la capacité d'autorégulation.

En bref, la règle est la suivante: un changement unique de température et de volume d'eau vous permet d'obtenir la puissance calorifique requise à partir de batteries pour chauffer les pièces.

En conséquence, des conditions de température confortables sont maintenues.

Schéma d'action

Le système de chauffage à eau chaude comprend une chaudière (chauffe-eau), des canalisations de retour et d'alimentation, ainsi que des équipements de chauffage, un vase d'expansion et une soupape de sécurité. Le liquide chauffe jusqu'à la température souhaitée dans la chaudière et monte dans le tuyau d'alimentation et les colonnes montantes en raison de la dilatation.

De là, il entre dans les équipements de chauffage - batteries et radiateurs, auxquels il dégage une partie de la chaleur. Ensuite, le tuyau de retour dirige l'eau vers la chaudière, où elle se réchauffe à nouveau jusqu'à la température réglée. Le cycle se répète tant que le système est opérationnel.

Il est important de se rappeler que les tuyaux horizontaux sont montés avec une pente par rapport au mouvement de l'environnement de travail.

Conception du chauffage à circulation forcée

Schéma détaillé de chauffage domestique

La tâche principale de l'installation indépendante de chauffage à eau avec une pompe de circulation est d'élaborer le schéma correct. Pour ce faire, vous avez besoin d'un plan de maison sur lequel l'emplacement des tuyaux, des radiateurs, des vannes et des groupes de sécurité est appliqué.

Calcul du système

Au stade de l'élaboration des schémas, il est nécessaire de calculer correctement les paramètres de la pompe pour le système de chauffage forcé d'une maison privée. Pour ce faire, vous pouvez utiliser des programmes spéciaux ou effectuer vous-même les calculs. Il existe un certain nombre de formules simples pour vous aider à calculer:

Où Рн est la puissance nominale de la pompe, kW, р est la densité du liquide de refroidissement, pour l'eau cet indicateur est de 0,998 g / cm³, Q est le niveau de consommation de liquide de refroidissement, l, N est la pression requise, m.

Exemple de programme pour le calcul du chauffage

Pour calculer l'indicateur de pression dans le système de chauffage forcé d'une maison, il est nécessaire de connaître la résistance totale du pipeline et de l'approvisionnement en chaleur dans son ensemble. Hélas, il est presque impossible de le faire soi-même. Pour ce faire, vous devez utiliser des progiciels spéciaux.

Après avoir calculé la résistance de la canalisation dans un système de chauffage à eau chaude avec circulation, vous pouvez calculer l'indicateur de pression requis à l'aide de la formule suivante:

Où H est la tête calculée, m, R est la résistance du pipeline, L est la longueur de la plus grande section droite du pipeline, m, ZF est le coefficient, qui est généralement de 2,2.

Sur la base des résultats obtenus, le modèle optimal de la pompe de circulation est sélectionné.

Si les indicateurs de puissance de pompe calculés pour un système de chauffage à circulation forcée auto-installé sont grands, il est recommandé d'acheter des modèles appariés.

Installation de chauffage avec circulation

Exemple d'installation dissimulée de chauffage par capteur

Sur la base des données calculées, des tuyaux du diamètre requis sont sélectionnés, ainsi que des vannes d'arrêt. Cependant, le schéma ne montre pas la manière d'installer le coffre. Les pipelines peuvent être installés de manière cachée ou ouverte. Il est recommandé d'utiliser le premier uniquement en toute confiance dans la fiabilité de l'ensemble du système de chauffage d'un chalet privé à circulation forcée.

Il ne faut pas oublier que la qualité des composants du système déterminera ses performances et ses performances. Cela est particulièrement vrai pour le matériau de fabrication des tuyaux et des vannes. De plus, pour un système de chauffage bi-tube à circulation forcée, il est recommandé de tenir compte des conseils de professionnels:

• Installation d'une alimentation électrique de secours pour la pompe de circulation en cas de panne de courant;
• Lors de l'utilisation de l'antigel comme liquide de refroidissement, vérifiez sa compatibilité avec les matériaux de fabrication des tuyaux, des radiateurs et de la chaudière;
• Selon le schéma de chauffage d'une maison à circulation forcée, la chaudière doit être située au point le plus bas du système;
• En plus de la puissance de la pompe, il est nécessaire de calculer le vase d'expansion.

La technologie d'installation de chauffage à circulation n'est pas différente de la norme

Il est important de prendre en compte les caractéristiques de la maison de contour - le matériau de fabrication des murs, ses pertes de chaleur. Ce dernier affecte directement la puissance de l'ensemble du système.

L'analyse des paramètres des systèmes de chauffage à circulation forcée aidera à se forger une opinion objective à ce sujet:

Qu'est-ce que le PVC-U?

Le polychlorure de vinyle solide non plastifié (PVC-U), autrement appelé plastique vinylique, est étiqueté PVC-U. Il est produit sans l'utilisation de plastifiants, sa densité est donc de 1,35-1,43 t / m3 et sa conductivité thermique de 0,147 W / m ° C. Autres propriétés techniques du PVC-U:

• Le niveau le plus élevé de résistance à la traction à 23 ° C est de 53 MN / m2.
• Résistance temporaire - 45 MPa.
• L'indice d'élasticité est de 3060 MPa.
• Le travail spécifique de rupture est de 55 MN / m2.
• Le poids spécifique est de 1,41 g / cm3.
• Adoucit à 77 ° C
• Chaleur spécifique - 0,84-2,1 J / g.

Le PVC-U est idéal pour la fabrication de produits qui seront utilisés dans le transport de liquides avec des températures de 1 à 60 ° C (strictement déconseillé pour une utilisation à des températures supérieures à 65 ° C). En raison de ses propriétés diélectriques, il est toujours activement utilisé dans l'isolation des parties conductrices des équipements.

Types de tuyaux en PVC-U:

1. Pour alimentation en eau sous pression. Produits gris monocouche, principalement avec installation de prise.
2. Pour enlèvement externe. Produits à trois couches peints dans une teinte rouge, également avec la méthode de montage de la douille.
3. Pour les puits. Tuyaux bleus monolithiques avec méthode d'installation filetée.

Portée des tuyaux en polychlorure de vinyle non plastifié

Les domaines d'utilisation de ces tuyaux et raccords sont très polyvalents. Ils peuvent être utilisés non seulement pour l'approvisionnement en eau, l'assainissement, le traitement de l'eau et la purification de l'eau, mais également pour la construction de serres, d'irrigation, de puits, de piscines. Ils sont également choisis lors de la création de la production d'acides, de pâtes et papiers, de boissons, d'engrais. Tout dépend de leur résistance unique aux sels, alcalis, acides, solvants et autres substances chimiquement actives. En raison de la résistance hydraulique minimale et de la facilité d'installation, les tuyaux en PVC-U sont également utilisés dans les industries de la production galvanique, du raffinage du pétrole, de la métallurgie et du charbon. Les adhésifs étant absolument respectueux de l'environnement, ils conviennent pour travailler avec des tuyaux à travers lesquels circule de l'eau potable (systèmes d'alimentation en eau potable et de traitement de l'eau).

Les consommateurs choisissent les produits PVC-U pour:

• Étanchéité garantie à 100%.
• Compatible avec d'autres tuyaux.
• Résistance à toutes les influences agressives, y compris la corrosion et la pourriture.
• Durée de vie de plus de 50 ans.
• Possibilité de placement, à la fois à l'extérieur et à l'intérieur.

Ce que c'est

Si un système à circulation forcée nécessite une différence de pression créée par une pompe de circulation ou fourni avec un raccordement à une conduite de chauffage, alors l'image est différente. Le chauffage par circulation naturelle utilise un simple effet physique - l'expansion du liquide lorsqu'il est chauffé.

Si nous ignorons les subtilités techniques, le schéma de base du travail est le suivant:

• La chaudière chauffe une certaine quantité d'eau. Donc, bien sûr, il se dilate et, en raison de la densité plus faible, est déplacé vers le haut par la masse plus froide du liquide de refroidissement.
• Après avoir atteint le point haut du système de chauffage, l'eau, se refroidissant progressivement, trace un cercle autour du système de chauffage par gravité et retourne à la chaudière. En même temps, il dégage de la chaleur vers les appareils de chauffage et au moment où il est à nouveau à l'échangeur de chaleur, il a une densité plus élevée qu'au début. Ensuite, le cycle est répété.

Utile: bien entendu, rien ne vous empêche d'inclure une pompe de circulation dans le circuit. En mode normal, il fournira une circulation d'eau plus rapide et un chauffage uniforme, et en l'absence d'électricité, le système de chauffage fonctionnera avec une circulation naturelle.

Fonctionnement de la pompe dans un système de circulation naturelle.

La photo montre comment le problème de l'interaction entre la pompe et le système de circulation naturelle est résolu. Lorsque la pompe est en marche, le clapet anti-retour est activé et toute l'eau s'écoule à travers la pompe. Cela vaut la peine de l'éteindre - la vanne s'ouvre et l'eau circule à travers le tuyau plus épais en raison de la dilatation thermique.

Où est installé dans le système de chauffage

Le but général d'un clapet anti-retour est de permettre au débit du liquide de refroidissement de s'écouler dans une direction et de l'empêcher de reculer. Aucune alimentation électrique ou aucune autre condition n'est requise pour le fonctionnement, ils fonctionnent à partir du mouvement de liquides. Un clapet anti-retour est installé pour le chauffage dans toutes les positions où des circuits à contre-courant et parasites sont possibles.

Dans un système de chauffage à plusieurs branches, un clapet anti-retour est placé sur le tuyau de retour. Cela empêche la pompe de "pousser" le débit dans la direction opposée.

Les mêmes appareils sont placés dans les systèmes d'alimentation en eau froide et chaude. Conçus pour le chauffage se distinguent par le fait que les matériaux utilisés tolèrent une exposition à long terme à des températures élevées. S'il y a des joints en caoutchouc, un caoutchouc résistant à la chaleur est utilisé. Il en va de même pour les pièces en plastique.

Parlant spécifiquement des systèmes de chauffage (CO), le clapet anti-retour est installé:

• Vers une dérivation avec une pompe de circulation dans la tuyauterie d'une chaudière à combustible solide - pour assurer le fonctionnement du système en mode gravitaire (avec circulation naturelle). Dans ce cas, les modèles avec la résistance la plus faible sont installés, qui fonctionnent facilement et rapidement - immédiatement lorsque le flux de la circulation naturelle apparaît. La fonction de la vanne, dans ce cas, n'est pas de contourner le fluide caloporteur lorsque la pompe est en marche.
• Sur le tuyau de retour lors de l'installation d'une chaudière à chauffage indirect. Pourquoi installer un clapet anti-retour dans ce cas? Afin d'exclure le passage du liquide de refroidissement en sens inverse lors du fonctionnement de la pompe de circulation.
• Avec un système de chauffage ramifié (par exemple, sur plusieurs étages), sur chaque branche. Ces clapets anti-retour ne permettent pas au liquide de refroidissement de "tirer" si l'une des branches est désactivée (lors de l'utilisation d'une pompe de circulation).
• Sur la ligne d'appoint du système avec de l'eau froide. Ici, en plus de la vanne d'arrêt, l'inverse est également nécessaire. Étant donné que parfois la pression dans l'alimentation en eau est inférieure à celle du système de chauffage. Ensuite, en ouvrant le robinet pour alimenter le système, sans clapet anti-retour, le liquide de refroidissement «va» dans le système d'alimentation en eau.

Vérifier le symbole de la soupape dans le diagramme

Dans les schémas, un clapet anti-retour est indiqué par deux triangles dirigés avec leurs sommets l'un vers l'autre. L'un des triangles est rempli. L'emplacement d'installation dans la succursale est presque n'importe lequel. L'essentiel est de l'avoir. Le sens d'écoulement est indiqué par une flèche sur le corps. Dans cette direction, le liquide de refroidissement passe. Au contraire, il se chevauche. Lors de l'installation, suivez attentivement la flèche (vous pouvez toujours vous concentrer sur l'élément de verrouillage).

Chaudière pour systèmes gravitaires

Étant donné que de tels systèmes sont principalement nécessaires pour un appareil de chauffage indépendant de l'électricité, les chaudières doivent également fonctionner sans utilisation d'électricité. Il peut s'agir de toutes les unités non automatisées, à l'exception des unités à granulés et électriques.

Le plus souvent, les chaudières à combustible solide fonctionnent dans des systèmes à circulation naturelle. Ils sont tous bons, mais dans de nombreux modèles, le carburant se consume rapidement. Et s'il y a de fortes gelées à l'extérieur de la fenêtre et que la maison n'est pas suffisamment isolée, alors pour maintenir une température acceptable la nuit, vous devez vous lever et jeter du carburant. Cette situation est particulièrement courante lorsque du bois de chauffage est utilisé. La solution consiste à acheter une chaudière à combustion longue (non volatile, bien sûr). Par exemple, dans les chaudières à combustible solide lituaniennes Stropuva, ​​dans certaines conditions, le bois de chauffage brûle jusqu'à 30 heures et le charbon (anthracite) jusqu'à plusieurs jours. Les caractéristiques des chaudières Sandle sont légèrement pires: le temps de combustion minimum pour le bois de chauffage est de 7 heures, pour le charbon - 34 heures. La société allemande Buderus, la société tchèque Viadrus et la société polono-ukrainienne Wikchlach, ainsi que la société russe Ogonyok, ont des chaudières sans automatisation ni pompes.

Chaudière à combustion longue non volatile Stropuva

Il existe des chaudières à gaz non volatiles de fabrication russe, par exemple "Conord". qui sont produits à Rostov-sur-le-Don. Ils peuvent être utilisés dans les systèmes de circulation naturelle. La même usine produit des chaudières universelles non volatiles "Don", qui conviennent également pour un fonctionnement sans électricité. Les chaudières à gaz au sol de la société italienne Bertta - modèle Novella Autonom et certaines autres unités de fabricants européens et asiatiques fonctionnent dans des systèmes à circulation naturelle.

La deuxième façon, qui aidera à augmenter le temps entre les foyers, est d'augmenter l'inertie du système. Pour cela, des accumulateurs de chaleur (TA) sont installés. Ils fonctionnent bien avec les chaudières à combustible solide, qui n'ont pas la capacité de réguler l'intensité de la combustion: l'excès de chaleur est détourné vers un accumulateur de chaleur, dans lequel l'énergie est accumulée et consommée lorsque le liquide de refroidissement du système principal se refroidit.Le raccordement d'un tel appareil a ses propres caractéristiques: il doit être situé sur la canalisation d'alimentation en bas. De plus, pour une extraction efficace de la chaleur et un fonctionnement normal, il est aussi proche que possible de la chaudière. Cependant, cette solution est loin d'être la meilleure pour les systèmes gravitationnels. Ils passent assez lentement en mode de circulation normal, mais ils s'autorégulent: plus il fait froid dans la pièce, plus le liquide de refroidissement se refroidit en passant à travers les radiateurs. Plus la différence de température est grande, plus la différence de densité est obtenue et plus le liquide de refroidissement se déplace rapidement. Et le TA installé rend le chauffage plus inertiel, et il faut beaucoup plus de temps et de carburant pour accélérer. Certes, la chaleur se dégage plus longtemps. En général, c'est à vous de décider.

Pour stabiliser la température dans le système, un accumulateur de chaleur est installé

À peu près les mêmes problèmes avec le chauffage par poêle à circulation naturelle. Ici, le rôle de l'accumulateur de chaleur est joué par le groupe de fours lui-même et il nécessite également beaucoup d'énergie (carburant) pour accélérer le système. Mais dans le cas de l'utilisation de TA, il est généralement prévu la possibilité de l'exclure, et dans le cas d'un four, cela n'est pas réaliste.

Options pour travailler les schémas de câblage

Les systèmes de chauffage sont très diversifiés et la présence d'un clapet anti-retour n'est pas du tout requise. Considérons plusieurs cas où son installation est nécessaire. Tout d'abord, un clapet anti-retour doit être installé sur chacun des circuits individuels en circuit fermé, à condition qu'ils soient équipés de pompes de circulation.

Certains artisans recommandent fortement d'installer un clapet anti-retour à ressort devant le tuyau d'entrée de la seule pompe de circulation dans un système à circuit unique. Ils motivent leurs conseils par le fait que de cette manière les équipements de pompage peuvent être protégés des coups de bélier.

Ce n'est en aucun cas vrai. Premièrement, l'installation d'un clapet anti-retour dans un système à un seul circuit n'est guère justifiée. Deuxièmement, il est toujours installé après la pompe de circulation, sinon l'utilisation de l'appareil perd tout son sens.

Pour les systèmes multi-circuits, un dispositif d'arrêt à action inverse est essentiel. Par exemple, lorsque deux chaudières sont utilisées pour le chauffage, les combustibles électriques et solides, ou tout autre.

Lorsque l'une des pompes de circulation est arrêtée, la pression dans la canalisation changera inévitablement et un soi-disant écoulement parasite apparaîtra, qui se déplacera dans un petit cercle, ce qui menace des problèmes. Il est impossible de se passer de vannes d'arrêt ici.

Une situation similaire se produit lors de l'utilisation d'une chaudière à chauffage indirect. Surtout si l'équipement dispose d'une pompe séparée, s'il n'y a pas de réservoir tampon, de flèche hydraulique ou de peigne de distribution.

Ici aussi, il y a une forte probabilité d'un écoulement parasite, pour couper quel clapet anti-retour est nécessaire, qui est utilisé spécifiquement pour aménager une branche avec une chaudière.

Il est obligatoire d'utiliser des vannes d'arrêt dans les systèmes avec une dérivation. De tels schémas sont généralement utilisés lors de la conversion d'un schéma de circulation de fluide gravitationnelle en circulation forcée.

Dans ce cas, la vanne est placée sur la dérivation parallèlement à l'équipement de pompage de circulation. On suppose que le mode de fonctionnement principal sera forcé. Mais lorsque la pompe est éteinte en raison d'un manque d'électricité ou d'une panne, le système bascule automatiquement en circulation naturelle.

Cela se produira de la manière suivante: la pompe arrête de fournir le liquide de refroidissement, l'unité de commande du clapet anti-retour cesse de subir de la pression et se ferme.

Ensuite, le mouvement de convection du liquide le long de la ligne principale est repris. Ce processus se poursuivra jusqu'à ce que la pompe commence à fonctionner. De plus, les experts suggèrent d'installer un clapet anti-retour sur la canalisation d'appoint.Ceci est facultatif, mais hautement souhaitable, car cela évite de vider le système de chauffage pour diverses raisons.

Par exemple, le propriétaire a ouvert une vanne sur la conduite d'appoint pour augmenter la pression dans le système. Si, par une coïncidence désagréable, à ce moment, l'alimentation en eau est coupée, le liquide de refroidissement expulse simplement le reste de l'eau froide et entre dans la canalisation. En conséquence, le système de chauffage restera sans liquide, la pression à l'intérieur diminuera fortement et la chaudière s'arrêtera.

Dans les schémas ci-dessus, il est important d'utiliser les bonnes vannes. Pour couper les flux parasites entre les circuits adjacents, il est conseillé d'installer des dispositifs à disques ou à pétales. Dans ce cas, la résistance hydraulique sera plus faible pour la dernière option, ce qui doit être pris en compte lors du choix.

Pour l'agencement de l'ensemble de dérivation, il est préférable de choisir une vanne à bille. Cela est dû au fait qu'il donne une résistance presque nulle. Une vanne à disque peut être installée dans la conduite d'appoint. Ce devrait être un modèle avec une pression de travail assez élevée.

Ainsi, le clapet anti-retour peut ne pas être installé dans tous les systèmes de chauffage. Il est obligatoirement utilisé lors de l'aménagement de tous types de dérivations pour chaudières et radiateurs, ainsi qu'aux points de dérivation des canalisations.

Des lois de la physique

Supposons que dans les radiateurs et une chaudière, la température du liquide change par sauts le long des axes centraux: les parties supérieures contiennent du liquide chaud et les inférieures contiennent du liquide froid.

L'eau chaude est moins dense, ce qui réduit son poids par rapport à l'eau froide. En conséquence, le système de chauffage se compose de deux vases communicants, fermés l'un avec l'autre, dans lesquels le liquide se déplace de haut en bas.

Un pilier haut, formé par de l'eau refroidie avec un poids important, en atteignant les radiateurs, pousse le pilier bas. En conséquence, le liquide chaud est poussé et la circulation se produit.

Types de systèmes de chauffage à circulation par gravité

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. Une aide professionnelle peut être nécessaire lors de l'exécution des calculs.

Système fermé avec circulation gravitaire

Dans les pays de l'UE, les systèmes fermés sont les solutions les plus populaires parmi d'autres. Dans la 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 une circulation sans pompe sont les suivants:

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

Sinon, les systèmes de type fermé fonctionnent comme les autres systèmes de chauffage à circulation naturelle. Les inconvénients sont la dépendance au volume du vase d'expansion. Pour les pièces avec une grande surface chauffée, vous devrez installer un conteneur spacieux, 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 plus anciens. Les avantages d'un système ouvert sont la possibilité de fabriquer indépendamment des conteneurs à partir de déchets. Le réservoir a généralement une taille modeste et est installé sur le toit ou sous le plafond du salon.

Le principal inconvénient des structures ouvertes est l'entrée 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 de type ouvert. Par conséquent, les radiateurs sont installés à un angle; les robinets Mayevsky sont nécessaires pour purger l'air.

Système monotube avec auto-circulation

Cette solution présente plusieurs avantages:

1. Il n'y a aucune paire de tuyaux sous le plafond et au-dessus du niveau du sol.
2. Les fonds sont économisés lors de l'installation du système.

Les inconvénients de cette solution sont évidents. Le transfert de chaleur 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 avec circulation naturelle, même si toutes les pentes sont observées et le bon diamètre de tuyau est sélectionné, est souvent modifié (en installant un équipement de pompage).

Système à deux tuyaux à circulation automatique

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

1. L'alimentation et le retour passent par des tuyaux différents.
2. La ligne d'alimentation est connectée à chaque radiateur via une branche d'entrée.
3. La deuxième ligne relie la batterie à la ligne de retour.

En conséquence, 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 chauffage.
3. Il est plus facile d'ajuster le système.
4. Le diamètre du circuit d'eau est au moins une taille plus petit que dans les circuits monotube.
5. Absence de règles strictes pour l'installation d'un système à deux tuyaux. De petits écarts par rapport aux pentes sont autorisés.

Le principal avantage d'un système de chauffage à deux tuyaux avec câblage inférieur et supérieur est la simplicité et, en même temps, l'efficacité de la conception, qui permet de neutraliser les erreurs de calcul ou lors des travaux d'installation.

Comment fonctionne l'appareil

Une vanne d'air (ou plusieurs) est installée dans le système de chauffage, aux endroits les plus susceptibles d'accumuler des bulles d'air. Cela empêche la formation d'une grande congestion, le chauffage fonctionne sans à-coups.

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Grue Mayevsky

Ces appareils ont été nommés d'après le nom de leur développeur. La grue Mayevsky a un filetage et des dimensions pour un tuyau d'un diamètre de 15 mm ou 20 mm. Il est organisé simplement:

• Dans le corps du corps de vanne, 2 trous traversants sont pratiqués, qui, en position ouverte de la grue Mayevsky, communiquent avec le système de chauffage.
• Ces trous sont scellés avec une vis à filetage conique.
• L'air est évacué par une petite ouverture (2 mm) dirigée vers le haut.

Pour purger l'air du système, dévissez la vis de 1,5 à 2 tours. L'air souffle avec un sifflet alors que les communications sont sous pression. L'extrémité de la sortie du sas est caractérisée par une chute de pression et l'apparition d'eau.

Noter! La grue Mayevsky est un appareil simple et fiable pour purger les accumulations d'air. Il ne se colmate pas et ne se brise pas car il ne comporte aucune pièce mobile. Sa conception est simple et fiable.

Sur le marché, vous pouvez trouver plusieurs variétés de grues Mayevsky, qui sont de conception identique, mais diffèrent dans la manière de régler la vis de verrouillage. Il y a:

• avec une poignée confortable pour dévisser à la main;
• avec une tête régulière pour un tournevis plat;
• avec une tête carrée pour une clé spéciale.

Pour un adulte, le principe du dévissage de la vis de verrouillage n'a pas d'importance.Cependant, dans une maison avec des enfants, il est plus sûr d'utiliser des appareils qui doivent être dévissés avec un appareil spécial. Après avoir dévissé le robinet habituel avec une poignée confortable, l'enfant peut se brûler avec de l'eau bouillante.

Robinet automatique

La soupape de décharge d'air automatique est basée sur le principe d'une chambre à flotteur, la conception comprend:

• boîtier vertical d'un diamètre de 15 mm;
• flotter à l'intérieur du corps;
• une soupape à ressort avec un couvercle, qui est connecté et régulé par un flotteur.

La vanne d'air automatique pour le système de chauffage fonctionne sans intervention humaine. Normalement, lorsqu'il n'y a pas d'air dans le système, le flotteur est pressé contre le couvercle de soupape par la pression du liquide de remplissage. Dans le même temps, le couvercle est bien fermé.

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Au fur et à mesure que l'air s'accumule dans le corps de la vanne, le flotteur descend. Dès qu'elle atteint le niveau critique, la soupape à ressort s'ouvre et purge l'air. Sous la pression du support dans le système, l'espace est à nouveau rempli de liquide. Le flotteur monte pour fermer le couvercle de la soupape à ressort.

Lorsqu'il n'y a pas de liquide de refroidissement dans les communications, le flotteur se trouve au bas de la vanne. Au fur et à mesure que le système se remplit, l'air sort du robinet dans un flux continu jusqu'à ce que le liquide de refroidissement atteigne le flotteur.

Noter! Une petite quantité d'air est constamment présente sous le couvercle de la vanne automatique. Ceci est normal et n'affecte en rien le travail.

Une distinction est faite entre les configurations suivantes de vannes d'air automatiques pour le chauffage:

• avec refoulement d'air vertical;
• avec évacuation d'air latérale (à travers un jet spécial);
• avec connexion inférieure;
• avec connexion d'angle.

Pour le profane, les caractéristiques de conception d'une grue automatique n'ont pas d'importance. Cependant, pour un professionnel, il y a une différence dans le choix entre les appareils.

On pense que:

• un dispositif avec une buse et un trou latéral est plus fiable en fonctionnement qu'une vanne automatique avec une décharge d'air verticale;
• La vanne connectée par le bas est plus efficace pour piéger les bulles d'air que la vanne montée sur le côté.

Si la conception de la grue Mayevsky n'a pas subi de modifications depuis de nombreuses années, le dispositif de vannes automatiques est constamment amélioré et complété.

Les fabricants proposent des vannes automatiques avec des dispositifs supplémentaires:

• avec une membrane pour protéger contre les coups de bélier;
• avec une vanne d'arrêt, pour faciliter le démontage de l'appareil pendant la saison de chauffage;
• mini vannes.

Noter! L'inconvénient d'une vanne automatique est qu'elle se salit rapidement. Le calcaire, les débris obstruent les pièces internes mobiles de l'appareil. Cela conduit à un affaiblissement de l'efficacité de son travail ou à un échec complet.

Les vannes d'air automatiques pour le chauffage nécessitent une inspection et un nettoyage fréquents. Les avantages incontestables de ces appareils incluent la possibilité de les installer dans des endroits difficiles d'accès.

Calcul de puissance

La puissance thermique 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 de la surface de la pièce recommandée par SNiP. 1 kW de puissance thermique doit tomber sur 10 m2 de la surface de la pièce. Pour les régions du sud, un coefficient de 0,7 - 0,9 est retenu, pour la zone médiane du pays - 1,2 - 1,3, pour les régions de l'Extrême-Nord - 1,5-2,0.

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

• La hauteur des plafonds. C'est loin d'être la norme de 2,5 mètres partout.
• La chaleur s'échappe 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, par conséquent, 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 sera donnée par une autre méthode de calcul.

• La base est une puissance thermique de 40 watts par mètre cube de volume d'air dans la pièce.
• Les coefficients régionaux s'appliquent également dans ce cas.
• Chaque fenêtre de taille standard ajoute 100 watts à notre estimation. Chaque porte est de 200.
• L'emplacement de la pièce contre le mur extérieur donnera, en fonction de son épaisseur et de son matériau, un coefficient de 1,1 à 1,3.
• Une maison privée avec une rue en dessous et au-dessus n'est pas chaleureuse des appartements voisins, est calculée avec un coefficient de 1,5.

Cependant: 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, une capacité de chauffage de 50 à 60 watts par mètre carré est incluse dans le projet. Trop est déterminé par les fuites de chaleur à travers les murs et les plafonds.

Avantages de l'installation d'un système à deux tuyaux

Lors de la conception du chauffage à eau à circulation forcée pour une maison privée, ils choisissent, en fonction des capacités matérielles du propriétaire, un système à un ou deux tuyaux. Le système à un tuyau est moins cher, plus facile à installer et le système à deux tuyaux est plus efficace en fonctionnement. Lors de l'installation d'un système de chauffage horizontal à deux tuyaux, trois schémas de canalisation sont possibles: cul-de-sac, associé et collecteur.

Trois schémas d'aménagement d'un système de chauffage horizontal à deux tubes dans une maison privée: A) impasse; B) passer; B) collecteur (faisceau)

Immédiatement, on constate que le dernier a la plus grande efficacité, à savoir la tuyauterie du collecteur. Cependant, sa mise en œuvre augmente la consommation de matériaux, ainsi que la complexité des travaux d'installation.

Les nuances d'une installation compétente

Lors de l'installation des vannes, plusieurs règles doivent être strictement respectées:

1. La vanne est installée strictement dans le sens de l'écoulement du liquide de refroidissement. Afin d'éviter les erreurs, il y a toujours un marquage sur le corps du produit sous la forme d'une flèche indiquant le sens de travail.
2. Des joints en paronite peuvent être utilisés pour sceller les joints, à condition qu'ils ne réduisent pas le diamètre d'alésage. Sinon, la vanne exercera plus de pression hydraulique que prévu.
3. L'appareil doit être installé de manière à ce que les autres éléments du système de chauffage n'exercent pas de pression supplémentaire sur son corps.
4. Il est fortement conseillé de placer un maillage grossier devant le clapet anti-retour. Cela permettra d'empêcher l'entrée de particules solides dans le mécanisme de verrouillage, ce qui, à son tour, peut conduire à une violation de l'étanchéité du dispositif lorsqu'il est fermé.

Autre point important: avant l'installation, vous devez vous assurer à nouveau que la vanne est correctement sélectionnée.

Par exemple, pour les schémas à circulation forcée, tout type de dispositif convient, et pour les systèmes gravitationnels, uniquement un pétale rotatif sans ressort. Étant donné que le liquide de refroidissement se déplaçant par gravité ne sera pas en mesure de faire face à la résistance du ressort.