Schémas standards et règles de rédaction d'un système de chauffage pour une maison privée à un étage

Le système de chauffage dans une maison à un étage peut être installé selon différents schémas. Lors du choix de l'option optimale, le budget du projet et la disponibilité des carburants sont pris en compte.

Ainsi que les caractéristiques des éléments structurels d'un immeuble résidentiel privé : la superficie de l'installation, les matériaux utilisés dans la construction, la présence d'un entrepôt pour l'installation des équipements de chaudière.

Voyons quelles règles doivent être suivies lors de la conception d'un système de chauffage et quelles actions doivent être évitées afin d'éviter des problèmes de chauffage à l'avenir.

Exigences pour le chauffage individuel

L'unité de chauffage doit être conçue de manière à correspondre à la conception architecturale du bâtiment. L'emplacement de tous les éléments fonctionnels doit être aussi pratique que possible pour l'exploitation et la réalisation des réparations programmées sans compromettre l'intégrité structurelle de la maison.

Exigences de base pour les systèmes de chauffage modernes :

• efficacité énergétique;
• installation et entretien faciles ;
• taux de transfert de chaleur élevés;
• indépendance totale/partielle de l'électricité.

Avant de commencer à concevoir un apport de chaleur, vous devez sélectionner celui qui convient le mieux et source économique d'énergie thermique - poêle ou cheminée, chauffage à eau, vapeur, air ou électrique.

Et nous devons encore décider du schéma de tuyauterie de base pour chauffer une maison privée à un étage, calculer avec précision la puissance et évaluer objectivement la charge sur le système, en tenant compte de toutes les caractéristiques.

Un système de chauffage individuel doit créer un microclimat confortable à l'intérieur de la maison en hiver, être économique et fiable en fonctionnement.

Une ligne de distribution de chauffage correctement installée permet d'organiser un chauffage uniforme de l'air dans toutes les pièces d'une maison privée en un minimum de temps.

Classification des systèmes d'alimentation en chaleur

Dans les bâtiments à un étage, les chalets et les maisons, des systèmes de chauffage autonomes ou dépendants de sources d'énergie externes sont installés. Les premiers fonctionnent au gaz liquéfié, au diesel et aux combustibles solides. Les seconds nécessitent un raccordement au réseau électrique ou au gazoduc principal.

Une autre différence entre les options d'approvisionnement en chaleur est la nécessité d'une participation humaine au fonctionnement de l'équipement.

Les systèmes automatisés ne nécessitent pas de surveillance 24h/24 et 7j/7 ni de configuration manuelle. Le maintien d'une température confortable à l'intérieur du bâtiment est assuré par des thermostats et des capteurs de température.

Ces appareils surveillent régulièrement l'évolution des indicateurs de température, ce qui permet au système de chauffage de prendre en compte tous les facteurs qui affectent directement la température de la pièce : chaleur solaire, rayonnement des appareils électroménagers, chauffage des lampes d'éclairage, etc.

Le système d'alimentation en chaleur est souvent installé avec l'automatisation de la chaudière. Sa tâche principale est d'atteindre l'efficacité la plus élevée possible, sans toutefois dépasser les paramètres acceptables.

L'automatisation permet de modifier la température de la maison à différents moments de la journée.

Lors de la classification des systèmes de chauffage, les caractéristiques suivantes sont prises en compte :

• type de liquide de refroidissement — air, eau ou vapeur, combinés ;
• type de carburant utilisé — gaz, électricité, tourbe, bois, pellets, charbon ;
• procédé de transport d'un fluide de travail — à circulation naturelle et forcée ;
• progression du mouvement du liquide de refroidissement — passage et impasse;
• méthode de connexion de l'équipement de la chaudière — disposition monotube et bitube ;
• schéma de câblage - avec une ligne de distribution verticale ou horizontale, supérieure ou inférieure, combinée.

Dans les immeubles à plusieurs appartements, le schéma de câblage vertical domine, tandis que dans les immeubles à un étage, on trouve une disposition horizontale. Les méthodes de fourniture de chaleur combinée prédominent dans les nouveaux bâtiments de grande hauteur.

Caractéristiques de la circulation du liquide de refroidissement

Il est efficace d'installer des systèmes de chauffage dans des immeubles privés de faible hauteur avec liquide de refroidissement. Pour ce faire, les tuyaux sont remplis d'antigel ou d'eau.

Le mouvement du fluide de travail le long du circuit de chauffage peut s'effectuer en mode naturel ou forcé. L'eau chauffée par le générateur de chaleur pénètre dans la canalisation de distribution, puis vers les radiateurs. Cette partie du contour s'appelle le trait vers l'avant.

Après avoir pénétré dans les batteries, le liquide de refroidissement refroidit et est rapidement envoyé à la chaudière pour être chauffé. Cet intervalle est appelé course de retour. Pour accélérer le transport du liquide de refroidissement, une pompe de circulation est installée à l'intérieur du système.

Mouvement fluide naturel

Dans le circuit de chauffage, les canalisations horizontales sont inclinées, créant ainsi des conditions propices au mouvement du fluide de travail sous l'influence de la gravité.

Un vase d'expansion ouvert est également installé - un réservoir spécial pour recevoir l'excès d'eau afin d'assurer un fonctionnement correct et sûr de tous les composants du réseau public.

Les systèmes d'eau fonctionnent entièrement avec des chaudières à combustible liquide, à combustible solide, à gaz et électriques

Les systèmes de chauffage fonctionnent avec circulation naturelle en raison des différentes densités de liquide de refroidissement chauffé et froid. Selon les lois de la physique, l’eau chaude monte.

Dans un circuit fermé, les flux froids déplacent inévitablement les flux chauds, les obligeant à se déplacer dans la direction opposée à la source de chaleur. Un fluide en mouvement doté d'un potentiel d'énergie cinétique traverse toutes les batteries, dégageant de la chaleur. Après le retour à l'équipement de la chaudière, le cycle se répète.

Aujourd'hui, les systèmes de chauffage monotube avec radiateurs à eau sont très appréciés des consommateurs. Le liquide de refroidissement est de l'eau, mais il est également possible d'utiliser un fluide de travail antigel, ce qui évitera la destruction des canalisations en saison hivernale.

Pour que la conception à flux gravitaire fonctionne pleinement, la chaudière est installée sous l'axe central du circuit principal. Habituellement, le générateur de chaleur est monté dans une niche dans le sol, mais parfois dans des sous-sols, à l'exception des unités à gaz.

La canalisation d'alimentation de la chaudière est élevée verticalement jusqu'au point le plus élevé possible. Cela crée un espace supplémentaire dans une boucle fermée pour l'accélération du fluide de travail.

Le nombre de vannes d'arrêt nécessaires dans les systèmes de chauffage par gravité est réduit au minimum. Des exigences strictes sont imposées concernant le diamètre des tuyaux installés - il doit être d'au moins 32 mm.La vitesse de déplacement de l'eau dans le circuit étant insignifiante, afin d'augmenter l'efficacité du chauffage, seuls des tuyaux de grand diamètre sont installés.

Un vase d'expansion est installé au point haut des systèmes de chauffage ouverts. Dans les locaux fermés, en règle générale, un purgeur d'air automatique est installé

Un système de chauffage autonome, dont le principe de fonctionnement repose sur la circulation naturelle du fluide caloporteur, est le plus simple. Un tel projet de chauffage domestique est facile à mettre en œuvre dans la pratique. Cependant, cette option ne convient qu'aux petits bâtiments privés, puisque la longueur du circuit de chauffage est limitée à 30 mètres.

Le principal avantage des systèmes gravitaires est leur totale indépendance par rapport à l’électricité. En savoir plus sur les systèmes de chauffage à circulation naturelle du liquide de refroidissement Plus loin.

Circulation forcée dans le système

Pour les bâtiments privés d'une superficie totale supérieure à 60 mètres carrés. M. ils conçoivent le chauffage avec transport forcé du fluide de travail. Installer en boucle fermée pompe de circulationpour assurer un mouvement accéléré du liquide de refroidissement chaud vers les radiateurs et du liquide de refroidissement refroidi vers le générateur de chaleur.

L'installation des tuyaux dans le système peut être réalisée sans pente dans le plan horizontal. L'eau se déplace en raison de la différence de pression qui se produit dans la section de la conduite entre le flux aller et retour du liquide.

La présence d'un dispositif de pompage augmente considérablement l'efficacité du système de chauffage et minimise la consommation de carburant nécessaire pour maintenir une température ambiante confortable dans une maison privée

Un inconvénient majeur d’un système coercitif est sa dépendance énergétique. Pour une circulation constante de l'eau dans le circuit, un fonctionnement continu de la pompe est nécessaire et ses performances dépendent directement de l'alimentation électrique.

En cas de panne de courant soudaine, l'équipement ne pourra tout simplement pas pomper du liquide. Par conséquent, les experts recommandent d'installer en plus des générateurs de secours capables de fournir un approvisionnement en chaleur stable et ininterrompu, même dans des situations imprévues.

De tels systèmes peuvent être utilisés lors de l'installation de chauffage dans des bâtiments de toute taille. Il vous suffit de sélectionner une pompe de circulation avec des puissances adaptées et de fournir une alimentation électrique.

Système de chauffage monotube

Une seule ligne principale est installée dans la maison, sous ou au dessus du sol, avec des batteries connectées en série. Dans un tel circuit de chauffage, il n'y a pas de distribution entre le tuyau d'alimentation et le tuyau de retour.

Le long du périmètre d'un bâtiment d'un étage, un seul tuyau rond d'un diamètre d'au moins 32 mm est installé, qui est classiquement divisé en deux. La moitié qui quitte le générateur de chaleur est appelée l'alimentation et la deuxième partie de la ligne est appelée le retour. Les radiateurs/convecteurs sont montés dans la boucle à l'aide d'un tuyau soudé ou sans soudure de petit diamètre.

Organiser un système de chauffage à circulation naturelle consiste à installer une canalisation d'alimentation avec une pente de 4 à 5 mm tous les 2 m

Le circuit monotube comprend les éléments fonctionnels suivants :

• source d'alimentation en chaleur (chaudière);
• radiateurs de chauffage;
• vase d'expansion;
• éléments de routage de tuyaux.

Le liquide chauffé s'écoule alternativement dans les radiateurs de chauffage, dégageant à chaque fois une partie de sa chaleur. Après cela, il est déjà refroidi et renvoyé à la chaudière pour le prochain cycle de chauffage. Chaque batterie perd de la chaleur et le dernier élément de la chaîne reste le plus froid par rapport aux autres.

Il existe plusieurs façons d'optimiser le fonctionnement d'un système monotube.Vous pouvez en outre installer des vannes thermostatiques spéciales pour échangeurs de chaleur, des vannes d'équilibrage à résistance hydraulique réglable ou des vannes à bille compactes. Un tel équipement permet de normaliser l'apport de chaleur aux batteries.

Les vannes installées permettent de réguler la quantité de chaleur entrant dans chaque radiateur individuel

Une autre façon consiste à augmenter le nombre de sections de chaque radiateur suivant dans le circuit de chauffage. Vous pouvez également installer une pompe de circulation. Le dispositif de pompage est connecté à l'extrémité de la conduite de retour - l'endroit où le fluide de travail a la température la plus basse.

L'option de chauffage monotube est facile à installer et à mettre en service. Les pertes de chaleur sont minimisées car absolument toutes les communications sont situées à l'intérieur des pièces à vivre d'une maison privée.

Un tel schéma peut être organisé sous la forme d'un système avec câblage horizontal et mouvement forcé du fluide caloporteur ou d'un réseau de chauffage vertical avec mouvement naturel, forcé ou combiné du fluide de travail.

Nous vous recommandons également de lire nos autres documents, où nous avons discuté en détail système de chauffage monotube pour une maison privée.

Méthode de câblage horizontal

L'installation du tuyau d'alimentation dans un plan horizontal est réalisée avec la pente requise dans le sens de déplacement de l'eau chauffée. Dans ce cas, toutes les batteries autour du périmètre de la maison doivent être installées au même niveau. Pour évacuer l'air des radiateurs utilisez des robinets Mayevsky ou des dispositifs de ventilation automatiques.

Le robinet Mayevsky est un dispositif spécial permettant d'éliminer l'air accumulé des batteries. La vanne d'arrêt est tournée jusqu'à ce qu'un sifflement soit clairement audible. Lorsque le mélange de gaz est retiré, l’eau s’écoule du robinet.

La ligne horizontale peut être installée dans la structure du plancher elle-même ou montée au-dessus de celle-ci. Pour éviter les pertes de chaleur, dans le premier cas il est nécessaire d'isoler les tuyaux.

Option de câblage vertical

Dans un tel système, le transport du liquide caloporteur est assuré par un mode de circulation naturelle, et il n'est donc pas nécessaire d'installer une pompe supplémentaire. L'indépendance énergétique est le principal avantage d'un système de chauffage domestique vertical monotube.

Avec cette méthode de câblage, le fluide de travail, chauffé à une température donnée, remonte la colonne montante, après quoi il pénètre dans les batteries par les tuyaux de distribution. L'efficacité de fonctionnement d'un système monotube situé verticalement est obtenue en installant la conduite principale en pente, ainsi qu'en installant des tuyaux de grand diamètre.

Bien entendu, un pipeline massif ne décorera pas l’intérieur des salons. Mais cet inconvénient évident peut être évité en installant des équipements de circulation dans le système.

Système de chauffage à deux tuyaux

La principale différence entre un système de chauffage domestique à deux tuyaux est la présence d'un tuyau pour l'alimentation en eau et d'un autre pour son retour. De plus, le premier reçoit du liquide chaud, tandis que le second envoie le liquide de refroidissement déjà refroidi à la chaudière.

Chaque batterie est desservie à la fois par une colonne montante d'alimentation et une colonne montante de retour. Cela permet de réguler la quantité de chaleur reçue par les radiateurs individuels. Si l'on ne prend pas en compte le refroidissement du liquide de refroidissement dans les canalisations, il s'avère que tous les éléments chauffants reçoivent du liquide à la même température.

Voici à quoi ressemble un système de chauffage bitube standard, dans lequel le chauffage du liquide de refroidissement est assuré par une chaudière à gaz à double circuit

Le système de chauffage bitube comprend :

• générateur de chaleur;
• batteries;
• vase d'expansion;
• tuyaux;
• vannes d'arrêt et dispositifs spéciaux pour l'évacuation de l'air.

Un tuyau d'eau chaude relie la chaudière au vase d'expansion. Il est ensuite raccordé à la conduite de distribution du circuit de chauffage. De plus, un tuyau de trop-plein est découpé dans le réservoir pour évacuer rapidement l'excès de liquide de refroidissement dans le système d'égout.

Des tuyaux sortent du bas des échangeurs de chaleur, combinés en une seule conduite de retour. Grâce à lui, le liquide de refroidissement refroidi retourne à la chaudière. La canalisation de retour est posée strictement parallèlement aux canalisations supérieures. Il doit traverser toutes les pièces où est installée la conduite d’alimentation en eau chaude.

Les systèmes forcés à deux tuyaux sont considérés comme les plus efficaces pour les maisons et les chalets à un étage, mais ils peuvent également fournir de la chaleur aux grands bâtiments à deux étages.

Et ceux-ci vous permettent de réchauffer la pièce de manière uniforme et très rapide et de maintenir différentes conditions de température dans les pièces. De plus, la conception à double circuit permet d'organiser non seulement le chauffage de la maison, mais également l'approvisionnement en eau chaude.

La pression de circulation dans un système bitube dépend directement de la hauteur d'installation des éléments chauffants

Les systèmes de chauffage fermés à circulation forcée sont installés en deux versions - avec câblage horizontal et vertical.

La première méthode est mise en œuvre dans des maisons à un étage dotées d'un long pipeline. Dans de telles situations, le raccordement des radiateurs à eau à un circuit de chauffage avec câblage horizontal est la solution optimale.

Avec la deuxième option de câblage, la colonne montante est située verticalement, ce qui permet d'utiliser le schéma même dans des bâtiments à plusieurs étages. Dans de tels systèmes, l'air ne s'accumule pas, puisque les bulles résultantes montent instantanément dans une direction verticale, directement dans le vase d'expansion.

Schéma de câblage inférieur et supérieur

Lors de la distribution du système en bas, la ligne principale est posée au sous-sol ou au sous-sol. Il est également possible d'installer des tuyaux sous le sol. Le liquide de refroidissement pénètre dans l'équipement de chauffage par le bas.

Le mélange de gaz est évacué par une conduite d'air spéciale reliée aux colonnes montantes. En cas de situations d'urgence imprévues, les colonnes montantes de retour et d'alimentation sont équipées de vannes d'arrêt spéciales.

Pour mettre en œuvre un schéma avec une conduite de distribution supérieure, le vase d'expansion est monté au point le plus élevé de la canalisation. Le réseau est ramifié au même endroit.

Il est impossible de concevoir un câblage aérien dans des maisons privées où il n'y a pas de grenier

Types de système de disposition horizontale à deux tuyaux

L'option la plus courante pour chauffer un immeuble résidentiel à un étage est un système de chauffage à deux tuyaux avec câblage horizontal.

Pour organiser un tel circuit de chauffage, les schémas suivants sont utilisés :

• tee ou autre périmètre ;
• collecteur, sinon radial.

Selon le schéma en té, les tuyaux sont reliés par des tés, les canalisations sont posées autour du périmètre de la pièce et connectées en série aux appareils. Le liquide de refroidissement dans le système périmétrique s'écoule d'une batterie à l'autre, se refroidissant quelque peu en cours de route.

En fonction du mouvement du liquide de refroidissement chauffé et refroidi, les options de té sont divisées en associés et en compteur. Dans un circuit sans issue, l'eau chaude et l'eau refroidie se déplacent dans des directions différentes. Le liquide de refroidissement chauffé et usé associé s'écoule dans une seule direction.

DANS circuit collecteur Depuis l'organe central du système, le collecteur, des tuyaux sont conduits à chacun des radiateurs, grâce auxquels le liquide de refroidissement pénètre simultanément dans tous les appareils.

Le principe du dispositif s'apparente aux rayons du soleil émanant d'un répartiteur de flux thermique généralement situé au centre. Dans les types de câblage radiaux, le liquide de refroidissement se déplace uniquement dans des directions différentes.

Règles de rédaction d'un système de chauffage

Un projet bien conçu vous permet de lancer le système d'alimentation en chaleur le plus efficace et le plus multifonctionnel.

Il doit fonctionner sans problème dans les conditions climatiques caractéristiques de la zone spécifique où se trouve la maison à un étage et être facile à utiliser.

Sur la base des résultats de l'audit énergétique, du calcul des économies et des coûts de chauffage annuels, l'option optimale pour le système de chauffage domestique est sélectionnée.

L'élaboration d'un projet de haute qualité pour chauffer une maison à un étage et le calcul précis des paramètres du système sont effectués selon un plan précis :

1. Dans un premier temps, il est nécessaire de formuler une tâche technique prenant en compte toutes les exigences et détails du système de chauffage.
2. La deuxième étape consiste à collecter des informations sur une propriété privée. Les spécialistes doivent prendre tous les indicateurs pour dresser un schéma du circuit de chauffage.
3. L'étape suivante est le calcul du transfert thermique. Pour ce faire, vous devez effectuer des calculs et sélectionner le système de chauffage optimal qui répondra aux normes de base du bâtiment et aux exigences individuelles du client.
4. Lorsque tous les calculs sont terminés, des dessins sont réalisés.
5. La dernière étape est la conception et la livraison du projet de système de chauffage fini au client.

La tâche principale de conception consiste à calculer la surface correcte de l'équipement de chauffage et à sélectionner les diamètres de canalisations appropriés. Et déterminez également les performances des dispositifs de pompage, calculez les points d'insertion des vannes et des composants du système. Il est donc conseillé de confier la démarche à des professionnels.

Si vous souhaitez vraiment effectuer les calculs vous-même, nous vous recommandons de lire le matériel dans lequel nous avons effectué un exemple calcul du système de chauffage pour une maison privée.

De quelles informations les artisans ont-ils besoin ?

Avant de commencer les travaux d'installation, vous devez discuter de toutes les nuances avec des spécialistes et montrer votre vision du système de chauffage.

Les maîtres doivent fournir :

• des informations complètes sur les matériaux à partir desquels le toit, les revêtements muraux et les structures de fenêtres du bâtiment sont fabriqués ;
• plan de maison à un étage ;
• des dessins où sont marqués les emplacements des unités de plomberie.

La durée de vie d'un système d'alimentation en chaleur est influencée non seulement par la qualité de la conception technique et une installation habile, mais également par les matériaux sélectionnés, l'équipement de chaudière installé, ainsi que par l'utilisation rationnelle des éléments chauffants.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo montre un schéma 3D, la conception et l'installation d'un système de chauffage monotube dans une maison privée à un étage :

Une représentation schématique d'un système de chauffage à deux tuyaux en polypropylène, le raccordement correct de l'équipement de la chaudière et l'installation de radiateurs de chauffage sont démontrés dans la vidéo :

La vidéo décrit en détail un projet de chauffage type et le calcul des déperditions thermiques :

Les systèmes modernes d'approvisionnement en chaleur font partie intégrante du fonctionnement des maisons privées, des chalets et d'autres projets de construction. Une conception exécutée par des professionnels est la clé d'un fonctionnement efficace, fiable et sans problème à long terme d'un réseau de chauffage individuel.

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