Système de chauffage à circulation naturelle: 2 façons

Quel que soit le type de chaudière utilisé, pour chauffer efficacement une maison ou un appartement, il est nécessaire d'organiser correctement la circulation du liquide de refroidissement par le biais de tuyaux et de radiateurs installés dans l'habitation. Le système gravitationnel le plus efficace et le plus largement distribué. Les principes de son travail, les variétés existantes, ainsi que la façon de concevoir un chauffage avec circulation naturelle avec leurs propres mains seront discutés ci-dessous.

Principe de fonctionnement

Il existe deux principaux schémas d’arrangement de réseaux techniques de chauffage:

1. Système de chauffage à circulation forcée. Dans ce cas, un équipement de pompage est utilisé, grâce à quoi l'eau est fournie dans la bonne direction. Les inconvénients de cette solution sont le bruit produit par les appareils électriques, ainsi que la dépendance du chauffage à la disponibilité de l'énergie électrique.
2. Chauffage de maison à circulation naturelle. Dans ce cas, le flux d’eau de la chaudière aux radiateurs et à l’arrière est obtenu en modifiant les caractéristiques thermodynamiques du fluide.

Son fonctionnement est essentiellement le suivant: l’eau se dilate lorsqu’elle est chauffée, ce qui diminue sa densité et le liquide est poussé dans la partie supérieure du système de chauffage. Au fur et à mesure qu'il refroidit, le liquide de refroidissement arrive progressivement à la chaudière le long des tuyaux posés obliquement, après quoi le cycle reprend.

Faites attention! La circulation naturelle du chauffage n'est possible qu'avec des tuyaux correctement montés et en présence d'un vase d'expansion. Ce dernier est nécessaire pour éliminer l'air des radiateurs et créer la pression nécessaire dans le réseau d'ingénierie.

Les inconvénients du schéma décrit incluent le fait que le système de chauffage à eau à circulation naturelle a une inertie considérable et est mal adapté pour chauffer de grandes surfaces (100 mètres carrés et plus) ou des maisons de 5 pièces ou plus.

Tête de circulation

Pour que l'échange de chaleur organisé par le liquide de refroidissement soit le plus efficace possible, il est nécessaire de calculer correctement le système de chauffage avec circulation naturelle.

Il est important de prendre en compte les indicateurs suivants:

• la différence de hauteur entre l'emplacement de l'échangeur de chaleur de la chaudière et le trou de vidange du radiateur de chauffage le plus bas - plus cette valeur est élevée, meilleur est le débit du liquide;
• la température à laquelle l'eau est chauffée dans la chambre d'une chaudière à gaz, électrique ou à combustible solide - plus la différence est grande, plus le système fonctionnera efficacement;
• hauteur d'installation des radiateurs et angle d'inclinaison des canalisations - plus cet indicateur est élevé, plus le réfrigérant refroidi surmontera efficacement la résistance interne à contre-courant de la chaudière.

Faites attention! La chaudière doit être située sous les radiateurs, sinon l’eau froide ne pourra pas atteindre l’échangeur thermique. Pour cette raison, le chauffage individuel par circulation naturelle n'est pas utilisé dans les appartements urbains, car il n'y a pas d'espace pour l'installation du chauffage.

Lors de la conception d'un système de chauffage, il est également nécessaire de calculer correctement la puissance de l'élément central - la chaudière - qui chauffe le réfrigérant fourni aux radiateurs.

Pour ce faire, appliquez la formule suivante:

W = Wud * S / 10, où:

• W est la puissance requise de l'équipement, en kW;
• Wud est le coefficient de correction pour une zone géographique (de 0,7 à 1,5 en fonction de la zone climatique);
• S - zone de locaux chauffés, m²

Voies de pipeline

Le chauffage d'une maison privée à circulation naturelle peut être installé de deux manières fondamentalement différentes.

Ils diffèrent par ces caractéristiques:

• en joignant les radiateurs du chauffage de l’eau avec les principaux conduits d’alimentation en eau, il existe un système à un et à deux tubes (le prix de ce dernier est plus élevé en raison de la consommation accrue de matériaux, mais il est plus efficace);
• le lieu de pose des conduites d'eau principales - elles peuvent être situées au sommet (au-dessus des radiateurs) ou au-dessous (au sol);
• schéma d'arrangement des conduites d'eau - extrémité morte (l'eau est fournie à chaque radiateur séparément et en est retirée de la même manière) ou en dérivation, lorsque tous les radiateurs de chauffage passent dans le caloporteur du point le plus élevé au point le plus bas;
• arrangement des élévateurs - ils peuvent être fixés horizontalement et verticalement.

Méthode 1. Système de chauffage par gravité monotube

Le chauffage naturel, réalisé selon le schéma avec un seul tuyau, ne peut avoir que le câblage supérieur des canaux principaux. Dans ce cas, comme son nom l’indique, une ligne d’alimentation est installée, dans laquelle le fluide revient après avoir traversé des radiateurs.

Dans ce cas, l'écoulement naturel du fluide est organisé en raison de la différence de température et, par conséquent, de sa densité.

Si le système de chauffage par gravité est installé dans une maison de deux ou trois étages, la surface des radiateurs de chauffage doit être réduite à mesure que le nombre d'étages augmente. Dans ce cas, malgré la diminution de la température du liquide de refroidissement, le chauffage sera uniforme.

Les tuyaux d'un système de chauffage à un tuyau peuvent être installés de deux manières:

• parallèle - une partie de l'eau pénètre dans le radiateur et le reste du liquide de refroidissement passe par le canal principal (l'avantage de cette solution est qu'en utilisant des vannes manuelles ou automatiques, vous pouvez limiter la quantité d'eau chaude fournie au panneau chauffant et ainsi réduire la temp chambre);

• écoulement - dans ce cas, tout le volume d'eau chauffée s'écoule à travers chaque panneau de chauffage de la maison (vous ne pourrez pas réguler le volume d'eau fourni au radiateur, ni fermer complètement son alimentation, ce qui entraînerait un dysfonctionnement de l'ensemble du système).

Astuce! Un schéma plus optimal peut être considéré comme parallèle. Il permet de réguler le régime de température séparément dans chaque pièce. Cela économise de l'énergie (essence, gazole, etc.) et crée un microclimat intérieur plus confortable.

Étant donné que l’alimentation en eau dans un système à conduite unique ne peut s’effectuer que par un seul canal, l’agencement de ce type de chauffage n’est possible que dans les bâtiments dotés d’un grenier où sont placées des conduites d’eau chauffée dans la chaudière.

L’inconvénient du système à un tuyau est l’incapacité de démarrer partiellement le système, les avantages sont un coût inférieur en raison de la quantité moindre de matériaux et de travail d’installation, ainsi que de son esthétique.

Méthode 2. Réseau de chauffage par gravité à deux tuyaux

Dans ce cas, l'installation de deux pipelines est nécessaire:

1. Entrant. Il délivre un caloporteur préchauffé aux batteries. Un tuyau est tiré de la chaudière, qui entre dans le vase d'expansion, ce qui est nécessaire pour créer une pression dans la ligne. De là, les conduites d’eau vont aux radiateurs. Le volume du vase d'expansion utilisé dépend de la taille du système de chauffage. Dans certains cas, cet appareil doit être équipé d'un tuyau de trop-plein qui élimine le liquide résiduel.
2. Sortir À travers ce pipeline, l’eau refroidie est acheminée vers l’échangeur de chaleur de la chaudière pour y être chauffée. La ligne froide doit être posée dans les mêmes locaux que le canal d’alimentation. Ce système est plus efficace car il permet de mieux contrôler le régime de température dans les chambres. Ses inconvénients - le coût élevé d’installation et d’encombrement.

Choix de contremarche de construction

Il y a deux options principales:

1. Riser vertical. Dans ce cas, tous les tuyaux des radiateurs sont reliés à l’élément central traversant chaque étage de la maison. Les avantages de son utilisation comprennent l'absence de risque d'embouteillage aérien, les inconvénients étant son coût élevé (davantage de tuyaux reliant le tuyau central aux radiateurs sont nécessaires).

1. Riser horizontal. Tous les panneaux de chauffage de chaque étage sont connectés à une ligne d'alimentation. Option plus économique. Cependant, dans ce cas, il est nécessaire d'installer en plus des vannes à air spéciales, qui empêchent la "ventilation" du réseau de chauffage, ce qui affecte son efficacité.

Avantages et inconvénients

L'utilisation d'un système de chauffage à circulation naturelle du liquide de refroidissement présente de nombreux avantages, parmi lesquels:

• installation, mise en service et maintenance faciles;
• efficacité maximale - le réseau de chauffage gravitationnel a une efficacité élevée et permet de réguler le régime de température de chaque pièce séparément;
• rentabilité - le réseau de chauffage par gravité est l’un des moins coûteux parmi les systèmes de chauffage domestique existants (si vous prenez des mesures pour réduire la conductivité thermique des murs, du sol et du toit);
• absence de bruit - l'absence d'équipement électrique en fonctionnement minimise le bruit qui accompagne le fonctionnement du système climatique;
• non-volatilité - un réseau de chauffage gravitationnel mis en service fonctionnera également en cas de cessation temporaire de la fourniture d'électricité, ce qui sinon serait nécessaire pour alimenter les pompes;
• Longue durée de vie - avec une installation et un entretien appropriés, les équipements de chauffage dureront plus de 35 ans sans nécessiter de rénovation majeure.

Le principal inconvénient du chauffage à circulation naturelle est l'impossibilité de l'utiliser pour les grands bâtiments. En raison de la faible pression du liquide, la longueur des sections horizontales des conduites ne doit pas dépasser 30 à 35 mètres, sinon l’efficacité du système diminuera considérablement.

De plus, vous devez disposer d'un plancher technique dans la partie supérieure du bâtiment où est monté le vase d'expansion.

De plus, en raison de la faible inertie, il est recommandé d'éviter de poser des tuyaux dans des pièces non chauffées, car il y a un risque de gel du liquide de refroidissement et, par conséquent, de violation de l'intégrité des conduites.

Conclusion

Un système à circulation naturelle est peut-être la meilleure solution pour le chauffage d'une petite maison de campagne. Cependant, il ne convient absolument pas pour un appartement en ville, une maison d'été, où les personnes et un chalet d'une superficie de plus de 100 mètres carrés ne devraient pas vivre toute l'année. mètres Dans ce cas, il est préférable de s’appuyer sur les autres méthodes de chauffage décrites dans la vidéo ci-dessous.