Le chauffage des locaux d'un chalet peut être organisé de différentes manières - par un poêle, des convecteurs à gaz ou électriques, des appareils infrarouges et d'autres aérothermes. Mais pour les salons, le chauffage à eau traditionnel reste l'option privilégiée. L'installation d'un tel système dans une maison ou un appartement privé commence par la sélection du schéma correct, en tenant compte de la disposition du bâtiment et de la disposition des équipements de chauffage.
Fonctionnement du système
Si vous prévoyez de conduire de la chaleur de manière indépendante dans les locaux, vous devez comprendre la conception et le principe de fonctionnement du chauffage de l'eau. Trois composants de n'importe quel circuit:
- une usine qui génère de l'énergie thermique et la transfère à l'eau;
- tuyauterie;
- appareils de chauffage situés dans des pièces chauffées.
Remarque. Les vannes d'arrêt - robinets, vannes d'équilibrage, vannes de mélange - font toujours partie du câblage. Des équipements supplémentaires - pompe de circulation, vase d'expansion - font partie de la chaudière ou sont montés séparément.
Le principe de fonctionnement du système est basé sur le transfert de chaleur de la source aux appareils de chauffage à travers un fluide de travail liquide - l'eau ordinaire, capable d'absorber une grande quantité d'énergie (chaleur spécifique - 4,18 kJ / kg • ° C). Dans certains cas, un liquide antigel est utilisé - une solution aqueuse d'éthylène glycol ou de propylène glycol. Comment cela peut-il arriver:
- Brûlant du carburant hydrocarboné ou consommant de l'électricité, l'installation chauffe l'eau à une température de 40 ... 90 degrés.
- Le fluide chaud se déplace à travers les tuyaux à l'aide d'une pompe ou de manière naturelle (en raison de la convection) vers les radiateurs à eau.
- Entre les appareils de chauffage et l'air ambiant, il y a un échange de chaleur - l'eau qui traverse la batterie refroidit de 10 à 20 ° C, l'atmosphère de la pièce se réchauffe. De plus, la surface chaude du radiateur émet un rayonnement thermique infrarouge.
- Le liquide de refroidissement refroidi est renvoyé par la conduite au générateur de chaleur, où il est à nouveau chauffé à la température requise.
- L'excès d'eau résultant de la dilatation thermique entre dans un réservoir spécial. Lorsque la température dans le système baisse, le liquide se contracte à nouveau et quitte le vase d'expansion.
Référence. La libération intense de chaleur infrarouge de la surface des batteries commence à des températures supérieures à 60 ° C.
Avant de chauffer, rappelez-vous une règle: l'efficacité du chauffage est pratiquement indépendante du volume d'eau dans le système. Cet indicateur n'affecte que le taux de chauffage / refroidissement de la maison lors du démarrage ou de l'arrêt du générateur de chaleur.
Nous énumérons les caractéristiques vraiment importantes:
- la différence de température à l'entrée et à la sortie du chauffage domestique, le maximum autorisé - 25 degrés;
- puissance de la source - doit être sélectionnée en fonction du calcul de la perte de chaleur à travers les murs extérieurs + chauffage de l'air pour la ventilation;
- débit de liquide de refroidissement - le volume d'eau traversant les radiateurs en 1 heure;
- La résistance hydraulique du réseau de canalisations et des radiateurs ne devrait idéalement pas dépasser 1 bar (colonne d'eau de 10 m).
Une explication concernant le volume total de liquide de refroidissement dans les tuyaux sera donnée par l'expert Vladimir Sukhorukov dans sa vidéo:
Types de chaudières et autres chauffe-eau
L'efficacité du chauffage dans une maison privée dépend de l'installation qui chauffe le fluide de travail (eau). Une unité correctement sélectionnée génère la quantité de chaleur nécessaire pour les radiateurs et une chaudière à chauffage indirect (le cas échéant), économisant ainsi de l'énergie.
Le système d'eau autonome peut fonctionner à partir de:
- une chaudière utilisant un combustible spécifique - gaz naturel, bois de chauffage, charbon, diesel;
- chaudière électrique;
- poêles à bois avec un circuit d'eau (métal ou brique);
- pompe à chaleur.
Une addition. Il existe différents types de radiateurs qui combinent simultanément 2 à 3 sources d'énergie, par exemple, charbon - gaz naturel, bois de chauffage - électricité (un exemplaire est illustré ci-dessous sur la photo). Il existe également des chaudières universelles où vous pouvez installer une buse diesel, un brûleur à gaz ou à granulés - au choix.
Le plus souvent, pour l'organisation du chauffage dans les chalets, ce sont les chaudières qui sont utilisées - gaz, électricité et combustibles solides. Ces derniers sont fabriqués uniquement dans la version au sol, le reste des générateurs de chaleur - muraux et fixes. Les unités diesel sont utilisées moins souvent, la raison en est le prix élevé du carburant. Comment choisir la bonne chaudière à eau chaude est discuté dans un guide détaillé.
Le chauffage au poêle combiné avec des registres d'eau ou des radiateurs modernes est une bonne solution pour chauffer une maison d'été, un garage et une petite maison d'habitation d'une superficie de 50-100 m². L'inconvénient est que l'échangeur de chaleur placé à l'intérieur du poêle chauffe l'eau de manière incontrôlable. Pour éviter l'ébullition, il est important de prévoir une circulation forcée dans le système.
Référence. Auparavant, ces systèmes étaient réalisés par gravité - sans pompe, avec un vase d'expansion ouvert. Les registres et les autoroutes ont été soudés à partir de tuyaux en acier d'un diamètre de 40 ... 80 mm (interne), posés avec une pente de 3 à 5 mm par 1 m pour un meilleur écoulement par gravité. Le chauffage était appelé vapeur, car le système n'avait pas peur de bouillir.
Les pompes à chaleur ne sont pas largement utilisées dans les pays de l'ancienne Union. Causes:
- le principal problème est le coût élevé de l'équipement;
- en raison du climat froid, les appareils air-eau sont tout simplement inefficaces;
- les systèmes géothermiques terre-eau sont difficiles à installer;
- Les composants électroniques et les compresseurs des pompes à chaleur sont très coûteux à réparer et à entretenir.
En raison du prix élevé, la période de récupération des unités dépasse 15 ans. Mais l'efficacité des centrales (3-4 kW de chaleur par 1 kilowatt d'électricité dépensé) attire des artisans - des artisans essayant d'assembler des analogues faits maison à partir de vieux climatiseurs.
Comment faire la version la plus simple d'une pompe à chaleur de vos propres mains, regardez la vidéo:
Appareils de chauffage à eau
Comme les éléments chauffants des locaux peuvent être:
- radiateurs traditionnels installés sous les ouvertures des fenêtres et près des murs froids, par exemple, du côté nord du bâtiment;
- contours des tuyaux de chauffage par le sol, sinon - sols chauds;
- plinthes chauffantes;
- convecteurs au sol.
Le chauffage de l'eau par radiateur est l'option la plus fiable et la moins chère parmi celles listées. Il est tout à fait possible d'installer et de connecter les batteries vous-même, l'essentiel est de sélectionner correctement le nombre de sections par alimentation. Inconvénients - mauvais chauffage de la zone inférieure de la pièce et emplacement des appareils en vue, ce qui n'est pas toujours conforme à la décoration intérieure.
Tous les radiateurs disponibles dans le commerce sont divisés en 4 groupes selon le matériau de fabrication:
- Aluminium - sectionnel et monolithique. En fait, ils sont coulés à partir de silumin, un alliage d'aluminium avec du silicium, et sont les plus efficaces en termes de vitesse de chauffage.
- Bimétallique. Un analogue complet des batteries en aluminium, seulement à l'intérieur se trouve un cadre en tubes d'acier. Champ d'application - immeubles de grande hauteur à plusieurs appartements avec chauffage central, où le liquide de refroidissement est fourni avec une pression supérieure à 10 bars.
- Panneau en acier. Radiateurs de type monolithique relativement bon marché en tôles embouties et ailettes supplémentaires.
- Fonte sectionnelle. Appareils lourds, consommateurs de chaleur et coûteux avec un design original. En raison du poids décent, certains modèles sont équipés de pieds - il n'est pas réaliste de suspendre un tel accordéon au mur.
Remarque.Nous parlons de radiateurs en fonte dans un design moderne. Les batteries de type soviétique de type MS-140 sont dépassées à tous égards.
En termes de demande, les appareils en acier occupent une position de leader - ils sont peu coûteux et, du point de vue du transfert de chaleur, le métal mince est légèrement inférieur à la silumin. Voici des radiateurs en aluminium, bimétalliques et en fonte. Choisissez celui que vous préférez.
Construction sous plancher
Le système de chauffage par le sol se compose des éléments suivants:
- chauffer les contours de tuyaux en métal-plastique ou en polyéthylène, coulés avec une chape de ciment ou posés entre les bûches (dans une maison en bois);
- collecteur de distribution avec débitmètres et vannes thermostatiques pour réguler le débit d'eau dans chaque boucle;
- unité de mélange - une pompe de circulation plus une vanne (à deux ou trois voies) qui maintient la température du liquide de refroidissement dans la plage de 35 ... 55 ° C.
L'unité de mélange et le collecteur sont connectés à la chaudière par deux réseaux d'alimentation et de retour. L'eau chauffée à 60 ... 80 degrés est mélangée par portions avec la vanne dans les circuits pendant que le liquide de refroidissement circule se refroidit.
Les planchers chauds sont le moyen de chauffage le plus confortable et le plus économique, bien que les coûts d'installation soient 2 à 3 fois plus élevés que le réseau de radiateurs. La meilleure option pour le chauffage est indiquée dans les circuits d'eau au sol + batteries, régulés par des têtes thermiques.
Convecteurs de plinthe et de sol
Les deux types de radiateurs sont de conception similaire à un échangeur de chaleur à eau - une bobine de cuivre avec des plaques minces montées dessus - des ailettes. Dans la version au sol, la partie chauffante est fermée par un boîtier décoratif qui ressemble à un socle; des espaces pour le passage de l'air sont laissés au-dessus et en dessous.
L'échangeur de chaleur du convecteur sous plancher est installé dans un boîtier sous le niveau d'un sol propre. Certains modèles sont équipés de ventilateurs à faible bruit qui augmentent les performances du radiateur. Le liquide de refroidissement est fourni par des tuyaux posés de manière cachée sous la chape.
Les appareils décrits s'intègrent avec succès dans la conception de la pièce, et les convecteurs souterrains sont indispensables à proximité des murs extérieurs transparents entièrement en verre. Mais les propriétaires ordinaires ne sont pas pressés d'acheter ces appareils, car:
- radiateurs convecteurs cuivre-aluminium - un plaisir pas bon marché;
- pour un bon chauffage du chalet, situé dans la voie du milieu, vous devrez installer des radiateurs autour du périmètre de toutes les pièces;
- les échangeurs de chaleur au sol sans ventilateurs sont inefficaces;
- les mêmes produits avec des ventilateurs émettent un bourdonnement monotone silencieux.
D'où la conclusion: un convecteur est une chose utile pour certains endroits où le placement des batteries ordinaires est difficile. Mais chauffer un tel appareil avec tout le bâtiment coûte excessivement cher.
Réseau de radiateurs - 4 méthodes de routage des tuyaux
Lors de l'organisation du chauffage dans des maisons privées, 4 schémas principaux sont utilisés:
- monotube, c'est aussi «Leningradka»;
- humérale à deux tuyaux (sinon - impasse);
- passage à deux tuyaux;
- collectionneur.
Remarque. Dans un chalet à deux étages, il est permis de combiner 2 régimes. Exemple: au 1er étage pour faire un système collecteur, au deuxième - pour installer le câblage avec le flux de liquide de refroidissement associé. Bien que de telles décisions ne soient pas toujours justifiées.
Selon les normes modernes, tous les schémas ci-dessus sont rendus hermétiques. L'eau dans les tuyaux est à une pression de 0,5 ... 3 bar (selon la température), un vase d'expansion fermé est installé avec une membrane en caoutchouc à l'intérieur. Une condition préalable au fonctionnement du système est la circulation forcée de la pompe électrique.
«Leningradka» et le schéma de blocage à deux tuyaux peuvent fonctionner sans pompe de circulation, en raison de l'écoulement de fluide convectif. Le principe est le suivant: une eau plus froide et plus lourde déplace l'eau chaude avec une densité plus faible.Mais pour conduire et établir un écoulement par gravité, il est nécessaire d'utiliser des tuyaux de dimensions accrues - Ø32 ... 80 mm, montés avec une certaine pente.
Le collecteur et le câblage annulaire associé (autre nom - boucle Tichelman) ne peuvent pas fonctionner sans pompage forcé de l'eau, ils sont donc toujours fermés. Examinons chaque schéma plus en détail.
Option de raccordement monotube
Initialement, le système semble simple - le long des murs extérieurs du bâtiment, un tronc est posé horizontalement, où tous les radiateurs sont connectés, avec les deux tuyaux. Après avoir passé la première batterie, le liquide de refroidissement refroidi retourne dans le tuyau commun, se mélange avec le chaud et entre dans le prochain appareil de chauffage. En conséquence, chaque radiateur suivant reçoit un liquide de refroidissement plus froid.
Quelle est la complexité d'un schéma monotube:
- Le diamètre du tuyau principal est d'au moins 20 mm (passage intérieur), ce qui correspond à la taille extérieure du métal-plastique 26 mm, du polypropylène - 32 mm. La section spécifiée reste la même sur toute la longueur du pipeline.
- Le nombre de batteries dans une branche est de 6 pièces maximum, sinon il faudra augmenter le diamètre du tuyau de distribution à 32-50 mm. L'installation est compliquée et plus coûteuse de 15 à 20% (minimum).
- Étant donné que moins d'eau chauffée arrive aux radiateurs éloignés, leur surface de transfert de chaleur doit être augmentée de 10 ... 30%, en ajoutant le nombre de sections.
- Le contrôle du débit manuel ou automatique à travers 1 réchauffeur affecte le fonctionnement des autres appareils, car la température et le débit d'eau dans la route commune changent.
Référence. Dans les immeubles d'habitation de construction soviétique, des systèmes verticaux à tube unique sont utilisés, où les batteries sont connectées aux colonnes montantes, le principe de "Leningrad" est maintenu. Des schémas similaires, uniquement en miniature, sont utilisés dans les chalets privés à deux étages lorsqu'il est nécessaire d'organiser l'écoulement par gravité.
Le chauffage à eau monotube en circuit fermé convient aux maisons de campagne et d'habitation d'une superficie de 60 ... 100 m². Deux étages ne sont pas un problème, le système est divisé en 2 branches annulaires, convergeant sur des tés près de la chaudière, une pompe est impliquée.
Schémas à deux tuyaux - anneau et voie sans issue
Une différence caractéristique entre ces câblages est la division du liquide de refroidissement chaud et refroidi en 2 lignes - alimentation et retour. Ici, deux tuyaux arrivent aux batteries - une eau pénètre dans les radiateurs, à travers la seconde, elle retourne à la chaudière. Pour le chauffage des maisons, 2 systèmes sont utilisés:
- Avec un schéma sans issue, le liquide de refroidissement va le long de la ligne jusqu'au dernier appareil, puis revient par le flux de retour - coule dans la direction opposée.
- Dans la boucle d'anneau de Tichelman, l'eau ne change pas de direction après avoir quitté la batterie. Autrement dit, le liquide de refroidissement dans les deux autoroutes coule dans une seule direction.
Une addition. Le premier système consiste en une ou plusieurs branches sans issue - des épaules de longueurs différentes ou égales. Le second se présente sous la forme d'un ou plusieurs anneaux fermés convergeant sur la chaudière.
Avantages des méthodes de connexion de la batterie à deux tubes:
- petits diamètres d'autoroutes - 15-20 mm (interne);
- tous les radiateurs sont remplis d'un liquide de refroidissement de la même température;
- il n'y a aucune restriction sur le nombre de radiateurs sur 1 ligne;
- le système se prête à l'automatisation et au réglage, la modification du débit ou la déconnexion complète d'une batterie n'affecte pas le fonctionnement des batteries voisines;
- le câblage associé correctement assemblé est bien équilibré hydrauliquement;
- faibles coûts d'installation.
Il n'est pas difficile d'assembler un plan de blocage de vos propres mains - il "pardonne" les erreurs frivoles et est facilement équilibré. Avec la boucle de Tichelman, c'est plus difficile - dans un bâtiment à un étage, une double route traversera nécessairement l'ouverture de la porte d'entrée, qui devra être courbée avec des tuyaux d'en haut ou en dessous sous les planchers.
Système collecteur
Ici, la connexion des radiateurs est organisée par la méthode du faisceau à partir d'un peigne de distribution situé à proximité du centre du bâtiment.Il est connecté à la chaudière avec deux tuyaux, et chaque batterie a sa propre ligne à deux tuyaux - alimentation et retour. Les fils de radiateur se dirigent vers les appareils le long du chemin le plus court - ils se cachent dans la chape de sol ou sont montés sous le plafond de l'étage inférieur.
Remarque. L'évacuation de l'air des canalisations posées cachées se fait par les évents automatiques installés sur un peigne.
Le schéma de faisceau est une option de câblage moderne qui préserve les avantages d'un système sans issue. Il y a des avantages supplémentaires:
- les tuyaux, les tuyaux et une armoire avec un collecteur sont cachés à l'intérieur des structures du bâtiment, de sorte que le circuit convient à toutes les solutions intérieures;
- commodité et simplicité de la régulation (équilibrage), les commandes sont situées en un seul endroit - une armoire de distribution;
- si vous équipez les vannes thermostatiques du peigne de servos et mettez une unité de contrôle électronique, vous pouvez automatiser entièrement le chauffage de l'eau du bâtiment.
Pour raccorder les radiateurs au collecteur, des tuyaux en polyéthylène réticulé Ø10 mm (section intérieure) sont utilisés, protégés par une gaine calorifuge. De l'installation d'une chaudière au peigne, une autoroute d'un diamètre de 26 ... 40 mm est posée, en fonction du nombre de consommateurs.
Les inconvénients du câblage de faisceau:
- dans une maison d'habitation, il est difficile de conduire des canalisations vers des radiateurs - ouvrir la chape ou couper les stroboscopes;
- coût élevé des matériaux et des travaux;
- le circuit ne fonctionne pas sans pompe;
- Les lignes posées à l'intérieur du monolithe en béton ne peuvent pas être refaites ou remplacées.
Enfin, les avantages et les inconvénients
Tout d'abord, nous allons révéler les principaux inconvénients de ce chauffage:
- Investissements importants dans la construction - le propriétaire assume le coût d'achat des matériaux, de l'équipement et de l'installation;
- pendant le fonctionnement, il est nécessaire de surveiller à temps le fonctionnement de la centrale thermique, des chaudières diesel et bois à charger en combustible;
- il existe une possibilité de fuite ou de décongélation des éléments du réseau de chauffage.
Ces lacunes ne peuvent pas être qualifiées de critiques. Les investissements sont progressivement amortis, faute de moyens, l'installation se fait de manière indépendante. La probabilité de fuites est réduite à zéro grâce au montage et au remplissage de haute qualité du liquide de refroidissement antigel (antigel) si le chauffage est mis en marche périodiquement.
La liste des avantages semble beaucoup plus impressionnante:
- Universalité. Pour chauffer le fluide de travail, vous pouvez utiliser un équipement qui utilise diverses sources d'énergie et de carburant. Si nécessaire, installez 2 à 4 chauffe-eau différents.
- Une large sélection d'accessoires. Le développeur peut choisir le schéma et les matériaux pour un budget personnel - appliquer des tuyaux en polypropylène bon marché, des radiateurs à panneaux d'alimentation et une chaudière électrique.
- Souplesse. Tout schéma de type fermé est facilement adapté aux exigences du propriétaire, les pipelines sont posés de manière fermée ou ouverte. Une exception est le câblage par gravité (gravité), monté selon des règles strictes.
- La température de surface des appareils ne dépasse pas 80 degrés, une chaleur infrarouge douce est libérée, l'air ne se dessèche pas.
- Parallèlement au chauffage, il est facile d'organiser l'alimentation en eau chaude - d'installer et de connecter une chaudière à accumulation indirecte au générateur de chaleur.
- Il y a la possibilité d'une automatisation et d'un contrôle complets du chauffage à distance - via une connexion GSM ou Internet.
Comme vous le comprenez, la publication est uniquement à titre indicatif et est utile aux propriétaires qui n'ont pas encore décidé comment chauffer leur maison. Des instructions plus détaillées sur la sélection des équipements thermiques, des tuyaux et des raccords utilisés peuvent être trouvées sur d'autres pages de notre ressource (les transitions sont surlignées en bleu dans le texte de l'article).