Quels sont les avantages d'un système de chauffage ouvert ? Schéma d'installation et principe de fonctionnement
La principale différence systèmes ouverts ou gravitaires (OS) des fermés est que dans OS le liquide de refroidissement communique avec l'air ambiant dans un vase d'expansion ouvert.
Le liquide de refroidissement est dans le système sous pression atmosphérique, il n'y a pas de surpression.
Contenu
Description d'un système de chauffage ouvert : qu'est-ce que c'est
Le circuit de chauffage de l'OS est constitué d'une chaudière située au point le plus bas du bâtiment - dans un sous-sol ou une fosse.
Il sort de la chaudière colonne montante verticale pour l'alimentation en liquide de refroidissement jusqu'au point le plus haut du bâtiment (grenier ou combles), où se trouve le vase d'expansion (TE).
Depuis le RB, des tuyaux horizontaux avec une légère pente s'étendent le long du sommet du bâtiment jusqu'à des colonnes montantes verticales, le long desquelles le liquide de refroidissement est acheminé vers les radiateurs.
Depuis les appareils de chauffage, une conduite de retour longe le fond de la pièce, également avec une légère pente vers la chaudière.
Principe de fonctionnement
Schématiquement, le circuit de chauffage du système de chauffage peut être représenté comme un long anneau vertical. Un côté de l'anneau – avec eau chaude (colonne montante d’alimentation de la chaudière vers le RB), l'autre côté - avec du froid (colonne montante avec retour des radiateurs). La densité du liquide de refroidissement chaud est inférieure à celle du liquide de refroidissement froid ; l'eau se dilate lorsqu'elle est chauffée.
Par conséquent, le poids de l'eau et la pression de la colonne d'eau dans la partie froide du circuit seront plus élevés que le poids de l'eau et la pression de la colonne dans la branche chaude.
Selon la loi des vases communicants, le liquide aura tendance à équilibrer les pressions – au passage d'une branche froide à une branche chaude.
Le circuit étant un anneau fermé, il se produit une circulation ou un écoulement par gravité du liquide de refroidissement.
Dans OS, le principe physique de circulation suit trois caractéristiques de conception systèmes:
- La colonne montante d'alimentation est isolée au maximum sur toute sa hauteur.
- La chaudière est située le plus bas possible en dessous du dernier radiateur.
- Le circuit a la capacité de libérer le volume excédentaire de liquide de refroidissement chauffé. – vase d’expansion (pour assurer une densité réduite et une faible pression de la colonne d’eau dans la branche chauffée).
Avec circulation naturelle
Le liquide de refroidissement se déplace lors de la circulation naturelle sous l'action de la pression de circulation Pн (en mm de colonne d'eau) :
Pn=H x (phol - pgor).
- N – différence de hauteur entre la chaudière et le dernier radiateur, m ;
- phol — la densité de l'eau dans la colonne montante de retour d'eau froide, kg/m³;
- pgor — densité de l'eau dans la colonne montante d'alimentation chaude, kg/m³.
Lors de sa circulation dans le circuit, le liquide de refroidissement utilise une partie de sa pression pour vaincre la résistance hydraulique des canalisations, des radiateurs et des vannes d'arrêt. Par conséquent, lors de la conception du système d'exploitation, ils ont choisi matériaux à faible résistance hydrauliqueafin que leur total ne dépasse pas la pression de conception Pn(le système n'était pas verrouillé).
Important! Le liquide de refroidissement du système de chauffage contient de l'air, qui est mélangé dans le vase d'expansion. Pour évacuer l'air, les tuyaux sont inclinés. pas moins de 3 à 5 mm par mètre courant de tuyau.
Avec circulation à partir d'une pompe
Pour augmenter la pression naturelle, une pompe de circulation est incluse dans le circuit d'alimentation en eau.
Existe deux points d'entrée de pompe au système d'exploitation existant :
- Sur le tuyau de retour avant la chaudière. Dans ce cas, le vase d'expansion est reconnecté à la conduite de retour en amont de la pompe (dans la zone d'aspiration).
- Sur le tuyau d'alimentation supérieur immédiatement après le point de raccordement du vase d'expansion.
Référence! Le point de raccordement de la pompe est équipé by-pass avec clapet anti-retour à pétales.
Tuyau unique
Un système monotube à circulation naturelle est réalisé uniquement avec distribution supérieure du liquide de refroidissement.
Tous les radiateurs de la colonne montante d'un système de chauffage monotube sont connectés en série – La sortie d'une batterie est connectée à l'entrée d'une autre.
Avantages :
- Petit nombre de tuyaux.
- Facile à installer.
Inconvénients :
- Déséquilibre du système Les batteries supérieures sont chaudes, tandis que les batteries inférieures sont froides. Pour équilibrer les températures, les radiateurs inférieurs sont installés avec un grand nombre de sections.
- Incapacité à effectuer la thermorégulation en raison de la résistance élevée des vannes de régulation.
Double tuyau
Le système à deux tuyaux se caractérise par le fait que chaque radiateur est connecté deux tuyaux:l'un délivre du liquide de refroidissement chaud depuis la colonne montante d'alimentation, l'autre évacue l'eau refroidie vers la colonne montante de retour.
Avantages d'un système à deux tuyaux :
- Toutes les batteries sont équilibrées en température.
- Le radiateur peut être remplacé sans éteindre la chaudière.
Inconvénients :
- Augmentation de la consommation de tuyaux.
- Installation nécessitant beaucoup de travail.
Avec alimentation par le haut
L'eau chaude est fournie de la chaudière jusqu'à la colonne montante verticale jusqu'au grenier ou sous le toit, d'où il est distribué par des tuyaux horizontaux vers les branches verticales des radiateurs (à un ou deux tuyaux). Après avoir traversé les radiateurs, le liquide de refroidissement refroidi est récupéré dans la conduite de retour et pénètre dans la chaudière.
Avec alimentation par le bas
Avec l'alimentation par le bas, le liquide de refroidissement chauffé entre dans les branches du radiateur de bas en haut. Les tuyaux d'alimentation et de retour sont posés côte à côte au niveau du sol.
Attention! Ce système n'encombre pas la pièce avec une abondance de tuyaux, mais nécessite une installation Grues de Maïevski pour que chaque radiateur libère de l'air.
Avantages :
- Facile à installer.
- Durabilité.
- Aucune électricité n'est nécessaire pour la circulation.
- Le système s'autorégule – la vitesse du liquide de refroidissement dépend de la température dans les pièces.
Défauts:
- Ne convient pas à toutes les pièces – un grenier est nécessaire où le vase d’expansion est installé et les tuyaux horizontaux sont posés.
- Nécessite que la chaudière soit positionnée le plus bas possible - dans une fosse ou un sous-sol.
- Chauffage lent au démarrage.
- Apparence imprésentable (tuyaux en fonte de grand diamètre, radiateurs en fonte).
- Petit rayon d’action – pas plus de 30 mètres de la chaudière.
- Incapacité à utiliser de l'antigel en raison de la toxicité des vapeurs évaporées.
Installation d'un système de chauffage ouvert : photo
Avant l'installation, il est nécessaire d'effectuer calcul des radiateurs, calcul hydraulique de la pression de circulation, développer un schéma d’installation et dresser une liste des matériaux et des composants.
Photo 1. Chaudière de chauffage au gaz au sol de couleur acier installée à l'intérieur avec tout l'équipement.
Le système d'exploitation se compose des éléments suivants :
- Chaudière de chauffage – à gaz ou à combustible solide.
- Tuyaux.
- Vase d'expansion.
- Radiateurs.
- Raccords (robinets, tuyauterie de chaudière, vannes).
- Pompe de circulation (en option).
Photo 2. Une pompe de circulation intégrée aux tuyaux augmente l’efficacité de l’ensemble du système de chauffage.
Caractéristiques d'installation :
- Pente du tuyau lits horizontaux d'alimentation et de retour - pas moins de 3 à 5 mm par mètre linéaire.
- Ils utilisent des tuyaux d'un diamètre d'au moins 30 mm.
- Le volume du vase d'expansion est de 15 % du volume total liquide de refroidissement.
Photo 3. Vase d'expansion en métal, monté sous le plafond du grenier d'une maison privée.
Schème
Sur le schéma, réalisé à une échelle pratique sur une feuille de papier millimétré, les éléments suivants doivent être précisés :
- Dimensions des pièces où se trouvent les canalisations d'égout.
- Schéma de disposition des tuyaux.
- Emplacements des radiateurs, chaudière (en assurant la différence de hauteur requise entre la chaudière et les radiateurs), vase d'expansion, raccords de tuyauterie.
- Dimensions des ébauches de tubes.
- Éléments de fixation de tuyaux aux éléments de construction.
Étapes d'installation :
- Préparez un ensemble d'outils nécessaires (selon le matériau du tuyau sélectionné).
- Effectuer l'installation de la chaudière et des équipements de la chaudière conformément au manuel d'utilisation de la chaudière.
- Fabriquez un vase d'expansion et installez-le dans le grenier.
- Installation complète d'une colonne montante verticale.
- Installer des radiateurs dans les pièces.
- Effectuer l'installation finale des tuyaux, reliant tous les éléments du système.
- Réaliser l'isolation thermique du vase d'expansion.
- Remplissez le système.
- Vérifiez que le système ne présente pas de fuites.
- Effectuer un essai.
Vase d'expansion pour OS
Tout espace ouvert peut être utilisé comme vase d’expansion (TE). récipient en métal fait maison ou une fiole avec le volume requis pas moins de 15 % du volume total de liquide de refroidissement dans le système.
Le RB exerce les fonctions suivantes :
- Sert de réservoir tampon pour stocker l'excès de liquide de refroidissement, qui surviennent en raison de la dilatation du liquide lorsqu'il est chauffé dans la chaudière.
- Fournit la pression atmosphérique dans le système.
- C'est un élément par lequel les bulles d'air quittent le système. La remontée des bulles d'air est assurée par la pente des tuyaux.
Recommandations d'installation :
- Installation d'une colonne montante verticale à partir d'une chaudière avecIl doit être fabriqué à partir d’un tube en acier d’un diamètre de 40 à 50 mm.
- La taille des tuyaux restants - plus ils sont gros, mieux c'est (moins de résistance hydraulique).
- Il est préférable d'utiliser radiateurs en fonte.
- Essayer minimiser le nombre de tours de tuyaux et de vannes d’arrêt et de contrôle.
- Appliquer uniquement Robinets à boisseau sphérique à passage intégral.
Caractéristiques de l'installation dans une maison privée
Avant de commencer les travaux, vous devez vous assurer que la structure de la maison répond exigences d'un système gravitaire :
- Petite surface (pas plus de 150 m²).
- Disponibilité d'un grenier.
- Possibilité d'installation de chaudière basse par rapport au dernier radiateur.
Que faire si l’eau du réservoir bout rapidement ?
Si vous constatez que l’eau bout rapidement, vous devez terminer toute la procédure le plus rapidement possible. ensemble d'actions pour l'arrêt d'urgence de la chaudière (indiquées dans le mode d'emploi) pour éviter d'endommager l'équipement.
Ensuite, vous devez en déterminer les raisons.
Si l'eau a bouilli lors du premier démarrage de la chaudière, il est nécessaire de vérifier le calcul hydraulique et la sélection et l'installation correctes de tous les éléments.
Si l'eau bout après un certain temps de fonctionnement normal, les paramètres suivants doivent être vérifiés :
- niveau de liquide de refroidissement dans le système (besoin de recharge) ;
- performances de la chaudière;
- fonctionnement normal du clapet anti-retour (s'il y a une pompe avec un bypass) ;
- fonctionnement normal du vase d'expansion.
Vidéo utile
La vidéo montre comment fonctionne un système de chauffage monotube conventionnel à circulation naturelle.
Bon marché, fiable et pratique
Le système d’exploitation est facile à utiliser et peu coûteux à installer.
Pour réaliser la circulation dans un système gravitaire, il faut connaître le principe de son fonctionnement et avoir un calcul hydraulique précis de tous les éléments, pour lequel il est recommandé de s'adresser à des spécialistes.
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