Le chauffage de l'eau à faire soi-même: comment le faire soi-même

Si une maison de campagne est utilisée activement non seulement en été, mais également en saison froide, il est urgent de mettre en place un système de chauffage de haute qualité.

Différents caloporteurs peuvent être utilisés dans les réseaux de chauffage: air chauffé à 60 ° C, vapeur d'eau à 130 ° C et eau à 95 ° C. Le plus souvent utilisé le chauffage de l'eau.

L'un des principaux avantages de ce liquide de refroidissement est la possibilité d'équiper divers systèmes de chauffage de l'eau en fonction des caractéristiques de conception de la maison, des préférences personnelles et d'autres facteurs.

Dans cet article, nous avons décrit une classification détaillée des systèmes de chauffage de l’eau, exposé les caractéristiques de chaque option et formulé des recommandations sur le choix des principaux composants du système. Les informations fournies aideront à concevoir le chauffage d'une maison privée.

Classification des systèmes de chauffage à eau

Selon l’emplacement du lieu de production de chaleur, les systèmes de chauffage de l’eau sont divisés en systèmes centralisés et locaux. De manière centralisée, l’alimentation en chaleur, par exemple, les immeubles d’appartements, diverses institutions, entreprises et autres objets.

Dans ce cas, la chaleur est générée dans des centrales de cogénération ou des chaufferies, puis livrée aux consommateurs par le biais de pipelines.

Les systèmes locaux (autonomes) fournissent de la chaleur, par exemple des maisons privées. Il est produit directement sur les installations de chauffage elles-mêmes. À cet effet, des générateurs d'air chaud ou des unités spéciales fonctionnant à l'électricité, au gaz naturel, à des combustibles liquides ou solides sont utilisés.

En fonction de la manière dont le mouvement des masses d'eau est fourni, le chauffage peut être forcé (pompage) ou naturel (gravitationnel) du liquide de refroidissement. Les systèmes à circulation forcée peuvent utiliser des circuits en anneau et des schémas d’anneaux secondaires primaires.

En fonction du sens de circulation de l'eau dans les autoroutes de type alimentation et retour, l'apport de chaleur peut être associé à un mouvement associé et sans issue du liquide de refroidissement. Dans le premier cas, l'eau se déplace dans les autoroutes dans un sens et dans le second dans des directions différentes.

Les tuyaux de chauffage peuvent être connectés à des appareils de chauffage selon différents schémas. Si les appareils de chauffage sont connectés en série, ce schéma est appelé un tuyau, s'il est parallèle, un tuyau à deux tuyaux.

Il existe également un schéma bifilaire dans lequel tous les appareils de la première moitié sont d'abord connectés en série, puis, pour assurer le retour de l'eau, leur seconde moitié.

L'emplacement des tuyaux reliant les appareils de chauffage a donné le nom du câblage: ils distinguent sa variété horizontale et verticale. Par la méthode d’assemblage, affectez les pipelines collecteur, té et mixte.

Dans les bâtiments résidentiels où il n'y a pas de sous-sols, mais un grenier, on utilise des systèmes de chauffage avec câblage supérieur. En eux, la route qui donne est située au-dessus des appareils de chauffage

Pour les bâtiments avec sous-sol technique et toit plat, le chauffage est appliqué avec un câblage inférieur dans lequel les conduites d'alimentation en eau et de drainage sont situées sous les appareils de chauffage.

Il existe également une configuration avec une circulation de liquide de refroidissement «renversée». Dans ce cas, la ligne de retour de la source de chaleur est située sous les appareils.

Exigences pour le fonctionnement du système de chauffage

Avec toute la diversité des systèmes de chauffage à eau, un certain nombre d'exigences générales sont imposées à leur travail.

Ils devraient:

• réchauffer uniformément l'air dans les pièces;
• être maintenable;
• ne pas créer de difficultés pendant le fonctionnement;
• être relié aux systèmes de ventilation;
• être réglementé.

Le principe de fonctionnement du système de chauffage est également courant: l’eau est chauffée, après quoi elle circule dans la canalisation et dégage la chaleur qui en résulte, réchauffant ainsi les pièces.

Calculs de puissance des équipements

La température intérieure dépend des facteurs suivants:

• température de l'air à l'extérieur du bâtiment;
• épaisseur de la paroi de la maison et la qualité de ses éléments individuels;
• capacité thermique des matériauxdont la maison est construite.

Pour calculer les besoins thermiques de votre maison, vous devez prendre en compte tous les facteurs, y compris la perte de chaleur par les fenêtres et les portes, les murs et le plancher jusqu'au plafond. Les règles spéciales requises dans le processus de calcul doivent être appliquées en tenant compte des conditions climatiques de la zone dans laquelle se trouve l'installation résidentielle et du degré d'isolation existante.

La plus grande perte de chaleur se produit à travers les murs extérieurs de la maison. Avec l'augmentation de la différence de température à l'intérieur et à l'extérieur du bâtiment, les pertes de chaleur augmentent également.

Si nous prenons en compte le matériau de construction des murs extérieurs et l’épaisseur de ces murs, la perte de chaleur sera alors différente pour la température de l’air extérieur à - 30 ° C et sera:

• brique avec enduit interne - 89 W / m² (2,5 briques), 104 W / m² (2 briques);
• haché avec doublure intérieure (250 mm) - 70 W / m²;
• d'une barre avec un revêtement interne - 89 W / m² (180 mm), 101 W / m² (100 mm);
• cadre avec argile expansée à l'intérieur (200 mm) - 71 W / m²;
• béton mousse avec enduit interne (200 mm) - 105 W / m².

Cependant, la perte de chaleur se produit non seulement à travers les murs extérieurs, mais également à travers d'autres structures enveloppantes.

A la même température - 30 ° C, ils seront pour:

• combles en bois - 35 W / m²;
• sous-sols en bois - 26 W / m²;
• doubles portes en bois sans isolation - 234 W / m²;
• fenêtres à double châssis en bois - 135 W / m².

Pour calculer la perte de chaleur totale du bâtiment, vous devez calculer la surface de toutes les structures environnantes en mètres carrés, multiplier sur la perte de chaleur standard par type de construction, en tenant compte des matériaux qui les composent, et résume les résultats les résultats.

Le calcul doit être effectué sur la base de la température saisonnière minimale d'une localité donnée. Les pertes de chaleur à travers les murs sont calculées séparément, car doit tenir compte de la zone de vitrage et des portes.

Les pertes par chevauchement sans trappes dans le grenier ou dans le sous-sol sont calculées pour la totalité de la zone, comme pour les éléments structurels simples.

La chaudière de chauffage est choisie en tenant compte du fait que sa capacité doit être suffisante pour compenser les pertes de chaleur avec une marge de 20-30%

La procédure de calcul de la capacité thermique de l'équipement qui sera utilisé pour installer le système de chauffage est décrite dans la vidéo dans la dernière partie de l'article.

Sur notre site il y a un bloc d'articles consacré au calcul du chauffage de l'eau, nous vous conseillons de lire:

1. Calcul hydraulique du système de chauffage sur un exemple spécifique
2. Calcul du chauffage de l'eau: formules, règles, exemples de mise en oeuvre
3. Calcul thermique du système de chauffage: comment calculer correctement la charge sur le système

Systèmes de chauffage de l'eau

Avec toutes les différences externes et différents schémas de câblage, le principe de base du fonctionnement des systèmes de chauffage à eau est le même. Le caloporteur chauffé dans la chaudière est acheminé par pipeline jusqu'aux appareils de chauffage.

En se refroidissant, l'eau transfère la chaleur à l'environnement, après quoi elle retourne à l'endroit où elle va chauffer. Ce cycle se répète encore et encore.

Circulation naturelle et forcée

Dans les maisons privées, utilisez les types de systèmes de chauffage suivants:

• avec circulation naturelle;
• avec circulation forcée.

Circulation naturelle. Ses performances sont basées sur la différence de densité entre chaud et froid. Les positions supérieures d'un tel système sont occupées par de l'eau chaude et les positions inférieures sont froides. En se refroidissant, l’eau tiède s’abaisse et, une fois réchauffée,

Le deuxième facteur qui assure la circulation naturelle des masses d’eau est la pente sous laquelle les tuyaux sont installés.

Avantage circuits à circulation naturelle est sa totale indépendance de l'approvisionnement en énergie.

Elle a plus d'inconvénients:

• courte portéeI, ne dépassant pas 30 m de dimension horizontale;
• temps de préchauffage - une longue période d'atteinte des températures de fonctionnement à tous les points du système au démarrage après une longue pause;
• risque d'arrêter le travail en raison de la formation de glace dans le vase d'expansion ouvert.

Le diamètre de la conduite doit être suffisamment grand en raison de la faible pression de circulation dans le circuit. Ce facteur affecte également le choix des batteries, car les radiateurs modernes ont une section trop étroite, ce qui crée une résistance supplémentaire, contrecarrant la circulation par "gravité".

Afin de stimuler davantage le mouvement du liquide de refroidissement, le pipeline est construit avec une pente telle qu’une moyenne de 3 mm par 1 mètre courant. Une installation correcte des tuyaux à angle droit n’est pas une tâche facile, mais sans le résoudre, le système fonctionnera beaucoup plus lentement et efficacement.

Pour les radiateurs à longue portée des systèmes gravitaires, le liquide de refroidissement coule déjà considérablement refroidi. Pour maintenir la température de chauffage, des radiateurs en fonte doivent être utilisés. Pour équilibrer la différence de température, les batteries longue distance doivent comporter plus de sections que celles situées le plus près de la chaudière.

Circulation forcée fournit une pompe. Dans le schéma, il peut y avoir une ou plusieurs pompes. L'utilisation de plusieurs pompes est préférable: un arrêt d'urgence de l'une d'entre elles ne désactivera pas tout le chauffage.

Le liquide de refroidissement se déplace de manière cyclique autour d'une boucle fermée, qui comprend un vase d'expansion, ce qui élimine l'évaporation de l'eau.

Les avantages systèmes de circulation forcée:

• pour l'installation de chauffage aura besoin de plus de tuyaux, mais de plus petit diamètre;
• Vous pouvez utiliser différents types de radiateurs et de caloducs de petit diamètre.
• la température des appareils de chauffage est plus facile à régler;
• augmentation significative de la plage due à la stimulation artificielle du mouvement du liquide de refroidissement;
• la possibilité d'utiliser des unités de chauffage avec des caractéristiques améliorées du liquide de refroidissement.

Moins les systèmes forcés dépend de l'alimentation. Afin d'éviter les incidents avec une inactivité complète du chauffage, il est recommandé de s'approvisionner en générateurs diesel ou à essence.

En plus des inconvénients comprennent:

• la nécessité d'un calcul précis diamètre du pipeline, car Des canaux trop étroits augmenteront considérablement la résistance hydraulique, et lorsqu’il circulera dans des tuyaux trop larges, le liquide de refroidissement «fera du bruit»;
• coût de construction considérable presque deux fois la longueur du pipeline, l’inclusion dans le schéma d’un ou deux pompes de circulationsi nécessaire, pompe de surpression;
• utilisation obligatoire de régulateurs coûteux le débit du liquide de refroidissement, sa température et sa pression dans le système.

Le choix correct du type de circulation dépend des caractéristiques individuelles et de l'emplacement du bâtiment dans lequel le chauffage de l'eau sera installé. Cependant, les régimes à mouvement naturel de ces dernières années sont de plus en plus rares, principalement dans les bâtiments de séjour temporaire.

Le plus souvent, les maisons privées sont équipées de systèmes permettant de forcer artificiellement le liquide de refroidissement à se déplacer en raison de possibilités beaucoup plus grandes.

Systèmes de circulation combinés

Le système combiné peut fonctionner en mode naturel ou forcé. Cela signifie que lors de son installation, il est nécessaire, comme c'est le cas avec l'utilisation de la circulation naturelle, prévoir une pente de tuyau de 3 à 5 mm par mètre linéaire, ainsi que l’installation de la pompe, comme pour circulation.

Habituellement, dans un tel système de chauffage, il existe une chaudière à combustible solide.

L’utilisation du système combiné signifie que celui-ci poursuivra ses travaux même en cas de panne de courant. Mais l’arrêt soudain du chauffage en hiver ne menace pas seulement d’abaisser la température de la pièce.

Les éléments du système de chauffage peuvent simplement se décomposer, car l'eau, dilatée lorsqu'elle gèle, rompra leur étanchéité.

Modes d'installation des systèmes de chauffage à eau

Considérons les deux principaux schémas d'installation de systèmes de chauffage.

Système de chauffage monotube

La conception à conduite unique du pipeline est caractérisée par une séquence directe d'alimentation en liquide de refroidissement des radiateurs. Le caloporteur remplit et chauffe la première batterie, puis la suivante, et ainsi de suite.

Deux tuyaux alimentent chaque radiateur à partir d'un tuyau: le premier sert à alimenter en liquide de refroidissement et le second sert à évacuer de l'eau partiellement refroidie.

La particularité d'un tel schéma est le chauffage relativement faible de la dernière batterie par rapport à la première, car l'eau y "pénètre", après avoir déjà abandonné une partie de sa chaleur.

Encore un moins option de chauffage monotube On considère qu'il est impossible d'arrêter le flux de liquide de refroidissement d'un radiateur spécifique en cas de panne. Je dois fermer tout le système.

Système à deux tuyaux et ses variantes

Comme son nom l’indique déjà dans le schéma de chauffage à deux tuyaux, il s’agit non pas d’un, mais de deux tuyaux. De plus, chacune des batteries est connectée à un tuyau dans la conduite par laquelle le liquide de refroidissement s’écoule, et le second à la conduite avec un retour. Il s'avère que des tuyaux séparés sont prévus pour le liquide de refroidissement chaud et refroidi.

Grâce à cette conception de chauffage, l'eau dans tous les radiateurs a presque la même température. Le fonctionnement d'un tel système est plus facile à surveiller, à ajuster et à automatiser.

Le système à deux tuyaux, à son tour, est divisé en deux types:

• avec la pose du dessus du tuyau donnant, c.-à-d. avec câblage supérieur;
• avec la pose inférieure du pipeline d’alimentation, c’est-à-dire avec le câblage inférieur.

Les systèmes avec câblage supérieur sont principalement construits dans des bâtiments de plusieurs étages avec grenier. Schémas avec un câblage inférieur en priorité dans la construction privée de faible hauteur, car ils permettent de cacher la pose du pipeline au maximum et d'éliminer ou de réduire le nombre de risers.

Caractéristiques comparatives des systèmes monopipe et système de chauffage à deux tuyaux donné dans le matériel vidéo, qui se trouve au bas de notre article.

Systèmes de chauffage ouverts et fermés

En plus des types de systèmes de chauffage de l'eau déjà envisagés par nous, il existe une division en une structure ouverte et une structure fermée.

Système de chauffage ouvert se compose d’une chaudière (autre que celle électrique), de conduites, de radiateurs de chauffage et d’un vase d’expansion dans lequel circule un excès d’eau lorsqu’elle se dilate pendant le processus de chauffage.

Le réservoir n'est pas scellé, l'eau du système pouvant s'évaporer, son niveau doit être surveillé et complété si nécessaire.

Pompe dans système de chauffage ouvert non applicable. La chaudière de chauffage est située à son point le plus bas et le vase d'expansion à son point le plus élevé.

Construction fermée scellée. Il comprend tous les mêmes éléments qu'à l'air libre. Mais comme le liquide de refroidissement y circule de force, la liste des éléments obligatoires est complétée par une pompe de circulation.

Le vase d'expansion, qui fait partie d'une structure fermée, est constitué de deux parties cousues, séparées par un diaphragme. En cas de surplus de fluide détendu dans le système, celui-ci pénètre dans l’une des chambres du réservoir, forçant le diaphragme dans une seconde chambre remplie d’azote ou d’air.

Lorsque le liquide de refroidissement se dilate, la pression dans le système augmente: une partie du réservoir remplie d'eau a tendance à expulser et à comprimer le mélange gazeux. Si la limite de pression dans le réservoir est dépassée, une soupape de sécurité est activée, laquelle décharge le liquide de refroidissement en excès.

Chacun des systèmes de chauffage a ses propres avantages et inconvénients. Ils diffèrent par un certain nombre de caractéristiques et conviennent à divers objets. Si vous avez besoin de chauffer une petite maison privée ou un chalet, utilisez une structure ouverte simple et fiable.

Plus difficile à installer et à utiliser système de chauffage fermé souvent utilisé dans les chalets solides et les immeubles de grande hauteur.

Éléments du système de chauffage

Puisque nous allons installer le chauffage de l'eau dans la maison de nos propres mains, nous devons avoir une idée des composants de la conception proposée.

Déterminer la bonne chaudière

La chaudière est le cœur du système de chauffage. Il est très important de choisir correctement, car la fiabilité de l’approvisionnement en chaleur en dépend en grande partie.

Selon le combustible utilisé dans la chaudière, on distingue les types suivants de ces appareils:

• Gaz. Cette chaudière est le plus populaire auprès des consommateurs. Il est facile à installer, fonctionne sans trop de bruit. Le gaz est relativement peu coûteux et produit beaucoup de chaleur lorsqu'il est brûlé. Mais pour l'utiliser, vous devez obtenir une autorisation, commander l'installation de la conduite d'alimentation et organiser la ventilation d'échappement dans la chaufferie.
• Électrique. Ces chaudières sont les plus sûres. Le lieu de leur installation n'a pas besoin d'être équipé en plus. Leur travail ne forme pas une flamme nue et des produits de combustion qui pourraient être empoisonnés. Mais l'efficacité de cet appareil est relativement faible, l'électricité est chère et la chaudière à forte consommation d'énergie nécessite un réseau électrique fiable.
• Mazout. Contrairement au gaz, ces chaudières sont équipées d'un type spécial de brûleurs. Cet équipement nécessite une chaufferie spéciale. Le carburant liquide pollue rapidement la chaudière.
• Combustible solide. Ces appareils brûlent des briquettes de charbon et d’autres combustibles solides. Si vous êtes prêt à récolter du bois de chauffage ou du charbon pendant toute la saison froide, vous pouvez utiliser cette option.

Les chaudières combinées sont considérées comme les plus fiables dans lesquelles différents types de combustibles peuvent être utilisés. L’inconvénient de ce type d’équipement n’en est qu’un - les chaudières sont chères.

Quels sont les radiateurs de chauffage

Pour ne pas être déçu du résultat du travail effectué, vous devez adopter une approche responsable dans le choix des radiateurs. Dans le même temps, il convient de se concentrer non seulement sur les qualités esthétiques, mais également sur les caractéristiques techniques des batteries. Et les propriétés techniques dépendent en grande partie du matériau de fabrication de ces produits.

Les radiateurs sont:

• Acier. Ces produits peu coûteux sont trop corrosifs. Si en été, lorsque le chauffage n'est pas utilisé, l'eau est évacuée du système, la durée de vie des radiateurs en acier peut être considérablement réduite.
• Aluminium. Ces radiateurs attrayants se réchauffent assez rapidement. Seules des chutes de pression significatives les affectent négativement. Dans les maisons privées, ce danger ne les menace pas.
• Bimétallique. Ces batteries en aluminium ont une résistance à la corrosion et en acier - transfert de chaleur important.
• Fonte de fer. Ces produits sont chers, mais ils dureront très longtemps. Ils chauffent pendant un long moment, mais ensuite pendant une longue période. Le poids important des produits en fonte n’interfère pas avec leur fonctionnement, mais peut ralentir le processus d’installation.

Il y a de nouveaux modèles de radiateur, sur la surface interne de laquelle un revêtement de protection est appliqué. Ces piles coûtent un peu plus cher, mais l’argent qui y est consacré est rentable.

Comment ne pas se tromper avec des pipes

Pour l'installation du système de chauffage, il faudra beaucoup de tuyaux.

Lequel d'entre eux à privilégier:

• Métallique. La durée de vie de tels tuyaux n'est pas trop longue. Au fil du temps, les produits métalliques peuvent rouiller. Ils sont montés à l'aide de connexions filetées.
• Polymère. C'est un matériau peu coûteux, mais relativement fiable, caractérisé par une résistance à la corrosion. Même non professionnel peut monter ces tuyaux. Le pipeline de tuyaux en polymère servira très longtemps.
• Métal en plastique. Dans la composition de ces tuyaux en aluminium et en plastique. Pipeline de ceux-ci recueillis sur les connexions filetées ou à la presse. En raison du coefficient de dilatation thermique élevé de ces tuyaux, ils peuvent se fissurer lors d’un changement soudain de la température de l’eau.

Si les propriétaires de la maison n'ont aucune restriction quant aux moyens, il est judicieux d'organiser le câblage de chauffage à partir de tuyaux en cuivre. C'est un matériau très coûteux, mais son coût est justifié. Ces tuyaux sont fiables et durables.

Ils tolèrent une température et une pression élevées. Pour leur installation, utilisez la soudure - soudure à haute température contenant de l'argent.

Tout ce que nous vous avons dit plus haut concernait l'eau du radiateur. Mais l'eau en tant que caloporteur peut être utilisée dans d'autres systèmes de chauffage.

En savoir plus sur les caractéristiques et le choix des tuyaux de chauffage dans le cet article.

Système d'eau "sol chaud"

"Warm floor" peut à la fois compléter le chauffage de l'eau de radiateur et devenir la seule source de chauffage des locaux, dans le cas d'immeubles de faible hauteur. Le grand avantage de la «Warm Home» est que ce système fournit des conditions qui répondent pleinement aux normes sanitaires et hygiéniques de la pièce.

La hauteur de l'air ambiant est chauffée de manière inégale: en haut de la pièce, il fait plus froid et en bas, il fait plus chaud.

La température du système n’est que de 55 ° C, ce qui correspond aux normes de conception. Exercice installation de chauffage par le sol dépenser sur toute la surface de chacun des locaux. C’est un travail assez difficile qui ne peut être accompli qualitativement qu’au stade de la construction d’une maison. Le fonctionnement du système pose également un certain nombre de difficultés.

Système de chauffage de socle

Si l'installation de la «maison chaude» est difficile et que les radiateurs gâchent l'intérieur de la pièce, vous pouvez utiliser le système de chauffage à plinthe.

Avec ce type de chauffage, l’installation des tuyaux se fait par la plinthe, c’est-à-dire juste au-dessus du sol. Dans ce cas, la pièce, comme dans le cas du "sol chaud", est chauffée dans le bon ordre.

En même temps, le sol est chauffé, ce qui crée des conditions favorables à tout moment de l’année. Le chauffage sous la plinthe est de plus en plus populaire et se met progressivement à la mode.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Comparaison des systèmes de chauffage à deux tuyaux et à un tuyau:

La maison dans laquelle vous allez vivre toute l'année a besoin de chauffage pendant la saison froide. Pour rendre les conditions de vie confortables, vous devez choisir le système de chauffage à eau le mieux adapté à vos conditions.

Nous espérons que les informations contenues dans cet article vous aideront à faire le bon choix. Après tout, un chauffage de haute qualité n’est pas seulement du confort et de la convivialité. C'est également une condition préalable au maintien de votre santé.

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