Le chauffage de l'air dans les bâtiments résidentiels est une condition préalable au confort. Pour savoir comment le schéma de chauffage d'une maison à deux étages avec circulation forcée du liquide de refroidissement est organisé, il est déjà important au stade de la conception. Cela permettra d'économiser de l'argent et de superviser l'équipe de construction. De petites compétences de constructeur vous permettront de mettre en place vous-même un système de chauffage.
Principes de construction
Les systèmes de chauffage dans les maisons à deux étages sont construits sur la base d'éléments structurels communs.
La composition doit comprendre:
- chaudière de chauffage: électrique, gaz, combustible solide ou liquide;
- échangeurs de chaleur, radiateurs;
- système de canalisation de la chaudière aux batteries;
- circuit d'automatisation et de protection;
- vase d'expansion;
- liquide de refroidissement;
- réglage de l'équipement.
Dans les radiateurs à gaz et électriques modernes, l'automatisation et un vase d'expansion sont intégrés dans la structure. Pour les radiateurs à semi-conducteurs, faites un harnais de protection.
Éléments structurels
Il existe des chaudières en vente qui peuvent fonctionner avec deux types de combustibles - dans ce cas, les radiateurs tubulaires électriques (RTE) sont intégrés dans les circuits d'un poêle à gaz ou à bois.
L'automatisation des radiateurs permet de redémarrer le chauffage après l'arrêt sans intervention de l'utilisateur ou en mode manuel. Les schémas de protection coupent en temps opportun l'alimentation en énergie pendant le fonctionnement d'urgence (surchauffe du liquide de refroidissement, surpression dans le système). Obligatoire de tels dispositifs dans les chaudières à gaz. Lorsqu'elle est fermée, la vanne se ferme et lorsque l'alimentation reprend, le gaz ne pénètre pas dans les locaux.
Les pipelines sont en acier, en cuivre, en métal-plastique ou en polypropylène. Cette dernière option est préférable en termes de coûts, elle permet de gagner du temps d'installation. Pour le soudage, utilisez des fers à souder peu coûteux, à partir de 800 roubles. Les raccords, adaptateurs du plastique au fil métallique sont abordables.
Un vase d'expansion est un élément essentiel du système de chauffage. Lorsqu'elle est chauffée, l'eau se dilate et l'excès s'écoule dans le réservoir de réserve.
Si l'intérieur de l'appareil communique avec l'air, le circuit est appelé ouvert. Si la membrane en caoutchouc du vase d'expansion n'est pas connectée à l'air, les circuits seront fermés.
La résistance des échangeurs de chaleur dans une maison privée n'impose pas d'exigences élevées. La pression maximale dans les tuyaux ne dépasse pas 2 à 3 bars. Une telle pression peut résister même aux radiateurs en aluminium pur, qui peuvent être détruits dans les systèmes de chauffage central, où la pression atteint 14-15 Atm.
Sélection du liquide de refroidissement
Comme caloporteur, de l'eau ou un antigel spécial est choisi. La première option est moins chère. Le remplissage des tuyaux et des radiateurs se fait par un robinet de l'alimentation en eau. L'eau comme liquide de refroidissement est justifiée dans les établissements à apport constant d'énergie (gaz, électricité). Si les interruptions sont fréquentes et longues - elles refusent l'eau. En cas d'arrêt prolongé par le gel, il gèle. La glace détruira les pipelines, les radiateurs.
Ne versez pas d'eau dans le système de chauffage des chalets qu'ils visitent rarement. En plus d'arrêter la fourniture d'énergie, la chaudière peut arrêter de chauffer l'eau pour d'autres raisons. Si vous ne redémarrez pas le chauffage en temps opportun, les accidents sont inévitables.
En été, le système ne doit pas se vider - cela entraînera la corrosion ou l'oxydation de la surface intérieure des échangeurs de chaleur.
L'antigel est cher, mais ne gèle pas au froid, la température minimale est indiquée sur l'emballage. Même si l'antigel est refroidi plus fortement, il se transforme en une sorte de neige meuble, ce qui n'entraînera pas la destruction des radiateurs et de la chaudière. Les concentrés sont dilués avec de l'eau dans des proportions selon les instructions du fabricant.
Lors du remplissage du système avec des liquides antigel, des pompes à pression spéciales sont utilisées. C'est un inconvénient - il est souhaitable d'avoir l'appareil à usage personnel. Appelez le maître pour faire le plein de 200 à 300 gr. le liquide évaporé ou qui fuit coûte cher.
Des additifs antigel sont inclus dans la recette d'antigel, qui préservera la surface intérieure des tuyaux, des radiateurs, de l'échangeur de chaleur de la chaudière.
Principe général de travail
Le schéma de fonctionnement de tout système de chauffage consiste à convertir l'énergie d'un gaz brûlé, d'un combustible solide (liquide) ou de l'électricité en chaleur. L'eau chauffée (antigel) s'écoule par les tuyaux vers les radiateurs, où elle transfère la chaleur à l'espace.
Système de gravité
Les lois de la physique sont au cœur du fonctionnement. Si les contours prévoient le mouvement naturel de l'eau, un tel schéma est appelé gravitationnel.
Il est extrêmement difficile de réaliser un circuit de chauffage par le sol dans les systèmes à gravité sans utiliser de pompes supplémentaires. La différence de plusieurs millimètres dans les tuyaux dans le sol conduit à l'aération et à l'arrêt du mouvement du liquide de refroidissement.
La densité du liquide de refroidissement chauffé est inférieure à celle du froid. En raison de la différence de densité, l'eau / antigel de la chaudière remonte vers le haut le long de la colonne montante (diamètre 60 - 80 mm). Dans la partie supérieure de l'ensemble du système, un vase d'expansion de type ouvert ou fermé est installé.
Le long du périmètre des locaux du deuxième étage, posez la boucle de câblage supérieure. Un tuyau d'un diamètre de 40-50 mm est monté avec une pente de 2-3 cm par mètre de longueur. Dans les lieux d'installation des radiateurs, des tuyaux d'un diamètre de 16 à 25 mm sont soudés dans le câblage. Sur eux, le liquide s'écoule dans les radiateurs. Ensuite, le liquide de refroidissement pénètre dans les batteries au premier étage.
Au niveau de la chaudière ou légèrement plus bas le long du périmètre du bâtiment, un circuit inférieur (retour) est installé dans lequel l'eau glacée est collectée.
Il est possible d'équiper le circuit gravitaire sans pompes à pression supplémentaires à une hauteur de la chaudière au tuyau de distribution supérieur ne dépassant pas 6 à 7 m, c'est la hauteur d'une maison à deux étages.
Le circuit trouve son application dans des endroits où l'électricité nécessaire au fonctionnement des pompes est souvent coupée. Les chaudières à gaz dans ce cas sont équipées de dispositifs de sécurité non volatils.
Le même schéma est nécessaire pour les systèmes équipés de chaudières à combustible solide. En cas de panne de courant, la circulation s'arrête et le bois de chauffage / charbon continue de chauffer l'eau. Une chaudière à combustible solide ne peut être arrêtée qu'en retirant rapidement le combustible qui brûle, ce qui est extrêmement problématique. Il y a une pression accrue qui peut détruire les tuyaux et les radiateurs.
Fonctionnement en circuit forcé
Pour le mouvement forcé du liquide de refroidissement, des pompes de circulation sont utilisées.
La pompe est enclenchée à la jonction du "retour" et de la chaudière - ici le liquide de refroidissement est déjà refroidi et la pompe fonctionne en mode doux. À la sortie de l'appareil de chauffage, la température du liquide de refroidissement atteint 80 à 100 degrés, ce qui réduit considérablement les ressources de l'équipement. Dans les chaudières à pompe intégrée, tout est raccordé correctement.
Le schéma de mouvement de l'eau fonctionne selon l'algorithme suivant:
- Après avoir mis sous tension, la pompe est allumée et le liquide de refroidissement est mis en mouvement.
- La chaudière chauffe l'eau / l'antigel, et la pression créée par la pompe pousse le liquide de refroidissement dans les circuits.
- L'eau chaude est acheminée vers les radiateurs, où elle est refroidie, chauffe l'air et pénètre dans les tuyaux de «retour».
- Le processus entre dans un état cyclique.
Développé et mis en pratique différents schémas de câblage, qui sont parfaitement adaptés aux différentes conditions de fonctionnement.
Selon le principe de fourniture et de collecte du liquide de refroidissement, deux types de structures sont distingués: un et deux tubes. Dans le premier cas, le système est similaire à la gravitation. Par le tuyau d'alimentation, le liquide de refroidissement chaud est fourni aux radiateurs. Le deuxième tuyau recueille l'eau réfrigérée et la renvoie à la chaudière. Cette option est utilisée lors du remplacement de vieilles chaudières sans pompes par de nouveaux modèles automatiques. Le schéma de tuyauterie dans ce cas n'est pas modifié. Le liquide de refroidissement le long de la colonne montante est pompé au deuxième étage puis coule.
Circuit double tuyau
Lors de l'aménagement de grands bâtiments, c'est précisément le schéma à deux tuyaux qui est utilisé. Les radiateurs sont connectés en parallèle. Selon l'emplacement des tuyaux d'alimentation, les schémas avec câblage supérieur et inférieur sont distingués.
Les schémas de raccordement des radiateurs pour le câblage supérieur et inférieur sont indiqués dans la documentation technique. Une connexion incorrecte entraîne une aération ou une faible efficacité de l'appareil.
Avantages du double tube:
- ne nécessite pas de calculs complexes ni de sélection de diamètres de tuyaux;
- réglage indépendant du transfert de chaleur de chaque radiateur, ce qui vous permet de régler la température dans chaque pièce et d'économiser de l'énergie;
- configuration et mise en service simples;
- la puissance des pompes est faible;
- il n'y a pas de pertes de charge importantes au début et à la fin des circuits;
- la température du liquide de refroidissement est approximativement la même dans tous les radiateurs du circuit;
- en fermant les vannes d'alimentation et de vidange, la batterie peut être retirée pour être remplacée ou réparée sans éteindre tout le chauffage;
- résistance hydraulique minimale des pipelines.
L'inconvénient est la consommation accrue de tuyaux (pour l'approvisionnement et le retour). Étant donné le coût des tuyaux en polypropylène, la facilité d'installation et de réparation, ce inconvénient peut être négligé.
Schémas de câblage populaires pour les systèmes de chauffage à deux tuyaux: impasse et Tichelman.
Le schéma de blocage a un autre nom - avec le mouvement imminent du liquide de refroidissement. Le schéma est divisé en sections. Un liquide de refroidissement chauffé entre dans le tuyau de la chaudière à la batterie la plus éloignée, qui retourne à la chaudière par le tuyau de retour. La facilité de compréhension donne de la popularité, mais un calcul et un réglage compétents du système sont nécessaires. Plus la chaudière est éloignée, plus les tuyaux doivent être fins. Après le démarrage, chaque radiateur est réglé avec des vannes d'arrêt. Un réglage incorrect peut en résulter. Que tout le liquide de refroidissement passe à travers un radiateur, le reste restera froid.
La boucle Tichelman fonctionne avec le mouvement simultané du liquide de refroidissement. Le câblage est effectué par des tuyaux de même diamètre. La pression et la température du liquide de refroidissement dans chaque radiateur sont les mêmes, ce qui simplifie l'équilibrage. Les régulateurs peuvent régler avec précision la température dans chaque pièce individuelle.
Conditions requises pour le programme:
- Longueur du contour jusqu'à 35 m.
- Sur les sections longues, des tuyaux de grands diamètres (40-60 mm) sont utilisés et les thermostats ne sont pas installés, car ils deviennent inutiles.
- Un périmètre de plus de 30 m est divisé en plusieurs zones et un faisceau de câbles est monté. Elle est aussi appelée collectionneuse. Le coût de plus de tuyaux est compensé par leur plus petit diamètre. Pour la "puissance" d'un radiateur, un tuyau de 16 mm suffit.
Chaque radiateur dans ce mode de réalisation est facilement ajusté au transfert de chaleur souhaité.
Schémas monotube
Les systèmes de chauffage monotube sont optimaux pour les bâtiments à un ou deux étages avec jusqu'à 5 batteries de chauffage dans un circuit. Un plus grand nombre nécessitera un réglage fin. Le branchement peut réduire la pression dans les tuyaux et certains radiateurs n'en auront pas assez pour chauffer le liquide de refroidissement.
Les schémas vous permettent d'établir une connexion supérieure ou inférieure. Dans le deuxième cas, le pipeline peut être caché sous le plancher. Tenez compte du fait que cela réduira légèrement le transfert de chaleur des radiateurs, de sorte qu'une partie de l'énergie est consacrée au chauffage de la chape.
Les options monotube sont faites avec un vase d'expansion ouvert ou fermé.
Les inconvénients du système comprennent les difficultés de remplacement des radiateurs. Pour maintenir l'opérabilité, vous devez immédiatement installer un cavalier à la place de la batterie retirée, sinon la configuration du système sera violée. Pour la même raison, des dérivations de tuyaux de plus petit diamètre sont montées entre l'entrée et la sortie de l'échangeur de chaleur.
Leningradka est l'un des programmes populaires. Pour vous connecter, utilisez un circuit diagonal (croisé) ou latéral (unilatéral).
Le choix des radiateurs spécifie comment les sorties pour la connexion sont effectuées - pour le bas ou le côté. Si nécessaire, achetez des adaptateurs d'angle. Il est important de suivre les recommandations du fabricant.
Étapes de l'équipement et du fonctionnement
Si une décision est prise de ses propres mains pour réaliser un système de chauffage domestique sur deux étages, une séquence de travaux est strictement exécutée.
- Calcul du besoin de puissance calorifique des radiateurs pour chaque pièce individuelle et de la puissance totale. Des informations sont nécessaires pour sélectionner la chaudière et le nombre de batteries. Tenez compte de l'emplacement des portes et des fenêtres par rapport aux points cardinaux, de la zone et du degré d'isolation du sol, des murs et des plafonds.
- Conception - général et plancher, coordination des sites d'installation des équipements à gaz avec l'organisme fournisseur. Allocation de l'énergie électrique nécessaire si l'électricité est utilisée.
- Sélection et achat d'une chaudière, de tuyaux, d'échangeurs de chaleur, de composants pour assembler un seul système.
- Tuyauterie.
- Montage d'un seul circuit, sertissage.
- Premier lancement et configuration, élimination des fuites.
Lors d'un fonctionnement ultérieur en mode de fonctionnement, les types de travaux suivants sont effectués:
- nettoyer tous les composants de la poussière et de la saleté;
- élimination rapide des fuites;
- aérer les radiateurs tout en abaissant la température des appareils individuels;
- contrôle de la pression, remplissage en temps opportun du liquide de refroidissement;
- maintenir le niveau de fluide dans le système tout au long de l'année, y compris pendant la période inter-flux.
Connaître les schémas possibles pour équiper une maison à deux étages de chauffage aidera à faire le bon choix, à suivre l'avancement des travaux d'installation et à l'avenir, à répondre correctement aux dysfonctionnements qui se produisent.
