Chaudière à chauffage indirect : dispositif, principe de fonctionnement et schémas de raccordement

Dans les maisons privées, les chalets, les complexes sportifs et les hôtels, une chaudière à chauffage indirect est souvent utilisée - le chauffe-eau fonctionne sans être connecté à une alimentation en eau centralisée. Cet équipement permet de chauffer de grands volumes d'eau, maintient facilement la température souhaitée et assure un approvisionnement ininterrompu en flux chaud.

En un mot, si vous recherchez un chauffe-eau économique associé à une chaudière à circuit unique, pensez à installer un BKN dans votre maison. Et pour simplifier la tâche de choix, nous vous proposons de vous familiariser avec les critères d'achat d'une chaudière, le principe de son fonctionnement et les schémas de raccordement.

Caractéristiques de conception et principe de fonctionnement de BKN

Une chaudière à chauffage indirect ne peut fonctionner qu'avec des ressources provenant d'une source externe, mais pour entretenir le système pendant la saison chaude, vous pouvez connecter un élément chauffant.

Pour assurer un approvisionnement ininterrompu, le système comprend un circuit de recirculation - l'eau circulera constamment dans les tuyaux et, lorsque le robinet sera ouvert, un jet chaud s'écoulera vers les points de collecte d'eau connectés au circuit.

Une chaudière à chauffage indirect est généralement installée à côté d'une chaudière de chauffage, et ce « duo » occupe une surface assez importante, surtout si les deux appareils sont au sol.

Ainsi, l'appareil vous permet d'économiser considérablement sur les ressources énergétiques, tout en bénéficiant d'un confort non inférieur à celui d'un système d'alimentation en eau chaude centralisé.

Comment fonctionne une chaudière à chauffage indirect ?

Un appareil qui chauffe l'eau selon un principe indirect. - Il s'agit d'un réservoir de stockage isolé, à l'intérieur duquel est installé un élément chauffant, alimenté par un liquide de refroidissement externe.

Le réservoir lui-même peut avoir la forme d'un rectangle ou d'un cylindre, et ses parois sont dotées de tuyaux pour la circulation de l'eau chaude du système de chauffage et l'entrée/sortie des tuyaux d'alimentation en eau.

La base de la conception est un récipient en métal ou en plastique d'une capacité de dix à plusieurs milliers de litres. L'intérieur du réservoir peut être recouvert de verre émaillé, céramique ou porcelaine, ce qui permet de maintenir une bonne qualité d'eau et d'éviter la corrosion.

Le boîtier est protégé des pertes de chaleur par une couche isolante en polyuréthane, caoutchouc mousse ou laine minérale.

Le serpentin de liquide de refroidissement peut être positionné uniformément dans tout le récipient, ou placé étroitement au fond pour chauffer rapidement l'eau froide qui y entre (+)

Pour éviter le tartre, une anode en magnésium ou en titane est installée dans la partie supérieure du récipient, qui adoucit l'eau, protège le métal de la corrosion galvanique et augmente la « durée de vie » de l'appareil.

L'appareil est également équipé d'un thermostat qui contrôle le chauffage jusqu'à une certaine température, et soupapes de sécuritéinclus dans le groupe de protection.

Avantages et inconvénients de BKN

Le principal avantage d’une chaudière à chauffage indirect réside dans les économies d’énergie. Pour le faire fonctionner, vous n'avez pas besoin de brancher un brûleur à gaz ni d'utiliser de l'électricité, comme l'exige un appareil de chauffage direct.

Le système de chauffage fournit toutes les ressources nécessaires, l'eau chaude est donc un « bonus » presque gratuit qui permettra d'économiser considérablement le budget familial pendant la saison froide.

La plupart des chaudières à chauffage indirect sont en outre équipées d'éléments chauffants avec thermostat, de sorte que l'appareil puisse être utilisé pendant la période chaude lorsque le chauffage est éteint.

Autres avantages du BKN :

• Haute performance – un ballon d'un volume de 100 litres est capable de fournir environ 400 litres d'eau chaude par heure (à condition que la chaudière soit suffisamment puissante).
• Longue durée de vie — le liquide de refroidissement n'entre pas en contact avec l'eau courante, comme dans les appareils de chauffage direct similaires.
• Ne surcharge pas le réseau électrique — fonctionne à partir d'une source d'énergie externe.
• Alimentation en eau chaude instantanée – pas besoin d’attendre qu’un courant froid s’écoule, comme lors de l’utilisation de geysers, ou qu’un réservoir usé se réchauffe, comme avec chaudière électrique.
• Prix ​​abordable – si vous le souhaitez, le système peut être assemblé de vos propres mains.
• Possibilité de se connecter à plusieurs sources d'énergie, par exemple, à un capteur solaire sous vide, une chaudière, pompe à chaleur géothermique.

Bien sûr, il y a aussi quelques inconvénients ici. Malgré tous les avantages, la vitesse de chauffage de l'eau dans l'appareil laisse beaucoup à désirer - même un équipement moderne mettra au moins 15 à 20 minutes pour traiter 100 litres, mais les systèmes faits maison peuvent ne pas être en mesure de le faire, même en une heure.

De plus, les chaudières à chauffage indirect sont assez volumineuses et occupent donc une quantité impressionnante d'espace libre. Les grands réservoirs peuvent nécessiter une pièce séparée.

Une chaudière à chauffage indirect peut également être fabriquée à partir de matériaux de récupération, en utilisant un tuyau en cuivre coudé pour le serpentin, un fût de grande capacité avec un couvercle ou une bouteille de gaz pour le réservoir :

Une autre version d'une chaudière à chauffage indirect artisanale est réalisée à l'aide d'un boîtier d'un chauffe-eau à accumulation conventionnel :

De plus, cet appareil ne sera vraiment économique que pendant la saison de chauffage, et pendant la saison chaude, vous devrez soit allumer la chaudière, soit prévoir des sources de chaleur alternatives - panneaux solaires, élément chauffant. Et le prix d'un chauffage « indirect » de haute qualité est plus élevé que celui des analogues à chauffage direct.

Types et variétés de modèles d'équipement

Le type d'appareil le plus courant est un réservoir de stockage, à l'intérieur duquel sont placés des tuyaux en acier ou en laiton (serpentin) avec liquide de refroidissement en circulation.

Le taux de chauffage de l'eau dépend du nombre de tours de sa spirale. Le principe de fonctionnement de cette conception de chaudière à chauffage indirect est extrêmement simple : de l'eau froide pénètre dans le réservoir et le liquide de refroidissement, se déplaçant le long du serpentin, le réchauffe jusqu'à la température souhaitée.

Mais il existe également des dispositifs conçus selon le schéma « tank-in-tank », où au lieu d'un pipeline en spirale, deux conteneurs de diamètres différents sont utilisés.

Le système fonctionne comme ceci : l'eau froide pénètre dans un réservoir plus petit, qui est chauffé par un liquide de refroidissement chaud circulant entre les parois des réservoirs.

Dans de tels appareils, l'eau devient chaude en quelques minutes - une grande zone de chauffage permet à l'équipement de fonctionner efficacement en mode débit, garantissant un approvisionnement ininterrompu en flux chaud.

Les chaudières fonctionnant sur un système « réservoir dans réservoir » chauffent non seulement rapidement l'eau à 90⁰C, mais ont également une fonction autonettoyante (+)

Un BKN combiné pour chauffer l'eau peut utiliser l'énergie de plusieurs sources à la fois ou être équipé d'un élément chauffant intégré.

Types de chaudière KN

Par emplacement:

• Mur – il s’agit généralement d’un petit appareil d’une cylindrée allant jusqu’à 200 litres. Il se fixe à l'aide de supports spéciaux sur toute surface verticale suffisamment solide pour supporter le poids d'un réservoir entièrement rempli (les cloisons en plaques de plâtre ne conviennent absolument pas). Il peut être situé suffisamment haut et ne pas occuper la surface utilisable de la pièce.
• Sol – une chaudière spacieuse conçue pour un grand nombre de consommateurs. Cependant, pour un appareil d'une capacité supérieure à 1000 litres, il est recommandé de prévoir un local séparé - aménager une chaufferie. Mais un tel système est généralement installé pour desservir les grands chalets, les entreprises, les hôtels et autres institutions ; pour un usage familial, vous pouvez vous débrouiller avec un appareil de 250 à 300 litres.

Selon la forme du réservoir :

• Horizontal – prend beaucoup de place, mais il est plus facile de maintenir indépendamment le niveau d’eau requis sans recourir à des pompes de raccordement.
• Verticale – économise de l'espace libre, mais sa capacité est très limitée.

En fonction des nuances d'utilisation, des caractéristiques d'aménagement et de la disponibilité de l'espace libre, vous pouvez choisir le modèle BKN optimal qui s'intégrera organiquement dans la conception de la pièce et fournira à votre maison un approvisionnement ininterrompu en eau chaude.

Que rechercher lors du choix de BKN

L’un des principaux paramètres qui devrait être l’argument décisif lors de l’achat d’une chaudière est sa capacité. Pour connaître la capacité du réservoir nécessaire, nous vous conseillons de vous concentrer sur le nombre de personnes que compte votre famille.

Recommandations pour le déplacement :

• 80-100 litres — 2 consommateurs ;
• 100-120 litres - 3 personnes;
• 120-150 litres — 4 utilisateurs ;
• 150-200 litres — 5 consommateurs.

Il est important de séparer les notions de « capacité totale du réservoir » et de « capacité de travail », car le tuyau en spirale situé à l'intérieur de la chaudière occupe une surface importante. Par conséquent, veillez à vérifier lors de l'achat la quantité d'eau réellement contenue dans l'appareil. Cette nuance doit être indiquée dans les spécifications techniques.

Aussi, en plus du recalcul « universel » des consommateurs potentiels, il est nécessaire de prendre en compte à la fois la fréquence et les volumes d'utilisation de l'eau. Par exemple, si votre famille préfère prendre un bain chaud plutôt que de prendre une douche rapide, la capacité de travail du réservoir doit être appropriée - au moins 120 litres.

Il est avantageux d'utiliser BKN en conjonction avec une chaudière à combustible solide ou à gaz à circuit unique, mais si le débit d'eau est inférieur à 1 l/min, une chaudière à double circuit sera moins chère, ce qui prendra beaucoup moins de place que un système à chauffage indirect

Autres paramètres importants :

1. Pouvoir – plus la consommation d’eau est importante, plus la durée de vie de l’appareil doit être longue. Mais en même temps, il est important que la puissance « indirecte » ne dépasse pas les capacités du système de chauffage (ou autre source d'énergie externe). Par exemple, si le volume du réservoir de stockage varie entre 120 et 150 litres, la puissance de la chaudière doit être d'au moins 23 kW, et pour 160 à 200 litres, vous aurez besoin de 31 à 39 kW.
2. Temps de chauffage – un paramètre dépendant du volume du réservoir et du nombre de tours du serpentin (les conteneurs de grande taille ou combinés peuvent être équipés de plusieurs spirales).
3. Matériau du réservoir – pour une utilisation à long terme, les chaudières en acier inoxydable ou en acier médical sont les mieux adaptées.
4. Isolation thermique – les modèles bon marché utilisent du caoutchouc mousse, qui s’use rapidement et laisse passer la chaleur, il est donc préférable d’acheter un appareil plus cher utilisant du polyuréthane.
5. Contrôle – l'appareil pourra fonctionner en mode automatique, en coupant et en démarrant le débit d'eau si nécessaire, et en contrôlant le chauffage à l'aide d'une sonde de température.

Lors du choix de la forme et de la taille du réservoir, il faut également tenir compte du fait que, même si théoriquement la chaudière peut être installée dans n'importe quelle pièce où il y a accès au réseau de chauffage, son emplacement optimal est à côté de la chaudière. C’est ainsi que le transfert de chaleur est le plus efficace.

Vous pouvez fabriquer vous-même une chaudière à chauffage indirect. Les instructions de fabrication de l'unité sont décrites dans Cet article.

Nuances et schémas de raccordement des chaudières

Comme déjà mentionné, BKN utilise l'énergie d'une source externe pour chauffer l'eau. Par conséquent, avant de vous connecter au liquide de refroidissement, il est important de sélectionner un schéma approprié pour l'installation de l'appareil. Examinons les options les plus courantes.

Principes généraux d'installation de l'appareil

La chaudière doit être montée sur une surface plane et préparée à proximité immédiate de la chaudière. Les modèles suspendus sont montés sur un mur en béton ou en brique, au même niveau ou légèrement au-dessus de la chaudière.

Pour un appareil au sol, la zone réservée au placement du réservoir doit être nivelée (si le sol est extrêmement inégal, vous pouvez réaliser un support sous la forme d'un podium).

Se Cerclage BKN conçu pour connecter l'appareil à deux systèmes - l'alimentation en eau et le chauffage. A cet effet, il y a des tuyaux spéciaux sur le corps.

Le groupe de sécurité de la chaudière à chauffage indirect comprend des clapets anti-retour et des clapets de décharge qui protègent le système de la haute pression et des fuites d'eau chaude.

Principes d'assemblage :

1. L'eau froide du système de drainage doit s'écouler dans la partie inférieure du réservoir et l'eau chaude doit sortir par le haut.
2. A l'entrée d'eau froide, il est nécessaire d'installer clapet anti-retour, ce qui empêchera les fuites de flux chaud de la chaudière en cas de diminution de pression dans le système.
3. Un point d'alimentation en recirculation peut être situé au milieu de l'appareil.
4. Lorsque le circuit de chauffage est allumé, le liquide de refroidissement doit se déplacer de haut en bas. C'est-à-dire que le tuyau d'eau chaude entre dans le tuyau supérieur et le tuyau d'eau refroidie sort par le bas.
5. Tous les tuyaux doivent être équipés de robinets avec écrous-raccords pour garantir la possibilité d'éteindre la chaudière, par exemple en cas de remplacement de l'appareil ou de travaux de réparation.

Grâce à ce schéma, l'efficacité maximale de l'appareil est obtenue, puisque le liquide de refroidissement circulant dans le serpentin chauffe l'eau dans la partie supérieure du réservoir, transfère la chaleur restante aux couches à basse température et pénètre dans la chaudière pour un nouveau chauffage.

Schémas de connexion du BKN à la source

Afin de choisir le schéma de connexion correct de la chaudière au système de chauffage, il est nécessaire de prendre en compte les capacités du câblage existant et l'emplacement d'installation de l'appareil de chauffage. Il existe plusieurs solutions.

Option 1. Le schéma le plus courant pour une utilisation constante de l'eau chaude est le raccordement via une vanne à trois voies. Il suppose la présence de deux circuits de chauffage - le principal et un séparé pour le BKN.

Pour ce faire, coupez l'arrivée d'eau chaude pompe de circulation, puis une vanne à trois voies est installée, qui est contrôlée par le thermostat de la chaudière.

Le schéma fonctionne comme ceci : lorsque la température de l'eau dans la chaudière descend en dessous d'un point de consigne, sur la base d'un signal du thermostat, la vanne fait passer le système au chauffage du réservoir de stockage et, après avoir atteint la valeur souhaitée, envoie le débit vers circuler à travers le circuit général de la maison.

Pour un fonctionnement correct du circuit à trois voies, il est important de régler les données du thermostat afin que la température programmée pour la chaudière ne soit pas réglée plus bas que dans le thermostat de la chaudière (+)

Option 2. Installations d'un système à deux pompes - il est conseillé d'utiliser le système s'il n'y a pas besoin de volumes d'eau chaude constants et importants. Par exemple, une chaudière est installée dans une maison de campagne et n'est utilisée que le week-end.

Dans ce cas, le BKN et la chaudière sont connectés en parallèle et les flux de liquide de refroidissement se déplaceront le long de deux lignes. Pour forcer le mouvement de l'eau, deux pompes sont installées : sur le circuit de chauffage et sur la canalisation d'alimentation de la chaudière.

Le chauffage est effectué à l'aide d'un thermostat qui éteint temporairement le chauffage du radiateur, dirigeant ainsi toute la ressource du système vers la chaudière.

Selon le schéma bitube, le circuit de chauffage sera éteint pendant le fonctionnement de la chaudière, mais pendant les 30 à 60 minutes nécessaires pour chauffer le réservoir « à partir de zéro », les radiateurs n'auront pas le temps de refroidir de manière critique (+)

Option 3. Pour les pièces où un système de chauffage multicircuit est utilisé, par exemple en plus des radiateurs, sol chaud, un distributeur hydraulique est utilisé.

Les flèches hydrauliques redistribuent la pression dans les différentes sections du circuit et assurent un mouvement ininterrompu du liquide de refroidissement même sans l'aide de pompes de circulation.

Sans expérience en ingénierie, il est peu probable que vous puissiez réaliser vous-même un circuit aussi complexe - afin de prévoir de nombreuses nuances et d'assurer le bon fonctionnement du système, il est préférable de se tourner vers des concepteurs professionnels (+)

Sans collecteur hydraulique dans un système multicircuit, l'équipement de pompage peut tomber en panne et même un choc thermique peut survenir avec endommagement des radiateurs.

Système de circulation de retour

Si la chaudière dispose d'une troisième entrée, un système de recirculation peut y être connecté. Pour ce faire, un circuit en boucle est inséré dans le point de recirculation sur le corps de l'appareil.

Le débit d'eau est en mouvement constant grâce au fonctionnement de la pompe de circulation, il délivre donc instantanément de l'eau chaude au point de consommation (+)

Pour mettre en œuvre le schéma, vous devrez monter un circuit supplémentaire et installer les éléments suivants :

1. Clapet anti-retour à l'entrée du radiateur.
2. Purge d'air automatique, protégeant la pompe de la pénétration de l'air avant le démarrage.
3. Soupape de sécurité, qui protégera contre les changements de pression.
4. Vase d'expansion à membrane, dans lequel l'excès d'eau s'écoulera lorsque la pression dans le système augmentera. Veuillez noter que la capacité du réservoir de réserve doit être d'au moins 1/10 du volume du BKN lui-même.

Si la chaudière à chauffage indirect ne dispose pas de tuyau pour le circuit de recirculation, vous pouvez insérer la conduite de retour dans le tuyau d'eau froide et installer une pompe. Ensuite, la connexion s'effectue selon le schéma ci-dessous.

Le choix d'un schéma de tuyauterie avec ou sans possibilité de recirculation doit être basé sur la conception du BKN et du système de chauffage, ainsi que sur la puissance de l'équipement (+)

Le raccordement via un circuit de retour garantit un approvisionnement ininterrompu en eau chaude, c'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire d'attendre que le liquide de refroidissement réchauffe l'eau dans le réservoir.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Avant de décider d'acheter et d'installer un nouveau chauffe-eau dans votre maison, nous vous suggérons d'étudier des supports vidéo qui démontrent clairement les avantages de « l'indirect » et les nuances de son raccordement.

Dans cette vidéo, vous découvrirez le fonctionnement des chaudières à chauffage indirect avec liquide de refroidissement situé à l'intérieur du serpentin :

Toutes les nuances de la structure interne et les principes de fonctionnement des différents types de chaudières à chauffage indirect dans un programme pédagogique vidéo détaillé d'un maître en exercice :

Présentation et raccordement d'un appareil de 300 litres, qui fonctionne avec deux fluides caloporteurs - une chaudière et des panneaux solaires :

Analyse détaillée de l'appareil BKN et de ses schémas de connexion. Conseils pratiques et astuces du maître :

Côté entretien, une chaudière à chauffage indirect est un équipement assez sans prétention. Avec une installation correcte et un fonctionnement fluide du système, vous n'aurez peut-être besoin que de remplacer l'anode en magnésium tous les 6 à 12 mois et d'effectuer un rinçage préventif du réservoir.

La fréquence d'entretien dépend de la qualité de l'eau du robinet et de l'intensité de son utilisation. Mais si vous avez installé un appareil utilisant la technologie « tank-in-tank » et doté d’une fonction d’auto-nettoyage, vous n’aurez pas besoin de changer les consommables.

Cependant, vous pouvez toujours convenir d'un entretien régulier des équipements avec des spécialistes spécialisés dans l'installation et la réparation de systèmes d'approvisionnement en eau.

Des questions? Ou souhaitez-vous partager votre expérience personnelle dans le choix, le raccordement et l'utilisation d'une chaudière à chauffage indirect ? Merci de laisser des commentaires sur cet article.