Systèmes de chauffage à circulation naturelle
Le système de chauffage à circulation naturelle s'est répandu dans la période d'avant-guerre en raison de son efficacité, sa simplicité et sa fiabilité. Le plus souvent, ce type de système de chauffage est utilisé dans les chalets d'été, ainsi que dans les maisons de campagne en raison des fréquentes pannes de courant dans ces installations. De tels systèmes sont classiquement divisés en deux types - avec alimentation en eau inférieure et supérieure. Pour déterminer avec le choix du type de système de chauffage, il est nécessaire de prendre en compte leurs différences, leurs caractéristiques et leur portée.
Schéma de principe du chauffage avec circulation naturelle du liquide de refroidissement
Systèmes de chauffage à circulation naturelle
Systèmes de chauffage avec alimentation en eau par le haut
Le fluide caloporteur - dans ce cas de l'eau - doit être chauffé et acheminé vers la partie supérieure du système de chauffage par une canalisation. Le tuyau utilisé pour fournir de l'eau doit avoir un diamètre important par rapport aux tuyaux qui sont responsables de l'alimentation en eau du radiateur. Ceci est nécessaire pour obtenir la plus grande résistance aux échanges thermiques. Les tuyaux horizontaux doivent être installés avec une pente minimale d'un centimètre par mètre de raccord.
Le vase d'expansion doit être installé dans la partie supérieure du système: il remplira la fonction de réception de vapeur et de chaleur excessive - cela est nécessaire en raison de la propriété de l'eau de se dilater lorsqu'elle est chauffée et de passer à l'état de vapeur. Le réservoir doit avoir un robinet de vidange et un bouchon ou une valve en haut. Une fois que l'eau est chauffée, elle est distribuée par le tuyau d'alimentation vers les colonnes montantes et les radiateurs.
Conseil: si vous comptez utiliser un système de chauffage à circulation d'eau naturelle, rappelez-vous que les radiateurs doivent être connectés selon une méthode diagonale
Après le chauffage direct de la pièce, l'eau s'écoule dans la chaudière via un tuyau spécialisé - la conduite de retour. Ici, il est réchauffé et le cycle de mouvement de l'eau est répété. La chaudière de chauffage est située dans la partie la plus basse du système, sous les radiateurs. Habituellement, ces éléments sont installés dans des chaufferies, auxquelles des sous-sols sont attribués.
Systèmes de chauffage à un et deux tuyaux
Lors du développement d'un système de chauffage pour une maison avec circulation d'eau naturelle, il est possible de concevoir un ou plusieurs circuits séparés. Ils peuvent différer considérablement les uns des autres. Indépendamment de la longueur, du nombre de radiateurs et d'autres paramètres, ils sont effectués selon un schéma à un ou deux tuyaux.
Circuit monoligne
Un système de chauffage utilisant le même tuyau pour l'alimentation séquentielle en eau des radiateurs est appelé un seul tuyau. L'option monotube la plus simple consiste à chauffer avec des tuyaux métalliques sans utiliser de radiateurs.
C'est le moyen le moins cher et le moins problématique de résoudre le chauffage de la maison lors du choix en faveur de la circulation naturelle du liquide de refroidissement. Le seul inconvénient important est l'apparition de tuyaux volumineux.
Au plus économique avec les radiateurs de chauffage, l'eau chaude circule séquentiellement dans chaque appareil. Ici, un nombre minimum de tuyaux et de vannes est requis.
En passant, il refroidit, de sorte que les radiateurs suivants reçoivent de l'eau plus froide, ce qui doit être pris en compte lors du calcul du nombre de sections.
Un système monotube simple (ci-dessus) nécessite un minimum de travaux d'installation et d'investissement.Une option plus complexe et coûteuse en bas vous permet d'éteindre les radiateurs sans arrêter l'ensemble du système
Le moyen le plus efficace de connecter des appareils de chauffage à un réseau monotube est considéré comme une option diagonale.
Selon ce schéma de circuits de chauffage à circulation naturelle, l'eau chaude pénètre dans le radiateur par le haut, après refroidissement, elle est évacuée par le tuyau de dérivation situé en bas. Lors du passage de cette manière, l'eau chauffée dégage le maximum de chaleur.
Avec la connexion inférieure à la batterie de l'entrée et de la sortie, le transfert de chaleur est considérablement réduit, car le liquide de refroidissement chauffé doit durer le plus longtemps possible. En raison du refroidissement important de ces circuits, les batteries avec un grand nombre de sections ne sont pas utilisées.
"Leningradka" se caractérise par des pertes de chaleur impressionnantes, qui doivent être prises en compte lors du calcul du système. Son avantage est que lors de l'utilisation de vannes d'arrêt sur les buses d'entrée et de sortie, les appareils peuvent être désactivés de manière sélective pour les réparations sans arrêter le cycle de chauffage (+)
Les circuits de chauffage avec une connexion similaire de radiateurs sont appelés "". Malgré les pertes de chaleur notées, ils sont préférés dans la disposition des systèmes de chauffage d'appartement, ce qui est dû au type plus esthétique de pose de canalisations.
Un inconvénient important des réseaux monotube est l'impossibilité de désactiver l'une des sections de chauffage sans arrêter la circulation de l'eau dans tout le circuit.
Par conséquent, une modernisation du schéma classique avec l'installation de "" est généralement utilisée pour contourner le radiateur à l'aide d'une branche avec deux vannes à bille ou une vanne à trois voies. Cela vous permet de réguler l'alimentation en eau du radiateur, jusqu'à son arrêt complet.
Pour les bâtiments de deux étages ou plus, des variantes d'un schéma monotube avec des contremarches verticales sont utilisées. Dans ce cas, la distribution de l'eau chaude est plus uniforme qu'avec les colonnes montantes horizontales. De plus, les contremarches verticales sont moins étendues et s'intègrent mieux à l'intérieur de la maison.
Un schéma monotube avec câblage vertical est utilisé avec succès lors du chauffage de pièces à deux étages en utilisant la circulation naturelle. Une option est présentée avec la possibilité d'éteindre les radiateurs supérieurs
Option de tuyau de retour
Lorsqu'un tuyau est utilisé pour fournir de l'eau chaude aux radiateurs et que le second est utilisé pour diriger l'eau refroidie vers une chaudière ou un poêle, un tel système de chauffage est appelé système de chauffage à deux tuyaux. Un système similaire en présence de radiateurs chauffants est utilisé plus souvent qu'un système monotube.
Il est plus cher, car il nécessite l'installation d'un tuyau supplémentaire, mais il présente un certain nombre d'avantages importants:
- répartition plus uniforme de la température
liquide de refroidissement fourni aux radiateurs; - plus facile à calculer
dépendance des paramètres du radiateur de la surface de la pièce chauffée et des valeurs de température requises; - régulation plus efficace de l'approvisionnement en chaleur
à chaque radiateur.
En fonction du sens de déplacement de l'eau refroidie relativement chaude, elle se subdivise en associée et en impasse. Dans les circuits associés, le mouvement de l'eau glacée se fait dans le même sens que l'eau chaude, de sorte que la durée du cycle pour l'ensemble du circuit est la même.
Dans les schémas sans issue, l'eau refroidie se déplace vers l'eau chaude, par conséquent, les longueurs des cycles de circulation du liquide de refroidissement diffèrent pour différents radiateurs. La vitesse du système étant faible, le temps de chauffage peut différer considérablement. Les radiateurs avec un cycle d'eau plus court chaufferont plus rapidement.
Lors du choix d'une impasse et des schémas de chauffage associés, ils procèdent principalement de la commodité de conduire un tuyau de retour.
Il existe deux types de positionnement de l'entrée par rapport aux radiateurs de chauffage: supérieur et inférieur.Avec le raccordement supérieur, le tuyau d'alimentation en eau chaude est situé au-dessus des radiateurs de chauffage et avec le raccordement inférieur, il est plus bas.
Avec une connexion inférieure, l'air peut être évacué à travers les radiateurs et il n'est pas nécessaire de faire passer les tuyaux sur le dessus, ce qui est bon du point de vue de la conception de la pièce.
Cependant, sans le collecteur d'accélération, la perte de charge sera bien moindre qu'avec la ligne du haut. Par conséquent, la connexion inférieure n'est pratiquement pas utilisée lors du chauffage des locaux selon le principe de la circulation naturelle.
Systèmes de chauffage avec alimentation en eau par le bas
Un système dans lequel le fluide de chauffage est fourni par le bas est généralement utilisé pour chauffer les maisons où il n'y a pas de grenier ou l'accès à celui-ci est fermé. La principale différence entre le système de chauffage présenté est que les tuyaux sont posés sous les radiateurs. Il y a aussi un vase d'expansion, qui est installé au niveau supérieur du système; généralement des locaux techniques sont utilisés pour cela. Si, en même temps, il n'y a pas de circulation d'eau dans le système de chauffage, ce qui devrait se produire naturellement, alors elle est créée par la force.
Systèmes de chauffage à circulation forcée
Un système de chauffage à circulation forcée standard fonctionne selon les mêmes méthodes de raccordement. La différence est qu'en raison de la grande longueur de ce système ou de l'absence de conditions naturelles, il est nécessaire d'inclure une pompe dans le système pour créer une pente des tuyaux. La pompe de circulation est montée sur le tuyau principal - cela contribue à augmenter la durée de vie du système de chauffage. L'utilisation d'une pompe permet non seulement d'augmenter l'efficacité du chauffage, mais également de réduire le nombre de lignes. Un système à circulation forcée a la capacité de chauffer non seulement plusieurs pièces, mais même une maison de plusieurs étages.
Systèmes de chauffage à circulation forcée
Afin de produire un travail de haute qualité avec ce type de système, vous avez besoin d'une alimentation électrique continue. L'installation d'une pompe de circulation dans le système de chauffage est nécessaire afin de créer une circulation forcée d'eau en boucle fermée. Dans ce type de système, la pompe est le composant central parmi les équipements. Il convient de noter que la pompe de circulation peut ne pas différer par des performances significatives: sa puissance n'est nécessaire que pour diriger le liquide dans le tuyau d'alimentation. La même pression pousse l'eau dans la direction opposée, puisque le système est fermé.
La pompe de circulation est nécessaire pour assurer le bon fonctionnement du système de chauffage, par conséquent, elle doit correspondre pleinement au système dans lequel l'installation est effectuée. En raison de sa fonctionnalité, ce type de pompe peut être utilisé partout dans une grande variété de canalisations.
Systèmes de circulation et de purification de l'eau de piscine
Cependant, quelques jours seulement après avoir rempli le bol, la déception s'installe. En effet, la piscine, en particulier à l'extérieur, est sujette à la contamination. Déterminé que l'eau de la piscine est biologiquement active et chaque jour des substances organiques et inorganiques y pénètrent inévitablement, provenant de l'environnement (par exemple, feuilles mortes ou insectes); ou apportés par les baigneurs (cheveux, crèmes, lotions, etc.). La première chose qui vient à l'esprit pour un propriétaire inexpérimenté est simplement de vider l'eau (et d'arroser le jardin en même temps) et de remplir la piscine. Croyez qu'après avoir effectué cette procédure 2-3 fois, même pour une petite piscine pour enfants, vous vous rendrez pleinement compte de la futilité et de l'ennui de cette approche. Par conséquent, les fabricants développent et mettent en œuvre des complexes entiers de mesures physiques et chimiques pour le traitement de l'eau.Effectuer des opérations simples garantira que pendant longtemps l'eau de la piscine est en parfait état, reste limpide et fraîche.
Schémas de circulation de l'eau de piscine
Pour garder la piscine propre, des systèmes de circulation (prise et retour d'eau) sont nécessaires.
Il existe deux schémas de circulation de l'eau dans une piscine stationnaire: skimmer et trop-plein.
Qu'est-ce qu'un skimmer? Traduit de l'anglais skimmer - «glissant à la surface de l'eau». C'est beau, n'est-ce pas? Presque surfer. Dans la vraie vie, l'écumeur est un parent éloigné du trop-plein du bain. Il s'agit d'une boîte en métal ou en plastique d'une largeur de 15 à 50 cm avec une fenêtre de prise d'eau et un collecteur de déchets flottants. Il est placé sur la paroi de la cuvette à quelques centimètres sous le bord de la piscine. La couche supérieure d'eau la plus polluée est retirée de la piscine par le skimmer. L'eau est aspirée dans l'écumeur au moyen de la pompe de l'unité de filtration et passe à travers un tamis qui retient les débris flottants. Pour nettoyer non seulement les couches d'eau supérieures, mais également les couches inférieures, l'écumeur est connecté au drain de fond. Les skimmers diffèrent par leur capacité, dont la valeur maximale est de 12 m3 / h. Le nombre de skimmers dépend de la taille de la piscine: 1 skimmer doit tomber sur 30–40 m2 de surface d'eau.
Ensuite, l'eau entre dans la filtration, le chauffage et la désinfection et retourne dans la piscine par les buses. Le nombre de buses de retour dépend à la fois de la surface de la surface de l'eau et de la profondeur de la piscine. Pour des profondeurs inférieures à 1,35 m, une buse par 6 m2 est nécessaire, pour des profondeurs plus profondes une buse par 8-10 m2.
Le mouvement de l'eau dans les piscines avec un skimmer se produit d'un mur à l'autre, ce qui limite l'utilisation de ce schéma lorsque la piscine a une forme complexe (par exemple, huit, étoiles) ou de grandes tailles. Dans ce cas, l'eau chaude ne peut pas être répartie uniformément dans toute la piscine. Par conséquent, la méthode du skimmer est plus souvent utilisée dans les piscines privées. Dans les grandes piscines courbes, il est plus pratique d'utiliser une méthode de débordement pour prélever de l'eau pour le nettoyage.
Dans le système de trop-plein, l'eau s'écoule à travers des auges situées autour du périmètre de la piscine dans le vase d'expansion. L'eau du réservoir s'écoule par gravité dans l'unité de filtration, est purifiée et versée dans la piscine par des buses de retour, qui sont généralement situées au fond. Ainsi, l'eau filtrée et chauffée est répartie uniformément dans toute la piscine. Un tel système est plus compliqué et coûte environ 30% de plus qu'un skimmer, mais il permet à l'eau de circuler dans des piscines de toutes formes et tailles.
Méthodes de traitement de l'eau
Pour le fonctionnement normal de la piscine, en plus du système de circulation, deux autres systèmes sont absolument nécessaires. Le premier est le «cœur» de la piscine - le système de filtration. Il est assuré par une installation dont l'élément filtrant est du sable de quartz ou une cartouche. Les unités de filtration peuvent être articulées. Pour nettoyer le filtre, il existe un mode de lavage à contre-courant, qui est activé soit manuellement (au moins une fois par semaine ou comme indiqué par un manomètre), soit automatiquement. Le lavage à contre-courant ne prend que 3-4 minutes.
Le deuxième élément obligatoire de toute piscine est un système de désinfection.
Il est à noter que le schéma d'épuration actuellement largement répandu basé sur la filtration mécanique et la chloration assure la production d'une eau claire de qualité satisfaisante. Dans le même temps, l'inverse de l'utilisation de la méthode de chloration est bien connu - la formation de composés toxiques dans l'eau. Dans le même temps, il faut tenir compte du fait que lors de l'utilisation de tels systèmes, une désinfection complète ne peut pas être obtenue et des micro-organismes qui conservent leur viabilité peuvent rester dans l'eau.Par conséquent, les experts recommandent des méthodes de désinfection plus efficaces pour obtenir une eau de haute qualité.
Ceux-ci comprennent une unité de désinfection aux ultraviolets. Il se compose d'une chambre de désinfection, d'un panneau de commande à distance et d'une unité de rinçage. Les lampes au mercure à décharge gazeuse sont situées à l'intérieur de la chambre en acier, qui sont une source de rayonnement ultraviolet (UV) bactéricide. À l'aide du panneau de commande, définissez le mode automatique ou manuel du système. Le bloc de rinçage est conçu pour nettoyer la chambre de désinfection. L'eau traversant la chambre de désinfection est continuellement irradiée par la lumière ultraviolette, qui tue presque tous les micro-organismes présents dans l'eau. Les rayons UV, agissant uniquement sur les micro-organismes vivants, n'affectent pas la composition chimique et les propriétés physiques de l'eau. Cette méthode de purification ne nécessite pas d'équipement complexe et peut être facilement utilisée dans les complexes de traitement de l'eau domestique dans les maisons privées.
Les systèmes d'ozonation sont considérés aujourd'hui comme la méthode de traitement de l'eau la plus sophistiquée.
L'effet bactéricide de l'ozone est associé à la pénétration active de cette forme chimiquement active d'oxygène à travers les membranes cellulaires et à l'oxydation ultérieure de substances organiques, qui provoque la mort de la cellule bactérienne. En plus de la désinfection, l'ozonation combat les algues, améliore le goût et élimine les odeurs d'eau. L'ozone présente les avantages suivants par rapport au chlore: l'ozone réagit à la pollution 15 à 20 fois plus rapidement que le chlore, alors qu'il est 2,5 fois moins nécessaire; n'irrite pas la peau, les poumons et les yeux, ne perturbe pas l'équilibre du pH, est sans danger pour l'environnement. L'ozonation augmente la teneur en oxygène dissous dans l'eau, ce qui contribue au retour de la fraîcheur, caractéristique des sources naturelles pures, à l'eau purifiée par l'ozone. Les fabricants proposent à la fois des systèmes complets d'ozone et un traitement partiel de l'eau par ozone.
En général, le processus de traitement de l'eau de la piscine se compose de plusieurs étapes: filtration avec coagulation pour éliminer les impuretés mécaniques; désinfection à l'ozone, aux rayons ultraviolets ou à d'autres méthodes; chauffer l'eau à la température requise; dosage de produits chimiques pour la régulation du pH; distribuer des désinfectants avant de verser de l'eau dans le bol pour assurer la neutralisation des bactéries introduites par les baigneurs. Le coût de l'équipement pour la purification de l'eau peut être conditionnellement divisé en trois classes de prix: économie - à partir de 1,5 mille cu. Autrement dit, la norme est d'environ 4 mille. e. et prime - à partir de 7 mille. e.
Choisir une pompe de circulation pour un système de chauffage
Afin de sélectionner une pompe de circulation pour un système de chauffage, il est nécessaire d'effectuer des calculs appropriés. Veuillez noter que pendant une heure, cet élément fonctionnera trois fois plus d'eau que son volume total dans le système. Ainsi, le volume total d'une quantité appropriée de liquide est en moyenne de 10 litres pour 1 kilowatt de puissance de chaudière de chauffage. Le modèle de pompe requis pour le système de chauffage et sa puissance sont déterminés par les paramètres pression-débit. La hauteur de charge doit être égale à la résistance hydraulique du système de chauffage.
Pompe de circulation
Typiquement, la vitesse de refoulement du liquide dans les systèmes à circulation forcée est assez faible, ce qui donne le droit de juger de la faible perte de résistance hydraulique, qui ne dépasse généralement pas 2 mètres. La résistance exacte n'est pas facile à calculer, les performances de la pompe de circulation sont donc déterminées au point médian. Afin de calculer les performances, les dimensions de la surface de l'objet chauffant et la puissance que possède la source d'électricité sont également prises en compte. Il ne faut pas oublier qu'une pompe n'est nécessaire que dans un système à circulation forcée; un système à circulation naturelle n'en a pas besoin.
Installation de la pompe de circulation: à quoi faut-il faire attention?
Pour installer vous-même la pompe de circulation, suivez les recommandations suivantes:
- pour prolonger la durée de vie de l'ensemble du système, installez un filtre devant la pompe de circulation pour purifier le liquide. le filtre doit être installé sur le tuyau d'aspiration;
- ne choisissez pas une pompe de circulation pour le système de chauffage avec une puissance et une capacité supérieures à celles requises. Dans le cas contraire, il existe un risque de rencontrer des bruits supplémentaires désagréables lors de son fonctionnement;
- N'allumez jamais la pompe avant de remplir la conduite de chauffage avec de l'eau et d'en retirer l'air, cela peut entraîner une panne de l'équipement;
- installer la pompe dans une zone aussi proche que possible du vase d'expansion;
- lors de l'installation d'une pompe dans un système de chauffage fermé, si possible, installez une pompe sur le retour. Cela est dû au fait que cette section de la ligne a la température la plus basse.
Installation d'une pompe de circulation
Conseil: avant de démarrer le système de chauffage, rincez-le à l'eau pour éliminer diverses particules étrangères. N'oubliez pas que même un fonctionnement au ralenti à court terme de la pompe de circulation en l'absence de liquide dans le système peut entraîner la défaillance de la pompe elle-même et d'autres éléments du système.
Presque toutes les pompes de circulation sur le marché moderne sont équipées d'une communication avec contrôle automatique des chaudières pour le chauffage. Cette fonction permet aux propriétaires de réguler la température de l'air dans l'installation chauffée en modifiant la vitesse du mouvement de l'eau dans le système de chauffage. Afin de prendre en compte le niveau de consommation de chaleur dans les locaux, des compteurs spéciaux sont installés, grâce auxquels les pertes de chaleur dues à l'usure du réseau sont contrôlées. Le circuit de chauffage lui-même n'est soumis à aucune modification.
Vous pouvez vous familiariser avec la méthode d'installation de la pompe de circulation vous-même en regardant la vidéo:
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Organisation d'un circuit monotube basé sur une chaudière électrique pour une petite maison:
Le fonctionnement d'un système à deux tuyaux pour une maison en bois d'un étage basé sur une chaudière à combustible solide à combustion longue:
L'utilisation de la circulation naturelle lors du mouvement de l'eau dans le circuit de chauffage nécessite des calculs précis et des travaux d'installation techniquement compétents. Lorsque ces conditions sont réunies, le système de chauffage chauffera qualitativement les locaux d'une maison privée et soulagera les propriétaires du bruit de la pompe et de la dépendance à l'électricité.
