Comment aménager le chauffage de l'air pour une maison de campagne : règles et plans de construction
Traditionnellement, l’eau est utilisée comme liquide de refroidissement dans les systèmes de chauffage. Cette méthode de chauffage conventionnelle présente à la fois des avantages et des inconvénients.Lors de la construction de sa propre maison, les possibilités d'expérimentation du propriétaire sont presque illimitées.
Il est logique d’envisager des options alternatives. Le plus intéressant d'entre eux est le chauffage à air d'une maison de campagne. Nous y reviendrons plus en détail dans cet article.
Le contenu de l'article :
Comment réchauffer une maison avec de l'air ?
L’air est un liquide de refroidissement très efficace, bien plus pratique que l’eau. L'option la plus simple pour un tel chauffage est conventionnelle aérotherme. Cet appareil, composé d'un ventilateur et d'un serpentin de chauffage, peut réchauffer une petite pièce en quelques minutes seulement. Bien entendu, pour une maison privée, vous aurez besoin d'un équipement plus sérieux.
Le gaz ou le gaz peut être utilisé comme source de chaleur chaudière à combustible solide. Un radiateur électrique convient également, mais cette option n'est pas considérée comme très rentable, car les coûts de l'électricité augmentent considérablement.
Une option de chauffage intéressante et respectueuse de l'environnement est l'utilisation de panneaux solaires ou collecteur solaire. De tels systèmes sont placés sur le toit. Soit ils transfèrent directement l’énergie thermique du soleil vers un échangeur de chaleur, soit ils la convertissent en énergie électrique peu coûteuse. Dans ce dernier cas, le ventilateur peut également être alimenté par la batterie.
L'air est chauffé dans un échangeur de chaleur et fourni aux pièces individuelles par des conduits d'air. Ce sont des structures plutôt volumineuses en métal durable. La section transversale des conduits d'air est nettement plus grande que le diamètre du tuyau de chauffage de l'eau.
Mais les radiateurs pour chauffer l’air ne sont pas nécessaires. L'air chaud remplit simplement les pièces à travers des grilles spéciales.Comme vous le savez, les gaz chauds ont tendance à monter. L'air froid sera poussé vers le bas.
De là, les flux d’air froid retournent vers l’échangeur thermique, se réchauffent, pénètrent dans les pièces, etc.
Presque tous les systèmes de chauffage à air comprennent l'installation d'un ventilateur qui souffle de l'air chaud et le force à se déplacer dans le système de chauffage. La présence d'un tel dispositif rend le système dépendant de l'énergie électrique.
Vous pouvez également réaliser un système dans lequel l’air chaud circule naturellement, sans aucun ventilateur. Cependant, l'efficacité de tels systèmes laisse généralement beaucoup à désirer, car les pièces se réchauffent trop lentement dans ce cas.
Caractéristiques du chauffage à air
Par rapport au chauffage de l’eau traditionnel, les systèmes à air présentent de nombreux avantages. Par exemple, un tel système présente un rendement élevé, qui peut atteindre 90 %. L'efficacité du chauffage de l'eau atteint rarement 65 %.
Si le chauffage de l'air est correctement organisé, l'air réchauffe les pièces extrêmement rapidement, littéralement en quelques minutes. La température dans les pièces est régulée à l'aide d'un équipement automatique qui allume et éteint l'appareil de chauffage selon les besoins.
Ainsi, la maison est toujours chaude et les coûts de chauffage sont réduits.L’utilisation d’un système de chauffage à air est plus facile. Les conduits d'air ne se bouchent pas aussi souvent que les conduites de chauffage à eau chaude et nécessitent donc un nettoyage moins fréquent.
Pour des raisons évidentes, les propriétaires de systèmes de chauffage à air n'ont pas de problèmes de fuites, ni de risque de gel des tuyaux si la chaudière, pour une raison quelconque, cesse de fonctionner pendant la saison froide.
Après avoir pris connaissance des avantages du chauffage à air, vous devez également évaluer ses inconvénients. Pour commencer, installer un tel système dans une maison déjà construite est très difficile, et pas toujours possible. Vous ne pouvez pas simplement démonter les tuyaux et les radiateurs du chauffage à eau et installer à la place des conduits d'air et des grilles, car des principes complètement différents sont utilisés ici.
Les conduits d’air volumineux prendront beaucoup plus de place et ne seront pas très esthétiques le long des murs. Ils sont généralement placés derrière des plafonds suspendus, des faux panneaux, etc. En effet, une telle réorganisation du chauffage nécessitera une sérieuse refonte de toute la maison.
Avant de commencer à abattre les murs, vous devrez effectuer de sérieux calculs techniques. C'est pourquoi il est recommandé d'installer un chauffage à air dans la maison dès sa construction. Et tous les calculs nécessaires sont effectués lors de la conception du bâtiment. Dans ce cas, vous pouvez obtenir un système de chauffage pratique, fiable et très efficace.
Un autre problème est la dépendance du chauffage de l'air d'une maison privée à la disponibilité de l'électricité. Le ventilateur ne tourne pas, l’air chaud ne bouge pas, les pièces se refroidissent aussi vite qu’elles se réchauffent. Vous devrez dépenser de l'argent pour une source alternative d'électricité, par exemple un générateur.
Principes de conception du système
Lors de la conception de systèmes de chauffage à air, de nombreux facteurs importants sont pris en compte. Il s'agit tout d'abord de la demande de chaleur de chaque pièce individuelle, ainsi que des pertes de chaleur pour chaque pièce. Les portes, fenêtres, bouches d’aération et autres objets permettent à de précieux kilojoules d’énergie thermique de s’échapper.
Le point le plus important est la présence d'une isolation de haute qualité du bâtiment. Si la maison a des fenêtres en plastique, de bonnes portes et que sa façade est isolée de manière fiable, il y aura moins de pertes de chaleur et les coûts de chauffage pourront être considérablement réduits. Si nous parlons de reconstruction d'un bâtiment, nous devrions commencer par conception d'isolation.
Après avoir corrélé le besoin en énergie thermique et ses coûts, la puissance de l'équipement de chauffage est calculée et son type est sélectionné. Ensuite, les paramètres du débit d'air chaud sont calculés. Des calculs aérodynamiques spéciaux sont effectués pour calculer les dimensions requises des conduits d'air.
Vous pouvez au préalable calculer la puissance de l'équipement sur la base des chiffres suivants : pour un chauffage tous les 10 m². mètres de pièce, vous aurez besoin d'environ 0,7 à 0,8 kW de chaleur. A condition que la maison soit bien isolée, sinon des équipements plus puissants seront nécessaires. Mais il vaut mieux confier la conception complète et les calculs détaillés à un ingénieur expérimenté.
Des calculs incorrects peuvent avoir un effet très néfaste sur l'état du système fini.Un système de chauffage à air conçu de manière non professionnelle se caractérise par des problèmes tels que des pannes fréquentes d'équipement, une surchauffe de l'air intérieur, une surchauffe de l'équipement, des courants d'air et des niveaux de bruit accrus.
Parallèlement à la conception d'un système de chauffage à air, il est logique de réfléchir à l'emplacement des meubles fixes dans la maison. Les grilles d'alimentation et d'évacuation doivent être situées dans des endroits éloignés de la présence constante de personnes.
Ils ne doivent pas non plus être cachés sous des armoires, des armoires ou d'autres objets qui entravent la libre circulation des masses d'air.
Dans une maison privée à plusieurs étages, il est recommandé de placer les grilles d'évacuation de manière à ce qu'aux étages supérieurs, l'air refroidi soit aspiré dans le système par le haut et aux étages inférieurs - par le bas. Cela garantira une répartition plus uniforme de la chaleur dans toutes les pièces. En savoir plus sur la façon de calculer correctement le chauffage de l'air dans ce materiel.
Types de systèmes de chauffage à air
Parmi les systèmes de chauffage connus de la science, on peut distinguer trois types :
- flux direct;
- recirculation (c'est-à-dire gravité) ;
- recirculation avec reprise partielle d’air extérieur.
Les systèmes à flux direct sont les plus anciens et les plus simples dans leur conception. Ils étaient utilisés dans la Rome antique et étaient répandus à Londres avant le début de la révolution industrielle et technologique.
Avec un système à flux direct, l'appareil de chauffage, c'est-à-dire un poêle à bois ou une cheminée, était situé dans la partie basse de la maison, de manière optimale au sous-sol. La chaleur de l’air chauffé par le poêle montait vers le haut et était transférée aux murs et aux plafonds.
Pour améliorer la circulation de l'air chaud et l'efficacité du chauffage, des trous spéciaux ont été pratiqués dans le sol.
L'air refroidi quittait la pièce par des trous dans le toit et le poêle (cheminée) réchauffait de nouvelles masses d'air venant de l'extérieur, car l'isolation thermique sérieuse des bâtiments à cette époque n'était pas encore développée.
La faible efficacité des systèmes à flux direct est évidente. Elle nécessite la combustion d'une grande quantité de combustible, mais une partie importante de la chaleur est absorbée par le matériau des murs, des sols et des plafonds.
Dans le même temps, les pièces sont chauffées de manière inégale : il fait trop chaud en bas, et les pièces supérieures n'ont plus le temps de se réchauffer. Une partie de la chaleur s'échappait généralement de la maison par le toit avec l'air.
Un système de recirculation plus moderne est apparu grâce au développement du chauffage au gaz. Les équipements de chauffage de ce type vous permettent de réchauffer non pas toute la maison, mais uniquement des masses d'air spécifiques. Ils forment des flux d’air dirigés de bas en haut vers des pièces spécifiques.
Dans le même temps, les masses d'air chaud déplacent l'air froid qui s'échappe par des grilles situées dans le sol de la pièce. L'air froid circule à travers les conduits jusqu'au radiateur et retourne au système sous la forme d'un flux chaud. Le cycle de recyclage se répète encore et encore.
La consommation d'énergie thermique avec un système de chauffage à recirculation est plusieurs fois inférieure à celle d'un circuit à flux direct. Mais cette option présente également des inconvénients. Un système fermé empêche le renouvellement de l'air, ce qui dégrade la qualité de vie dans la maison.
Le problème peut être partiellement résolu en utilisant des moyens tels que des filtres, des ioniseurs, humidificateurs et ainsi de suite. Mais les bons appareils de ce type sont assez chers et leur maintenance nécessitera des efforts supplémentaires, ainsi qu'une automatisation.
Le problème du rétablissement des flux d'air peut être résolu plus efficacement en utilisant un système de chauffage à recirculation avec reprise partielle de l'air extérieur.
Lors de l'aménagement d'un tel système, ils prévoient l'évacuation partielle d'une petite quantité d'air vers l'extérieur et l'aspiration du volume correspondant de masses d'air de la rue. De ce fait, la composition de l’air à l’intérieur du bâtiment est régulièrement mise à jour.
Les systèmes de recirculation fonctionnent selon le principe gravitationnel : les flux chauds montent vers le haut et les flux froids descendent. Malheureusement, tous les bâtiments ne disposent pas d’une telle circulation de manière suffisamment efficace. Dans ce cas, un ventilateur est activé dans le système pour forcer le processus de recirculation.
Fonctionnalités d'installation du système
Si les calculs sont effectués à un niveau professionnel élevé et que la conception du système de chauffage à air du chalet est établie, vous pouvez effectuer l'installation vous-même.
Pour cela vous aurez besoin de :
- appareil de chauffage;
- conduits d'air;
- ventilateur;
- grilles;
- attaches;
- outil pour travailler avec des conduits d'air, etc.
Un générateur de gaz est généralement utilisé comme appareil de chauffage comme option la plus rentable. Les conduits d'air peuvent avoir une section rectangulaire, carrée, ronde ou ovale.
En règle générale, des conceptions appropriées peuvent être commandées auprès d'une entreprise qui fabrique des systèmes de ventilation.
Habituellement, les conduits d'air sont en acier galvanisé, ils sont suffisamment légers pour ne pas surcharger les structures porteuses de la maison et ont également une résistance accrue à l'usure et à la corrosion. Pour les conduits d'air rigides, vous aurez besoin d'éléments spéciaux offrant une pente de 45 ou 90 degrés. Mais pour les produits flexibles, de tels éléments ne sont pas nécessaires.
Les conduits d'air sont également fabriqués à partir d'acier ordinaire, de cuivre, de plastique et d'autres matériaux. Il existe même des modèles textiles de ce type. Dans les endroits très humides, il est recommandé d’utiliser des éléments en cuivre car ils sont plus résistants à de telles conditions.
Les structures en plastique sont relativement peu coûteuses et peuvent être utilisées loin des sources potentielles d'incendie.
Des conduits d'air sont fixés sous le plafond et le sol, ainsi qu'à l'intérieur des murs. S'il est nécessaire de poser le conduit d'air non pas à l'intérieur, mais le long du mur, il est recouvert d'un faux panneau. Monté au plafond et au sol aux extrémités des conduits d'air grilles d'aération.
Les masses d’air se déplaçant à l’intérieur d’une structure peuvent produire du bruit. Pour réduire cet impact négatif, il est recommandé de cacher les conduits d'air sous une couche d'isolation phonique.
Généralement, ce matériau possède également des propriétés d'isolation thermique, ce qui ne fait qu'augmenter l'efficacité du système.
Il vaut la peine d’envisager la possibilité d’acheter des conduits d’air sur lesquels une telle couche isolante est déjà appliquée. Cela simplifiera et accélérera les travaux d'installation.
S'il est nécessaire d'installer un ventilateur ou plusieurs appareils de ce type, il est généralement inclus dans le système à côté du radiateur. Le ventilateur est alimenté et fournit également une source d’électricité de secours.
Le système comprend également un ou plusieurs filtres. Il peut s'agir de filtres de nettoyage mécanique qui empêchent la propagation des particules de poussière. Parallèlement à ces appareils, il est recommandé d'installer un filtre à charbon qui absorbe diverses odeurs. Bien entendu, les filtres doivent être nettoyés et/ou remplacés périodiquement.
Une partie du conduit d’air est dirigée vers l’extérieur pour fournir de l’air frais. Cette section est fournie au système de filtrage, puis l'air est fourni à l'échangeur de chaleur de l'appareil de chauffage. Si des travaux d'installation sont effectués lors de la construction d'une maison, leur mise en œuvre ne pose généralement pas de grandes difficultés. L'essentiel est un bon projet.
Pour améliorer le microclimat de la maison, des éléments utiles tels qu'un humidificateur d'air, un ioniseur, un stérilisateur ultraviolet, etc. sont intégrés au système de chauffage de l'air.Ces éléments ne sont pas obligatoires, mais si les fonds le permettent, il ne faut pas les refuser.
Un autre appareil utile est un climatiseur gainable. Il est également intégré au système de conduits d’air. Cela vous permettra d'utiliser le système pendant la saison chaude pour refroidir l'air de la pièce.
La dernière étape consiste à connecter le système de contrôle automatique. Vous aurez besoin de capteurs de température de l'air dans les pièces et d'un panneau de commande doté d'un processeur qui traitera les données reçues et régulera le fonctionnement de l'équipement de chauffage.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Des informations intéressantes sur les calculs et la conception du chauffage de l'air sont présentées ici :
Dans cette vidéo, vous pouvez voir deux options pour une installation relativement peu coûteuse de systèmes de chauffage à air utilisant des appareils et des matériaux de fabrication russe :
Le chauffage de l'air est une option intéressante et rentable pour chauffer une maison privée. Il est plus efficace que les systèmes d’eau traditionnels et peut améliorer considérablement la qualité de vie de votre maison. Mais pour garantir la mise en œuvre réussie de cette idée, le système doit être correctement calculé et conçu de manière professionnelle.
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