Comment fonctionne un système de chauffage radiant : schémas et options de câblage

Lorsqu'il décide comment chauffer sa propre maison, le propriétaire peut choisir parmi une variété de technologies de chauffage.Ce qu'ils ont en commun, c'est un ensemble similaire d'éléments structurels, qui comprend une chaudière, un système de canalisations et des appareils de chauffage qui chauffent directement la pièce.

Il existe des différences dans les schémas de raccordement des pipelines : l'une de ses options est un système de chauffage radiant, dont les caractéristiques et les règles de construction seront discutées dans l'article. Nous avons décrit en détail les spécificités du câblage du collecteur et proposé des options pour sa conception. Nous avons exposé les critères de choix des équipements pour la construction de circuits.

Pour une perception claire des informations présentées, le texte est complété par des sélections de photos, de schémas utiles et de vidéos.

Avantages significatifs de la répartition du faisceau

La tâche principale du système de chauffage est de remplacer la chaleur que le bâtiment perd en raison des différences entre les températures de l'air intérieur et extérieur, ainsi qu'en raison des différents degrés de conductivité thermique des murs extérieurs. Sa solution dépend en grande partie du choix correct schémas de disposition des tuyaux, fournissant du liquide de refroidissement aux appareils.

En pratique, vous pouvez connecter tous les appareils de chauffage entre eux selon les méthodes suivantes :

• tee connexion;
• radial Connexion (collecteur), lorsqu'une paire de tuyaux distincte est fournie à chaque appareil de chauffage à l'aide d'un collecteur pour l'alimentation directe et inverse du liquide de refroidissement.

Le type de raccordement de tuyau en té ou en périmètre est moins cher.Mais étant donné que les appareils sont connectés les uns aux autres et reliés par un pipeline à une seule colonne montante, le système devra être complètement déconnecté et débarrassé du liquide de refroidissement pour réparer un radiateur ou une section séparé. Ou équipez-le de by-pass et de vannes d'arrêt, ce qui augmentera considérablement le coût d'organisation du chauffage.

Avec le câblage périphérique traditionnel, l'ensemble du pipeline est le plus souvent installé de manière ouverte, moins souvent de manière cachée. Systèmes de chauffage radiant Ils sont principalement posés dans les murs ou les sols, car un grand nombre de tuyaux posés au-dessus des structures affecte négativement l'intérieur.

L'installation cachée est réalisée par un système de tuyaux de chauffage par le sol qui, conformément aux spécificités technologiques, est disposé selon un schéma radial. La conduite radiale vers les appareils de chauffage est également posée de manière cachée dans la chape, car cela est préférable pour des raisons technologiques et architecturales.

L'assemblage d'un pipeline à l'aide d'un schéma radial coûtera beaucoup plus cher que l'installation d'un système à l'aide d'une méthode périmétrique. Cependant, en raison des spécificités d'un tel câblage, le liquide de refroidissement chauffé est fourni simultanément à tous les points.

Un grand nombre de tuyaux lors de l'utilisation de la méthode d'assemblage de pipelines par poutres peut ruiner l'intérieur. Par conséquent, toutes les communications de chauffage sont posées dans le sol ou les murs.

Tous les raccords restent en surface, il n'y a donc pratiquement aucun risque de fuite sous la chape. Cela ne peut pas être fait avec un système de tés, car Si les connexions s'usent, vous devrez casser les murs et le sol.

Afin de réduire la consommation de canalisations, les canalisations assemblées selon un schéma radial ne sont pas posées le long du périmètre, mais le long des chemins les plus courts - du collecteur à l'appareil.

Le principal inconvénient du câblage des collecteurs est sa consommation élevée de matière, due à sa grande longueur. Pour un fonctionnement normal, des dispositifs techniques sont nécessaires, car c'est exceptionnel stratagèmes coercitifs. Et le principal avantage est que vous pouvez régler des températures différentes dans chaque pièce, créant ainsi un microclimat confortable dans n'importe quelle pièce.

Chaque radiateur ou convecteur est connecté indépendamment, ce qui est également pratique pour effectuer des travaux d'entretien et remplacer les éléments du système usés sans avoir à éteindre le chauffage dans toute la maison ou l'appartement.

L'installation cachée vous permet d'améliorer considérablement l'apparence visuelle de n'importe quelle pièce, ne laissant visibles que les radiateurs de chauffage

Le principe d'organisation d'un circuit de faisceau

L'un des éléments centraux du système de poutres est unité de collecte. Si vous envisagez de chauffer une maison à plusieurs étages, le collecteur doit être situé à chaque niveau.

Lors de l'installation, les capteurs sont placés dans une armoire collectrice, où un système pratique de positionnement de cet élément est prévu pour un entretien ou un réglage ultérieur.

Le schéma de câblage radial est utilisé pour les systèmes monotubes et bitubes. La première option suppose que l'alimentation et la collecte du liquide de refroidissement soient effectuées par un seul collecteur. La deuxième option implique l'utilisation de deux collecteurs pour l'alimentation et le retour

L'avantage incontestable du système radial est le nombre minimum de connexions, ce qui a un effet positif sur la stabilité hydraulique de l'ensemble du système de chauffage. L'organe de travail central est la chaudière.

Pour garantir une efficacité et une sécurité élevées, le propriétaire doit prendre en compte la puissance de l'unité, la consommation d'énergie thermique des appareils de chauffage et les pertes de chaleur du système. Cela doit être fait quel que soit le type de combustible avec lequel la chaudière fonctionne.

Une augmentation de la longueur du pipeline lors de la création d'une distribution radiale entraîne une légère augmentation des pertes de chaleur, qui doit également être prise en compte pour le bilan de puissance.

Dans la distribution radiale monotube des circuits de chauffage, l'alimentation en liquide de refroidissement préparé pour les appareils de chauffage est réalisée par le même collecteur, qui récupère le retour et l'envoie à la chaudière (+)

Choisir une pompe de circulation

La tuyauterie radiale est principalement utilisée dans les circuits horizontaux avec alimentation en liquide de refroidissement par le bas. Cela nécessite une pompe de circulation qui stimule le mouvement de l'eau chauffée à travers de nombreuses branches.

La circulation contrôlée du liquide de refroidissement permet de réduire l'écart de température à l'entrée et à la sortie du circuit de chauffage. En conséquence, il est possible d’augmenter l’efficacité du chauffage, rendant le système plus compact et moins gourmand en matériaux.

Lors de la sélection et de l'installation d'une pompe de circulation, vous devez prendre en compte un certain nombre de fonctionnalités grâce auxquelles vous pouvez obtenir une efficacité élevée de l'ensemble du système.

Cette unité est sélectionnée en fonction de plusieurs paramètres importants, notamment :

• productivité, m³/heure;
• hauteur de la tête, m.

Pour bien faire les choses choisir une pompe de circulation Pour ces paramètres, il faut prendre en compte le diamètre des canalisations, leur longueur et leur hauteur par rapport au niveau du groupe de pompage. Lors de l'élaboration d'un projet d'installation d'un système de chauffage, ces paramètres sont calculés à l'avance.

Règles d'installation d'une pompe de circulation

En respectant les recommandations ci-dessous, vous pouvez obtenir une efficacité et une sécurité de chauffage élevées :

• les pompes de circulation à rotor humide sont installées de manière à ce que l'arbre soit horizontal ;
• l'appareil doté d'un thermostat ne doit pas être proche de surfaces chaudes (radiateur ou chaudière) afin que les relevés ne soient pas faussés ;
• en règle générale, il est installé sur la section de retour du pipeline en raison des températures plus basses.Des modèles modernes peuvent également être installés dans la conduite d'alimentation, résistant à des températures élevées ;
• Le circuit de chauffage doit être équipé d'un mécanisme de purge d'air. S'il n'y en a pas, la pompe doit avoir un évent ;
• doit être situé le plus près possible du vase d'expansion ;
• Avant d'installer la pompe, il est recommandé de rincer le système pour éliminer les solides ;
• Avant de démarrer la pompe, remplissez le système d'eau ;

Pour éviter d'être victime de bruit excessif, sélectionnez une pompe en fonction des performances du système de chauffage.

Est-ce possible sans pompe ?

Bien sûr, vous pouvez économiser de l'argent et ne pas acheter de pompe, de bouches d'aération pour purge d'air, capteurs, etc. Mais un système de poutres à circulation naturelle nécessite le respect de plusieurs conditions peu pratiques.

Les experts recommandent cette option dans des cas extrêmement rares. Tout d’abord, vous devrez installer des tuyaux de grand diamètre. Deuxièmement, le vase d'expansion doit être installé au point le plus élevé de l'installation.

Pour économiser sur les composants, vous pouvez vous passer de pompe, mais cela n'est possible que si un certain nombre de conditions sont remplies et uniquement pour les petits bâtiments

Cette option convient à un chalet ou à un autre objet de taille modeste, fournissant suffisamment de chaleur. Le choix entre circulation naturelle et circulation forcée doit être fait dès la conception.

Sélection d'un collecteur de distribution

Cet appareil est également appelé peigne de distribution. Sert à alimenter en liquide de refroidissement chaque appareil de chauffage (plancher chaud, radiateur, convecteur, etc.). À travers le collecteur, le flux de retour se produit également, qui entre ensuite dans la chaudière ou est à nouveau mélangé dans le circuit pour réguler la température.

Le collecteur peut supporter de 2 à 12 circuits.Certains fabricants proposent encore plus de branches pour des projets complexes.

Le collecteur de distribution est le terminal de transport principal, qui sert à distribuer le liquide de refroidissement en quantité appropriée pour chaque pièce ou appareil de chauffage.

Les peignes sont souvent équipés d'éléments d'arrêt et de contrôle de température supplémentaires. Ils permettent de configurer le débit de liquide de refroidissement optimal pour chaque branche de chauffage. La présence d'extracteurs d'air garantit un fonctionnement plus efficace et plus sûr du système.

Schéma de câblage du faisceau

Lors du choix d'un système de chauffage, ils choisissent dans la plupart des cas une disposition de canalisation radiale de sol à sol. Tous les tuyaux sont cachés dans l’épaisseur du sol. Le collecteur - l'organisme de distribution principal est installé dans une niche de l'enceinte murale, souvent dans un meuble spécial situé au centre de la maison/appartement.

Dans la grande majorité des cas, la mise en œuvre d'une répartition de faisceaux nécessite une pompe de circulation, et parfois plusieurs, installée sur chaque anneau ou branche. Sa nécessité est décrite ci-dessus. Le câblage radial de l'ensemble du système de chauffage est le plus souvent réalisé sur la base d'une installation à un ou deux tuyaux, remplaçant presque complètement le type de connexion en T.

Il s'agit d'un schéma de câblage radial simplifié, dans lequel chaque radiateur est connecté à un connecteur collecteur pour une alimentation directe et inversée en liquide de refroidissement.

A chaque étage, des collecteurs d'alimentation et de retour sont installés à proximité de la colonne montante du système bitube. Sous le sol, les tuyaux des deux collecteurs passent dans le mur ou sous le sol et se connectent à chaque radiateur situé dans le sol.

Chacun des contours doit avoir à peu près la même longueur. Si cela ne peut être réalisé, chaque anneau doit être équipé de son propre pompe de circulation et contrôle automatique de la température.

Dans ce cas, l'évolution des conditions de température sera totalement indépendante sur chaque circuit et ne s'influencera pas les unes les autres. Parce que la canalisation sera sous la chape, chaque radiateur devra être équipé d'une vanne d'air. L'évent peut également être placé sur le collecteur.

Que faut-il faire avant l'installation ?

Avant de commencer les travaux, la tâche du propriétaire est de sélectionner correctement tous les composants et emplacements des équipements, à savoir :

• déterminer les emplacements radiateurs;
• sélectionner le type de radiateurs, en fonction des indicateurs de pression et du type de liquide de refroidissement, et détermine également le nombre de sections ou la superficie des panneaux (calculer les pertes de chaleur et calculer la puissance thermique nécessaire pour un chauffage de haute qualité de chaque pièce) ;
• représenter schématiquement l'emplacement des radiateurs et les tracés des canalisations, sans oublier les éléments restants du système de chauffage (chaudière, collecteurs, pompe, etc.) ;
• faire une liste papier tous les articles et faire des achats. Afin de ne pas vous tromper de calcul, vous pouvez inviter un spécialiste.

Ainsi, pour passer à l'étape suivante, il faut prendre en compte les règles d'installation du système de poutres

Règles d'installation du câblage de poutre

Si vous choisissez de poser des tuyaux sous le sol, suivez plusieurs règles qui permettront d'éviter les pertes de chaleur et le gel du liquide de refroidissement. Il doit y avoir suffisamment d'espace entre les sols bruts et finis (nous en parlerons plus loin dans la description).

Lors de l'installation de tuyaux dans le sol, il est important de prendre en compte plusieurs exigences, dont la présence d'un espace suffisant entre le fini et le sous-plancher.

Le sous-plancher peut être une dalle de fondation en béton.Une couche d'isolant est d'abord posée dessus, puis un pipeline est installé. Si vous posez des tuyaux sans support isolant thermique, l'eau de ces zones peut geler et perdre beaucoup de chaleur.

Quant aux tuyaux, mieux vaut opter pour des modèles en polyéthylène ou en métal-plastique, très flexibles. Les canalisations en polypropylène ne se plient pas bien et ne conviennent donc pas à la distribution de faisceaux.

Dans la plupart des cas, un tuyau d'un diamètre de 16 à 20 mm est utilisé (si la puissance du radiateur est supérieure à 1,5 kW, alors 20 mm), sur lequel une ondulation isolante thermique est placée pour réduire les pertes de chaleur et compenser la dilatation thermique.

Le pipeline doit être fixé à la base afin qu'il ne flotte pas lors du coulage de la couche de finition de chape. Vous pouvez le fixer à l'aide de ruban de montage, de pinces en plastique ou d'autres méthodes disponibles.

Le tuyau sous la chape doit être isolé afin de réduire au minimum les déperditions de chaleur, et au premier étage il est impératif de poser une couche d'isolation thermique

Ensuite, nous posons une isolation autour du pipeline avec une couche de 50 mm de mousse de polystyrène ou de mousse de polystyrène. Nous fixons également l'isolant à la base du sol à l'aide de clous à cheville. La dernière étape consiste à couler une couche de mortier de 5 à 7 cm, qui servira de base au sol fini. N'importe quel revêtement de sol peut être posé sur cette surface.

Si les tuyaux sont posés au deuxième étage et au-dessus, l'installation d'une couche d'isolation thermique est facultative. N'oubliez pas une règle importante : il ne doit y avoir aucun raccordement dans les sections du pipeline situées sous le sol.

En présence de pompe de circulation Avec une puissance et des performances suffisantes, le collecteur est parfois placé au sol en dessous par rapport au niveau des radiateurs.

Si le collecteur est situé au niveau inférieur (sous-sol), vous devez alors prendre en compte plusieurs règles pour l'installation correcte des tuyaux du peigne aux radiateurs, qui sont situés au niveau suivant.

Depuis le collecteur, les tuyaux montent verticalement jusqu'au plafond. Ensuite, un coude est réalisé et le pipeline le long du plafond est amené à chaque radiateur avec un autre coude à 90 degrés. Les tuyaux doivent être fixés au plafond. Ainsi, un tuyau vertical traversant le plafond est relié à chaque appareil de chauffage.

Câblage radiant et planchers chauffants

Le schéma radial peut également être utilisé pour installer un système de sol « chaud ». Avec un projet bien conçu, prenant en compte tous les facteurs, vous pouvez abandonner les radiateurs, faisant du plancher chauffant la principale source de chauffage.

Les flux de chaleur seront répartis uniformément dans toute la pièce, sans créer d’effet de convection, contrairement aux radiateurs. De ce fait, il n’y a pas de circulation de poussière dans l’air.

Avant de vous lancer dans l’idée d’installer des planchers chauffants à eau, il est important de considérer les caractéristiques suivantes :

• un écran réfléchissant avec une couche d'isolation thermique est posé sur un socle en béton ou en bois ;
• les tuyaux sont posés sur le dessus selon un motif en forme de boucle ;
• Avant de couler le béton, un test de pression hydraulique du système est effectué tout au long de la journée ;
• La couche de finition est une chape ou un revêtement de sol.

Le collecteur de chaque circuit doit être équipé de débitmètres et de vannes thermostatiques, qui permettent un contrôle précis du débit du liquide de refroidissement et une régulation de sa température.

Lors du routage des tuyaux, vous pouvez utiliser des têtes thermostatiques et des servos. Ces appareils permettent d'automatiser le fonctionnement d'un plancher chauffant. Le système réagira aux changements de température ambiante en ajustant un mode confortable pour chaque pièce.

Le câblage radiant pour le chauffage par le sol nécessite d'équiper le collecteur de plusieurs composants qui permettent de contrôler, d'automatiser et de gérer le chauffage par le sol pour obtenir un confort et une efficacité énergétique maximum.

Lors de l'installation, il est extrêmement important de bien fixer les tuyaux avant de tout remplir de chape. Pour ce faire, vous pouvez utiliser un isolant avec rainures, treillis de renfort ou agrafes.

Avant de poser la canalisation, il est nécessaire de définir clairement le chemin que empruntera le liquide de refroidissement pour chauffer le sol (ne pas laisser les canalisations se croiser). Il est préférable de couper le tuyau seulement après qu'il ait été complètement posé et connecté aux collecteurs de retour et d'alimentation.

Il est important que le pipeline soit sous pression lors du remplissage. Jusqu'à ce que le mélange de béton durcisse complètement et que trois semaines se soient écoulées, le liquide de refroidissement ne peut pas être fourni à la température de fonctionnement. Ensuite seulement, nous commençons avec 25ºС et après 4 jours nous terminons avec la température de conception.

Options pour les maisons en bois

Pour poser le pipeline dans une fondation en bois, il est nécessaire de percer des trous dans les poutres du plancher en bois. Dans ce cas, les trous doivent être légèrement plus grands que le diamètre des tuyaux afin que la poutre et l'ensemble de la structure ne créent pas de pression sur le pipeline.

Lors de l'installation d'une distribution radiale dans des planchers en bois, il est important que la structure du plancher ne crée pas de pression sur les tuyaux et que ces derniers soient solidement fixés.

Dans notre exemple, le sous-plancher est en bois, sur lequel se trouve le système de canalisations. Encore une fois, il ne devrait y avoir aucun raccordement dans l'épaisseur du sol, car... ils doivent être situés exclusivement au-dessus du niveau du revêtement de sol.

Analyse des arguments « pour » et « contre »

Commençons par les inconvénients.En plus de la consommation de matériaux, qui affecte le coût du projet, il y a la nécessité d'installer une armoire collectrice, ce qui nécessitera un espace supplémentaire.

C'est là que s'arrêtent les inconvénients du système de poutres et que commencent une série d'avantages :

• conception et installation simples, le système utilise des tuyaux de même diamètre ;
• avec une installation cachée, il n'y a pas de connexions dans les murs et le sol ;
• vitesse d'installation élevée grâce au nombre minimum de connexions;
• extension des fonctionnalités grâce à l'installation de vannes d'arrêt, de capteurs, de bouches d'aération et de têtes thermiques pour automatiser le fonctionnement du système de chauffage ;
• contrôle de la température dans chaque pièce individuelle à l'aide d'éléments mécaniques ou d'automatisation ;
• la possibilité de couper n'importe quel radiateur sans arrêter le processus de chauffage ;
• chauffage uniforme de toutes les pièces.

Le panneau de commande externe permet de programmer le fonctionnement du chauffage, y compris l'ajustement automatique en fonction des conditions météorologiques extérieures. Grâce aux capteurs installés, tous les résidents peuvent définir tous les paramètres qui leur conviennent lorsqu'ils se trouvent dans une pièce spécifique.

Le système radiant est matériellement coûteux en termes de mise en œuvre, mais est en avance sur toutes les autres options en termes de flexibilité de réglage et d'assurance de l'efficacité de tous les chauffages.

Ainsi, le schéma de câblage radial permet d'obtenir une contrôlabilité élevée du système de chauffage et d'obtenir un débit de liquide de refroidissement optimal.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo vous aidera à comprendre visuellement les caractéristiques de l'installation et à comprendre le fonctionnement d'un système de chauffage avec câblage radiant :

Un système de chauffage économe en énergie est une combinaison équilibrée de tous ses composants. La disposition des tuyaux sert en quelque sorte de système de circulation pour le chauffage.La méthode radiale d'installation du pipeline vous permet de fournir exactement autant de liquide de refroidissement que chaque appareil de travail en a besoin pour son fonctionnement optimal.

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