Vanne thermostatique pour radiateur de chauffage : fonction, types, principe de fonctionnement + installation

Un système de chauffage standard ne peut pas être qualifié de flexible.Pour ajuster les paramètres de fonctionnement des batteries, divers dispositifs ont été inventés.

L'un de ces appareils est une vanne thermostatique pour radiateurs de chauffage. Il est utilisé pour réguler le transfert de chaleur du système en fonction des conditions météorologiques. Dans cet article, nous analyserons la conception et le principe de fonctionnement d'une vanne thermique, et nous familiariserons avec les variétés existantes et les principaux fabricants.

Nous fournirons également des recommandations d'installation, en fournissant au matériel des photos visuelles et des critiques vidéo sur l'installation et la vitesse de réponse des appareils de différentes marques.

Pourquoi une vanne thermostatique est-elle nécessaire ?

La vanne résout deux problèmes : maintient la température ambiante à un niveau confortable et économise de l'énergie.

Mais pour qu'il puisse réellement gérer de telles fonctions, vous devez comprendre dans quels cas l'appareil est approprié et comment l'installer correctement.

Si, en plein hiver, il est nécessaire d'ouvrir les fenêtres pour que la température dans la pièce descende à un niveau acceptable, un thermostat est absolument nécessaire. Mais cela n’aidera pas lorsque les radiateurs sont à peine chauds : cela rendra probablement la température encore plus froide.

Dans le second cas, mieux vaut essayer de réguler différemment la température de la pièce : modifier le volume de liquide de refroidissement dans chaque radiateur, régler le fonctionnement de la chaudière (pour une grande surface), sélectionner pompe de circulation optimale ou ajuster le fonctionnement d'un existant.

Le prix d'un thermostat varie de plusieurs centaines de roubles (200 à 600), le rééquipement du système de chauffage ne coûtera donc pas cher. Mais il existe aussi des modèles chers

À titre temporaire, des vannes de régulation peuvent être utilisées. Mais il n'est pas recommandé d'utiliser des robinets à tournant sphérique à ces fins.

Caractéristiques de conception et de fonctionnement de l'appareil

Voyons comment fonctionne une vanne thermostatique et sur quel principe elle fonctionne.

Comment fonctionne une vanne thermique ?

L'appareil se compose de deux éléments de travail principaux : une vanne et tête thermostatique. Le premier est le plus souvent en laiton, parfois nickelé, sa partie inférieure bloque le tuyau, et sa partie supérieure prolonge la tige de pression et le ressort.

Les vannes sont également disponibles en bronze (nickelé ou chromé), ainsi qu'en acier inoxydable. Ces derniers sont rares et chers.

Que se passe-t-il à l’intérieur de la valve ? Le dispositif principal contient un élément sensible. Il est situé dans une cavité contenant du gaz ou du liquide (soufflet).

L'échauffement provoque une dilatation dans ce milieu, l'élément est poussé vers l'avant, en appuyant sur la tige, le ressort, puis sur la vanne. La force de pression détermine le degré de chevauchement.

La figure montre un appareil avec du liquide dans un soufflet. Les thermostats à gaz réagissent plus rapidement aux changements de température (5 à 10 minutes), mais sont également plus chers. Il n'y a pas de différence significative pendant le fonctionnement

Une partie supplémentaire du thermostat est un bouchon ou une poignée avec une balance. Certains appareils disposent de commandes électroniques.

Principe de fonctionnement de l'appareil

Examinons de plus près le principe de fonctionnement des vannes thermostatiques à batterie.La mécanique de leur action ressemble schématiquement à ceci : lorsque la température du liquide de refroidissement ou de l'environnement change, le gaz ou le liquide présent dans la tête réagit à ces fluctuations.

L'élément sensible agit sur la tige de pression, et celle-ci monte ou descend. Lorsque la tige descend, la vanne bloque le flux de liquide de refroidissement, ce qui arrête le flux de chaleur et ralentit le taux de circulation. Aucune chaleur ne pénètre dans la batterie, la température ambiante n'augmente donc pas.

Et ici, il est important de distinguer une vanne thermostatique d'une vanne de régulation. Ces dernières peuvent réduire la capacité des valves et ainsi réguler la température des batteries.

En tournant le bouton ou en saisissant une valeur numérique sur le panneau, l'utilisateur définit la valeur de pression initiale dans la tête thermique, à laquelle elle « s'ajuste » pendant le fonctionnement.

La vanne de régulation n'a pas de tête thermique. Le thermostat est ouvert ou fermé, il est contrôlé par une tête thermique, il ne modifie pas le volume de liquide de refroidissement, mais allume et éteint uniquement son alimentation

Regardons le principe de fonctionnement d'une vanne thermique à l'aide d'un exemple. Alors, réglez l'appareil à la température recommandée de 20 degrés. Il s'agit généralement de trois points ou du point le plus élevé sur l'échelle du régulateur.

Que se passe-t-il à l'intérieur de l'appareil ? Si l'air ambiant chauffe la tête jusqu'à 21 degrés, c'est-à-dire augmente la température réglée de 1 degré, il appuie sur la tige, le flux de liquide de refroidissement dans la batterie est complètement bloqué par la valve.

Le radiateur ne chauffe pas et la température ambiante commence à baisser. Lorsque la température ambiante descend à 19 degrés, la vanne thermique s'ouvre et la batterie commence à chauffer.

Nous comprenons les types d'appareils

Selon la méthode de réglage, les vannes sont divisées en mécanique Et automatique. Les premiers nécessitent une rotation manuelle du mécanisme de réduction du débit dans les canalisations.

Les deux appareils remplissent la même fonction : ils ajustent le débit de liquide de refroidissement vers le radiateur en fonction des paramètres définis par l'utilisateur, mais l'utilisation de l'automatisation est moins gênante.

Les modèles automatiques ne nécessitent pas de réglage manuel. Lorsque la température autour du thermostat diminue, ils le détectent indépendamment et ajustent le débit du liquide de refroidissement.

Les fabricants proposent également différents modèles de thermostats :

• Commun pour les systèmes à deux tuyaux - l'appareil le plus simple. Si vous avez besoin d'un raccordement hydraulique des radiateurs le long d'une branche, il est recommandé d'ajouter une vanne d'arrêt et de régulation au circuit d'alimentation (retour).
• Avec superstructure hydraulique cachée et exposée — ces dispositifs ont un accouplement avec une tige interne, ce qui permet un réglage hydraulique.
• Pour systèmes monotubes à gravité — en raison de l'augmentation du passage, le débit de ces appareils est augmenté à 5,1 m³/heure, afin de pouvoir être installés dans des systèmes sans pression.
• 3 voies pour circuits de dérivation - sont capables de réguler et de distribuer le liquide de refroidissement en conjonction avec contourne. Lorsque la température réglée atteint la vanne, le liquide de refroidissement est envoyé vers le by-pass ; lorsqu'elle baisse, le by-pass est partiellement fermé.

Le pourcentage de vannes thermiques pour deux tuyaux est beaucoup plus élevé que pour des tuyaux simples, et ces derniers dans notre pays sont d'environ 80 %.

Cela est dû au fait que le dispositif a été inventé à l'origine pour le premier, où le liquide de refroidissement est réparti de force entre les appareils sous haute pression. Le préréglage par vannes est conçu pour répartir la pression uniformément dans tout le système.

Seuls certains fabricants proposent des vannes pour tuyaux simples - Heiz, Danfoss, Heimeier, Oventrop.

Les thermostats classiques « bitube » ne peuvent pas être utilisés dans des circuits monotubes.: ils ont un débit plus faible, ils ne peuvent fonctionner qu'avec une grande différence de pression entre l'alimentation et le retour, il y aura donc un risque de rediriger le liquide de refroidissement vers le by-pass.

Extérieurement, les vannes « monotube » sont de plus grande taille.

Les vannes à trois voies conviennent aux circuits équipés d'une chaudière à combustible solide, ainsi qu'à la séparation des flux et aux conduites de dérivation des radiateurs. L'appareil peut également être utilisé dans des installations monotubes

Les vannes thermostatiques diffèrent également par leur forme. Ils peuvent être droits, angulaires ou inclus dans des ensembles avec des cavaliers pour tuyaux. Les piles directes conviennent aux piles ordinaires. Des angulaires sont nécessaires dans les schémas avec des raccordements de tuyaux inférieurs, lorsque le CO est partiellement dissimulé sous le sol.

Un type distinct de vannes thermiques est électronique. Ils ont des fonctionnalités plus larges que les modèles classiques. Avec leur aide, vous pouvez régler différentes températures ambiantes pour chaque jour de la semaine et même toutes les heures.

Les têtes thermiques électroniques sont plus chères et plus grandes que d'habitude : à l'intérieur du boîtier se trouve un compartiment pour deux piles. Il existe des modèles avec unités de commande amovibles et intégrées

Les thermostats électroniques permettent des économies significatives sur la consommation de liquide de refroidissement. S'il n'y a personne dans l'appartement ou la maison de 8h à 18h, l'appareil maintiendra correctement la température minimale. Et lorsque les propriétaires arriveront, les locaux seront chauffés à un niveau confortable.

Des vannes avec boîtier anti-vandalisme sont également disponibles à la vente. Ils sont protégés de manière fiable contre toute intervention non qualifiée et peuvent être installés aussi bien dans un foyer avec de jeunes enfants que dans des jardins d'enfants et des écoles.

Caractéristiques d'installation et de raccordement de la vanne

Le dispositif en lui-même est simple, mais une attention particulière doit être portée à l'installation et au calibrage de la vanne thermostatique sur les radiateurs. Une installation correcte garantira la précision de l'appareil.

Quels facteurs sont pris en compte lors de l'installation ? Un type de vanne thermique est destiné à un ou deux tuyaux. Plus la direction du mouvement du liquide de refroidissement - il vient du bas ou du haut.

Sur la vanne elle-même, le sens de déplacement du liquide de refroidissement est indiqué par une flèche. Selon ce marqueur, il est nécessaire d'installer des thermostats sur les radiateurs, sinon l'appareil ne fonctionnera pas correctement

Les conduites d'alimentation en eau chaude vers la batterie sont alimentées de différentes manières. Cela dépend du système de chauffage. L'emplacement des prises et des thermostats est également différent. La recommandation générale pour la plupart des modèles de thermostats est de les placer à moins de 40 à 60 cm du niveau du sol.

L'algorithme d'installation est approximativement le suivant :

1. Débranchez le radiateur du système de chauffage et vidangez l'eau.
2. Nous retirons la section du tuyau horizontal et le robinet également.
3. Le thermostat peut également être monté dans le bouchon du radiateur si un robinet d'arrêt est installé devant celui-ci. Ou faites un insert dans la partie horizontale du tuyau devant la batterie.
4. L'étanchéité des joints est importante. Nous y parvenons en enroulant standard du ruban FUM sur la zone filetée.

Le schéma de connexion traditionnel est le suivant : bypass - robinet à tournant sphérique -thermostat.

Encore un point : il existe des systèmes dans lesquels le liquide de refroidissement se déplace dans différentes directions dans différentes pièces. Cela est particulièrement vrai pour les contremarches en forme de U.

Nuances d'installation pour les systèmes monotubes et bitubes

DANS monotube l'eau chaude circule dans un tuyau avec des radiateurs connectés en série. Le tuyau de liquide de refroidissement va dans le haut des batteries.Ce dernier traverse l'installation, sort par le bas du même côté et est dirigé vers la route principale.

Le CO monotube est considéré comme idéal pour les immeubles privés et les immeubles d'habitation jusqu'à 5 étages. Dans d'autres cas, il est recommandé d'installer un CO bitube.

Dans un système monotube, le thermostat est placé sur un by-pass non régulé. Ce cavalier relie le tuyau direct et le tuyau de retour, de sorte que l'eau chaude circule librement une fois la pression bloquée par la vanne.

Un tel cavalier peut être soudé vous-même au tuyau, pour lequel un morceau de tuyau d'un diamètre ne dépassant pas 8 cm convient. Dans ce cas, vous devez préparer des trous aux endroits appropriés.

Schémas d'installation de thermostats standards et recommandés pour les systèmes CO monotubes et bitubes. La figure montre comment connecter une vanne avec un cavalier (bypass) et un clapet de pied.

Dans un bitube, le liquide de refroidissement s'écoule vers radiateur par un tuyau et ressort par un autre. Un by-pass n'est pas nécessaire, la vanne thermostatique doit être installée sur le tuyau d'alimentation en eau.

Règles de réglage du fonctionnement de l'appareil

Après l'installation, vous devez ajuster le fonctionnement de l'appareil. Pour ce faire, nous fermons d'abord les fenêtres et les portes - nous isolons la pièce pour éviter les fuites de chaleur.

Ensuite on procède ainsi :

1. Nous allumons le chauffage.
2. Nous réglons la vanne sur la position de transfert de chaleur maximal et mesurons la température.
3. On attend que la température ambiante augmente de 5 degrés et devienne constante.
4. Fermez la vanne et attendez une température confortable.
5. Ensuite, on ouvre un peu le thermostat jusqu'à entendre le bruit de l'eau qui passe. Le corps de l'appareil lui-même devrait devenir plus chaud.
6. Le dernier point doit être rappelé.

Dans une maison privée, l'air doit être purgé des batteries avant le réglage.Dans ce cas, il faut faire preuve de la plus grande prudence pour éviter le dégagement de vapeur chaude.

Lorsque plus de trois batteries sont connectées à la chaudière, chaque thermostat doit être ouvert à un niveau différent afin que la chaleur soit répartie uniformément dans les pièces.

Le réglage commence à partir de la pièce la plus froide. Il doit être bien réchauffé avant de passer à d'autres pièces.

Erreurs d'installation fréquentes et problèmes possibles

La première erreur est de placer la tête thermique verticalement. Le problème est la valve en métal chaud sous la tête : de l'air chaud en sort.

Cet air chauffe la tête et éteint par erreur le radiateur. En conséquence, la batterie est presque toujours déconnectée et la pièce ne se réchauffe pas. L'appareil doit être installé horizontalement (« tête » dans la pièce).

Dans la notice du thermostat, les schémas montrent comment et où l'installer dans différents cas, mais il n'y a pas un seul schéma avec une disposition verticale. Si cela ne fonctionne pas verticalement, vous devez utiliser des appareils dotés de capteurs à distance

La deuxième erreur est l'emplacement du thermostat où la température diffère de la température réelle de la pièce. Exemple : dans une niche avec une batterie. Dans cette option, la tête sera toujours « chaude ».

Un dysfonctionnement important dans son fonctionnement sera également présent lors du placement des rideaux derrière un tissu épais, sous les rebords de fenêtre ou sur les bords des ouvertures de fenêtre.

S'il est impossible de positionner le thermostat autrement, un modèle avec capteur à distance sera encore une fois utile. Ils se distinguent des appareils classiques par la présence d'un tube capillaire d'environ 2 mètres de long avec un capteur de température à son extrémité. Vous pouvez fixer un tel appareil au mur, loin de la fenêtre et du radiateur.

Les modèles avec élément déporté déterminent la température avec plus de précision que les appareils conventionnels en raison de leur emplacement à distance du radiateur, mais ils coûtent également beaucoup plus cher.

Des têtes avec régulateurs à distance sont également disponibles à la vente, dont l'installation peut se faire n'importe où à une distance allant jusqu'à 15 m de la batterie et de la vanne. Il existe également des têtes électroniques contrôlées par des ordinateurs thermiques.

La vanne thermostatique bloque complètement le débit du liquide de refroidissement. Si dans système de chauffage radiant tous les appareils le feront en même temps, il y aura des problèmes avec la chaudière. Une solution possible consiste à installer des vannes de dérivation sur les circuits.

S'il y a 2-3 radiateurs dans une pièce, est-il judicieux d'installer des thermostats sur chaque radiateur ? Y aura-t-il un conflit entre eux ? Dans ce cas, vous devez effectuer l'équilibrage à l'aide de vannes de réglage (vannes à bille).

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Qu'est-ce qu'une tête thermique, à quoi sert-elle et comment ça marche.

Analyse d'un système fini avec une vanne thermostatique.

Une expérience sur la vitesse de réponse des têtes thermiques de 4 fabricants.

L'utilisation de vannes thermiques pour radiateurs permet de rendre le système de chauffage le plus flexible possible.

Avec leur aide, vous pouvez réguler la température des batteries individuelles afin de maintenir en permanence un microclimat confortable dans la pièce. Mais en même temps, il est important de prendre en compte l’opportunité d’installer de tels appareils et de les installer et les configurer correctement.

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