Comment calculer une pompe à chaleur : exemples de calculs et règles de choix des équipements

Une pompe de circulation est un petit appareil dont la tâche principale est d'améliorer le fonctionnement et d'augmenter les performances du système de chauffage. Il coupe directement dans la canalisation, optimisant ainsi la vitesse de déplacement du liquide de refroidissement. Grâce à cela, même une maison avec un grand espace de vie se réchauffera assez rapidement.

Pour acheter le modèle optimal, vous devez comprendre comment calculer une pompe à chaleur et sur quelles nuances vous concentrer lors du choix. Notre article est consacré à ces questions - dans ce document, nous avons examiné un exemple de calculs d'équipement, prêté attention au principe de fonctionnement et aux principaux types de pompes.

Nous avons également fourni des recommandations pour le choix, l'installation et le fonctionnement en toute sécurité des équipements de pompage, en fournissant à l'article des visuels, des photos et des vidéos adaptées avec le calcul de la puissance requise de l'appareil et des conseils pour son installation dans le circuit de chauffage.

Principe de fonctionnement et fonction de la pompe

Le principal problème des résidents des étages supérieurs des immeubles d'habitation et des propriétaires de chalets est celui des radiateurs froids.Dans le premier cas, le liquide de refroidissement n'atteint tout simplement pas leur domicile et dans le second, les sections les plus éloignées du pipeline ne sont pas chauffées. Et tout cela est dû à une insuffisance pression.

Quand faut-il utiliser une pompe ?

La seule solution correcte dans une situation de pression insuffisante serait de moderniser le système de chauffage avec un liquide de refroidissement circulant sous l'influence de la gravité. L'installation d'une pompe sera utile ici. Schémas de base pour organiser le chauffage avec circulation par pompe examiné ici.

Cette option sera également efficace pour les propriétaires de maisons privées, leur permettant de réduire considérablement les coûts de chauffage. Un avantage important d'un tel équipement de circulation est la possibilité de modifier la vitesse du liquide de refroidissement. L'essentiel est de ne pas dépasser les lectures maximales autorisées pour le diamètre des tuyaux de votre système de chauffage afin d'éviter un bruit excessif lors du fonctionnement de l'appareil.

Ainsi, pour les pièces d'habitation avec un diamètre nominal de tuyau de 20 mm ou plus, la vitesse est de 1 m/s. Si vous définissez ce paramètre sur la valeur la plus élevée, vous pouvez réchauffer la maison dans les plus brefs délais, ce qui est important lorsque les propriétaires sont absents et que le bâtiment a eu le temps de se refroidir. Cela vous permettra d'obtenir le maximum de chaleur en un minimum de temps.

La pompe est un élément important du système de chauffage domestique. Il contribue à améliorer son efficacité et à réduire la consommation de carburant

Principe de fonctionnement de l'appareil

L'unité de circulation fonctionne à l'aide d'un moteur électrique. Il prend l'eau chauffée d'un côté et la pousse dans la canalisation de l'autre. Et de ce côté-là, une nouvelle portion arrive encore et tout se répète.

C'est grâce à la force centrifuge que le liquide de refroidissement se déplace dans les tuyaux du système de chauffage.Le processus de fonctionnement d'une pompe est un peu comme le fonctionnement d'un ventilateur, sauf qu'elle ne fait pas circuler de l'air dans la pièce, mais du liquide de refroidissement à travers un pipeline.

Le corps de l'appareil est nécessairement constitué de matériaux résistants à la corrosion, et la céramique est généralement utilisée pour fabriquer l'arbre, le rotor et la roue à pales.

Principaux types de pompes à chaleur

Tous les équipements proposés par les fabricants sont divisés en deux grands groupes : les pompes de type « humide » ou « sèche ». Chaque type a ses propres avantages et inconvénients, qui doivent être pris en compte lors du choix.

Équipement de type humide

Les pompes à chaleur, dites « humides », diffèrent de leurs homologues par le fait que leur roue et leur rotor sont placés dans un fluide thermique. Dans ce cas, le moteur électrique est situé dans une boîte scellée, où l'humidité ne peut pas pénétrer.

Cette option est une solution idéale pour les petites maisons de campagne. De tels appareils se caractérisent par leur silence et ne nécessitent pas d’entretien minutieux et fréquent. De plus, ils sont faciles à réparer, à régler et peuvent être utilisés à un niveau de débit d’eau stable ou légèrement variable.

Une caractéristique distinctive des modèles modernes de pompes « humides » est leur facilité d'utilisation. Grâce à la présence d'une automatisation « intelligente », vous pouvez augmenter la productivité ou changer les niveaux de bobinage sans aucun problème

Quant aux inconvénients, la catégorie ci-dessus se caractérise par de faibles performances. Cet inconvénient est dû à l'impossibilité d'assurer une étanchéité élevée du manchon séparant le liquide de refroidissement et le stator.

Appareils de type « sec »

Cette catégorie d'appareils se caractérise par l'absence de contact direct du rotor avec l'eau chauffée qu'il pompe.Toute la partie active de l'équipement est séparée du moteur électrique par des anneaux de protection en caoutchouc.

La principale caractéristique d’un tel équipement de chauffage est son rendement élevé. Mais cet avantage s’accompagne d’un inconvénient majeur sous la forme d’un bruit élevé. Le problème est résolu en installant l'unité dans une pièce séparée avec une bonne isolation phonique.

Lors du choix, il convient de prendre en compte le fait qu'une pompe de type « sèche » crée des turbulences dans l'air, de sorte que de petites particules de poussière peuvent monter, ce qui affectera négativement les éléments d'étanchéité et, par conséquent, l'étanchéité de l'appareil.

Les fabricants ont résolu ce problème de cette manière : lorsque l'équipement fonctionne, une fine couche d'eau se crée entre les anneaux en caoutchouc. Il agit comme lubrifiant et évite la destruction des pièces d’étanchéité.

Les appareils, à leur tour, sont divisés en trois sous-groupes :

• verticale;
• bloc;
• console

La particularité de la première catégorie est la localisation verticale du moteur électrique. Un tel équipement ne vaut la peine d'être acheté que si vous envisagez de pomper un grand volume de fluide thermique. Quant aux pompes à blocs, elles sont installées sur une surface plane en béton.

Les pompes bloc sont conçues pour un usage industriel lorsque des caractéristiques de débit et de pression élevées sont requises.

Les appareils à console se caractérisent par l'emplacement du tuyau d'aspiration à l'extérieur de la volute, tandis que le tuyau de refoulement est situé du côté opposé du corps.

Nous avons parlé plus en détail de la conception et du principe de fonctionnement des pompes Dans cet article.

Que faut-il rechercher lors du choix d'une pompe ?

Le choix d'une pompe pour le chauffage autonome doit se faire en fonction des caractéristiques hydrauliques du système de chauffage d'une maison de campagne. Par conséquent, avant de visiter le magasin, vous devrez calculer la quantité optimale de chaleur qui sera nécessaire pour maintenir une température confortable dans les pièces.

Exécuter avec compétence calcul hydraulique Des informations supplémentaires avec lesquelles vous devez vous familiariser vous aideront. Ou vous pouvez prendre l'avis d'un spécialiste compétent.

La quantité optimale de chaleur pour un objet particulier est influencée par de nombreux facteurs :

• matériau utilisé pour la construction et l'isolation des murs;
• conditions climatiques;
• caractéristiques des plafonds et des sols ;
• présence de vannes thermostatiques ;
• caractéristiques des fenêtres à double vitrage installées dans le chalet.

Lors du choix d'une pompe pour le chauffage autonome, une attention particulière doit être accordée au champ d'application d'un modèle particulier, au nombre de vitesses et au niveau sonore. Le fabricant et le prix de l'équipement jouent également un rôle important.

Lors du choix d'un dispositif permettant d'organiser la circulation forcée dans un système de chauffage, vous devez porter une attention particulière aux caractéristiques techniques afin d'éviter de faire fonctionner la pompe au ralenti ou à la limite de ses capacités.

Critère n°1 – champ d’application de l’équipement

Dans la plupart des cas, les experts conseillent d'installer des pompes à chaleur dont les rotors sont complètement immergés dans le liquide de refroidissement. En effet, en plus d'un faible niveau sonore, ces types d'unités résistent mieux aux charges élevées.

En conséquence, un système avec un équipement « humide » durera plus longtemps, sera plus facile à réparer et ne nécessitera pas une attention excessive.

Privilégiez les modèles qui utilisent de l'acier et des roulements durables, et l'arbre est en céramique. Leur avantage réside dans leur durée de vie, qui est d'au moins deux décennies.

Vous devriez éviter d’acheter une pompe de circulation en fonte. Après tout, un tel appareil deviendra rapidement inutilisable et devra être remplacé.

Si le choix s'est porté sur une pompe à chaleur de type « humide », vous devez alors tenir compte du fait qu'elle ne doit pas être installée dans le système de chauffage d'un chalet de type ouvert. En effet, dans ce cas, l’eau chauffée qui lubrifie le mécanisme contient diverses impuretés.

Par exemple, des microparticules de sable peuvent obstruer l'espace entre le rotor et le stator, ce qui entraînera une panne rapide de la pompe.

Quant aux systèmes ouverts, ce type d’équipement peut y fonctionner pendant des années. De plus, il ne nécessitera aucun entretien spécialisé.

Critère n°2 – calcul de la puissance optimale

Les performances d'une pompe conçue pour fonctionner dans un système de chauffage peuvent être calculées indépendamment. Pour ce faire, vous aurez besoin de la longueur totale du pipeline à travers lequel l'équipement pompera le liquide de refroidissement.

Pour chaque 10 mètres de longueur, nous prenons 0,6 mètre de pression de l'appareil. Ainsi, pour une petite maison avec une longueur de circuit de chauffage de 70 mètres, vous aurez besoin d'une pompe avec une pression de 4,2 mètres.

Vous pouvez faire l'inverse et calculer cet indicateur à l'aide de la formule :

Q = 0,86*R/TF-TR,

Où:

• R. — le besoin de chaleur de la pièce ;
• TF Et TR afficher la température du liquide de refroidissement lorsqu'il est fourni au système et à sa sortie, respectivement. Les valeurs utilisées sont les degrés Celsius.

Dans les pays européens, deux valeurs sont majoritairement utilisées pour le paramètre R : 100 W/m² - pour une maison avec un ou deux appartements, et 70 W/m² - pour les immeubles à plusieurs appartements.

La méthode ci-dessus n'est qu'une des nombreuses façons de calculer la puissance optimale d'une pompe de circulation. Seul un spécialiste qualifié peut effectuer les calculs les plus précis.

Lorsque vous devez effectuer des calculs avec une erreur minimale, il est recommandé d'utiliser des tableaux spéciaux. Ils offrent des valeurs optimales pour certaines maisons et appartements

Critère n°3 – nombre de vitesses et bruit de la pompe

La principale caractéristique des modèles de pompes modernes est la possibilité de les personnaliser. Vous pouvez réguler la puissance en changeant la vitesse de l'appareil.

Aujourd’hui, les modèles les plus courants sont ceux à trois vitesses. Cela permet de chauffer les locaux d'habitation le plus rapidement possible lors d'une soudaine vague de froid, et en cas de réchauffement, de réduire les performances de l'appareil, économisant ainsi de l'énergie.

Si vous devez acheter un équipement produisant le moins de bruit possible, le meilleur choix serait une pompe de type « humide ».

Si vous installez une unité avec un rotor « sec », pendant son fonctionnement, vous entendrez un bruit parasite résultant de la rotation du ventilateur refroidissant le moteur électrique. Par conséquent, il est préférable d'installer un tel appareil dans une pièce séparée et, pour un salon, de choisir quelque chose de moins bruyant.

Le faible niveau sonore des pompes « humides » est la principale raison de leur popularité

Les bruits parasites apparaissant lors du démarrage n'indiquent pas toujours un dysfonctionnement. Très souvent, cela se produit en raison de l'air restant dans le système de chauffage.Pour résoudre ce problème, il est recommandé avant de commencer dégonfler en utilisant des vannes spéciales.

Critère n°4 – fabricant et prix du matériel

Une fois tous les calculs nécessaires effectués, vous pouvez commencer à consulter le catalogue des pompes de circulation. Il est préférable de passer une commande sur les ressources Web dotées d'un système de filtrage de produits bien pensé. Cela vous permettra de trouver rapidement des modèles présentant des caractéristiques optimales.

Le marché actuel propose un large choix de pompes pour systèmes de chauffage. Des centaines de fabricants affirment que leurs produits sont fiables, de qualité et durables. Mais les caractéristiques annoncées ne correspondent pas toujours aux caractéristiques réelles. Mieux vaut donc commander du matériel fabriqué par des fabricants qui se sont fait connaître dans le monde entier.

Les marques suivantes doivent être ajoutées à la liste des entreprises connues et fiables produisant des pompes pour systèmes de chauffage :

• Halm ;
• Wilo ;
• Ébara ;
• TOUCHE;
• AlfaStar ;
• Pédrolo ;
• Grundfos.

Le coût des unités permettant d'organiser le pompage forcé du liquide de refroidissement dépend entièrement de la puissance, du type de pompe et de la marque. En règle générale, le prix de l'équipement varie de 60 $ à 220 $. Nous vous recommandons de lire dix meilleures pompes pour le chauffage selon les utilisateurs.

Quant aux fabricants nationaux, ils ne produisent pas d'équipements électroménagers, mais proposent uniquement des modèles destinés à être utilisés à des fins industrielles.

Le plus souvent, les pompes de circulation sont produites en série et ont des paramètres moyens, ce qui crée certains problèmes lors du choix des équipements. Dans ce cas, mieux vaut privilégier un appareil qui fonctionne selon plusieurs modes

Caractéristiques d'installation de la pompe de circulation

Pour garantir un fonctionnement efficace du système de chauffage domestique, vous devez choisir le bon endroit dans l'anneau de chauffage pour installer l'équipement. Il est recommandé de rechercher la zone où une surpression d'eau est toujours observée dans la zone d'aspiration du liquide de refroidissement. Il existe plusieurs méthodes permettant de réaliser artificiellement cette condition.

La première méthode consiste à surélever le vase d'expansion de 0,8 m par rapport à la section la plus haute de la canalisation. Cela ne peut être réalisé que dans une maison où les plafonds le permettent. Une bonne solution serait d'installer un vase d'expansion dans le grenier. Mais dans ce cas, il faudra commencer à isoler la toiture pour éviter des déperditions de chaleur inutiles.

La deuxième méthode consiste à déplacer un tube du vase d'expansion de la colonne montante d'alimentation et à le couper à l'endroit où se trouve le tuyau d'aspiration de la pompe à proximité. Grâce à cela, il est possible de créer des conditions tout simplement idéales pour organiser le pompage forcé d'eau chaude dans le système de chauffage domestique.

La pompe peut être installée directement dans le tuyau d'alimentation. Une telle solution ne sera conseillée que si l'équipement de circulation peut résister à la température maximale possible du liquide de refroidissement

Des recommandations détaillées pour l'installation de la pompe, un schéma de tuyauterie et des instructions d'installation étape par étape sont fournis. dans le prochain article.

Règles et nuances de fonctionnement de l'équipement

Une pompe de circulation ne s'achète pas avant un an voire deux. Par conséquent, tout propriétaire d'une maison de campagne doit s'assurer que les équipements sont en bon état de fonctionnement pendant de nombreuses années.La fiabilité et le bon fonctionnement de l'appareil ne peuvent être obtenus que grâce à un entretien correct et opportun.

La liste des règles de base pour le fonctionnement d'une pompe à chaleur doit comprendre les aspects suivants :

• il est interdit d'allumer l'appareil avec une alimentation nulle ;
• assurez-vous que l'équipement est mis à la terre ;
• assurez-vous que le moteur électrique ne chauffe pas au-dessus de la norme autorisée ;
• vérifier la connexion dans la boîte à bornes pour la présence/absence de dommages, et tous les câbles doivent être complètement secs ;
• assurez-vous qu'il n'y a pas de bruit ou de vibration parasite lorsque l'appareil démarre ;
• l'équipement doit fonctionner au niveau de débit de liquide de refroidissement recommandé par le fabricant ;
• Il est interdit de faire fonctionner la pompe de circulation sans eau.

Si l'équipement reste inactif pendant une longue période, il est recommandé de l'allumer pendant 10 à 30 minutes chaque mois. Cette règle simple permettra d'éviter l'oxydation et, par conséquent, le blocage de l'arbre.

Si des dysfonctionnements ou des problèmes surviennent lors du fonctionnement de la pompe, vous devez appeler un spécialiste dès que possible. Cela aidera à éliminer de nombreux problèmes et dépenses financières imprévues.

Une attention particulière doit être portée à la température liquide de refroidissement. Elle ne doit pas dépasser 60-65 degrés Celsius. Si vous négligez cette règle, des sédiments apparaîtront dans les canalisations et à l'intérieur de la pompe, ce qui affectera négativement le fonctionnement de l'ensemble du système de chauffage.

Pannes courantes

Le problème le plus courant qui provoque la défaillance d'un équipement assurant le pompage forcé du liquide de refroidissement est son temps d'arrêt prolongé.

Le plus souvent, le système de chauffage est activement utilisé en hiver et est éteint pendant la saison chaude.Mais comme l'eau qu'elle contient n'est pas propre, des sédiments se forment dans les tuyaux au fil du temps. En raison de l'accumulation de sels de dureté entre la roue et la pompe, l'unité cesse de fonctionner et peut tomber en panne.

Le problème ci-dessus peut être résolu assez facilement. Pour ce faire, vous devez essayer de démarrer l'équipement vous-même en dévissant l'écrou et en tournant manuellement l'arbre de la pompe. Souvent, cette action est largement suffisante.

Si l'appareil ne démarre toujours pas, la seule solution est de démonter le rotor puis de nettoyer soigneusement la pompe des dépôts de sel accumulés.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo raconte le calcul des performances des équipements de circulation :

Une installation correcte est la clé d'excellentes performances de tout appareil. Caractéristiques de l'installation d'une pompe à chaleur dans la vidéo :

Un système de chauffage où une pompe est utilisée pour organiser le mouvement du liquide de refroidissement présente de nombreux avantages. Mais pour l'installer avec précision, il faudra passer un peu de temps à analyser les nuances et à choisir le matériel. Ce n'est que dans ce cas que vous pourrez rendre votre maison vraiment chaleureuse et confortable.

Vous souhaitez ajouter une pompe à votre système de chauffage, mais vous n'êtes pas sûr des calculs ? Posez vos questions dans la section commentaires - nos experts essaieront de vous aider.

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