Convecteurs de chauffage par le sol à eau: types, caractéristiques d'installation et de disposition

Les équipements de chauffage montés sur les murs et les plafonds, y compris les appareils de chauffage portables, font dans une certaine mesure partie intégrante de l'intérieur qui a besoin de décoration et occupe un certain volume dans la pièce.

Avec le développement des technologies de production d'équipements de chauffage, des unités sont apparues sur le marché des appareils de chauffage qui ne réduisent pas le volume utile des locaux - convecteurs de chauffage, encastrés dans le sol.

Groupement séquentiel sous une grille commune de radiateurs de type convecteur installés dans le sol le long du périmètre de l'agencement circulaire des ouvertures de fenêtres panoramiques

Les convecteurs au sol pour le chauffage sont largement demandés dans les locaux administratifs et résidentiels spacieux avec des structures en verre, ainsi que dans les installations de transport en commun (couloirs, passages, salles d'attente), où ils, sans être visibles, remplissent efficacement leur objectif - maintenir le régime de température requis. .

Convecteur au sol, monté le long du vitrage extérieur d'observation de la pièce.

Compréhension des convecteurs au sol

Les convecteurs, qui sont simplement encastrés dans le sol, sont un boîtier rectangulaire robuste, souvent de conception de cadre, gainé sur la face avant d'une grille décorative en métal. Un échangeur de chaleur est situé dans le boîtier, qui chauffe, selon le type d'appareil de chauffage, avec un liquide de refroidissement qui y circule ou un radiateur électrique.

Les convecteurs de sol pour le chauffage sont installés dans des niches linéaires ponctuelles ou communes faites dans le plancher porteur en fonction des dimensions des appareils de chauffage, ainsi que dans l'espace entre le plancher surélevé et la base en béton. Pour réduire les déperditions de chaleur, le fond et les parois latérales du caisson des convecteurs de sol sont équipés d'une isolation thermique externe.

Dans la conception de tels appareils de chauffage, des vis de réglage sont fournies, qui permettent un ajustement précis de la position horizontale du plan de la grille avant au niveau du revêtement de sol fini afin que les parties saillantes du boîtier ne créent pas d'obstacles lors de la marche dessus.

Schéma de l'appareil dans le sol du convecteur au sol en coupe

Pour une utilisation plus efficace, des radiateurs au sol sont placés le long des enceintes vitrées panoramiques et des ouvertures de fenêtres afin d'utiliser les flux convectifs également comme rideau thermique entre l'espace de la pièce et la surface de vitrage froide.

Variante d'installation au sol du convecteur gainable TURBO VKN5 avec ventilateur.

TOP FABRICANTS DE CONVECTEURS DE SOL.

Types de radiateurs au sol

Il existe aujourd'hui de nombreux modèles de radiateurs par le sol, et ils diffèrent tous d'une certaine manière les uns des autres. Si nous ne considérons pas les paramètres d'importance secondaire, tous les convecteurs de chauffage intégrés au sol peuvent être divisés en deux groupes:

• l'eau;
• électrique.

Les unités de chacun de ces deux groupes diffèrent par la taille, la configuration, la puissance, la conception de la grille extérieure, le type de convection - naturelle ou forcée (avec un ventilateur) et la classe de performance.

Chauffe-eau pour le placement au sol interne

Le convecteur d'eau au sol est un appareil de chauffage connecté à un système de chauffage central ou autonome.

Le schéma de fonctionnement du convecteur de plancher d'eau est le flux d'air froid du vitrage de la fenêtre ouvrant vers le dispositif de chauffage, son chauffage et sa sortie dans la pièce.

Au point de raccordement au système, une vanne est installée, qui peut être utilisée pour réguler la quantité de liquide de refroidissement circulant à travers le chauffe-eau au sol.

L'élément principal de l'unité est un radiateur avec des raccords d'entrée et de sortie, à travers lesquels des tuyaux flexibles ou des raccords sont connectés au système de chauffage, et de l'eau chaude circule à travers l'échangeur de chaleur.

Raccordement du radiateur du chauffage par le sol avec des tuyaux flexibles.

Le radiateur est constitué d'un tube de cuivre, sur lequel des ailettes en aluminium sont faites pour augmenter la zone d'échange thermique. Les convecteurs de chauffage à eau modernes sont équipés de vannes pour l'évacuation automatique de l'air entrant dans le système avec l'eau, ce qui élimine la formation de bourrages d'air et garantit un fonctionnement efficace de l'unité grâce à un taux de circulation stable du liquide de refroidissement.

Installation d'un convecteur d'eau dans une niche et son raccordement rigide à des tuyaux calorifugés dans des rainures-caniveaux.

L'intensité de l'alimentation en liquide de refroidissement du convecteur peut être modifiée manuellement avec une vanne au point de connexion au système de chauffage, mais il est plus efficace d'installer un thermostat mécanique à l'entrée du chauffage, qui régule le débit d'eau chaude dans le échangeur de chaleur en fonction de la température de l'eau dans le radiateur.

À gauche - une vue schématique en coupe d'une vanne manuelle et d'un thermostat mécanique, à droite - une image naturelle d'une tête thermostatique.

Les radiateurs par le sol à convection naturelle sont conçus pour chauffer des pièces de taille moyenne (16 à 25 m²).

Pour assurer le mouvement naturel des flux convectifs, la profondeur de la boîte de logement doit être d'au moins 20 cm, et pourtant même les dispositifs multi-tubes de type naturel de convection ne remplissent pas toujours le rôle du moyen de chauffage principal et unique, obligeant les propriétaires à utiliser en plus d'autres appareils de chauffage.

Radiateur multi-tubes pour convecteur d'eau encastré dans le sol avec transfert de chaleur accru.

Le principal avantage de ce groupe de radiateurs par le sol est la sécurité, en raison de l'absence de facteurs associés à l'utilisation d'appareils électriques. Les convecteurs de sol pour le chauffage de l'eau n'ont pas besoin d'être mis à la terre, ils n'ont pas peur du contact direct avec l'humidité (cela se produit souvent sur le sol), la température de surface de ces unités est sans danger pour les humains avec un contact à court terme et la grille extérieure peut être fait d'essences de bois précieuses.

Dispositions pour les radiateurs au sol: à gauche - placement dans le coin, à droite - installation par étapes.

Le coût de ces appareils, en fonction de la puissance, de la classe d'équipement technique et des performances, varie de 20 à 100 000 roubles.

Important! Lorsqu'ils sont connectés à un système de chauffage central, les convecteurs de chauffage à eau intégrés au sol sont des appareils de chauffage qui ne nécessitent pas de frais d'énergie (à l'exception des modèles avec ventilateur).

Appareils de chauffage de l'eau à convection forcée

Équiper l'appareil d'un ventilateur accélère les flux de convection, mais réduit en même temps leur température - l'air se réchauffe moins en raison de la durée de contact plus courte avec l'échangeur de chaleur. Par conséquent, les radiateurs de chauffage par le sol à convection forcée sont de conception plus complexe (deux-trois-quatre tubes), jusqu'à 3 mètres de long, ce qui prolonge le contact de l'air avec l'échangeur de chaleur et élève sa température à la sortie de l'unité.

Schéma conditionnel du mouvement des flux convectifs dans un convecteur au sol avec un ventilateur.

Un radiateur à convection de type forcé intégré au sol est plusieurs fois plus efficace que les modèles sans ventilateur, par conséquent, ils sont utilisés dans de grandes pièces et la consommation d'énergie de ces appareils est faible en raison de l'absence d'éléments chauffants électriques. Cependant, la complexité de la conception des ventilateurs tangentiels, qui sont le plus souvent utilisés dans les unités de chauffage modernes (avec un niveau sonore réduit, fonctionnant à partir d'une tension de 12 V) ou l'équipement de l'appareil de chauffage avec plusieurs mécanismes de ventilation du traditionnel, diamétral type, la conception augmente considérablement le coût du convecteur, qui peut aller de 50 à 160 mille roubles.

Variétés d'équiper les convecteurs de sol avec des ventilateurs: à gauche - simple, à droite - bloc, en dessous - ventilateur tangentiel.

La puissance thermique d'un chauffe-eau est déterminée par les dimensions de l'unité, la température du caloporteur fourni et le type de convection, mais le pouvoir calorifique requis (Qt) est déterminé par une formule spéciale:

La formule de calcul de la puissance requise du convecteur avec le décodage des éléments constitutifs.

Cependant, la puissance de dégagement de chaleur requise dépend également d'autres facteurs - la région, les dimensions de la pièce, la zone de vitrage, le degré de protection thermique des structures enveloppantes, etc., par conséquent, sa valeur est plus souvent déterminée à l'aide de tableaux spéciaux qui tiennent compte de certaines conditions de fonctionnement.

Unités de chauffage par le sol électriques

Ces unités diffèrent des convecteurs de plancher d'eau dans la façon dont l'échangeur de chaleur est chauffé et, bien sûr, dans la conception.

L'échangeur de chaleur est un élément chauffant placé dans un boîtier à ailettes. Ainsi, les radiateurs électriques par le sol sont en quelque sorte des radiateurs infrarouges dont le principe de base est basé sur la convection.

Dispositif schématique d'un chauffage électrique par le sol de type convection naturelle.

La présence d'un élément chauffant électrique dans l'unité lui permet d'être connecté à un système de contrôle automatique du chauffage afin de minimiser l'implication humaine dans le fonctionnement de l'appareil de chauffage. Pour cela, un thermostat mécanique à distance est installé dans le circuit de puissance de l'unité, qui éteint l'appareil lorsque la température dans la pièce atteint la valeur de consigne.

Important! Le contrôle automatique de la température n'est efficace que lors de l'installation d'unités à convection forcée, car le ventilateur fournit une température de l'air uniforme dans la pièce et permet au capteur de température d'enregistrer sa valeur réelle.

Possibilité de câbler le thermostat à un radiateur électrique au sol.
Tous les modèles d'appareils électriques au sol sont équipés d'un capteur de température à l'intérieur, qui protège le radiateur de la surchauffe.

Important! Lors de l'installation de radiateurs électriques, la distance entre l'unité et le plan de vitrage ne doit pas dépasser 300 mm - si cette valeur est dépassée, rien n'empêchera la formation de condensation sur le verre, qui, s'écoulant vers le sol, peut s'accumuler dans la niche où se trouve le radiateur.

La hauteur des plafonds de la plupart des appartements ne permet pas de remplir sans douleur le sol d'une couche de béton, ce qui permet de noyer le chauffage par le sol. Il est également irréaliste de couper le plancher du plancher à une telle profondeur. Par conséquent, un chauffe-eau électrique et, de plus, un chauffe-eau, encastré dans le sol, ne peut pas être trouvé dans un immeuble d'appartements. Mais des convecteurs de sol, de conception similaire, sont produits, qui ne nécessitent pas l'installation de niches de montage dans le sol pour l'installation.

Avec de tels appareils de chauffage, à la fois électriques et à eau, il est possible de chauffer efficacement des pièces spacieuses d'appartements et des locaux techniques à des fins industrielles.

Important! L'utilisation de convecteurs de sol électriques est associée à des coûts d'électricité sensibles, mais il existe un moyen de sortir de cette situation - l'utilisation d'un réseau 24 V CC, qui non seulement réduira les coûts, mais augmentera également la sécurité de l'unité de chauffage.

Raccordement schématique du convecteur de sol à un réseau 24 V et à un thermostat

Unités de ventilo-convecteurs

Sur la base de convecteurs montés au sol, un autre type de radiateurs est produit qui fonctionne non seulement pour le chauffage, mais aussi pour le refroidissement. Sur le lieu d'installation, en plus de l'intérieur, ils sont également mur, sol et plafond. Le nom en langue russe d'une telle unité est ventilo-convecteur, de l'anglais fan-coil, qui signifie échangeur de chaleur à ventilateur en traduction.

Cette définition signifie une combinaison de deux appareils fonctionnant par paires:

• ventilo-convecteur lui-même - un mécanisme monté au sol pour influencer la température de l'air, comprenant un ou plusieurs échangeurs de chaleur;
• refroidisseur - une unité installée séparément pour refroidir le liquide de refroidissement (eau) fourni au ventilo-convecteur pendant la période estivale.

Les ventilo-convecteurs sont à circuit unique (deux tubes) et à double circuit (quatre tubes).

Dans les unités à circuit unique, l'eau chaude du système de chauffage central ou l'antigel de la chaudière de chauffage passe par l'échangeur de chaleur en hiver. En été, l'eau froide du refroidisseur passe par le même échangeur de chaleur - un appareil qui n'utilise pas de fréon ou un autre gaz avec des caractéristiques identiques pour le refroidissement.

Dans les ventilo-convecteurs à double circuit, le mouvement des caloporteurs chauds et froids s'effectue via des échangeurs de chaleur séparés.

Représentation schématique d'un ventilo-convecteur à double circuit (sans refroidisseur).

Ainsi, selon le mode réglé, le ventilateur entraîne l'air ambiant à travers un échangeur de chaleur chaud ou froid.

Il n'y a pas de schéma d'installation universel pour la paire de systèmes refroidisseur-ventilo-convecteur, son installation est possible dans n'importe quelle pièce, mais le projet d'installation sera lié à des conditions spécifiques.

Un refroidisseur de la bonne taille peut être connecté à un système de plusieurs ventilo-convecteurs (mur, plafond, sol) desservant plusieurs pièces et même des bâtiments.

Un tel système pour assurer le régime de température requis dans les locaux est principalement utilisé dans les bâtiments publics et industriels, car il est difficile à entretenir et coûteux.

Variétés et matériaux pour la fabrication de radiateurs

Les radiateurs de chauffage par le sol intégrés peuvent être fabriqués à partir d'une grande variété de matériaux. Il peut s'agir d'acier, d'aluminium, de fonte. De plus, des modèles bimétalliques peuvent souvent être trouvés en vente, et nous vous suggérons donc de nous attarder plus en détail sur leurs propriétés.

Radiateurs en acier

Les modèles les plus populaires sur le marché - ce sont de l'acier, car selon les données du Yandex. Le marché est un modèle fréquemment choisi.Les radiateurs en acier sont généralement assez compacts, ont un rendement thermique élevé et une résistance à la pression de 10 à 16 atm. Leur conception est assez simple et peut ressembler à la structure de vieilles batteries en acier qui fonctionnaient auparavant dans des bâtiments à plusieurs étages. Les avantages d'un tel appareil sont le faible coût, et c'est vraiment l'appareil de chauffage le moins cher qui peut être utilisé pour les pièces avec des fenêtres panoramiques.

Il fournira une convection de haute qualité de l'air chauffé et chauffera bien la pièce. Il convient également de noter la longue durée de vie - si vous suivez toutes les règles, cela va de 20 à 25 ans ou plus. Si vous souhaitez acheter des radiateurs au sol peu coûteux et fiables, vous devriez regarder de plus près les modèles en acier - ils sont capables de fournir un bon chauffage et ne gâcheront pas l'intérieur. À propos, ils incluent même de beaux modèles de type tubulaire.

Radiateurs bimétalliques en cuivre et aluminium

La conductivité thermique élevée du cuivre est son avantage incontestable, mais un tel matériau est extrêmement coûteux, et c'est un gros inconvénient. Pour créer un radiateur de chauffage efficace et abordable, les experts ont décidé de combiner l'aluminium et le cuivre en une seule structure, et le résultat était un très bon radiateur bimétallique. Les tubes qu'il contient sont en cuivre et les ailettes sont en aluminium. Cet appareil a une excellente dissipation thermique et est assez durable. Par rapport aux mêmes radiateurs en acier, les modèles en cuivre sont beaucoup plus chers, mais meilleurs en termes de transfert de chaleur. De plus, contrairement à l'acier, le cuivre ne rouille pas et a une durée de vie plus longue.

Radiateurs bimétalliques en acier et aluminium

La combinaison semble familière, n'est-ce pas? C'est cette combinaison de métaux qui est utilisée pour les radiateurs muraux standards. les modèles sur pied sont fabriqués de la même manière et sont extrêmement similaires à leurs frères aînés. Le caloporteur circule à travers des tubes en acier et le transfert de chaleur est effectué au moyen d'ailettes en aluminium. Ils sont légèrement moins chers que la version précédente.

Radiateurs de chauffage en aluminium

Les modèles sur pied en aluminium sont de conception similaire aux modèles muraux les plus courants. Vous pouvez les trouver en vente, mais très rarement - le plus souvent, ils sont fabriqués sur commande. Les modèles en aluminium ne sont pas capables de résister à une pression élevée et ne tolèrent pas les effets de caloporteurs agressifs, et en raison de ces lacunes, des radiateurs bimétalliques simples et fiables sont installés à la place.

Radiateurs en fonte

Les radiateurs de chauffage par le sol peuvent être fabriqués non seulement en cuivre, en acier, en aluminium, mais même en fonte. De tels dispositifs ne peuvent pas être appelés les plus petits, car en fait, leur taille est assez grande par rapport à la taille des mêmes produits en acier. Le plus souvent, ils sont montés comme éléments décoratifs pour maintenir le style du bureau ou de l'espace de vie. Ils n'ont pas peur des effets de la corrosion et de la haute pression, ils se distinguent par une longue durée de vie. Quant au coût, il peut être très élevé. L'inconvénient des batteries peut être un poids élevé et la complexité associée des travaux d'installation. En apparence et en résistance aux influences négatives, ils n'ont pratiquement pas d'égal.

Avantages et inconvénients des convecteurs au sol

Nous énumérons les caractéristiques positives et négatives des radiateurs au sol sans diviser par le type de vecteur d'énergie utilisé et énumérons les caractéristiques inhérentes à tous les convecteurs dans leur ensemble.

Avantages:

• en raison de l'emplacement de l'unité, les couches d'air les plus basses et les plus froides sont chauffées;
• l'installation d'appareils ne réduit pas le volume utile de la pièce;
• sortie rapide en mode de travail;
• empêchant la formation de condensation sur le vitrage.

Moins:

• avec de hauts plafonds, il n'est pas efficace de construire des unités de type naturel de convection dans le sol - les courants de convection d'air chauffé sont concentrés haut sous le plafond et se refroidissent avant de remplir le volume actuel de la pièce;
• la convection à partir du niveau du revêtement de sol initie un mouvement intensif de poussière dans l'air, qui est constamment présente dans l'air pendant le fonctionnement de l'appareil de chauffage;
• inconvénient de l'entretien quotidien des niches dans lesquelles s'accumulent les déchets ménagers.

Autres types de convecteurs à eau

Banc de convecteur

Le nom parle de lui-même. En fait, il s'agit d'un banc ordinaire qui remplit une fonction de chauffage supplémentaire. Vous pouvez les trouver dans les centres commerciaux, les concessionnaires automobiles, le miel. centres. Dans la construction privée, ils sont assez rarement utilisés.

Plinthe à convecteur chaud

Le même convecteur de chauffage à eau mural, à la seule différence qu'il est installé à la place de la plinthe et remplit la fonction de chauffage. C'est assez cher et un mètre de socle chaud ne donne en moyenne que 350 watts.

Convecteurs de façade

Une solution intéressante qui s'intègre parfaitement dans les fenêtres. Ils remplissent la fonction principale - couper les flux d'air froid de la fenêtre. On le trouve souvent dans les bâtiments avec de grands vitrages. Par exemple, les centres commerciaux, les centres d'affaires.

Chauffage par convecteurs en acier

En plus des convecteurs en cuivre-aluminium, il existe également des convecteurs en acier. Ils coûtent un peu moins cher. Mais ils présentent un certain nombre d'inconvénients.

• Avoir moins de convection (70% de débit d'air, 30% de rayonnement)
• Ne peut pas être connecté au chauffage urbain
• Lourd en raison de l'utilisation de l'acier comme matériau principal
• Avoir une durée de vie plus courte

Avantages du montage au sol

Les radiateurs de sol sont fondamentalement différents des radiateurs muraux conventionnels en termes de fixation, ce qui est leur principal avantage, permettant de réaliser des idées de conception originales.

Les radiateurs de sol ont deux types de montage. Le premier type est le placement du convecteur dans la chape de sol, le second est la fixation directe au sol. Un radiateur placé à l'intérieur du sol peut fonctionner comme un chauffage secondaire.

La figure montre une batterie de chauffage au sol.

Les éléments structurels de l'équipement de chauffage sont un appareil de chauffage avec une surface nervurée, un canal, une grille. Souvent, la conception est réalisée en un seul bloc, ce qui n'implique pas son démontage.

Les batteries de chauffage, même dans une conception coûteuse ou cachées sous une grille, introduisent un déséquilibre, détruisant l'harmonie et le volume de l'espace de vie. Dans de tels cas, un système situé à l'intérieur du plancher permet d'allouer de manière économique l'espace utilisable et de fournir un chauffage fiable.

En fait, les radiateurs à eau installés à l'intérieur du plancher fonctionnent sur le principe du convecteur. Une température confortable est obtenue grâce à une circulation d'air intensive: l'air chauffé par la batterie monte au plafond et des masses d'air froid viennent à sa place. En raison de la circulation de l'air chaud et froid, le chauffage est effectué plus rapidement, ce qui permet d'économiser de l'argent sur le chauffage.

Il n'est pas toujours possible de fixer un radiateur traditionnel au mur (ceci est particulièrement important pour les bureaux modernes), car il peut être fait d'un matériau qui ne peut pas supporter de lourdes charges. Dans certains cas, les ouvertures des fenêtres et des portes partent directement du sol, ce qui exclut également la possibilité de fixer le radiateur au mur.

Dans le cas de vitrages panoramiques de magasins, musées, bureaux, il est important de considérer la nécessité d'un rideau thermique, qui empêchera le verre de geler ou de s'embuer. Sa création, d'un point de vue technique, n'est possible que lors de l'utilisation d'une batterie au sol.

Exemple de 2 batteries: support au sol et mural.

Dans certains cas, les batteries sur pied, au contraire, ont une fonction décorative.Ils sont installés dans une enceinte spéciale, par exemple en bois naturel, et sont utilisés comme sièges. Cette option de chauffage est pertinente pour les hôpitaux, les clubs sportifs, les piscines, les saunas.