Pourquoi le chauffage de l'eau est-il si populaire ? Ses caractéristiques et ses systèmes

Chauffage de l'eau - technologie de chauffage des bâtiments résidentiels avec un caloporteur liquideL'énergie thermique est transférée dans la pièce par des radiateurs, des registres de tuyaux et des convecteurs.

Pour chauffer le bâtiment installer des registres dans chaque pièce.

Lorsque le chauffage de l'eau fonctionne, le liquide de refroidissement est chauffé dans la chaudière de chauffage et circule dans les tuyaux dans les pièces, où il dégage de la chaleur et, déjà refroidi, retourne à la chaudière, entrant dans un nouveau cycle.

Ce le processus se répète constamment et chauffe les pièces.

Classification des systèmes de chauffage de l'eau par principe de fonctionnement

Selon le principe de fonctionnement, le chauffage a une circulation naturelle et forcée du liquide de refroidissement.

Avec circulation naturelle

Utilisé pour chauffer une petite maison. Le liquide de refroidissement circule dans des tuyaux. grâce à la convection naturelle.

Photo 1. Schéma d'un système de chauffage de l'eau à circulation naturelle. Les tuyaux doivent être installés avec une légère pente.

Selon les lois de la physique, un liquide chaud monte. L'eau, en se réchauffant dans la chaudière, monte, puis descend dans les tuyaux jusqu'au dernier radiateur du système. En refroidissant, l'eau pénètre dans le tuyau de retour et retourne à la chaudière.

L'utilisation de systèmes fonctionnant à circulation naturelle nécessite la création d'une pente, ce qui simplifie la circulation du liquide de refroidissement. La longueur du tuyau horizontal ne peut pas dépasser 30 mètres — la distance entre le radiateur le plus extérieur du système et la chaudière.

Ces systèmes sont intéressants car ils sont économiques, ne nécessitent pas d'achat d'équipement supplémentaire et sont quasiment silencieux en fonctionnement. Leur inconvénient est que les tuyaux doivent être d'un grand diamètre et posés aussi uniformément que possible (Ils n'ont quasiment aucune pression de liquide de refroidissement.) Il est impossible de chauffer un grand bâtiment.

Circuit à circulation forcée

Le schéma utilisant une pompe est plus complexe. Ici, en plus des batteries de chauffage, une pompe de circulation est installée, qui fait circuler le liquide de refroidissement dans le système de chauffage. La pression y est plus élevée, donc :

• Il est possible de poser des tuyaux avec des coudes.
• Il est plus facile de chauffer de grands bâtiments (même ceux à plusieurs étages).
• Les tuyaux de petit diamètre conviennent.

Photo 2. Schéma d'un système de chauffage à circulation forcée. Une pompe assure le déplacement du liquide de refroidissement dans les canalisations.

Souvent, ces systèmes sont fermés., ce qui empêche l'air de pénétrer dans les appareils de chauffage et le liquide de refroidissement ; la présence d'oxygène entraîne la corrosion du métal. Un tel système nécessite des vases d'expansion fermés, complétés par des soupapes de sécurité et des dispositifs de purge d'air. Ils permettent de chauffer une maison de toute taille et offrent une fiabilité accrue.

Méthodes d'installation

Pour une petite maison composée de de 2 à 3 pièces, ils utilisent tuyau unique Système. Le fluide caloporteur circule séquentiellement dans toutes les batteries, atteint le point final et retourne à la chaudière par le tuyau de retour. Les batteries sont connectées par le bas. L'inconvénient est que les pièces éloignées sont moins bien chauffées, car le fluide caloporteur qui les alimente est déjà légèrement refroidi.

Plus parfait deux tuyaux Systèmes : un tuyau est posé jusqu'au radiateur le plus éloigné, puis des dérivations sont réalisées vers les autres radiateurs. Le liquide de refroidissement à la sortie des radiateurs pénètre dans le tuyau de retour et est acheminé vers la chaudière. Ce système chauffe uniformément toutes les pièces et permet d'éteindre les radiateurs inutiles, mais son principal inconvénient est la complexité de l'installation.

Chauffage par capteurs

Le principal inconvénient d’un système à un ou deux tuyaux est le refroidissement rapide du liquide de refroidissement, chez le collectionneur systèmes de connexion cet inconvénient n'existe pas.

Photo 3. Système de chauffage par collecteur d'eau. Un groupe de distribution spécial est utilisé.

L'élément principal et la base du chauffage par capteur est unité de distribution spéciale, communément appelé peigne. Des raccords de plomberie spéciaux sont nécessaires pour distribuer le liquide de refroidissement via des conduites séparées et des circuits indépendants, une pompe de circulation, des dispositifs de sécurité et un vase d'expansion.

Unité de collecteur pour deux tubes systèmes de chauffage se compose de 2 parties :

• Saisir - il est relié au dispositif de chauffage, où il reçoit et distribue le liquide de refroidissement chaud à travers les circuits.
• Jour de congé — raccordés aux canalisations de retour des circuits, nécessaires à la collecte du liquide de refroidissement refroidi et à son acheminement vers la chaudière.

La principale différence du système collecteur est que chaque batterie de la maison est connectée indépendamment, ce qui permet de réguler la température de chacune ou de l'éteindre. Parfois, un câblage mixte est utilisé:plusieurs circuits sont connectés indépendamment au collecteur, mais à l'intérieur du circuit les batteries sont connectées en série.

Le liquide de refroidissement fournit de la chaleur aux radiateurs avec des pertes minimales, l'efficacité de ce système augmente, ce qui permet d'utiliser une chaudière avec moins de puissance et consommant moins de combustible.

Mais aussi un système de chauffage par capteurs n'est pas sans inconvénients, notamment :

• Consommation tuyaux. Cela nécessitera des dépenses 2 à 3 fois plus de tuyau que lors de la connexion de batteries en série.
• Nécessité installations circulation pompes. Nécessite une pression accrue dans le système.
• Dépendance énergétique. Ne pas utiliser dans un endroit où l'alimentation électrique risque d'être interrompue.

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Comment chauffer soi-même son eau

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Conception

Même programmes spécialement créés, ne pourra pas calculer correctement les paramètres du système de chauffage en raison d'un manque de données nécessaires.

Calcul des pertes de chaleur réelles

La première étape consiste à calculer les pertes de chaleur du bâtiment. Ce calcul est effectué par la valeur maximale dans cette région — quelle quantité de chaleur une maison ou un appartement peut-il perdre lorsque les températures les plus froides possibles sont à l’extérieur.

Calcul des pertes de chaleur d'une pièce

Pour calculer, les données suivantes sont nécessaires :

• Superficie des locaux (peut être trouvé sur le plan).
• La chambre donne sur la rue à travers un ou plusieurs murs ou être au milieu du bâtiment.
• Tenez compte de l’emplacement du bâtiment par rapport aux points cardinaux. Le soleil ne réchauffe pas le côté nord, mais il réchauffe le côté sud presque toute la journée.
• Chaque région a ses propres directions de vent.La rose des vents indique de quelle direction le vent souffle le plus souvent (recherche sur Internet).
• Chaque région a ses propres indicateurs de température. pendant la période la plus froide (les données sont disponibles sur Internet et dans les SNiP).
• Les murs extérieurs sont isolé ou non isolé.
• Cela se passe sous le plancher sol simple, pièces non isolées et isolées.
• Prendre en considération, qui se trouve au dessus de la pièce.
• Une grande quantité de chaleur est perdue par les fenêtres. (selon leur conception, leur quantité et leur superficie).
• Portes d'entrée - une faille pour la perte d'énergie thermique.

Selon les mesures calculer la surface des enceintes extérieures pour chaque pièce, et sont utilisés dans la formule de calcul des pertes thermiques totales. La valeur de sera également utile ici. R, qui est calculé en divisant l'épaisseur de la paroi par le coefficient de perte de chaleur du matériau de construction utilisé (pour les nouvelles fenêtres en métal-plastique R L'entreprise qui a installé les fenêtres peut vous fournir cela).

Les pertes de chaleur en hiver se composent de 2 parties :

• Pertes à travers les murs extérieurs.
• Pertes consacrées au chauffage de l'air de ventilation.

La formule de base pour calculer les coûts de l'énergie thermique ressemble à ceci :

Q = 1/R x (tв - tн) x S x (1+ ∑β). Dans lequel :

• Q — pertes d’énergie thermique, W;
• R — résistance à la température du matériau du mur, m²°С/W ;
• S — surface du mur, m²;
• TV — température de l’air intérieur, °C;
• tn — température extérieure minimale, °C ;
• β — des pertes de chaleur supplémentaires sont possibles en raison de l’emplacement du bâtiment.

Si le mur a été construit en utilisant 2 matériaux différents, leur résistance thermique est ensuite calculée pour les deux, puis additionnée. La température extérieure du bâtiment est choisie selon les normes et vos observations, et la température intérieure est libre. Déperditions thermiques supplémentaires : coefficients spécifiques :

• si une partie du toit ou du mur du bâtiment est orientée au nord, alors β = 0,1;
• si le mur est orienté à l'ouest ou au sud-est, β = 0,05;
• β = 0, regardant vers le sud.

Types de chaudières de chauffage par type de combustible

Plus votre maison est grande, plus la chaudière à installer doit être puissante.

Pour calculer, vous devez savoir que pour 10 m² une zone sera nécessaire 1 kW chaleur (si les plafonds de la pièce pas plus haut que 3 m). Cependant, chaque région a ses propres particularités. Les SNiP présentent des coefficients climatiques spécifiques.

Les chaudières de chauffage sont divisées en types : Combustibles liquides et solides, électricité, gaz. Si le bâtiment est équipé de gaz, il n'est pas nécessaire d'utiliser un meilleur combustible. D'autres options doivent être envisagées en fonction de la rentabilité. En cas de problèmes d'électricité, il est préférable d'opter pour une chaudière à combustible solide.

Photo 4. Chaudière à gaz murale avec vase d'expansion, reliée par des tuyaux au système de chauffage de l'eau.

tuyaux

Dans le système de chauffage, installez uniquement des tuyaux en plastique résistant à la chaleur et aux températures élevées. Le diamètre des tuyaux est choisi après calcul du système complet, mais pas moins de 40 mm. Pour la connexion aux batteries utiliser un diamètre de 20-25 mm.

Radiateurs

Actuellement, l’industrie propose 4 types de batteries :

• Fonte.
• Acier (il existe des panneaux et des tubulaires).
• Aluminium.
• Bimétallique (tubes en acier situés à l'intérieur, recouverts d'aluminium sur le dessus).

Chaque espèce a ses avantages et ses inconvénients. Par exemple, fonte Ils chauffent lentement, mais mettent également beaucoup de temps à refroidir.

Fabriqué en aluminium Ils chauffent rapidement et transmettent mieux l'énergie thermique que d'autres, mais ils sont très sensibles à la corrosion. La meilleure solution est d'utiliser batteries en acier ou bimétalliques.

Il est important de calculer le nombre de sections nécessaires pour la pièce.La quantité d'énergie thermique entrant dans la pièce en dépend directement. Pour cela, il faut connaître la surface totale, la quantité de chaleur dégagée par chaque section et prendre en compte la proportion de chaleur produite et la surface de la pièce.

Vase d'expansion

Le choix du volume et du type de vase d'expansion est un moment important de l'installation du système de chauffage. Son objectif est compenser l'augmentation du volume d'eau due au chauffage, en plus il sert à évacuer l'air.

Il existe des vases d'expansion ouverts et fermés. Ouvrir — un récipient simple avec un couvercle ouvert. Il est monté au point le plus élevé du système. L'eau s'évapore par le couvercle ouvert et doit être renouvelée périodiquement. Fermé — un récipient étanche doté d'une membrane en caoutchouc qui crée une pression dans les tuyaux. Le modèle fermé est le plus souvent utilisé dans les systèmes équipés d'une pompe de circulation.

Le vase d'expansion doit pouvoir accueillir 15 % du liquide de refroidissement a été versé dans le système. Le volume de liquide contenu dans la chaudière est indiqué dans le passeport. Le plus difficile est de déterminer la quantité de liquide de refroidissement dans les tuyaux ; il faut la calculer à l'aide de la formule de calcul du volume du cylindre, en tenant compte du diamètre et de la longueur totale des tuyaux.

Pompe de circulation

Un tel dispositif est nécessaire pour chauffage à circulation forcée. Grâce à cela, une pression apparaît à l'intérieur des tuyaux, augmentant la vitesse de déplacement du liquide de refroidissement.

La principale caractéristique de la pompe est sa productivité. La formule de calcul est la suivante : Q = N/1,16 x (tout - étain), dans laquelle :

• 1.16 — coefficient de capacité thermique de l’eau;
• tout et étain — relevés de température à l’entrée et à la sortie de la chaudière ;
• N — indique la puissance du générateur.

Différence de température — une caractéristique qui doit être mesurée. Or, cela ne peut être réalisé qu'une fois le système en fonctionnement. C'est pourquoi des données moyennes sont utilisées.

Caractéristiques de l'utilisation d'un système d'eau comme chauffage dans un appartement

Avantages d'un système autonome :

• Vous pouvez allumer le chauffage de votre maison à tout moment, et pas seulement pendant la saison de chauffage.
• Soutenu température confortable dans les chambres, ce qui est difficile lorsque l'on utilise le chauffage central.
• Chauffage facile à personnaliser, par exemple, non, cela ne sert à rien d'allumer la chaudière à pleine puissance si les résidents sont partis depuis un moment.
• Les frais de chauffage central sont également facturés en été, avec chauffage autonome, vous n'aurez qu'à payer selon le compteur (électrique ou gaz).

Inconvénients :

• Les travaux doivent être exécutés conformément à la loi., une reconstruction non autorisée ne vous dispensera pas de payer vos factures de services publics et vous expose à une amende administrative.
• Besoin de trouver un endroit bien ventilé pour l'installation d'équipements.
• Installation du système doit être effectuée par des professionnels.
• Frais de paperasse, et pour l'achat d'éléments chauffants autonomes.
• Toute responsabilité incombe au propriétaire du bien. Le fonctionnement des équipements sera surveillé par des organismes spécialisés.

Vidéo utile

Regardez une vidéo comparant les systèmes de chauffage de l’eau à circulation naturelle et forcée.

Est-il intéressant d’installer son propre chauffage ?

Les systèmes de chauffage varient en termes de coût des équipements et d'efficacité opérationnelle. Ils ont un point commun : la conception du chauffage nécessitera des calculs précis Et sélection d'équipements adaptés, qui nécessite encore une installation correcte. Mais votre propre chauffage vous apportera assurément des avantages économiques.