Comment monter indépendamment un système de chauffage à deux tuyaux: instructions étape par étape avec un diagramme et des calculs

En quoi consiste le système et comment fonctionne-t-il

Pour que la chaleur circule de la chaufferie aux appareils de chauffage, un intermédiaire est utilisé dans le système d'eau - un liquide. Un caloporteur de ce type se déplace dans le pipeline et chauffe les pièces de la maison, et toutes peuvent avoir une zone différente. Ce facteur rend un tel système de chauffage populaire.

Le mouvement du liquide de refroidissement peut être effectué de manière naturelle, la circulation est basée sur les principes de la thermodynamique. En raison de la densité différente de l'eau froide et chauffée et de la pente du pipeline, l'eau se déplace dans le système.

L'un des éléments importants du système de chauffage est un vase d'expansion ouvert, un excès de liquide chauffé entre ici. C'est cet élément qui stabilise la pression du liquide de refroidissement. La condition principale est que le réservoir doit être situé au point le plus élevé du système de chauffage.

L'alimentation en chaleur ouverte fonctionne selon le schéma suivant:

• La chaudière chauffe l'eau et la fournit aux appareils de chauffage dans toutes les pièces de la maison.
• Sur le chemin du retour, l'excès de liquide entre dans le vase d'expansion de type ouvert, sa température baisse et l'eau retourne à la chaudière.

Les systèmes de chauffage monotube impliquent l'utilisation d'une ligne principale pour l'alimentation et le retour. Les systèmes à deux tuyaux ont des tuyaux de départ et de retour indépendants. Lorsque vous décidez de monter indépendamment un système de chauffage dépendant, il est préférable de choisir un système à un tuyau, il est plus simple, plus accessible et a une conception élémentaire.

L'alimentation en chaleur monotube comprend les éléments suivants:

• Chaudière de chauffage.
• Piles ou radiateurs.
• Vase d'expansion.
• Tuyaux.

Un schéma simplifié implique l'utilisation de tuyaux d'une section transversale de 80 à 100 mm au lieu de radiateurs, mais il convient de garder à l'esprit qu'un tel système est moins efficace en fonctionnement.

Un système de chauffage ouvert à deux tuyaux avec une pompe est plus coûteux en termes de matériaux et se caractérise par une installation complexe. Cependant, dans ce cas, tous les inconvénients d'un système monotube sont pratiquement éliminés, ce qui permet de compenser les coûts et la complexité du dispositif. Tous les appareils de chauffage reçoivent un liquide de refroidissement à la même température, tandis que le liquide refroidi est envoyé vers la conduite de retour.

Types de système à deux tuyaux

En fonction du type de circuit, de la direction de l'écoulement de l'eau et des méthodes de son mouvement, du type de câblage et du schéma d'installation, les systèmes à deux circuits peuvent être divers. Comprenons cela plus en détail.

Câblage de chauffage ouvert et fermé

Le câblage fermé suppose la présence d'un vase d'expansion de type membrane, cela permet:

• faire fonctionner le système à une pression élevée;
• utilisez non seulement de l'eau comme caloporteur, mais aussi un antigel spécial, caractérisé par un point de congélation bas (généralement jusqu'à -40 ° C), ainsi que des additifs et additifs spécialisés.

De plus, le réservoir à membrane peut être installé à n'importe quel point de la canalisation. Habituellement, il est monté dans la conduite de retour, s'il y a une pompe - immédiatement après.

Dans le câblage ouvert, un vase d'expansion de type ouvert est utilisé, qui est installé en haut du système. Ce concept implique l'aménagement de complexes d'air et de drainage supplémentaires. L'ouverture du circuit provoque:

• processus corrosifs dus à la forte présence d'oxygène;
• évaporation progressive du liquide, ce qui augmente sa consommation;
• ce dernier limite les possibilités d'utilisation d'antigel, dont les vapeurs sont dangereuses.

Un câblage fermé est considéré comme plus sûr.

Mouvement du liquide de refroidissement: impasse et associé

Les complexes à deux tuyaux utilisent l'un des deux schémas pour le mouvement du liquide de refroidissement:

• impasse (venant en sens inverse);
• passant, appelé "boucle de Tichelman".

Dans un système sans issue, l'alimentation en liquide de refroidissement et le retour s'écoulent dans des directions différentes. Pour faciliter l'équilibrage, une vanne à pointeau ou une vanne thermostatique sera nécessaire sur chaque batterie.

Le schéma du mouvement de passage du liquide de refroidissement est recommandé pour les systèmes de chauffage particulièrement étendus. Il est plus facile d'équilibrer et d'ajuster, et l'installation de radiateurs avec le même nombre de sections équilibre automatiquement le circuit de chauffage.

Circulation forcée et naturelle

Pour la circulation naturelle du liquide de refroidissement, la canalisation est posée avec une pente et un vase d'expansion est installé au point supérieur. Ce concept est le plus souvent utilisé pour les maisons à un étage. De plus, l'autonomie du système vis-à-vis de l'électricité vous permet de ne pas vous soucier de l'éteindre.

Pour organiser un système de chauffage à circulation forcée, une pompe est en plus installée dans la conduite de retour, ce qui permet un mouvement de fluide plus actif.

Dans ce cas, il est nécessaire d'installer des purgeurs d'air ou des robinets Mayevsky sur les radiateurs.

• Permet l'utilisation de tuyaux de plus petite section. Sous l'action de la pression créée par la pompe, le liquide de refroidissement est "enfoncé" sans difficulté.
• Fournit un maintien plus précis des températures de consigne.
• En parallèle, vous pouvez équiper un plan d'eau "chaud".
• Le vase d'expansion peut être installé n'importe où.

Cependant, le concept de circulation forcée dépend de l'électricité. Pour minimiser cette dépendance, vous devrez installer une alimentation supplémentaire sans coupure.

Les bâtiments de deux étages avec chauffage à deux tuyaux doivent être équipés d'une pompe.

Type de câblage: haut et bas

Selon la méthode d'alimentation en eau, les méthodes de câblage supérieure et inférieure sont distinguées.

Avec l'alimentation supérieure, le tuyau principal est placé sous le plafond, d'où les tuyaux d'alimentation descendent vers les radiateurs. La ligne de retour descend le long du sol. En raison de la différence de hauteur, la pression de la force optimale est créée afin de ne pas recourir à une installation supplémentaire de la pompe.

Inconvénients du routage par le haut:

• Ce schéma d'installation n'est pas recommandé pour les petites pièces.
• Faible attrait esthétique.
• Nécessite plus de tuyaux.

Avec une alimentation en bas, les deux conduites sont situées en bas (à l'étage, dans un sous-terrain, dans une pièce en demi sous-sol ou en sous-sol), tandis que la conduite d'alimentation est située plus haut que le retour.

Ce concept nécessite une approche responsable de l'emplacement de la chaudière et du vase d'expansion:

• la circulation naturelle oblige à placer la chaudière sous le niveau des radiateurs;
• avec circulation forcée, l'emplacement de la chaudière n'a pas d'importance;
• le vase d'expansion est monté au point le plus élevé du système.

De plus, le schéma d'installation avec câblage inférieur:

• minimise la consommation de tuyaux;
• nécessite la connexion d'une conduite d'air supplémentaire, ce qui permettra d'éliminer l'air du circuit;
• disponible pour une mise en œuvre à faire soi-même sans l'intervention de professionnels;
• semble plus esthétique.

Schéma de montage: type de disposition horizontal et vertical

Selon le schéma d'installation, les systèmes à deux tuyaux sont divisés en vertical et horizontal.

La disposition verticale est conçue pour fonctionner dans des bâtiments à plusieurs étages (deux ou plus).

• Pour connecter des radiateurs de chauffage à chaque étage, plus de tuyaux sont nécessaires.
• L'air monté vers le haut quitte automatiquement le circuit au moyen d'un vase d'expansion ou d'une vanne de vidange.

Le schéma de câblage horizontal est destiné à fonctionner dans des bâtiments à un étage, maximum de deux étages.La purge de l'air du circuit se fait par la valve «Mayevsky».

Un système de chauffage horizontal avec un câblage inférieur est la solution la plus populaire parmi les propriétaires de maisons privées de petit étage.

Caractéristiques de disposition et de fonctionnement

Si le choix est fait en faveur du chauffage avec une pompe et un vase d'expansion, alors lors de l'organisation de l'approvisionnement en chaleur dans une maison, certaines de ses caractéristiques doivent être prises en compte:

• Pour que le liquide de refroidissement circule normalement, la chaudière doit être située au point le plus bas du système et le vase d'expansion au point le plus élevé.
• Il est préférable de placer le vase d'expansion dans le grenier de votre maison. Si cette pièce n'est pas chauffée, le réservoir et la colonne montante nécessitent une bonne isolation thermique pendant la saison froide.
• Le système doit avoir un nombre minimum de tours, de connexions et de raccords.
• En raison de la circulation lente du liquide de refroidissement dans le système, un chauffage puissant ne doit pas être autorisé. L'eau bouillante réduit considérablement la durée de vie des appareils de chauffage et des tuyaux.

• Si en hiver, le fonctionnement du système de chauffage n'est pas prévu, le liquide doit être évacué sans faute. Cela aidera à éviter la destruction des tuyaux, des batteries et de la chaudière.
• Il est très important de surveiller en permanence le niveau d'eau dans le vase d'expansion et d'ajouter du liquide si nécessaire. Le non-respect de cette règle entraînera la formation d'embouteillages d'air, par conséquent, les appareils de chauffage fonctionneront moins efficacement.
• La meilleure option pour le liquide de refroidissement est l'eau, car l'antigel est très toxique, ce qui rend son utilisation impossible dans les systèmes de chauffage ouverts. Cette option peut être utilisée s'il n'est pas possible de vidanger le liquide de refroidissement en hiver.

Lors de l'assemblage d'un système de chauffage, y compris un système de chauffage pour un garage avec une pompe de circulation, il est important de calculer correctement la section transversale des tuyaux et le degré de leur pente. Ces valeurs sont réglementées par SNiP 2.04.01-85. Dans les systèmes où le liquide de refroidissement circule naturellement, les tuyaux ont une section transversale plus grande que dans le chauffage à circulation forcée. De plus, dans le premier cas, la longueur des tuyaux est beaucoup plus courte. En ce qui concerne la pente, il est recommandé de le faire dans des systèmes à circulation naturelle de liquide, tandis que les documents réglementaires établissent une pente de 2-3 mm par mètre de contour.

Diagrammes de systèmes de chauffage ouverts

Dans les systèmes de chauffage de type ouvert, le liquide de refroidissement peut circuler de deux manières. Dans le premier cas, le mouvement se déroule de manière naturelle, son deuxième nom est la circulation gravitationnelle. Dans le chauffage de type ouvert avec une pompe, un équipement supplémentaire force le liquide à se déplacer, cette option est appelée mouvement forcé ou artificiel. Vous devez choisir l'une ou l'autre méthode en fonction de la surface de la pièce, du nombre d'étages et du régime thermique utilisé.

Circulation gravitationnelle

Dans les systèmes où le liquide de refroidissement circule de manière naturelle, il n'existe aucun mécanisme pour faciliter le mouvement du fluide. Le processus est effectué en raison de l'expansion du caloporteur chauffé. Pour qu'un système de ce type fonctionne efficacement, une colonne montante d'appoint d'une hauteur de 3,5 mètres ou plus est installée.

Le pipeline dans un système de chauffage à circulation naturelle de liquide a certaines restrictions de longueur, en particulier, il ne doit pas dépasser 30 mètres. Par conséquent, un tel apport de chaleur peut être utilisé dans les petits bâtiments; dans ce cas, les maisons d'une superficie ne dépassant pas 60 m2 sont considérées comme la meilleure option. La hauteur de la maison et le nombre d'étages sont également d'une grande importance lors de l'installation de la colonne montante. Un autre facteur doit être pris en compte, dans un système de chauffage de type à circulation naturelle, le liquide de refroidissement doit être chauffé à une certaine température; en mode basse température, la pression requise n'est pas créée.

Un schéma avec mouvement de fluide gravitationnel a certaines capacités:

• Combinaison avec des systèmes de chauffage par le sol. Dans ce cas, une pompe de circulation est installée sur le circuit d'eau menant aux éléments chauffants. Dans le cas contraire, l'opération est effectuée comme d'habitude, sans interruption même en l'absence d'alimentation.
• Travailler avec une chaudière. L'appareil est installé dans la partie supérieure du système, mais à un niveau inférieur à celui du vase d'expansion. Dans certains cas, une pompe est installée sur la chaudière pour qu'elle fonctionne correctement. Cependant, il faut comprendre que dans une telle situation le système devient forcé, ce qui oblige à installer un clapet anti-retour pour empêcher la recirculation du liquide.

Systèmes avec induction artificielle du mouvement du liquide de refroidissement

Les schémas d'un système de chauffage ouvert avec une pompe impliquent dans tous les cas l'utilisation d'un appareil approprié. Cela vous permet d'augmenter la vitesse de déplacement du liquide et de réduire le temps de chauffage de la maison. Le flux de liquide de refroidissement dans ce cas se déplace à une vitesse d'environ 0,7 m / s, de sorte que le transfert de chaleur devient plus efficace et toutes les sections du système d'alimentation en chaleur sont chauffées de manière égale.

Lors du processus d'installation d'un système de chauffage de type ouvert avec une pompe, plusieurs caractéristiques doivent être prises en compte:

• La présence d'une pompe de circulation intégrée nécessite une connexion au système d'alimentation électrique. Pour un fonctionnement ininterrompu en cas de panne de courant d'urgence, il est recommandé d'installer la pompe sur la dérivation.
• L'équipement de pompage doit se trouver sur le tuyau de retour devant l'entrée de la chaudière, à une distance allant jusqu'à 1,5 mètre de celle-ci.
• La pompe pénètre dans la canalisation en tenant compte du sens de déplacement du liquide de refroidissement.

L'installation de la pompe a également ses propres caractéristiques, elle est située sur le tuyau de dérivation entre deux vannes d'arrêt. S'il y a de l'électricité dans le réseau, ce qui est nécessaire au fonctionnement de l'équipement de pompage, les robinets sont fermés. Dans ce cas, le liquide de refroidissement passe par un coude de dérivation avec une pompe de circulation. En l'absence de tension, les vannes sont ouvertes, ce qui permet au système de fonctionner en mode gravité.

Le sens de déplacement du liquide de refroidissement

Outre la classification ci-dessus, tous les systèmes de chauffage à circulation forcée à deux conduites sont divisés dans les types suivants:

• Flux direct;
• Impasse.

Ceux à écoulement direct se caractérisent par le fait qu'à la fois dans la ligne directe et dans le sens inverse, le liquide se déplace dans le même sens.

Modèles d'écoulement du liquide de refroidissement

Les impasses ont différentes directions de mouvement du liquide de refroidissement dans différentes lignes.

Je dois dire que tous ces systèmes, comme indiqué précédemment, dans la grande majorité des cas aujourd'hui sont équipés d'une pompe de circulation. Mais l'existence fondamentale de circuits avec un câblage inférieur avec un mouvement naturel du liquide de refroidissement est possible. Lors de la construction de telles structures, il est important de se rappeler que la pente minimale du pipeline doit être de 1% de la longueur totale.

Systèmes de chauffage à un et deux tuyaux

Dans tout système d'alimentation en chaleur, l'eau est chauffée dans la chaudière, puis pénètre dans les appareils de chauffage, après quoi elle retourne à la chaudière par le tuyau de retour. Cependant, un tel mouvement du fluide de refroidissement peut être réalisé de différentes manières.

Un système monotube suppose le mouvement du liquide à travers un tuyau de grand diamètre, et tous les appareils de chauffage sont situés sur la même ligne.

Un système de chauffage monotube avec mouvement naturel du liquide de refroidissement présente plusieurs avantages:

• Utilisation d'une quantité minimale de consommables.
• Assemblage simple de tous les éléments et leur connexion.
• Le nombre minimum de tuyaux dans la pièce.

Parmi les inconvénients d'une telle disposition de tuyaux, il convient de prêter attention au chauffage inégal des batteries. Avec une distance de la chaudière à gaz pour un système de chauffage ouvert, les batteries chauffent moins, respectivement, leur transfert de chaleur diminue.

Le système à deux tuyaux gagne en popularité. En raison du fait que les appareils de chauffage sont connectés à la fois aux tuyaux d'alimentation et de retour, le système forme une sorte d'anneau fermé.

Parmi les avantages de ce programme, on trouve les suivants:

• Chauffage uniforme de tous les appareils de chauffage.
• Une température individuelle peut être réglée pour chaque radiateur.
• Haute fiabilité du système de chauffage.

Parmi les inconvénients d'un système de chauffage à deux tuyaux, une installation plus complexe de branches de communication à l'intérieur de la pièce et des investissements et des coûts de main-d'œuvre importants se démarquent.

Système de chauffage horizontal à deux tuyaux

Intéressant sur le sujet:
L'utilisation de polyéthylène réticulé pour les systèmes de chauffage

Comment pressuriser le système de chauffage

Plancher d'eau chaude - la meilleure solution pour chauffer votre maison

Commentaires sur cet article

1. grandes villes

   Merci pour le schéma détaillé du système de chauffage à deux tubes câblé par le haut. Parfait pour ma maison à deux étages. Le collecteur d'air a été réglé pour être automatique. 17/02/2016 à 13:14

Méthodes d'alimentation en liquide de refroidissement

La conduite de fluide chaud peut être positionnée de plusieurs manières. En fonction de cela, l'eyeliner est divisé en supérieur et inférieur.

La distribution supérieure implique l'apport de liquide de refroidissement chaud par la colonne montante principale et la distribution aux radiateurs par les tuyaux de distribution. Ce système est mieux utilisé dans les bâtiments résidentiels privés et les chalets d'un ou deux étages.

Un système de chauffage avec un câblage inférieur est considéré comme plus efficace et pratique. Dans ce cas, les tuyaux d'alimentation et de retour sont situés côte à côte et le liquide de refroidissement se déplace de bas en haut. L'eau chaude circule à travers les radiateurs et retourne à la chaudière pour le système de chauffage ouvert par un tuyau de retour. Pour éviter l'accumulation d'air dans le système de chauffage, une grue Mayevsky est installée sur chaque radiateur.

Câblage inférieur et supérieur

Entre autres choses, la division est effectuée par la méthode de pose du pipeline, c'est-à-dire par la méthode d'installation du câblage. Distinguer les schémas:

• Avec câblage inférieur;
• Avec câblage supérieur.

Top routage

La différence la plus importante par rapport au reste est que ce type dispose d'un vase d'expansion, qui est installé au point le plus élevé. De plus, ce vase d'expansion doit être situé au-dessus de tous les autres éléments.

Acheminement par le haut du système à deux tuyaux

Structurellement, un tel système devrait contenir les éléments suivants:

• Chaudière de chauffage;
• Pompe de circulation;
• Vase d'expansion;
• Collecteur d'air, qui peut être manuel, automatique ou semi-automatique.

Conseils! Ces structures doivent être assemblées de vos propres mains uniquement dans un grenier pré-isolé, ou le vase d'expansion lui-même doit être isolé en plus.

Il convient également de noter qu'un tel schéma ne fonctionnera pas pour un bâtiment d'un étage avec un toit en pente.

Câblage inférieur

Tous les systèmes avec câblage inférieur ont la particularité que la ligne d'alimentation est généralement située au sous-sol. Souvent, les conduites d'alimentation et de retour sont situées sur le sol.

Acheminement par le bas du système à deux tuyaux

Structurellement, ce schéma comprendra les éléments suivants:

• Chaudière de chauffage;
• Pompe de circulation;
• Vase d'expansion;
• Collecteur d'air;
• Grue Mayevsky.

Il faut dire que peu importe où se trouvent les tuyaux d'alimentation, la chaudière doit être située en dessous du niveau de la conduite de retour.

L'inconvénient est qu'une installation supplémentaire de la conduite de purge d'air est nécessaire.

Élévateurs de coffre

Selon l'emplacement des colonnes montantes principales, le câblage peut être vertical ou horizontal.

Dans le premier cas, les radiateurs de chaque étage sont connectés à une colonne montante verticale. Un tel système a ses propres caractéristiques:

• Aucune poche d'air n'est formée.
• Chauffage efficace des bâtiments de plusieurs étages.
• La possibilité de connecter des radiateurs de chauffage à chaque étage.
• installation plus complexe de compteurs de chaleur dans les appartements d'immeubles à plusieurs étages.

Avec un câblage horizontal, tous les radiateurs de sol sont connectés à une seule colonne montante. Le principal avantage d'un tel système est l'utilisation de moins de matériaux pour l'installation et, par conséquent, un coût inférieur du système.

Calculs nécessaires

Il est très important d'effectuer correctement les calculs hydrauliques; sur leur base, le diamètre du tuyau est sélectionné pour un circuit de chauffage de type ouvert avec une pompe.

Pour calculer la pression de circulation, les paramètres suivants doivent être pris en compte:

• Distance de l'axe central de la chaudière au centre de l'appareil de chauffage. Plus cette valeur est élevée, plus le liquide de refroidissement circule de manière stable.
• Pression d'eau à la sortie de la chaudière et à son entrée. La tête de circulation est déterminée par la différence de température du fluide.

Le diamètre du pipeline dépend en grande partie du matériau à partir duquel il est fabriqué. Les tuyaux en acier pour le système de chauffage doivent avoir une section transversale d'au moins 5 cm. Après le câblage, des tuyaux d'un diamètre plus petit peuvent être utilisés, mais le câblage, au contraire, doit se dilater.

Les paramètres du vase d'expansion sont également d'une grande importance. Pour un fonctionnement efficace du système, un réservoir doit être utilisé qui a un volume d'environ 5% du volume de tout le fluide dans le système. Le non-respect de cette consigne peut entraîner l'éclatement des tuyaux ou des éclaboussures d'eau excessives.

Principe d'opération

Un système de chauffage sans issue est le système le plus courant. Sa différence fondamentale avec le système de passage est que le mouvement du liquide de refroidissement le long des conduites d'alimentation et de retour s'effectue dans des directions différentes.

Le flux de liquide de refroidissement chaud se déplace le long de la conduite d'alimentation de la chaudière vers le système de radiateur. Le liquide de refroidissement entre dans le radiateur, dégage sa chaleur et est évacué dans la conduite de retour, le long de laquelle il se déplace immédiatement dans la direction opposée - vers la chaudière.

Le plus souvent, un système de chauffage sans issue à deux tuyaux fonctionne lors du chauffage d'une maison privée en utilisant la circulation forcée d'un liquide de refroidissement avec un câblage plus bas. Ce schéma permet d'utiliser des tuyaux de plus petit diamètre, réduit considérablement l'inertie du système. De plus, il est applicable même avec de longs pipelines.

Dans le même temps, le schéma sans issue permet également la mise en œuvre d'un système gravitaire avec câblage supérieur. De tels systèmes sont choisis principalement pour leur non-volatilité. Il n'est pas nécessaire de se connecter au secteur, car la pompe de circulation n'est pas utilisée.

Ensemble complet du système

Le chauffage de type ouvert dans une maison privée nécessite l'installation d'une chaudière fonctionnant au combustible solide ou au mazout. Le fait est que ce type de chauffage se caractérise par la formation périodique de bourrages d'air, qui peuvent provoquer un accident lors de l'utilisation de chaudières électriques et à gaz.

La puissance d'une chaudière de chauffage peut être calculée selon le schéma standard, selon lequel 1 kW d'énergie plus 10-30% est nécessaire pour chauffer 10 m2 de la surface de la pièce, plus 10-30%, selon la qualité de l'isolation thermique.

Vous ne devez pas utiliser de polymères comme matériau pour le vase d'expansion; l'acier est la meilleure option dans ce cas. Le volume du réservoir dépend de la surface de la pièce chauffée, par exemple, dans le système de chauffage d'un petit bâtiment d'une hauteur d'un étage, un vase d'expansion de 8 à 15 litres peut être utilisé.

En ce qui concerne les tuyaux pour le schéma du système de chauffage avec une pompe de circulation, dans ce cas, les matériaux suivants peuvent être utilisés:

• Acier... Un tel pipeline se caractérise par une conductivité thermique élevée et une résistance à la haute pression. Cependant, l'installation présente quelques difficultés et nécessite l'utilisation de matériel de soudage.
• Polypropylène... Un tel système se distingue par sa facilité d'installation, sa résistance et son étanchéité, il est capable de résister aux fluctuations de température.Les tuyaux en polypropylène se caractérisent par un fonctionnement impeccable depuis un quart de siècle.
• Métal-plastique... Les tuyaux en ce matériau résistent à la corrosion, les dépôts ne se forment pas sur leurs parois internes qui entravent le mouvement naturel du liquide de refroidissement. Cependant, le coût d'un tel système est assez élevé et sa durée de vie n'est que de 15 ans.
• Cuivre... Un pipeline en cuivre est considéré comme le plus cher, mais il tolère parfaitement des températures élevées, jusqu'à +500 degrés, et se caractérise par un transfert de chaleur maximal.

Les appareils de chauffage dans un système de chauffage ouvert doivent être suffisamment durables, par conséquent, des métaux ayant des propriétés similaires doivent être choisis. Les plus populaires sont les radiateurs en acier, ce qui s'explique par la combinaison optimale de l'apparence des modèles, de leur prix et de leur puissance thermique.

Modèles de flux caloporteur

Selon les schémas d'écoulement des caloporteurs, les échangeurs de chaleur à récupération peuvent être divisés en trois groupes: avec une température constante (et) des deux caloporteurs, égale à la température et; avec une température constante d'un caloporteur; avec température variable des deux caloporteurs.

En fonction de la direction mutuelle du flux des liquides de refroidissement dans le dernier groupe le plus courant de TA, il existe des circuits de courant aller, à contre-courant, de courant croisé, de courant mixte, ainsi que des circuits de courant complexes.

Les circuits à flux transversal simple et multiple peuvent être divisés en trois groupes, en fonction de la présence d'un gradient de température du liquide de refroidissement dans les sections TA, normal au sens du mouvement du liquide de refroidissement. Si, par exemple, un liquide s'écoule à l'intérieur des tuyaux et que le réfrigérant gazeux se déplace perpendiculairement au faisceau de tubes et peut se mélanger librement dans l'espace annulaire, alors sa température dans la section normale à la direction du mouvement du gaz est nivelée. Étant donné que le liquide passe à l'intérieur des tuyaux dans des flux séparés qui ne sont pas mélangés les uns aux autres, il existe toujours un gradient de température dans la section de la poutre. Dans l'exemple considéré, le caloporteur gazeux est considéré comme idéalement mélangé, et le liquide dans les tuyaux n'est absolument pas mélangé. De ce point de vue, les trois cas suivants sont possibles: les deux fluides de refroidissement sont idéalement mélangés et leurs gradients de température dans la section sont égaux à zéro; l'un des caloporteurs est parfaitement mélangé, l'autre n'est pas mélangé; les deux liquides de refroidissement ne sont absolument pas mélangés.

1.5 Tête de température moyenne

Les méthodes répandues de calcul thermique de l'AT sont basées sur leurs modèles avec des paramètres localisés. On suppose que les propriétés thermophysiques des caloporteurs, les coefficients de transfert de chaleur et de transfert de chaleur, ainsi que la tête de température dans les modèles avec des paramètres regroupés, changeant dans le cas général à la suite de changements dans les températures des caloporteurs sont supposées être uniformément répartis dans tout le volume de l'appareil. Cette hypothèse permet d'utiliser une équation selon laquelle la température moyenne de la tête est:

Vous trouverez ci-dessous les équations à calculer dans un TA avec différents schémas actuels.

Contre-courant:

Flux avant:

Courant croisé unique:

1.6 Procédure de calcul thermique de TA

Les données sont la surface du transfert de chaleur et toute paire de températures de l'ensemble

1. Réglez la valeur d'une autre température finale; par exemple: si elle est donnée, réglez la valeur en fonction des conditions de fonctionnement ou des technologies.

2. Déterminez la valeur de la température finale inconnue à partir de l'équation du bilan thermique:

3. Calculez la tête de température moyenne du circuit de courant à contre-courant pour les valeurs de température données.

4. Trouvez les coefficients de transfert de chaleur: du liquide de refroidissement chauffant à la paroi séparant les liquides de refroidissement, et de la paroi au liquide de refroidissement chauffé, ainsi que le coefficient de transfert de chaleur.

5. L'équation de transfert de chaleur détermine la surface de transfert de chaleur requise pour garantir les températures

puis le facteur de sécurité

Si> 1, alors le calcul est terminé, si <1, alors de nouvelles températures de fin ajustées en fonction des résultats du calcul effectué sont affectées et le calcul est répété jusqu'à ce que> 1 soit obtenu.

La correction consiste à réduire les différences de température

et

1.7 Calcul de l'AT par la méthode de l'efficacité thermique

L'efficacité thermique est le rapport du flux thermique de l'appareil considéré au flux thermique qui peut être transmis par le réfrigérant chauffant dans des conditions idéales, c'est-à-dire dans le cas d'un coefficient de transfert de chaleur infiniment grand dans l'appareil considéré ou dans le cas d'un transfert de chaleur dans un échangeur de chaleur avec une surface de transfert de chaleur infiniment grande. À efficacité thermique:

On suppose que dans un échangeur de chaleur idéal, le fluide caloporteur est caractérisé par la valeur la plus basse de la capacité calorifique du débit massique et a la différence de température maximale possible. Même en cas de transfert de chaleur à l'équilibre sans perte d'énergie, le liquide de refroidissement de chauffage ne peut pas refroidir en dessous de la température à l'entrée du liquide de refroidissement chauffé, par conséquent:

Le rapport entre les capacités thermiques totales des débits massiques des caloporteurs est établi en fonction de l'objectif fonctionnel de l'appareil. Dans les appareils de chauffage, il est nécessaire d'obtenir la plus grande différence de température possible du liquide de refroidissement chauffé

donc pour les appareils de chauffage et. Dans les refroidisseurs, au contraire, il est nécessaire de fournir le plus grand refroidissement du fluide chauffant et d'obtenir la plus grande différence de température possible, par conséquent

Compte tenu de ce qui précède, l'efficacité thermique:

où - pour les appareils de chauffage;

- pour les glacières.

1.8 Calcul hydromécanique de TA

Il existe une relation physique et économique étroite entre le transfert de chaleur et la perte de charge. Plus la vitesse des caloporteurs est élevée, plus le coefficient de transfert de chaleur est élevé et plus l'échangeur de chaleur est compact pour une performance thermique donnée et, par conséquent, les coûts d'investissement moindres. Cependant, cela augmente la résistance à l'écoulement et augmente les coûts d'exploitation. Lors de la conception d'échangeurs de chaleur, il est nécessaire de résoudre conjointement le problème du transfert de chaleur et de la résistance hydraulique et de trouver les caractéristiques les plus avantageuses.

La tâche principale du calcul hydromécanique des échangeurs de chaleur est de déterminer la perte de charge du liquide de refroidissement lors de son passage dans l'appareil. Le transfert de chaleur et la résistance hydraulique étant inévitablement liés à la vitesse de déplacement des caloporteurs, ces derniers doivent être choisis dans certaines limites optimales, déterminées, d'une part, par le coût de la surface d'échange thermique de l'appareil de cette conception. , et, d'autre part, par le coût de l'énergie dépensée pendant le fonctionnement de l'appareil.

La résistance hydraulique dans les échangeurs de chaleur est déterminée par les conditions de déplacement des caloporteurs et les caractéristiques de conception de l'appareil.

Il résulte de ce qui précède que les données de calcul hydromécanique sont un facteur important pour apprécier la rationalité de la conception des échangeurs de chaleur.

Des expériences indiquent que même dans les échangeurs de chaleur les plus simples, la structure du flux de liquide de refroidissement est très complexe. De ce fait, dans la très grande majorité des cas, la résistance hydraulique du TA ne peut être calculée qu'approximativement.

En fonction de la nature de l'occurrence du mouvement, les résistances hydrauliques au mouvement des caloporteurs sont distinguées comme des résistances de frottement, qui sont dues à la viscosité du liquide et ne se manifestent que dans des endroits à écoulement continu et des résistances locales. Ces derniers sont causés par divers obstacles locaux au mouvement de l'écoulement (rétrécissement et élargissement du chenal, écoulement autour d'obstacles, virages, etc.). Ce qui précède est vrai pour un écoulement isotherme, cependant, si le mouvement du liquide de refroidissement se produit dans des conditions d'échange thermique et que l'appareil communique avec l'environnement, des résistances supplémentaires apparaîtrontassociée à l'accélération de l'écoulement due à la non-isothermalité et à la résistance à la pesanteur. La résistance à la gravité provient du fait que le mouvement forcé du liquide chauffé dans les sections descendantes du canal est contrecarré par la force de levage dirigée vers le haut.

Ainsi, la perte de charge totale requise lorsqu'un liquide ou un gaz se déplace dans un échangeur de chaleur est déterminée par la formule:

où est la somme de la résistance de frottement dans toutes les sections de la surface d'échange thermique (canaux, faisceaux de tuyaux, murs, etc.);

- la somme des pertes de charge en résistances locales;

- la somme des pertes de charge dues à l'accélération du débit;

- le coût total de la pression à surmonter

Chauffages réseau

Objectifs et schémas de connexion

Les appareils de chauffage de réseau sont utilisés pour chauffer la vapeur de purge de la turbine d'eau de ville utilisée pour le chauffage, la ventilation et l'alimentation en eau chaude des consommateurs.

Schéma d'alimentation en chaleur de la turbine T-250–240: 1 - pompe de réseau de la première montée; 2 - chauffage de boîte à garniture; 3, 4 - réchauffeurs de réseau inférieur et supérieur; 5 - pompe réseau de la deuxième montée; 6 - pompes à condensats pour chauffe-réseaux; С - drainage du condensat des compartiments salés des appareils de chauffage et du collecteur de condensat

L'eau du réseau de retour vers les chauffages est fournie par l'une des deux pompes réseau du premier ascenseur. Les pompes de deuxième levée sont installées derrière le chauffe-eau supérieur, fournissant l'eau du réseau soit au réseau, soit au préalable à la chaudière de pointe. Les vannes à guillotine installées sur les conduites d'alimentation en eau permettent d'éteindre soit les deux réchauffeurs de réseau, soit seulement le réchauffeur supérieur par l'eau. Il existe également des by-pass (500 mm de diamètre) qui permettent une régulation en douceur du débit d'eau de chauffage à travers les radiateurs.

L'air provenant du boîtier du réchauffeur de réseau supérieur est évacué dans la conduite de vapeur de la vapeur de chauffage du chauffage inférieur. Du corps duquel l'air pénètre dans le condenseur de la turbine.

La séquence d'actions pour l'auto-installation du système

La disposition d'un système de chauffage de type ouvert implique l'exécution séquentielle des travaux suivants:

• Installation de chaudière de chauffage. Selon la taille, l'équipement est solidement et fermement fixé au sol ou fixé au mur.
• Acheminement des tuyaux. Le pipeline est installé conformément au projet précédemment établi et au schéma sélectionné. À ce stade, il ne faut pas oublier la pente recommandée sur tout le contour.
• Installation d'appareils de chauffage et leur raccordement à une canalisation commune.
• Installation du vase d'expansion et de son isolation thermique (si nécessaire).
• Connexion des éléments du système.
• Test de fonctionnement, au cours duquel les endroits de connexion lâche sont identifiés.
• Démarrage du système de chauffage.

Il est recommandé d'installer un capteur de température à la sortie de la chaudière, à l'aide duquel l'efficacité du système d'alimentation en chaleur de type ouvert est surveillée.

Caractéristiques des systèmes à circulation forcée du liquide de refroidissement

Pour un fonctionnement de haute qualité et efficace du circuit forcé d'un système de chauffage de type ouvert avec une pompe, l'installation d'un équipement approprié est nécessaire. Dans ce cas, il est nécessaire de choisir la bonne pompe et le bon endroit pour son installation.

Comment fonctionne un système de chauffage sans issue

Un circuit sans issue est un appareil de chauffage de pièce à deux tuyaux, dans lequel, comme le montre la figure ci-dessus, le liquide de refroidissement chaud est fourni à chaque radiateur par un tuyau (alimentation), et quitte les radiateurs et entre dans la chaudière par un autre tuyau (retour). De plus, dans ce schéma, le mouvement du liquide de refroidissement le long des tuyaux d'alimentation et de retour se produit dans la direction opposée, tandis que dans d'autres schémas (pas monotube), le liquide se déplace dans une direction. C'est une option très courante pour connecter des appareils de chauffage, et pas seulement des radiateurs - il peut s'agir de piles en fonte ou bimétalliques, ou de registres faits maison.

Bien que le chauffage monotube puisse être mis en œuvre selon un schéma sans issue, cette solution est impopulaire en raison de sa faible efficacité de transfert de chaleur et de la complexité d'exécution. La mise en œuvre d'un schéma monotube sans issue est illustrée ci-dessous - si la maison est conçue pour 2 ou trois étages, vous devrez alors, en plus du groupe de sécurité standard, faire la distribution des colonnes montantes et installer un air évent ou valve Mayevsky sur chaque radiateur. Il s'agit d'un système coûteux et est donc rarement accepté pour exécution.

Un avantage indirect du schéma sans issue est également qu'il peut être utilisé à la fois pour le chauffage avec circulation forcée du liquide de refroidissement et pour résoudre le mouvement gravitationnel du fluide dans les tuyaux. Pour le chauffage non volatile d'une maison privée, le système à circulation naturelle gagne de plus en plus en popularité, alors n'oubliez pas le schéma sans issue avec la tuyauterie supérieure dans ce cas.

Dans tous les cas, avec un schéma à un ou deux circuits, pour une version sans issue, ce qui suit est évident: plus il y a de radiateurs connectés au tuyau, plus tous les appareils de chauffage suivants se réchaufferont lentement. Par conséquent, il est conseillé de diviser l'ensemble du système en plusieurs branches afin que chaque branche ne contienne pas plus de 5 à 6 radiateurs. Cette solution est pertinente pour le mouvement naturel et forcé du liquide de refroidissement.

Dans la pratique, l'avantage d'un schéma sans issue est évident: ce sont des calculs simples, un niveau d'installation simple, le nombre minimum de vannes et de raccords et le faible coût de l'ensemble du projet. Si nous comparons avec des solutions aussi populaires qu'un système à deux tuyaux avec un mouvement de fluide passant et avec un schéma de faisceau (avec un collecteur), alors en termes de respect des lois de l'hydraulique, ils sont clairement meilleurs qu'une impasse - le le liquide de refroidissement se déplace plus rapidement, il n'y a pas de trafic venant en sens inverse, les radiateurs se réchauffent uniformément et à la même vitesse. Mais souvent, c'est l'économie de l'option sans issue qui l'emporte, en particulier pour chauffer une maison avec une petite surface chauffée totale.

Un schéma de câblage horizontal sans issue a une version dans laquelle une autoroute centrale est utilisée. Un tel schéma peut être mis en œuvre sous la forme d'un pipeline caché dans le sol ou dans le mur, ce qui plaît à tous les propriétaires sans exception, car le pipeline caché ne nécessite pas de refonte de la conception, de réaménagement ou de modifications à l'intérieur des locaux.

Lors de l'installation d'un pipeline caché, par exemple, lors de l'enrobage de tuyaux dans une chape de sol en béton ou dans des rainures dans les murs, les tuyaux ne doivent pas être utilisés en acier, mais en métal-plastique sans joints ou en polymère avec une connexion à manchon fixe ou une soudure afin d'éviter le possibilité de fuite. Le seul problème lors de la pose d'un pipeline caché est sa sortie correcte et belle du mur ou sous le sol. Vous devez également éviter tout croisement de tuyaux dans une installation encastrée. Pour éviter les intersections, utilisez une traverse. Lors du raccordement du tuyau au radiateur à l'aide d'une croix, il est possible de faire le tour des tuyaux de la ligne centrale sans dépasser du plan de montage.

Aussi, la mise en place d'un système sans issue avec une autoroute centrale ouvre des opportunités de raccordement au chauffage et à d'autres schémas: un système «plancher chauffant» ou des sèche-serviettes. Ces unités sont connectées à l'aide d'un module de mélange spécial, qui comprend une pompe de circulation, des robinets mélangeurs et des capteurs de température. Le module de mélange rend le fonctionnement des modules enfichables indépendant du circuit de chauffage principal, et un nombre quelconque de nouveaux circuits enfichables n'affectera pas le fonctionnement du circuit principal.

Règles de sélection de la pompe

L'appareil est choisi en fonction de deux caractéristiques principales: la puissance et la tête. Ces paramètres dépendent directement de la superficie du bâtiment chauffé. Dans la plupart des cas, les valeurs suivantes sont prises comme point de référence:

• Pour un système chauffant une surface de 250 m2, une pompe d'une capacité de 3,5 m3 / h et d'une pression de 0,4 atmosphère est nécessaire.
• Pour une surface jusqu'à 350 m2, mieux vaut choisir un équipement d'une capacité de 4,5 m3 / h et d'une pression de 0,6 atm.
• Si le bâtiment a une grande superficie, jusqu'à 800 m2, il est recommandé d'utiliser une pompe d'une capacité de 11 m3 / h avec une pression supérieure à 0,8 atmosphère.

Si vous abordez plus attentivement le choix de l'équipement de pompage, des paramètres supplémentaires sont pris en compte:

• Longueur du pipeline.
• Le type d'appareils de chauffage et leur nombre.
• Le diamètre des tuyaux et le matériau à partir duquel ils sont fabriqués.
• Type de chaudière de chauffage.

Raccordement de la pompe au circuit de chauffage

Il est recommandé d'installer la pompe de circulation sur le tuyau de retour, dans ce cas, le liquide déjà refroidi passera à travers l'appareil. Cependant, lors de l'utilisation de modèles plus modernes, fabriqués à partir de matériaux résistants à la chaleur, un raccordement à la ligne d'alimentation n'est pas exclu. Dans tous les cas, l'équipement installé ne doit pas perturber la circulation du liquide de refroidissement.

Il existe plusieurs options pour changer le schéma gravitationnel en une option forcée:

1. Installation du vase d'expansion à un niveau supérieur. Cette option peut être qualifiée de la plus simple, mais cela nécessitera un grand grenier.
2. Le vase d'expansion est transféré vers la colonne montante distante. Si vous utilisez cette méthode pour reconstruire un ancien système, cela prendra beaucoup de temps et d'efforts. Si vous équipez un nouveau système selon ce schéma, il ne se justifiera pas.
3. Placer la colonne montante du vase d'expansion à proximité immédiate du coude sur lequel se trouve la pompe. Dans ce cas, le tuyau avec le réservoir est coupé de la conduite d'alimentation et coupé dans le tuyau de retour derrière la pompe.
4. Raccordement de la pompe à la conduite d'alimentation. Cette méthode est considérée comme la meilleure option pour la reconstruction du circuit de chauffage. Gardez toutefois à l'esprit que tous les appareils ne peuvent pas résister à des températures élevées.

Pour que le système de chauffage avec vase d'expansion ouvert et pompe fonctionne efficacement, il est important de choisir le bon circuit, de calculer les paramètres de tous les éléments constitutifs, de sélectionner l'équipement approprié et d'effectuer systématiquement les travaux d'installation.