Système de chauffage ouvert: schémas et caractéristiques de l'agencement

En raison de sa facilité d'installation, de son faible coût et de son efficacité suffisante, un système de chauffage ouvert continue d'être en demande. Après avoir respecté le principe de fonctionnement, l'équipement et les règles d'installation, vous pouvez organiser vous-même l'approvisionnement en chaleur de la maison.

Nous vous expliquerons comment créer un circuit de chauffage de type ouvert réalisable. Nous vous montrerons comment construire un système, en suivant strictement les exigences et les normes technologiques lors du choix et de la connexion des éléments. Sur la base de nos recommandations, vous construirez un circuit efficace à sécurité intégrée.

Pour les artisans indépendants, nous vous suggérons de vous familiariser avec les options de montage éprouvées. Les informations présentées pour examen sont complétées par des schémas utiles, des collections de photos et des instructions vidéo.

Ensemble complet et principe de fonctionnement du système

Dans système de chauffage d'eau Le liquide sert d'intermédiaire dans le transfert d'énergie thermique d'une chaudière aux radiateurs. La circulation du liquide de refroidissement peut être effectuée sur de longues distances, assurant le chauffage des maisons et des locaux de différentes tailles. Cela explique l'introduction généralisée de l'approvisionnement en chaleur de l'eau.

Le fonctionnement d'un système de chauffage ouvert est possible sans utiliser de pompe. La circulation des fluides est basée sur les principes de la thermodynamique. Le mouvement de l'eau à travers les tuyaux se produit en raison de la différence de densité des liquides chauds et froids, ainsi qu'en raison de la pente des tuyaux posés.

Un élément indispensable du système est un vase d'expansion ouvert, dans lequel pénètre l'excès de liquide de refroidissement préchauffé. Grâce au réservoir, le fluide se stabilise automatiquement. La capacité est installée sur tous les composants du système.

L'ensemble du processus de fonctionnement de l '"alimentation en chaleur ouverte" est conditionnellement divisé en deux étapes:

1. Alimentation. Le liquide de refroidissement chauffé passe de la chaudière aux radiateurs.
2. Retour. L'excès d'eau chaude pénètre dans le vase d'expansion, se refroidit et retourne à la chaudière.

Dans les systèmes à un seul tuyau, les fonctions d'alimentation et de retour sont assurées par une seule ligne; dans les systèmes à deux tuyaux, les tuyaux d'alimentation et de retour sont indépendants l'un de l'autre.

La densité de l'eau chaude est inférieure à la densité de l'eau froide; par conséquent, une tête hydrostatique se forme dans le système. Sous pression, l'eau chaude avance vers les radiateurs

Le plus simple et le plus abordable pour l'auto-installation est considéré système monotube. La conception du système est élémentaire.

L'équipement de base pour une alimentation en chaleur monotube comprend:

• chaudière de chauffage;
• radiateurs;
• vase d'expansion;
• tuyaux.

Certains refusent d'installer des radiateurs et de placer un tuyau d'un diamètre de 8 à 10 cm autour du périmètre de la maison, mais les experts notent que l'efficacité du système et la facilité d'utilisation sont réduites avec cette solution.

Le schéma du système monotube gravitationnel de type ouvert est non volatile. Le coût d'achat des tuyaux, raccords et équipements est relativement faible. Il est possible de travailler avec différents types de chaudières

Plus compliqué dans l'appareil et plus coûteux à exécuter option de chauffage à deux tubes. Cependant, les coûts et la complexité de la structure sont entièrement compensés par l'élimination des défauts standard dans les systèmes monotube.

Un liquide de refroidissement à température égale est fourni presque simultanément à tous les appareils, l'eau refroidie est collectée par la conduite de retour et ne coule pas dans la batterie suivante.

Pour l'entretien de chaque appareil dans le circuit de chauffage à deux tuyaux, une ligne d'alimentation et de retour est aménagée, grâce à laquelle la température du système fournit un liquide de refroidissement de température égale à tous les points, et l'eau refroidie est collectée et dirigée vers la chaudière par une ligne de retour, indépendante de la ligne d'alimentation

Exigences d'installation et de maintenance

Lors de l'installation d'un système d'alimentation en chaleur à la maison, il est important de considérer un certain nombre de caractéristiques d'un système de chauffage ouvert:

1. Pour assurer une circulation normale, la chaudière est installée au point le plus bas de la ligne et le vase d'expansion au point le plus haut.
2. Le meilleur endroit pour placer le vase d'expansion est le grenier. Pendant la saison froide, le réservoir et la colonne montante dans le grenier non chauffé doivent être isolés.
3. La pose de l'autoroute est réalisée avec un nombre minimum de virages, de raccordement et de ferrures.
4. Dans un système de chauffage par gravité, l'eau circule lentement (0,1-0,3 m / s), par conséquent, le chauffage devrait se produire progressivement. L'ébullition ne doit pas être autorisée - cela accélère l'usure des radiateurs et des tuyaux.
5. Si le système de chauffage n'est pas utilisé en hiver, le liquide doit être vidangé - cette mesure préservera les tuyaux, les radiateurs et la chaudière.
6. Le niveau de liquide de refroidissement dans le vase d'expansion doit être surveillé et renouvelé périodiquement. Sinon, une congestion de l'air peut se produire dans la ligne, ce qui réduit l'efficacité des radiateurs.
7. L'eau est le meilleur vecteur de chaleur. L'antigel est toxique, il n'est pas recommandé pour une utilisation dans des systèmes qui ont un contact libre avec l'atmosphère. Son utilisation est conseillée s'il n'est pas possible de vidanger le liquide de refroidissement dans une période non chauffée.

Une attention particulière est portée au calcul de la section et de la pente de la canalisation. Les normes de conception sont réglementées par SNiP sous le numéro 2.04.01-85.

Dans les circuits avec mouvement gravitationnel du liquide de refroidissement, la taille de la section de tuyau est plus grande que dans les schémas de pompage, mais la longueur totale de la canalisation est presque deux fois inférieure. La pente des sections horizontales du système, égale à 2 - 3 mm par mètre linéaire, est arrangée uniquement pendant l'installation de l'alimentation en chaleur avec le mouvement naturel du liquide de refroidissement.

Le non-respect de la pente lors de l'installation de systèmes avec un mouvement naturel du liquide de refroidissement entraîne une aération des tuyaux et un chauffage insuffisant des radiateurs éloignés de la chaudière. En conséquence, l'efficacité thermique diminue

Types de schémas ouverts d'approvisionnement en chaleur

Dans un circuit de chauffage ouvert, le mouvement du liquide de refroidissement s'effectue de deux manières différentes. La première option est la circulation naturelle ou gravitationnelle, la seconde est la stimulation forcée ou artificielle de la pompe.

Le choix du schéma dépend du nombre d'étages et de la zone de construction, ainsi que du régime thermique attendu.

Circulation naturelle en chauffage

Dans système de gravité il n'y a pas de mécanisme pour assurer le mouvement du liquide de refroidissement. Le processus est effectué exclusivement par expansion de l'eau chaude. Pour le fonctionnement du circuit, une colonne montante de dépassement est prévue, dont la hauteur est d'au moins 3,5 m.

Si vous négligez l'installation d'une colonne montante de transport vertical, il est fort probable que le liquide de refroidissement provenant de la chaudière ne développe pas une vitesse suffisante

Le système d'alimentation en chaleur à circulation naturelle est parfaitement adapté aux bâtiments jusqu'à 60 mètres carrés. m. La longueur maximale du circuit qui peut fournir de la chaleur est considérée comme une autoroute de 30 m. Un facteur important est la hauteur du bâtiment et le nombre d'étages de la maison qui vous permet de monter une contremarche accélératrice.

Le schéma de circulation naturelle n'est pas adapté aux applications à basse température. Une expansion insuffisante du liquide de refroidissement ne créera pas la pression appropriée dans le système.

Caractéristiques du schéma de gravité:

1. Connexion aux planchers chauffants. Une pompe de circulation est montée sur le circuit d'eau menant au sol. Le reste du système fonctionne normalement.En cas de panne de courant, la maison continue de chauffer.
2. Travailler avec une chaudière. Le radiateur est monté en haut du système, légèrement en dessous du vase d'expansion.

Pour assurer un fonctionnement sans problème, une pompe peut être installée sur la chaudière. Ensuite, le schéma d'approvisionnement en chaleur et de production d'eau chaude entre automatiquement dans la catégorie des options forcées. De plus, un clapet anti-retour est installé pour empêcher la recirculation du liquide de refroidissement.

Système forcé avec pompe

Afin d'augmenter la vitesse du liquide de refroidissement et de réduire le temps de chauffage de la pièce, une pompe est intégrée. Le mouvement du débit d'eau augmente à 0,3-0,7 m / s. Le taux de transfert de chaleur augmente et les branches du tronc se réchauffent uniformément.

Les circuits de pompage sont construits à la fois ouverts et fermés. Dans les circuits ouverts, le vase d'expansion est installé au point le plus élevé du système. La présence de la pompe vous permet d'augmenter la canalisation entre la chaudière et les batteries, tant en hauteur qu'en longueur

Faits saillants de l'organisation système forcé:

1. Le circuit avec la pompe intégrée est volatile. Pour que le chauffage de la pièce ne s'arrête pas lorsque l'alimentation est coupée, l'équipement de pompage est placé sur la dérivation.
2. La pompe est installée avant d'entrer dans la chaudière par le tuyau de retour. La distance à la chaudière est de 1,5 m.
3. Lors de l'installation de la pompe, le sens de circulation de l'eau est pris en compte.

Deux grues d'arrêt et un coude de dérivation avec pompe de circulation sont montés sur le retour. S'il y a du courant dans le réseau, les robinets sont fermés - le liquide de refroidissement se déplace à travers la pompe. S'il n'y a pas de tension, alors les vannes doivent être ouvertes - le système sera converti en circulation naturelle.

Un clapet anti-retour doit être installé sur le tuyau d'alimentation. L'élément est placé immédiatement après la chaudière et empêche la recirculation du liquide de refroidissement pendant le fonctionnement de la pompe.

Options de tuyauterie dans le système

De la mise en page appareils de chauffage et les tuyaux de raccordement dépendent de l'efficacité, de l'économie et de l'esthétique du système d'alimentation en chaleur. Le choix du câblage est déterminé en fonction des caractéristiques de conception et de la superficie de la maison.

Les spécificités des schémas monotube et double tube

L'eau chauffée pénètre dans les radiateurs et retourne dans la chaudière de différentes manières. Dans un système à circuit unique, le liquide de refroidissement est alimenté par un tronc de grand diamètre. Le pipeline traverse tous les radiateurs.

Avantages du système monotube à auto-circulation:

• consommation minimale de matériaux;
• facilité d'installation;
• nombre limité de tuyaux à l'intérieur du salon.

Le principal inconvénient d'un système monotube qui remplit les fonctions d'alimentation et de retour est le chauffage inégal des radiateurs de chauffage. L'intensité du chauffage et du transfert de chaleur des batteries diminue à mesure qu'elles sont retirées de la chaudière.

Avec une longue chaîne de câblage et un grand nombre de radiateurs, la dernière batterie peut être totalement inefficace. Il est recommandé d'installer des appareils de chauffage «chauds» dans les pièces du côté nord, les pépinières et les chambres

Le circuit de chauffage à deux tuyaux gagne du terrain en toute confiance. Les radiateurs connectent la tuyauterie de retour et d'alimentation. Des anneaux locaux se forment entre les batteries et la source de chaleur.

Les principaux avantages du système:

• tous les radiateurs sont chauffés uniformément;
• la possibilité de régler séparément le chauffage de chaque radiateur;
• fiabilité de fonctionnement du circuit.

Le système à double circuit nécessite de gros investissements et de la main-d'œuvre. L'installation de deux branches de communication sur les structures des bâtiments sera plus difficile.

Le système à deux tuyaux est facilement équilibré, fournissant un liquide de refroidissement de la même température à tous les appareils de chauffage. Les chambres sont chauffées uniformément

Débit supérieur et inférieur de liquide de refroidissement

Selon l'emplacement du principal alimentant le liquide de refroidissement chaud, distinguer l'eye-liner supérieur et inférieur.

Dans les systèmes de chauffage à toit ouvert, il n'est pas nécessaire d'utiliser des dispositifs d'évacuation d'air. Son excès est évacué par la surface du vase d'expansion en communication avec l'atmosphère.

À la distribution supérieure, l'eau chaude monte le long de la colonne montante principale et est transférée aux radiateurs par des canalisations de distribution. L'installation d'un tel système de chauffage est recommandée dans les chalets à un et deux étages et les maisons privées.

Système d'alimentation en chaleur assez pratique avec un câblage inférieur. Le tuyau d'alimentation est situé en dessous, à côté du retour. Le mouvement du liquide de refroidissement dans le sens du bas vers le haut. L'eau, traversant les radiateurs, est envoyée par une conduite de retour vers une chaudière de chauffage. Les batteries sont équipées Grues Mayevsky pour éliminer l'air de la conduite.

Dans les systèmes de chauffage avec un câblage inférieur, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs d'évacuation d'air, dont le plus simple est un robinet Mayevsky

Elévateurs verticaux et horizontaux

Le type de position des colonnes montantes principales fait la distinction entre les méthodes de câblage vertical et horizontal. Dans la première version, les radiateurs de tous les étages sont connectés à des contremarches situées verticalement.

Le câblage vertical est utilisé lors de l'aménagement de maisons sur deux, trois étages ou plus avec un grenier, à l'intérieur duquel vous pouvez poser et isoler le pipeline

Caractéristiques des systèmes "verticaux":

• manque d'embouteillages;
• adapté pour chauffer des immeubles de grande hauteur;
• connexion du plancher à la contremarche;
• la difficulté d'installer des compteurs de chaleur d'appartement dans des immeubles à plusieurs étages.

Le câblage horizontal consiste à connecter des radiateurs d'un étage à une seule contremarche. L'avantage du système est que moins de tuyaux sont utilisés pour l'appareil, le coût d'installation est plus faible.

Les contremarches horizontales sont généralement utilisées dans les pièces à un et deux étages. L'agencement du système est pertinent dans les maisons à ossature de panneaux et les bâtiments résidentiels sans piles

Disposition du chauffage par gravité

Il est préférable de confier le développement du projet de système gravitaire à des spécialistes du génie thermique. Le document indique le type de chauffage, la méthode de raccordement des radiateurs et la circulation du liquide de refroidissement, les paramètres d'équipement recommandés, le nombre de radiateurs et la longueur de la canalisation.

Calcul du système d'alimentation en chaleur

Il est nécessaire de déterminer les caractéristiques hydrauliques du système qui, à l'avenir, aideront à choisir le diamètre optimal de la canalisation.

Dans un système de chauffage naturel, il est recommandé d'installer la chaudière dans un sous-sol ou un sous-sol. Cela vous permet d'augmenter la longueur de la contremarche de transit.

Pour calculer la valeur de la tête de circulation (RC) vous devez disposer des données suivantes:

1. La distance entre le centre de la chaudière de chauffage et le centre du radiateur (h) Plus la distance entre ces appareils est grande, plus la circulation est stable.
2. Pression refroidie (Ro) et chauffé (Pr) eau.

La pression de circulation dépend uniquement de la différence de température du liquide de refroidissement. Les indicateurs exacts peuvent être trouvés dans les données tabulaires.

Plus la différence de température du liquide de refroidissement est grande, plus la pression dans la conduite est élevée. Par conséquent, il est important de prendre soin de la température "entrante" du liquide.

Pour largeur sections de pipeline le type d'influences matérielles. Le diamètre du tuyau en acier doit être d'au moins 50 mm. Après l'embranchement, la section transversale de l'autoroute se rétrécit d'une taille. Le retour, au contraire, est compilé avec l'expansion suivante.

Une attention particulière est portée au volume du vase d'expansion. Le réservoir ne doit pas être inférieur à 5% du volume total de liquide de refroidissement dans le système. Le non-respect entraînera la vidange de l'eau du système ou la rupture des tuyaux.

Sélection des composants de base

Pour un système ouvert, il est préférable de choisir une chaudière fonctionnant au fioul solide ou au fioul. Installation de chaudières électriques et l'équipement à gaz est interdit.Parfois, des embouteillages se forment dans le coffre - cela peut conduire à une urgence.

La puissance du chauffage est déterminée sur la base du calcul - 1 kW d'énergie thermique pour 10 mètres carrés de la maison. Selon la qualité de l'isolation de la pièce, 10-30% s'ajoutent à la valeur obtenue.

La chaudière est située dans une pièce séparée équipée d'une circulation d'air forcée. L'équipement est installé sur un matériau ignifuge ou un sol en béton

Le vase d'expansion du système de chauffage par gravité doit être en acier. Les matériaux polymères sont extrêmement indésirables. Pour chauffer une petite maison à un étage, un réservoir de 8 à 15 litres convient.

Pour équiper la canalisation à l'aide de tuyaux en matériaux suivants:

1. Acier. Ils se caractérisent par une conductivité thermique élevée et une résistance à la haute pression. L'inconvénient est la complexité de l'installation et la nécessité d'utiliser du matériel de soudage.
2. Polypropylène. Les principaux avantages: résistance aux variations de température, résistance, étanchéité et facilité d'installation. La durée de vie est de 25 ans.
3. Métal-plastique. Le matériau ne cède pas à la corrosion, empêche la contamination d'un contour. Inconvénients de l'autoroute: durée de vie limitée (jusqu'à 15 ans) et coût élevé.
4. Cuivre. Tuyaux avec dissipation thermique maximale et résistance aux températures élevées - jusqu'à + 500 ° C Le principal inconvénient est le coût élevé du matériau.

Dans le circuit de chauffage ouvert des radiateurs sont installésen métaux à haute résistance.

Les plus courants sont les modèles en acier. Ils ont un rapport optimal des principaux paramètres: apparence, prix et puissance thermique.

Les radiateurs en acier en raison de parois minces, d'un poids léger et d'un haut degré de transfert de chaleur sont comparés aux convecteurs. L'équipement réchauffe rapidement la pièce, en raison du mouvement accéléré de l'air

Étapes pour installer un système ouvert

L'ensemble du processus d'organisation d'un système de chauffage par gravité peut être divisé en plusieurs étapes:

1. Installation de chaudière. L'équipement est fixé sur la surface du sol ou suspendu au mur. Le choix de la méthode dépend de la taille de la chaudière.
2. Tuyauterie selon le schéma sélectionné et le projet développé. Il est important de respecter l'angle de pente recommandé du circuit de canalisation.
3. Installation de radiateurs les chauffer et les connecter au système.
4. Installation du vase d'expansion et son isolation.
5. Connexion de tous les éléments, vérifier l'étanchéité des joints et démarrer le système.

Après la chaudière, sur le tuyau d'alimentation, il est souhaitable d'installer un capteur de température pour surveiller l'efficacité du système de chauffage.

L'installation du système de chauffage doit être effectuée pendant la saison chaude. L'aménagement de l'autoroute et la mise en service prendront environ une semaine

Caractéristiques de l'ensemble de circuit forcé

Pour que le système obligatoire se justifie et fonctionne correctement, il est nécessaire de choisir le bon pompe de circulation et "l'incruster" avec compétence dans la conduite d'alimentation en chaleur.

Sélection de la pompe de circulation

Les principaux paramètres de sélection des équipements de pompage: puissance et pression de l'appareil.Ces caractéristiques sont déterminées en fonction de la superficie de la pièce chauffée.

Indicateurs indicatifs:

• pour les maisons de 250 m², une pompe d'une capacité de 3,5 mètres cubes / h et d'une pression de 0,4 atm convient;
• dans les pièces de 250-350 m2, un appareil est installé à 4,5 mètres cubes / h avec une pression de 0,6 atm.;
• si la superficie de la maison est de 350 à 800 m², il est conseillé d'acheter une pompe d'une capacité de 11 mètres cubes / h, dont la pression est d'au moins 0,8 atm.

Avec une sélection plus minutieuse, les experts prennent en compte la longueur du système de chauffage, le type et le nombre de radiateurs, le matériau de fabrication et le diamètre des tuyaux, ainsi que le type de chaudière.

Installation de la pompe dans la ligne

La pompe est placée sur le retour afin que le liquide de refroidissement pas trop chaud passe à travers l'appareil. L'installation de modèles modernes à partir de matériaux résistants aux températures élevées est possible sur la ligne d'alimentation.

Lors du «taraudage» de la pompe, la circulation de l'eau ne doit pas être perturbée. Il est important qu'à tout point de la conduite lorsque la pompe fonctionne, la pression hydrostatique reste excessive.

Quatre circuits autorisés pour les systèmes de chauffage avec circulation de pompe et un vase d'expansion ouvert. La pression hydrostatique est maintenue au niveau souhaité.

Option 1 Soulevez le vase d'expansion. Un moyen simple de convertir un système de circulation naturelle en système forcé. Pour mettre en œuvre le projet, vous avez besoin d'un grand grenier.

Option 2 Déplacement du réservoir vers la colonne montante. Le long processus de reconstruction de l'ancien système, mais pour l'installation d'un nouveau, n'est pas justifié. Des moyens plus simples et plus efficaces sont possibles.

Option 3 Tuyau du vase d'expansion près de la buse de la pompe. Pour changer le type de circulation, il est nécessaire de couper le réservoir de la conduite d'alimentation, puis de le connecter au retour - derrière la pompe de circulation.

Option 4 La pompe est incluse dans la conduite d'alimentation. La façon la plus simple de reconstruire un système. L'inconvénient de la méthode est les conditions de fonctionnement défavorables de la pompe. Tous les appareils ne peuvent pas résister à des températures élevées.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo n ° 1. Recommandations pour l'assemblage d'un système de chauffage à circulation naturelle:

Vidéo n ° 2. Procédure d'installation de la pompe de circulation:

Les aspects importants de l'organisation d'un système de chauffage efficace sont le choix d'un circuit fonctionnel, le calcul des paramètres du réseau, la sélection des composants et le suivi de la technologie d'installation. L'auto-installation est possible avec des compétences en plomberie, et il vaut mieux confier le développement d'un projet détaillé à des professionnels.

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