Ce manuel est destiné aux propriétaires de petites maisons privées qui cherchent à organiser indépendamment le chauffage domestique afin d'économiser de l'argent. La solution la plus rationnelle pour de tels bâtiments est un système de chauffage fermé (abrégé en - ЗСО), qui fonctionne avec une surpression du liquide de refroidissement. Considérez son principe de fonctionnement, diverses variétés de schémas de câblage et un appareil à faire soi-même.
Le principe de fonctionnement du CO fermé
Un système de chauffage fermé (sinon fermé) est un réseau de canalisations et d'appareils de chauffage dans lequel le liquide de refroidissement est complètement isolé de l'atmosphère et se déplace de force - de la pompe de circulation. Tout ZSO comprend nécessairement de tels éléments:
- unité de chauffage - chaudière à gaz, à combustible solide ou électrique;
- groupe de sécurité composé d'un manomètre, d'une soupape de sécurité et d'air;
- dispositifs de chauffage - radiateurs ou contours de chauffage par le sol;
- raccordement des pipelines;
- une pompe pompant de l'eau ou du fluide non gelant à travers des tuyaux et des batteries;
- filtre à mailles grossières (puisard);
- vase d'expansion fermé équipé d'une membrane ("bulbe" en caoutchouc);
- vannes d'arrêt, vannes d'équilibrage.
Remarque. Selon le schéma, la composition du ZOZ comprend en outre des appareils modernes pour contrôler la température et le débit du liquide de refroidissement - têtes thermiques de radiateur, clapets anti-retour et à trois voies, thermostats et similaires.
L'algorithme du système de type fermé à circulation forcée est le suivant:
- Après l'assemblage et les tests de pression, le réseau de canalisations est rempli d'eau jusqu'à ce que le manomètre indique une pression minimale de 1 bar.
- Un purgeur d'air automatique du groupe de sécurité libère de l'air du système pendant le processus de remplissage. Il est également engagé dans l'élimination des gaz qui s'accumulent dans les tuyaux pendant le fonctionnement.
- L'étape suivante consiste à allumer la pompe, à démarrer la chaudière et à réchauffer le liquide de refroidissement.
- En raison du chauffage, la pression à l'intérieur du SCZ augmente à 1,5–2 bar.
- L'augmentation du volume d'eau chaude est compensée par un vase d'expansion à membrane.
- Si la pression dépasse un point critique (généralement 3 bars), la soupape de décharge déchargera l'excès de liquide.
- Une fois tous les 1 à 2 ans, le système doit subir un processus de vidange et de rinçage.
Le principe de fonctionnement du ZSO d'un immeuble d'habitation est absolument identique - le mouvement du liquide de refroidissement à travers les tuyaux et les radiateurs est assuré par des pompes de réseau situées dans une chaufferie industrielle. Des réservoirs d'expansion y sont également situés, l'unité de mélange ou d'élévateur est engagée dans le contrôle de la température.
Qualités et faiblesses positives
Les principales différences entre les réseaux fermés d'approvisionnement en chaleur et les systèmes ouverts obsolètes à circulation naturelle sont le manque de contact avec l'atmosphère et l'utilisation de pompes de transfert. Cela donne lieu à un certain nombre d'avantages:
- les diamètres de tuyaux requis sont réduits de 2 à 3 fois;
- les pentes des autoroutes sont réduites au minimum, car elles servent à drainer l'eau pour le lavage ou la réparation;
- le liquide de refroidissement n'est pas perdu par l'évaporation d'un réservoir ouvert, respectivement, vous pouvez remplir en toute sécurité les pipelines et les batteries d'antigel;
- Le ZSO est plus économique en termes d'efficacité de chauffage et de coût des matériaux;
- Le chauffage intérieur est mieux régulé et automatisé, peut agir en conjonction avec des capteurs solaires;
- l'écoulement forcé du liquide de refroidissement vous permet d'organiser des tuyaux de chauffage par le sol, monolithiques à l'intérieur de la chape ou dans les rainures des murs.
Le système ouvert gravitationnel (à écoulement gravitaire) surpasse le SOA en termes d'indépendance énergétique - ce dernier est incapable de fonctionner normalement sans pompe de circulation. Le deuxième moment: dans un réseau fermé contient beaucoup moins d'eau et en cas de surchauffe, par exemple, une chaudière TT, il y a une forte probabilité d'ébullition et la formation d'un bouchon de vapeur.
Référence. La chaudière est sauvée de l'ébullition par une soupape de sécurité et un ballon tampon qui absorbe l'excès de chaleur.
Types de systèmes fermés
Avant d'acheter du matériel de chauffage, des raccords de tuyauterie et des matériaux, vous devez choisir l'option préférée pour un système d'eau fermé. Les maîtres plombiers pratiquent l'installation de quatre schémas de base:
- Monotube avec câblage vertical et horizontal (Leningradka).
- Collecteur, sinon - rayonnement.
- Impasse à deux tuyaux avec des épaules de longueur identique ou différente.
- Boucle Tichelman - câblage annulaire avec mouvement associé de l'eau.
Information additionnelle. Les systèmes de chauffage fermés comprennent également le chauffage au sol. Le calcul et l'agencement des circuits au sol est beaucoup plus compliqué que l'assemblage du chauffage par radiateur, il n'est pas recommandé aux débutants d'entreprendre une telle installation.
Nous proposons de considérer chaque schéma séparément, en analysant les avantages et les inconvénients. À titre d'exemple, prenons le projet d'une maison privée d'un étage de 100 m² avec chaufferie attenante, dont la disposition est illustrée sur le dessin. La quantité de chaleur pour le chauffage a déjà été calculée selon les instructions, la quantité de chaleur requise est indiquée pour chaque pièce.
L'installation des éléments de câblage et la connexion à une source de chaleur sont à peu près les mêmes. L'installation de la pompe de circulation est généralement prévue dans le retour, devant elle est monté un collecteur de saleté, un tuyau d'alimentation avec un robinet et un vase d'expansion (si vous regardez en aval). Une tuyauterie typique d'une chaudière à combustible solide et à gaz est présentée dans les diagrammes.
En savoir plus sur les méthodes d'installation et de raccordement des unités de chauffage utilisant diverses sources d'énergie dans des manuels séparés:
- Chaudière TT;
- chauffage à gaz;
- générateur de chaleur électrique.
Câblage monotube
Le schéma horizontal populaire "Leningradka" est une autoroute à anneau unique de diamètre accru, à laquelle tous les appareils de chauffage sont connectés. En passant à travers le tuyau, le flux de liquide de refroidissement chauffé est divisé sur chaque té et coule dans la batterie, comme indiqué dans le croquis ci-dessous.
Après avoir transféré la chaleur dans la pièce, l'eau refroidie retourne à la conduite principale, se mélange avec le courant principal et se déplace vers le radiateur suivant. En conséquence, le deuxième dispositif de chauffage reçoit de l'eau refroidie de 1 à 3 degrés et en retire à nouveau la bonne quantité de chaleur.
Résultat: de l'eau plus froide pénètre dans chaque radiateur suivant. Cela impose certaines restrictions sur un système monotube fermé:
- Le transfert de chaleur des troisième, quatrième et suivantes batteries doit être calculé avec une marge de 10-30%, en ajoutant des sections supplémentaires.
- Le diamètre minimum du tronc est DN20 (interne). La dimension extérieure des tuyaux PPR sera de 32 mm, en métal et en polyéthylène réticulé - 26 mm.
- La section des tuyaux d'entrée vers les radiateurs est DN10, le diamètre extérieur est respectivement de 20 et 16 mm pour PPR et PEX.
- Le nombre maximum d'appareils de chauffage dans un anneau du Leningrad est de 6 pièces. Si vous en prenez plus, il y aura des problèmes avec l'augmentation du nombre de sections des derniers radiateurs et l'augmentation du diamètre du tuyau de distribution.
- La section transversale du pipeline annulaire ne diminue pas partout.
Référence. Le câblage monotube est vertical - avec la distribution inférieure ou supérieure du liquide de refroidissement vers les colonnes montantes. Des systèmes similaires sont utilisés pour organiser l'écoulement par gravité dans des chalets privés à deux étages ou pour travailler sous pression dans des immeubles d'habitation anciens.
Un système de chauffage monotube de type fermé coûtera cher s'il est soudé à partir de polypropylène.Dans d'autres cas, il frappe décemment la poche en raison du prix du tuyau principal et des gros raccords (tés). À quoi ressemble «Leningradka» dans notre maison à un étage est montré dans le dessin.
Étant donné que le nombre total d'appareils de chauffage dépasse 6 pièces, le système est divisé en 2 anneaux avec un collecteur inversé commun. L'inconvénient de l'installation d'un câblage à tuyau unique est notable - vous devez traverser les portes. La réduction du débit dans un radiateur entraîne une modification du débit d'eau dans les batteries restantes, donc l'équilibrage du «Leningrad» consiste à coordonner le fonctionnement de tous les radiateurs.
Avantages du schéma de faisceau
La raison pour laquelle le système collecteur a été ainsi nommé est clairement visible dans le diagramme présenté. Du peigne installé au centre du bâtiment, les conduites d'alimentation en liquide de refroidissement individuelles à chaque appareil de chauffage divergent. Les eyeliners sont posés sous forme de rayons le long du chemin le plus court - sous les planchers.
Le collecteur du système de rayonnement fermé est directement alimenté par la chaudière, la circulation dans tous les circuits est assurée par une seule pompe située dans le four. Afin de protéger les branches de l'aération pendant le processus de remplissage, des vannes automatiques - des évents sont installés sur le peigne.
Points forts du système collecteur:
- le système est économe en énergie, car il vous permet de doser clairement la quantité de liquide de refroidissement envoyée à chaque radiateur;
- le réseau de chauffage s'intègre facilement dans n'importe quel intérieur - les tuyaux d'alimentation peuvent être cachés dans le sol, les murs ou derrière un plafond suspendu (suspendu);
- l'équilibrage hydraulique des branches s'effectue à l'aide de vannes manuelles et de débitmètres (rotamètres) montés sur le collecteur;
- toutes les batteries sont alimentées en eau de la même température;
- le fonctionnement du circuit est facile à automatiser - les vannes de contrôle du collecteur sont équipées de servos qui ferment le conduit par le signal des thermostats;
- Le ZSO de ce type convient aux chalets de toute taille et nombre d'étages - à chaque niveau du bâtiment il y a un collecteur séparé qui distribue la chaleur à des groupes de batteries.
En termes d'investissement financier, un système à poutre fermée n'est pas trop cher. Beaucoup de tuyaux sont consommés, mais leur diamètre minimum est de 16 x 2 mm (DN10). Au lieu d'un peigne d'usine, il est tout à fait possible d'utiliser un fait maison, soudé à partir de tés en polypropylène ou torsadé à partir de raccords en acier. Certes, sans débitmètres, le réglage du réseau de chauffage devra se faire à l'aide de vannes d'équilibrage radiateur.
Il y a peu d'inconvénients du câblage de faisceau, mais ils méritent attention:
- Le montage encastré et les tests des pipelines ne sont effectués qu'au stade de la nouvelle construction ou de la révision. Il n'est pas réaliste de poser des revêtements de radiateur dans le sol d'une maison ou d'un appartement habité.
- Le collecteur est hautement souhaitable d'être situé au centre du bâtiment, comme le montre le dessin d'une maison à un étage. L'objectif est d'établir des connexions avec des batteries de longueur approximativement identique.
- En cas de fuite d'un tuyau monolithique dans la chape de sol, il est assez difficile de trouver un défaut sans imageur thermique. Ne faites pas de connexions dans la chape, sinon vous courez le risque de rencontrer le problème montré sur la photo.
Options à deux tubes
Lors de l'installation du chauffage autonome d'appartements et de maisons de campagne, 2 variétés de tels systèmes sont utilisées:
- Impasse (autre nom - épaule). L'eau chauffée est distribuée aux appareils de chauffage par une seule ligne, est collectée et retourne dans la chaudière le long de la deuxième ligne.
- La boucle Tichelman (câblage associé) est un réseau annulaire à deux tuyaux où le liquide de refroidissement chauffé et refroidi se déplace dans une direction. Le principe de fonctionnement est similaire - les batteries reçoivent de l'eau chaude d'une ligne et celle refroidie est déversée dans la deuxième canalisation - la ligne de retour.
Remarque. Dans un système fermé fermé, la ligne de retour part du premier radiateur et l'alimentation se termine au dernier. Le schéma présenté ci-dessous aidera à comprendre.
Quel est le bon système de chauffage fermé à impasse d'une maison privée:
- le nombre d '"accotements" - impasses - n'est limité que par la capacité de l'installation de la chaudière, de sorte qu'un câblage à deux tuyaux convient à tout bâtiment;
- les tuyaux sont ouverts ou fermés à l'intérieur des structures du bâtiment - à la demande du propriétaire;
- comme dans le schéma de rayonnement, l'eau chaude est également fournie à toutes les batteries;
- ZOZ cède parfaitement à la régulation, l'automatisation et l'équilibrage;
- les «épaules» correctement écartées ne traversent pas les portes;
- au prix des matériaux et de l'installation, un câblage sans issue coûtera moins cher qu'un monotube si l'assemblage est réalisé avec des tuyaux métal-plastique ou polyéthylène.
La conception d'un système d'épaule fermée d'une maison de campagne ou d'un immeuble d'appartements d'une superficie allant jusqu'à 200 carrés n'est pas particulièrement difficile. Même si des branches de longueurs différentes sont réalisées, le schéma peut être équilibré par un équilibrage profond. Un exemple de câblage dans un bâtiment d'un étage de 100 m² avec deux «épaules» est illustré ci-dessus sur le dessin.
Pointe. Lors du choix de la longueur des branches, la charge de chauffage doit être prise en compte. Le nombre optimal de piles sur chaque «épaule» est de 4 à 6 pièces.
La boucle Tichelman est une alternative à un réseau fermé à deux tuyaux, qui implique de combiner un grand nombre d'appareils de chauffage (plus de 6 pièces) en un seul anneau. Jetez un œil au schéma de câblage associé et notez: quel que soit le radiateur traversé par le liquide de refroidissement, la longueur totale du trajet ne changera pas.
D'où un équilibre hydraulique presque parfait du système - la résistance de toutes les sections du réseau est la même. Cet avantage significatif de la charnière Tichelman par rapport aux autres câbles fermés implique et l'inconvénient principal est que 2 autoroutes traverseront inévitablement la porte. Options de dérivation - sous les planchers et au-dessus du montant de la porte avec l'installation de bouches d'aération automatiques.
Le choix du schéma de chauffage d'une maison de campagne
Selon notre expert Vladimir Sukhorukov, la notation des systèmes fermés est la suivante:
- Impasse à deux tuyaux.
- Collectionneur.
- Passage à deux tuyaux.
- Tube unique.
D'où le conseil: vous ne vous tromperez pas si, pour la maison d'une superficie allant jusqu'à 200 m², vous choisissez la première option - un schéma de blocage, il fera l'affaire dans tous les cas. Le câblage radial lui est inférieur à deux égards - le prix et la possibilité d'installer dans des pièces avec une décoration finie.
Concernant la sélection des diamètres de tuyaux et l'installation, nous donnerons plusieurs recommandations:
- Si la surface de la maison ne dépasse pas 200 m², il n'est pas nécessaire d'effectuer des calculs - utilisez les conseils d'experts dans la vidéo ou prenez la coupe transversale des canalisations selon les schémas ci-dessus.
- Lorsque vous devez «accrocher» plus de six radiateurs sur la branche de câblage de la branche, augmentez le diamètre du tuyau d'une taille standard - au lieu de DN15 (20 x 2 mm), prenez DN20 (25 x 2,5 mm) et allongez-vous jusqu'à la cinquième batterie. Conduisez ensuite les lignes avec la plus petite section indiquée initialement (DN15).
- Dans un bâtiment en construction, il est préférable de faire le câblage des faisceaux et de sélectionner des radiateurs avec une connexion inférieure. Assurez-vous d'isoler les autoroutes souterraines et de les protéger avec des ondulations en plastique à l'intersection des murs.
- Si vous ne savez pas comment souder correctement le polypropylène, il est préférable de ne pas jouer avec les tuyaux PPR. Installez un chauffage en polyéthylène réticulé ou en métal-plastique sur les raccords à compression ou à pression.
- Ne posez pas de joints de tuyaux dans les murs ou les chapes afin de ne pas avoir de problèmes de fuites à l'avenir.
Pour référence. Les lettres latines DN selon les normes européennes indiquent le diamètre intérieur de l'alésage nominal du tuyau.
Liens utiles pour les débutants
Nous comprenons qu'il est impossible de considérer toutes les nuances de la conception et de l'installation de systèmes fermés de ses propres mains dans le cadre d'une seule publication. Le nouveau venu devra franchir de nombreuses étapes sur le chemin du chauffage de travail, nos autres articles vous aideront à vous protéger autant que possible des erreurs:
- sélection d'une chaudière à combustible solide;
- quels générateurs de chaleur à gaz sont les meilleurs;
- comment choisir et connecter les appareils de chauffage;
- installation d'un groupe de sécurité;
- installation de bouches d'aération;
- comment remplir le réseau de pipelines et éliminer l'air;
- quelle devrait être la pression dans le réseau d'alimentation en chaleur.
Lors de la collecte d'informations sur l'installation d'un système de chauffage fermé, essayez de le tirer de sources fiables. N'écoutez pas l'oncle Vasya le plombier dont vous n'avez jamais vu le travail. À titre d'exemple, nous vous suggérons de vous familiariser avec le matériel vidéo en indiquant clairement où placer le vase d'expansion et pourquoi: