Le principe de fonctionnement des chaudières à gaz et leurs caractéristiques

L'élément principal du système de chauffage d'une maison privée est une chaudière. L'unité est nécessaire pour chauffer le liquide de refroidissement, qui se déplace à travers les tuyaux vers les batteries. La popularité des appareils est associée au faible coût de l'énergie, à l'efficacité élevée et à la facilité d'utilisation. L'utilisateur doit connaître la structure de la chaudière à gaz afin de sélectionner le bon modèle et d'identifier les problèmes éventuels.

Conception de chaudière à gaz

Avant d'examiner le principe de fonctionnement et les types d'unités de chauffage, vous devez comprendre leur structure. La chaudière à gaz se compose de plusieurs unités.

Échangeur de chaleur primaire

Il se présente sous la forme d'une boîte en métal avec un radiateur intégré. Les tuyaux sont situés à l'intérieur de cet élément. L'échangeur de chaleur est chauffé au gaz et fournit de la chaleur à l'eau. Les éléments diffèrent par le type de matériau :

• Acier. Des produits peu coûteux et simples qui sont lourds. Les inconvénients des échangeurs de chaleur sont la susceptibilité à l'oxydation et une consommation de carburant importante.
• Fonte. Modèles avec une longue durée de vie, mais uniquement dans des conditions sans températures extrêmes.
• Cuivre. Il ne se corrode pas et a un rendement élevé. L'inconvénient de l'appareil est les risques de fractures sous sollicitation mécanique.

La résistance de l'échangeur de chaleur en cuivre est augmentée avec un brûleur modulant.

Échangeur de chaleur secondaire

Il est inclus dans le dispositif de chaudière à deux circuits, en cuivre ou en acier de construction. Les échangeurs thermiques secondaires diffèrent par le type de circuits :

• Lamellaire. Les produits métalliques avec canaux extrudés sont à sens unique (la direction de l'eau ne change pas) et à plusieurs voies (vous pouvez changer la direction de l'eau). Ils sont connectés par assemblage ou par soudage.
• Coque et tube. Ils sont fabriqués comme un tuyau avec des buses fines. Le liquide de refroidissement se déplace le long d'eux, entrant dans le chauffage ou l'alimentation en eau chaude.
• Bithermique. Ils ressemblent à deux tubes insérés un en un. L'eau est fournie en interne pour l'alimentation en eau chaude et en externe pour le chauffage.

Les modèles à coque et tube sont utilisés pour les chaudières industrielles.

Brûleur à gaz

Il chauffe le liquide de refroidissement, il peut être suralimenté et atmosphérique. Les modifications suralimentées se distinguent par des performances atmosphériques élevées - par le niveau de bruit minimum.

Pompe

La pompe de circulation assure le pompage de l'eau le long de la conduite principale de chauffage, son refroidissement lent. Les coûts de carburant sont réduits en utilisant une pompe. Avant la mise en service de l'unité de chauffage, un sas est évacué de la pompe.

Raccords de gaz

Les éléments de renforcement comprennent plusieurs dispositifs :

• Fusibles - éliminent automatiquement l'eau ou la vapeur du système lorsque la pression est dépassée. Pour les modèles avec une limite de pression allant jusqu'à 0,07 Pa, des fusibles de fusion sont utilisés, plus de 0,07 Pa - des soupapes à levier et à ressort.
• Indicateurs d'eau - des appareils sous la forme d'un corps en verre, des tuyaux et des robinets contrôlent le niveau d'eau.
• Vannes d'arrêt et de régulation - représentées par des vannes (chaudières avec un diamètre de passage de 100-150 mm) et des vannes. Les réchauffeurs à circuit unique sont équipés de clapets anti-retour.

Une chaudière est équipée de 2 indicateurs d'eau.

Vanne à trois voies

Règle la direction du fluide caloporteur en présence d'un système ECS. La pièce en T avec une sortie et deux entrées est en bronze. A l'intérieur de la vanne se trouve une membrane pour réguler les flux de caloporteurs entrants. Les vannes automatiques à trois voies sont activées par la température de l'eau, les vannes mécaniques sont réglées manuellement en fonction des lectures du thermomètre.

Turbine

Installé sur les modèles où il y a un type fermé de chambre de combustion et une cheminée rotative. L'unité est réalisée sous la forme d'un ventilateur fournissant de l'air. Les flux soutiennent le processus de combustion et éliminent les produits de combustion.

Variétés de chaudières à gaz

Le classement d'une chaudière à gaz s'effectue selon plusieurs critères.

Nombre de contours

Un appareil à circuit unique fournit uniquement le chauffage de la pièce, sans alimentation en eau chaude. L'unité à double circuit est connectée aux communications ECS et chauffe la maison.

Méthode de création de poussée

Le tirage des chaudières à gaz est :

• naturel - il est réalisé avec une différence de masse d'air spécifique dans la pièce et à l'extérieur;
• forcé - le ventilateur souffle le courant d'air.

Pour les modèles à tirage naturel, une cheminée de haute qualité est requise.

Méthode d'allumage

Le fonctionnement de la chaudière démarre après l'activation :

• système d'allumage électronique - automatiquement, sans intervention de l'utilisateur ;
• élément piézoélectrique - l'appareil est allumé après qu'une personne appuie sur un bouton spécial.

L'électricité est nécessaire pour l'allumage électronique.

Méthode de montage

Selon la méthode d'installation, vous pouvez sélectionner l'unité :

• Fixé au mur - fixé sur la surface du mur avec des boulons d'ancrage, il est compact. Le modèle convient aux petits espaces. L'inconvénient est la sensibilité des échangeurs de chaleur à la composition chimique de l'eau.
• Au sol - installé dans une pièce séparée. La chaufferie est équipée conformément à la réglementation nationale. Une version à haut rendement capable de chauffer une grande surface.

Les chaudières au sol ont toujours deux circuits, les chaudières murales peuvent en avoir un.

Principe de stockage de chaleur

Les chaudières ont une apparence similaire, mais diffèrent par leurs solutions d'ingénierie :

• L'appareil à convection brûle du gaz en chauffant l'eau à l'aide d'un seul échangeur de chaleur. Au cours du processus de circulation du liquide de refroidissement, le condensat se dépose dans la cheminée et pénètre dans l'échangeur de chaleur. La composition acide du liquide conduit à la rupture de l'élément.
• L'unité de condensation est équipée d'un échangeur de chaleur secondaire sur lequel le condensat se dépose. La chaleur résiduelle des boues est accumulée par l'élément chauffant.

L'efficacité des modèles à convection est de 88-92%, condensation - 103-115%.

Type d'alimentation

Il existe plusieurs modifications de chaudières:

• En une seule étape. Le réglage des paramètres de température s'effectue par mise en marche et arrêt.
• En deux étapes. La combustion peut être réglée sur deux modes - 40 % ou 100 %.
• Modulé. La plage de puissance des éléments varie de 10 à 100 %.

Les dispositifs de modulation permettent un réglage en douceur de la hauteur de la flamme et de la température de l'eau, mais sont coûteux.

Principe de fonctionnement

Pour les réseaux de chauffage central et autonome, le gaz naturel est utilisé avec une combustion au méthane et au propane-butane. Quel que soit le mélange brûlant, le principe de fonctionnement de la chaudière est présenté:

1. Lien. En présence de gaz, manuellement ou automatiquement, l'appareil s'enflamme.
2. Étincelle. Le brûleur s'allume lorsqu'une étincelle est générée à partir de l'électricité.
3. En activant le brûleur principal. Le processus est effectué à l'aide d'un allumeur.
4. Chauffage du liquide de refroidissement et de la chemise d'eau. Un échangeur de chaleur est utilisé pour effectuer cette opération. L'élément chauffe l'eau aux paramètres de température définis, puis le brûleur s'éteint.

Lorsque la température baisse, lorsque la chaudière est en marche, la sonde transmet des signaux à l'automatisme. Le système commence à fonctionner jusqu'à ce que le liquide de refroidissement soit à nouveau réchauffé.

Avantages et inconvénients

Les aspects positifs de l'utilisation de l'équipement comprennent :

• coût bon marché du gaz combustible par rapport à l'électricité, au bois, au fioul ou au charbon ;
• haute efficacité;
• raccordement à l'alimentation en eau chaude et au chauffage des modèles à deux circuits;
• sélection d'installation pour les grandes et petites maisons;
• facilité d'utilisation indépendante;
• compatibilité avec d'autres appareils - une chaudière ou des communications pour l'eau chaude sont connectées à l'unité;
• la possibilité d'installer des modifications de murs dans un appartement, des modifications de sols dans une maison privée.

Les inconvénients de l'équipement de chaudière à gaz sont les coûts des travaux d'installation - le raccordement est effectué avec l'autorisation de Gaztekhnadzor. L'efficacité de fonctionnement de l'appareil n'est atteinte que s'il y a une conduite de gaz.

Règles de sélection

Lors du choix d'une chaudière à gaz, tenez compte de plusieurs critères :

• Les modèles à convection sont moins chers que les modèles à condensation, mais ils ont une efficacité moindre et les échangeurs de chaleur tombent en panne plus souvent.
• Les chaudières à chambre de combustion ouverte ne conviennent pas aux appartements. Ils sont installés dans une pièce séparée avec un système de ventilation de haute qualité. Mieux vaut rester sur du matériel avec une caméra fermée.
• Puissance des unités murales - jusqu'à 32 kW, des unités au sol - à partir de 100 kW.
• La chaudière murale assure un chauffage de haute qualité des bâtiments jusqu'à 300 m2. Si la maison fait plus de 300 m2, la version au sol fera l'affaire.
• Pour réduire les coûts de chauffage, il est préférable de choisir des appareils à deux étages ou modulants.
• Les appareils à circulation naturelle ne conviennent pas aux pièces de plus de 100 m2.
• Les modifications au sol d'une puissance allant jusqu'à 60 kW peuvent être connectées dans la cuisine.
• Les unités murales sont silencieuses - elles peuvent être placées dans la cuisine ou dans le hall.
• Un échantillon avec un brûleur atmosphérique nécessite une cheminée séparée de 4 m de haut.
• Le brûleur à air soufflé (puissance à partir de 100 kW) doit être raccordé et installé séparément.

Lors du choix des paramètres de puissance, gardez à l'esprit que 1 kW de chaleur chauffe 10 m2 de l'habitation.

Faire fonctionner des chaudières à gaz est un moyen économique de chauffer votre maison. Les propriétaires n'ont pas besoin de résoudre le problème du transport et du stockage des combustibles solides, de payer trop cher l'électricité. Avec la connaissance des variétés et du principe de fonctionnement des unités, il est facile de choisir une option pour une pièce spécifique.