Comment calculer le volume de chauffage: radiateurs, tuyaux, vase d'expansion et autres composants du système

Tout système de chauffage a un certain nombre de caractéristiques importantes - la puissance thermique nominale, la consommation de carburant et le volume des composants. Le calcul de ce dernier indicateur nécessite une approche prudente et globale. Comment faire le calcul correct des volumes de chauffage: eau, réservoirs, liquide de refroidissement et autres composants du système?

Calcul de chauffage requis

Un exemple d
Un exemple d'un système de chauffage domestique complexe

Tout d'abord, vous devez déterminer la pertinence de calculer le volume d'eau dans le système de chauffage ou le même indicateur pour les batteries et un vase d'expansion. Après tout, vous pouvez installer ces composants sans opérations complexes, guidés uniquement par une expérience personnelle et les conseils de professionnels.

Le fonctionnement de tout système de chauffage est associé à un changement constant des paramètres du liquide de refroidissement - température et pression dans les tuyaux. Par conséquent, le calcul du chauffage par le volume du bâtiment vous permettra de compléter correctement l'apport de chaleur, en fonction des caractéristiques de la maison. En outre, il faut tenir compte de la dépendance directe de l'efficacité du travail sur les ferries actuels. Étant donné que vous pouvez calculer vous-même le volume d'eau dans le système de chauffage, il est recommandé d'effectuer cette procédure afin d'éviter les situations suivantes:

  • Mode de fonctionnement thermique réel incorrect, qui ne correspond pas au mode calculé;
  • Répartition inégale de la chaleur entre les appareils de chauffage;
  • Urgences. Après tout, comment calculer le volume du vase d'expansion pour le chauffage, si la capacité totale des pipelines et des batteries n'est pas connue.

Pour minimiser l'apparition de ces situations, le volume du système de chauffage et de ses composants doit être calculé en temps opportun.

Le calcul des paramètres d'alimentation en chaleur est effectué avant les travaux d'installation. Ils servent de base à la sélection des composants.

Calcul du volume de liquide de refroidissement dans les tuyaux et la chaudière

Composants du système de chauffage
Composants du système de chauffage

Le point de départ du calcul des caractéristiques techniques des composants est le calcul du volume d'eau dans le système de chauffage. En fait, c'est la somme de la capacité de tous les éléments, de l'échangeur de chaleur de la chaudière aux batteries.

Comment calculer le volume du système de chauffage vous-même, sans impliquer de spécialistes ou utiliser des programmes spéciaux? Pour ce faire, vous avez besoin d'une disposition des composants et de leurs caractéristiques générales. La capacité totale du système sera déterminée précisément par ces paramètres.

Le volume d'eau dans le pipeline

Une partie importante de l'eau se trouve dans les canalisations. Ils occupent une grande partie du schéma d'approvisionnement en chaleur. Comment calculer le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage et quelles caractéristiques de tuyau devez-vous connaître pour cela? Le plus important d'entre eux est le diamètre de l'autoroute. Il déterminera la capacité de l'eau dans les tuyaux. Pour calculer, prenez simplement les données du tableau.

Diamètre du tuyau mm Capacité l / m
20 0,137
25 0,216
32 0,353
40 0,555
50 0,865

Dans le système de chauffage, des tuyaux de différents diamètres peuvent être utilisés. Cela est particulièrement vrai pour les circuits collecteurs. Par conséquent, le volume d'eau dans le système de chauffage est calculé par la formule suivante:

Vtotal = Vtr1 * Ltr1 + Vtr2 * Ltr2 + Vtr2 * Ltr2 ...

Vtotal - capacité totale en eau des canalisations, l,Vtr - volume de caloporteur de 1 m.p. tuyaux d'un certain diamètre,Ltr - la longueur totale de l'autoroute avec une section donnée.

Au total, ces données vous permettront de calculer la majeure partie du volume du système de chauffage. Mais à côté des tuyaux, il existe d'autres composants de l'apport de chaleur.

Dans les tuyaux en plastique, le diamètre est calculé par la taille des parois extérieures, et dans les tuyaux métalliques, par l'intérieur. Cela peut être important pour les systèmes de chauffage longue distance.

Calcul du volume de la chaudière de chauffage

Échangeur de chaleur de chaudière de chauffage
Échangeur de chaleur de chaudière de chauffage

Le volume correct de la chaudière de chauffage ne peut être trouvé que sur la fiche technique. Chaque modèle de ce radiateur a ses propres caractéristiques uniques, qui ne sont souvent pas répétées.

La chaudière au sol peut avoir de grandes dimensions. Cela est particulièrement vrai pour les modèles à combustible solide. En fait, le liquide de refroidissement n'occupe pas tout le volume de la chaudière de chauffage, mais seulement une petite partie de celui-ci. Tout le liquide est situé dans l'échangeur de chaleur - la conception nécessaire pour transférer l'énergie thermique de la zone de combustion du carburant à l'eau.

Si l'instruction de l'équipement de chauffage a été perdue - la capacité approximative de l'échangeur de chaleur peut être prise pour des erreurs de calcul. Cela dépend de la puissance et du modèle de la chaudière:

  • Les modèles au sol peuvent contenir de 10 à 25 litres d'eau. En moyenne, une chaudière à combustible solide de 24 kW contient environ 20 litres dans l'échangeur de chaleur. liquide de refroidissement;
  • Le gaz mural est moins spacieux - de 3 à 7 litres.

Compte tenu des paramètres de calcul du volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage, la capacité de l'échangeur de chaleur de la chaudière peut être négligée. Cet indicateur varie de 1% à 3% de l'approvisionnement total en chaleur d'une maison privée.

Sans nettoyage périodique du chauffage, la section des tuyaux et le diamètre de passage des batteries sont réduits. Cela affecte la capacité réelle du système de chauffage.

Calcul du volume du chauffage du vase d'expansion

Conception du vase d'expansion
Conception du vase d'expansion

Pour le fonctionnement sûr du système de chauffage, l'installation d'équipements spéciaux est nécessaire - un évent, une vanne de vidange et un vase d'expansion. Ce dernier est destiné à compenser la dilatation thermique de l'eau chaude et à ramener la pression critique à des valeurs normales.

Réservoir fermé

Le volume réel du vase d'expansion du système de chauffage n'est pas constant. Cela est dû à sa conception. Pour les schémas fermés d'approvisionnement en chaleur, des modèles à membrane sont installés, divisés en deux chambres. L'un d'eux est rempli d'air avec un certain indicateur de pression. Il devrait être moins que critique pour le système de chauffage de 10% à 15%. La deuxième partie est remplie d'eau d'une conduite reliée à l'autoroute.

Pour calculer le volume du vase d'expansion dans le système de chauffage, vous devez connaître le facteur de remplissage (Kzap). Cette valeur peut être extraite du tableau:

Tableau des facteurs de remplissage du vase d'expansion
Tableau des facteurs de remplissage du vase d'expansion

En plus de cet indicateur, il sera nécessaire de déterminer:

  • Coefficient de dilatation thermique normalisé de l'eau à une température de + 85 ° C, E - 0,034;
  • Le volume total d'eau dans le système de chauffage, C;
  • Initiale (Rmin) et maximum (Rmax) pression dans les tuyaux.

D'autres calculs du volume du vase d'expansion pour le système de chauffage sont effectués selon la formule:

f-1 [1]

Si de l'antigel ou un autre liquide non gelé est utilisé dans l'approvisionnement en chaleur, la valeur du coefficient de dilatation sera de 10 à 15% plus élevée. Selon cette technique, il est possible de calculer avec une grande précision la capacité du vase d'expansion dans le système de chauffage.

Le volume du vase d'expansion ne peut pas être inclus dans l'apport total de chaleur. Ce sont des quantités dépendantes, qui sont calculées dans un ordre strict - d'abord le chauffage, puis seulement un vase d'expansion.

Vase d'expansion ouvert

Vase d'expansion ouvert
Vase d'expansion ouvert

Pour calculer le volume du vase d'expansion ouvert dans le système de chauffage, vous pouvez utiliser une technique moins laborieuse. Moins d'exigences lui sont imposées, car en fait il est nécessaire de contrôler le niveau de liquide de refroidissement.

La valeur principale est l'expansion thermique de l'eau à mesure que son degré de chauffage augmente. Cet indicateur est de 0,3% pour chaque + 10 ° С.Connaissant le volume total du système de chauffage et le mode de fonctionnement thermique, vous pouvez calculer le volume maximum du réservoir. Il ne faut pas oublier qu'il ne peut être rempli de liquide de refroidissement que 2/3. Supposons que la capacité des tuyaux et des radiateurs soit de 450 l et que la température maximale soit de + 90 ° C. Ensuite, le volume recommandé du vase d'expansion est calculé par la formule suivante:

Réservoir V = 450 * (0,003 * 9) / 2/3 = 18 litres.

Il est recommandé d'augmenter le résultat obtenu de 10 à 15%. Cela est dû à des changements possibles dans le calcul total du volume d'eau dans le système de chauffage lors de l'installation de batteries et de radiateurs supplémentaires.

Si le vase d'expansion ouvert remplit les fonctions de surveillance du niveau du liquide de refroidissement, le niveau maximum de son remplissage est déterminé par le tuyau latéral supplémentaire installé.

Calcul du volume des radiateurs et radiateurs

Radiateur de chauffage bimétal sectionnel
Radiateur de chauffage bimétal sectionnel

Pour effectuer un calcul précis, vous devez connaître le volume d'eau dans le radiateur de chauffage. Cet indicateur dépend directement de la conception du composant, ainsi que de ses paramètres géométriques.

Ainsi que lors du calcul du volume de la chaudière, le liquide ne remplit pas tout le volume du radiateur ou de la batterie. Pour cela, la conception a des canaux spéciaux à travers lesquels le liquide de refroidissement coule. Un calcul correct du volume d'eau dans le radiateur de chauffage ne peut être effectué qu'après avoir obtenu les paramètres suivants de l'appareil:

  • Distance centrale entre les lignes aller et retour vers les batteries. Elle peut être de 300, 350 ou 500 mm;
  • Le matériau de fabrication. Dans les modèles en fonte, le remplissage en eau chaude est beaucoup plus important qu'en bimétallique ou en aluminium;
  • Le nombre de sections dans la batterie.

Il est préférable de connaître la quantité exacte d'eau dans le radiateur de chauffage à partir de la fiche technique. Mais si cela n'est pas possible, des valeurs approximatives peuvent être prises en compte. Plus la distance entre les axes de la batterie est grande, plus le volume de liquide de refroidissement y rentrera.

Distance du centre Batteries en fonte, volume l. Radiateurs en aluminium et bimétalliques, volume l.
300 1,2 0,27
350 0,3
500 1,5 0,36

Pour calculer le volume total d'eau dans le système de chauffage avec des radiateurs à panneaux métalliques, vous devez connaître leur type. Leur capacité dépend du nombre d'avions de chauffage - de 1 à 2:

  • Pour le type 1 de la batterie, pour chaque 10 cm, il y a 0,25 volume de liquide de refroidissement;
  • Pour le type 2, cet indicateur passe à 0,5 l pour 10 cm.

Le résultat doit être multiplié par le nombre de sections ou la longueur totale du radiateur (métal).

Pour le calcul correct du volume du chauffage système de chauffage avec des radiateurs design de forme non standard, la méthode ci-dessus ne peut pas être appliquée. Vous pouvez trouver leur volume mono uniquement auprès du fabricant ou de son représentant officiel.

Calcul du volume de l'accumulateur de chaleur

Batterie thermique
Batterie thermique

Dans certains systèmes de chauffage, des éléments auxiliaires sont installés, qui peuvent également être partiellement remplis de liquide de refroidissement. La plus grande d'entre elles est une batterie thermique.

Le problème dans le calcul du volume total d'eau dans le système de chauffage avec ce composant est la configuration de l'échangeur de chaleur. En fait, l'accumulateur de chaleur n'est pas rempli d'eau chaude du système - il sert à le chauffer à partir du liquide qu'il contient. Pour le calcul correct, vous devez connaître la conception du pipeline interne. Hélas, les fabricants n'indiquent pas toujours ce paramètre. Par conséquent, vous pouvez utiliser la méthodologie de calcul approximative.

Avant d'installer un accumulateur de chaleur, son tuyau interne est rempli d'eau. Son montant est calculé indépendamment et pris en compte lors du calcul du volume total de chauffage.

Si le système de chauffage est en cours de modernisation, de nouveaux radiateurs ou tuyaux sont installés, il est nécessaire d'effectuer un recalcul supplémentaire de son volume total. Pour ce faire, vous pouvez prendre les caractéristiques des nouveaux appareils et calculer leur capacité selon les méthodes ci-dessus.

A titre d'exemple, vous pouvez vous familiariser avec la méthodologie de calcul du vase d'expansion:

Chauffage

Ventilation

Assainissement