Concevoir un système de chauffage ouvert : exigences de base pour le circuit, les accessoires et l'installation

La conception indépendante, la sélection des composants et l'installation d'un système de chauffage sont l'une des activités les plus difficiles. Le plus souvent, ils tentent dans un premier temps de réduire la complexité de réalisation de ces étapes. Pour cela, la préférence est donnée à un système de chauffage ouvert. Vases d'expansion, circuits, pompes - comment déterminer correctement les paramètres optimaux pour ces composants d'alimentation en chaleur ?

Caractéristiques de la disposition du chauffage ouvert

Le système de chauffage classique de type ouvert pour une maison privée diffère d'un système fermé en termes de pression. Il est égal à atmosphérique. Par conséquent, pour l'agencement de ce type d'alimentation en chaleur, beaucoup moins de composants et des calculs précis sont nécessaires. Mais cela ne signifie pas qu'un schéma de chauffage ouvert peut être élaboré de manière non professionnelle.

Pour la stabilisation automatique de la pression du liquide de refroidissement dans les tuyaux, un vase d'expansion ouvert pour le chauffage ouvert est fourni dans le système. C'est la conception de ce composant qui distingue le schéma d'alimentation en chaleur ouvert du schéma fermé. Le mouvement du liquide de refroidissement peut s'effectuer de deux manières :

• Dilatation thermique de l'eau chaude... Cela nécessite une colonne montante d'accélération. Selon ce schéma, un système de chauffage ouvert à circulation naturelle est conçu;
• Installation de matériel de pompage... Il permet d'augmenter la vitesse de déplacement du liquide de refroidissement. Une pompe dans un système de chauffage ouvert est nécessaire si la longueur totale des conduites dépasse 25 m.

De plus, il est nécessaire de réduire l'indice de frottement de l'eau lors de son passage dans les canalisations. Pour cela, le diamètre de cette dernière doit être d'au moins 30 mm. Sinon, la résistance hydraulique augmentera, ce qui réduira la circulation naturelle.

L'élément déterminant dans le schéma est la chaudière pour un système de chauffage ouvert. Il est important non seulement de choisir la bonne conception et le bon principe de fonctionnement de l'appareil, mais également de se conformer à toutes les règles d'installation.

Malgré le fait que le coût d'un système de chauffage ouvert avec pompe sera nettement inférieur à celui d'un système fermé similaire, l'installation du premier est difficile. Ceci doit être pris en compte lors de la conception de l'alimentation en chaleur.

Choisir un système d'approvisionnement en chaleur ouvert

Au premier stade de la conception, il est important de choisir le bon schéma pour un système de chauffage ouvert avec une pompe. Cela dépend des paramètres de la maison, du mode de fonctionnement thermique requis de l'approvisionnement en chaleur et des capacités financières.

Considérez les principaux paramètres qui affecteront directement le choix et le calcul ultérieur d'un système de chauffage ouvert:

• Superficie totale des locaux chauffés... Si cette caractéristique est inférieure à 60 m², un système gravitaire peut être installé ;
• Nombre d'étages de la maison et hauteurs sous plafond... Pour le système gravitationnel, une condition préalable est la présence d'un écoulement en accélération. Sans cela, de l'air peut apparaître dans un système de chauffage ouvert et la circulation se détériorera;
• Mode de fonctionnement thermique estimé... Pour les basses températures, un système de chauffage ouvert avec une pompe de circulation est utilisé.Sinon, une légère expansion de l'eau ne créera pas la circulation nécessaire.

Ce n'est qu'après une analyse approfondie de ces indicateurs, ainsi que le calcul des pertes de chaleur dans la maison, que l'on peut décider de fournir un chauffage de type ouvert avec ou sans pompe.

Il est préférable de calculer les pertes de chaleur d'un bâtiment à l'aide de programmes spécialisés. Leurs versions de démonstration sont distribuées gratuitement.

Système de chauffage par gravité

La principale différence entre la gravité et le reste est l'absence totale de mécanismes pour le mouvement forcé du fluide à travers les tuyaux. Ceux. ce processus est effectué uniquement par la dilatation thermique de l'eau chaude.

Pour le bon fonctionnement de l'apport de chaleur, une colonne montante d'accélération doit être installée. Il est monté directement après la chaudière et est positionné verticalement. Sa hauteur doit être d'au moins 3,5 m. Si cette condition n'est pas remplie, le liquide chauffé provenant de la chaudière pour un système de chauffage ouvert n'aura pas une vitesse suffisante.

En plus de ce facteur, il est nécessaire de prendre en compte les spécificités suivantes de l'organisation d'un système de chauffage ouvert à circulation naturelle :

• Pente obligatoire du tuyau. La conduite d'alimentation de la colonne montante doit être inclinée vers les radiateurs. Retour à la chaudière. Niveau de pente - 1 cm par mètre;
• La chaudière est située au point le plus bas du circuit ;
• Pour un fonctionnement normal, des vases d'expansion de type ouvert sont nécessaires pour les systèmes de chauffage. Ils sont également montés pour des circuits à circulation forcée.

Il n'est pas recommandé d'installer une chaudière électrique pour un système de chauffage à gravité ouvert. Identique à l'homologue au gaz. Cela est dû à la forte probabilité de poches d'air, ce qui peut entraîner une surchauffe de l'échangeur de chaleur.

Pour augmenter l'efficacité du travail dans un circuit de chauffage ouvert à circulation naturelle, le diamètre du tuyau de surpression doit être inférieur d'une taille à la section transversale de la conduite principale.

Circulation forcée en chauffage

Récemment, les propriétaires de maisons privées et de chalets d'été ont modernisé le système de chauffage en n'installant qu'un seul composant - une pompe. Il est conçu pour améliorer la circulation du liquide de refroidissement.

En général, la disposition d'un système de chauffage ouvert avec une pompe de circulation n'est pas différente de ce qui précède. Il est important de choisir le bon emplacement pour la pompe. Il est monté sur le tuyau de retour devant son entrée à la chaudière de chauffage. La distance optimale doit être de 1,5 m.

Pour ce circuit de chauffage ouvert, les points suivants doivent être pris en compte :

• La pompe est installée sur le by-pass. Ceci est nécessaire pour assurer la circulation de l'eau en cas de panne ou de coupure de courant ;
• Un clapet anti-retour doit être installé. Il empêchera l'apparition de l'effet de circulation inversée;
• Lors de l'installation, le sens de déplacement du liquide de refroidissement est pris en compte.

L'avantage d'utiliser un circuit de chauffage de type ouvert avec une pompe est de réduire l'inertie du système. En raison de la circulation accrue, les batteries et les radiateurs chaufferont plus rapidement.

Pour un circuit de chauffage ouvert avec une pompe de circulation, ses paramètres doivent être calculés - pression et performances.

Ensemble complet de système de chauffage ouvert

En plus de la pompe dans un système de chauffage ouvert, d'autres composants doivent être sélectionnés. Les performances et l'efficacité de l'ensemble du système d'alimentation en chaleur dépendront du bon choix.

Pour le calcul correct d'un système de chauffage ouvert, sa puissance nominale est d'abord calculée. Si l'isolation thermique du bâtiment est bonne, vous pouvez prendre le rapport selon lequel 1 kW d'énergie thermique est nécessaire pour 10 m² de surface. Pour un calcul plus précis, il est recommandé d'utiliser des programmes spéciaux.Avec leur aide, vous pouvez établir un schéma d'alimentation en chaleur ouvert correct, calculer les caractéristiques optimales de ses composants.

Pour la configuration minimale du système de chauffage, vous aurez besoin des éléments suivants :

• Chaudière;
• Vase d'expansion ;
• Pipelines;
• Radiateurs et batteries.

Les exigences pour les deux derniers sont faibles. Le plus souvent, des tuyaux en polymère sont utilisés pour organiser l'approvisionnement en chaleur. Mais les experts recommandent d'utiliser un tuyau en acier pour la colonne montante d'appoint. Cela est dû à la température élevée dans cette partie du système de chauffage de type ouvert pour une maison privée.

Presque tous les modèles de tuyaux en polymère sont conçus pour une exposition à des températures ne dépassant pas + 90 °. Cela doit être pris en compte lors de l'achèvement du système.

Choisir une chaudière pour le chauffage ouvert

Tout d'abord, il est nécessaire d'avertir que l'installation de chaudières à gaz et électriques pour un système de chauffage ouvert est interdite. Souvent, des poches d'air se forment dans le système, ce qui affectera négativement le fonctionnement de l'équipement et peut conduire à des situations d'urgence. Par conséquent, la seule alternative est les modèles à combustible solide ou les chaudières diesel.

La chaudière doit être installée conformément à toutes les exigences. Il est situé dans une pièce séparée où le carburant ne peut pas être stocké. La chaufferie doit avoir une circulation d'air forcée. Pour optimiser le fonctionnement des équipements, il est recommandé d'installer des cheminées sandwich.

En plus de ces facteurs, il existe des exigences spécifiques pour l'adaptation normale de la chaudière d'un système d'alimentation en chaleur ouvert :

• Les chaudières à longue durée de vie ne doivent pas être installées. Ils sont conçus pour le fonctionnement du système à basse température. Dans ce cas, la détente du liquide de refroidissement ne suffira pas à la circulation;
• Si un groupe de pompes n'est pas installé dans le système, une installation séparée d'un clapet anti-retour est requise ;
• Une chaudière dans un système de chauffage de type ouvert pour une maison privée doit être située au point le plus bas du circuit.

Si l'équipement ne comprend pas de capteur de température, il doit être installé séparément. Pour une mesure précise, il est monté sur le tuyau d'alimentation directement après la chaudière.

Pour éliminer l'air dans un système de chauffage ouvert, l'installation d'un évent ne résoudra pas le problème. Cela ne fonctionne que si la pression dans le système est supérieure à la pression atmosphérique.

Modèles de vase d'expansion pour système ouvert

Pour compenser la dilatation thermique du liquide de refroidissement et le contrôle rapide de son niveau, il est nécessaire d'installer un vase d'expansion pour le chauffage ouvert. Il est situé au point le plus élevé du système et peut remplir plusieurs fonctions à la fois.

Tout d'abord, le volume optimal d'un vase d'expansion ouvert pour les systèmes de chauffage est calculé. Il doit représenter au moins 5 % de la quantité de fluide caloporteur dans le système. Dans la conception standard, il y a 3 buses, qui remplissent les fonctions suivantes :

• Tuyau d'admission... Avec son aide, le vase d'expansion est connecté à un système de chauffage ouvert. Typiquement, son diamètre est de 1 taille plus petit que celui de la colonne montante sur laquelle l'installation est effectuée. Par conséquent, un adaptateur est requis ;
• Tuyau de circulation... À travers elle, l'eau chaude pénètre plus loin le long de la ligne principale;
• Connexion de signaux... Il est nécessaire de signaler une baisse critique du niveau du liquide de refroidissement. Lorsque vous ouvrez le robinet, aucune eau n'en sort - le système doit être rempli.

De plus, le vase d'expansion pour le chauffage ouvert peut être installé ultérieurement. Dans certains cas, il peut servir d'unité de maquillage. Cela nécessite un tuyau supplémentaire qui se connecte à l'approvisionnement en eau. Avec une diminution critique du volume d'eau chaude, vous pouvez rapidement reconstituer le système en ouvrant les vannes d'arrêt.

Il existe plusieurs schémas d'installation pour le vase d'expansion.Pour l'approvisionnement en chaleur de type ouvert avec une pompe, il peut être monté sur une colonne montante distante. Cette option est rarement utilisée, car l'efficacité d'un tel régime est extrêmement faible. Le plus souvent, le vase d'expansion est installé sur la colonne montante proche pour une surveillance rapide des conditions de chauffage.

Il est interdit d'utiliser des matériaux polymères pour la fabrication du vase d'expansion. Pour cela, l'acier est le mieux adapté.

Installation de chauffage ouverte bricolage

Après le calcul correct du système d'alimentation en chaleur ouvert et la sélection de tous les composants, vous pouvez procéder à l'installation. Il est recommandé au préalable d'établir un schéma d'implantation de tous les éléments avec leurs caractéristiques techniques.

Tout d'abord, nous décidons de la disposition des tuyaux. Il peut être des types suivants :

• Tuyau simple... Dans celui-ci, les appareils sont connectés au système en série. Avantages - installation simple, un minimum de consommables. Inconvénients - refroidissement rapide du liquide de refroidissement;
• Bitube... Une conduite de retour est installée pour évacuer l'eau refroidie. De cette manière, la répartition de la chaleur dans l'ensemble du système peut être optimisée.

Dans tous les cas, il est nécessaire d'installer un vase d'expansion de type ouvert pour les systèmes d'alimentation en chaleur. Des tés sont installés pour les canalisations de branchement. Les circuits de capteurs pour un système de chauffage ouvert avec une pompe ne sont pas utilisés.

Le travail est mieux fait en été. L'installation de canalisations nécessite une attention particulière, car il est impératif d'observer l'angle d'inclinaison. Si la valeur de ce paramètre est insuffisante, une détérioration importante de la circulation d'eau chaude est possible.

Dans la vidéo, vous pouvez vous familiariser avec les spécificités du chauffage à circulation naturelle et forcée :