Schémas et règles typiques pour la conception d'un système de chauffage pour une maison privée d'un étage

Le système de chauffage dans une maison à un étage peut être monté selon différents schémas. Lors du choix de la meilleure option, 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'objet, les matériaux utilisés dans la construction, la présence d'un entrepôt pour l'installation de l'équipement de la chaudière.

Voyons quelles règles doivent être suivies lors de la conception d'un système de chauffage et quelles actions il est préférable de refuser pour éviter des problèmes de chauffage à l'avenir.

Besoins de chauffage individuels

L'unité de chauffage doit être planifiée de manière à correspondre à la conception architecturale du bâtiment. L'emplacement de tous les éléments fonctionnels doit être aussi pratique que possible pour le fonctionnement et les travaux de réparation prévus sans violer l'intégrité structurelle de la maison.

Exigences de base pour les systèmes de chauffage modernes:

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

Avant de procéder à la conception de l'approvisionnement en chaleur, vous devez choisir le plus approprié et source de chaleur économique - poêle ou cheminée, eau, vapeur, air ou chauffage électrique.

Et il reste à décider du schéma de principe du câblage des tuyaux pour chauffer une maison individuelle d'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 devrait créer un microclimat confortable à l'intérieur de la maison en hiver, être économique et fiable en fonctionnement

Une ligne de chauffage de distribution correctement installée permet d'organiser le 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 d'un étage, des chalets, des maisons, des systèmes de chauffage autonomes ou dépendant de sources d'énergie externes sont montés. Les premiers fonctionnent au gaz liquéfié, au diesel et au combustible solide. Le second - doit être connecté au réseau principal 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 de contrôle automatisés ne nécessitent pas de surveillance 24h / 24 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 les changements 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 pour l'éclairage, etc.

Le système d'alimentation en chaleur est souvent monté avec l'automatisation de la chaudière. Sa tâche principale est d'atteindre la plus grande efficacité possible, mais pas d'aller au-delà des limites des paramètres autorisés.

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

Lors de la classification des systèmes de chauffage, tenez compte des signes tels que:

• type de caloporteur - air, eau ou vapeur combinés;
• type de carburant utilisé - gaz, électricité, tourbe, bois, granulés, charbon;
• moyen de transporter le fluide de travail - à circulation naturelle et forcée;
• mouvement du liquide de refroidissement - dépassements et impasses;
• moyen de connecter l'équipement de la chaudière - disposition monotube et bitube;
• schéma de câblage - avec une disposition verticale ou horizontale de la ligne de distribution, supérieure ou inférieure, combinée.

Dans les immeubles à plusieurs appartements, la disposition verticale est dominante, tandis que dans les immeubles à un étage, on en trouve une horizontale. Les méthodes combinées d'approvisionnement en chaleur prévalent dans les immeubles de grande hauteur.

Caractéristiques de la circulation du liquide de refroidissement

Dans les bâtiments privés de faible hauteur, il est efficace d'installer des systèmes de chauffage avec fluide caloporteur. Pour cela, les tuyaux sont remplis d'antigel antigel ou d'eau.

Le mouvement du fluide de travail le long du circuit de chauffage peut être effectué en mode naturel ou forcé. L'eau chauffée par le générateur de chaleur entre dans la conduite de distribution, puis dans les radiateurs. Cette partie du circuit est appelée course avant.

Après avoir pénétré dans les batteries, le fluide caloporteur se refroidit et passe rapidement à la chaudière pour le chauffage. Cet écart est appelé course inverse. Pour accélérer le transport du liquide de refroidissement à l'intérieur du système, une pompe de circulation est montée.

Mouvement fluide naturel

Les tuyaux horizontaux sont inclinés dans le circuit de chauffage, créant ainsi des conditions pour le mouvement du fluide de travail sous l'influence de la gravité.

Ils installent également un vase d'expansion ouvert - un réservoir spécial pour recevoir l'excès d'eau pour assurer le fonctionnement correct et sûr de tous les nœuds du réseau d'ingénierie.

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

Systèmes de chauffage avec fonction de circulation naturelle en raison de différentes densités de liquide de refroidissement chauffé et froid. Selon les lois de la physique, l'eau chaude se précipite.

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

Aujourd'hui, un système de chauffage monotube avec radiateurs à eau est très apprécié des consommateurs. L'eau sert de liquide de refroidissement, mais l'utilisation de fluide de travail antigel est également autorisée, ce qui empêchera la destruction des tuyaux en hiver

Pour que la conception gravitaire fonctionne pleinement, la chaudière est installée en dessous de l'axe central du circuit principal. En règle générale, le générateur de chaleur est monté dans le creux du plancher, mais parfois dans les sous-sols, à l'exception des unités à gaz.

Le tuyau d'alimentation de la chaudière est relevé dans le sens vertical jusqu'au point le plus haut possible. Cela crée un espace supplémentaire dans une boucle fermée pour disperser le fluide de travail.

Le nombre de vannes d'arrêt nécessaires dans les systèmes de chauffage par gravité est minimisé. Des exigences strictes sont imposées sur le diamètre des tuyaux installés - il doit être d'au moins 32 mm. Étant donné que la vitesse de circulation de l'eau dans le circuit est insignifiante, afin d'augmenter l'efficacité de chauffage, seuls des tuyaux de grand diamètre sont montés.

Un vase d'expansion est installé à la pointe supérieure des systèmes d'alimentation en chaleur ouverts. En position fermée, en règle générale, un évent automatique est monté

Un système de chauffage autonome, dont le principe est basé sur la manière naturelle de faire circuler le fluide caloporteur, est le plus simple. Un tel projet de chauffage domestique est facile à mettre en œuvre. Cependant, cette option ne convient qu'aux bâtiments privés de petite taille, car la longueur du circuit de chauffage est limitée à 30 mètres.

Le principal avantage des systèmes à écoulement par gravité est leur indépendance totale vis-à-vis de l'électricité. Pour plus d'informations sur les systèmes de chauffage à circulation naturelle du liquide de refroidissement, lisez plus loin.

Circulation forcée dans le système

Pour les bâtiments privés d'une superficie totale de plus de 60 mètres carrés. m. conception du chauffage avec transport forcé du fluide de travail. Dans un ensemble en boucle fermée pompe de circulationafin de fournir un mouvement accéléré du caloporteur chaud aux radiateurs, et le refroidi au générateur de chaleur.

L'installation des tuyaux dans le système peut être effectuée sans biais dans le plan horizontal. L'eau se déplace en raison de la différence d'indicateurs de pression qui se produit dans la section de la ligne entre le flux de fluide avant et arrière.

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 important d'un système coercitif est sa volatilité. 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.

En cas de panne soudaine, l'équipement ne pourra tout simplement pas pomper du fluide. Par conséquent, les experts recommandent l'installation supplémentaire de générateurs de secours capables de fournir une alimentation en chaleur stable et ininterrompue, même dans des situations imprévues.

De tels schémas peuvent être utilisés lors de l'installation de chauffage dans des bâtiments de toute taille. Il suffit de choisir une pompe de circulation avec des indicateurs de puissance appropriés et de fournir de l'énergie.

Système de chauffage monotube

Dans la maison, une seule ligne principale est installée sous le plancher ou au-dessus avec une connexion série de batteries. Dans un tel circuit de chauffage, il n'y a pas de répartition entre le tuyau d'alimentation et le tuyau de retour.

Le long du périmètre d'un bâtiment à un étage, un seul tuyau de section circulaire d'un diamètre d'au moins 32 mm est monté, qui est divisé en deux conditionnellement.La moitié sortant du générateur de chaleur est appelée alimentation, et la deuxième partie du principal est appelée retour. À l'aide d'un tuyau soudé ou sans soudure de petit diamètre, les radiateurs / convecteurs sont montés dans le bouclage.

L'organisation d'un système de chauffage à circulation naturelle implique l'installation d'un tuyau d'alimentation avec une pente de 4-5 mm tous les 2 m

Le schéma 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, dégageant à chaque fois une partie de sa chaleur. Après cela, il est déjà refroidi dans 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 les performances d'un système monotube. Vous pouvez éventuellement installer des vannes thermostatiques spéciales pour les échangeurs de chaleur, des vannes d'équilibrage à résistance hydraulique réglable ou des vannes à boisseau sphérique compactes. Un tel équipement permet de normaliser l'apport de chaleur aux batteries.

Les vannes installées permettent d'ajuster la quantité de chaleur entrante à chaque radiateur individuel

Une autre façon consiste à augmenter le nombre de sections de chaque radiateur suivant dans le circuit de chauffage. Et vous pouvez également installer une pompe de circulation. Le dispositif de pompe est connecté à la fin du 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 liquide de refroidissement 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 examiné 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 effectuée avec la pente souhaitée dans le sens du mouvement de l'eau chauffée. Dans ce cas, toutes les batteries autour du périmètre de la maison doivent être installées au même niveau. Pour échappement d'air des radiateurs utilisez des robinets Mayevsky ou des dispositifs de purge d'air automatiques.

Le robinet Majewski est un dispositif spécial pour éliminer l'air accumulé des batteries. Le robinet d'arrêt est tourné jusqu'à ce qu'un sifflement soit clairement entendu. Lorsque le mélange gazeux est retiré, l'eau s'écoule du robinet

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

Disposition verticale

Dans un tel système, le transport du liquide de refroidissement fournit un mode de circulation naturelle, et il n'est donc pas nécessaire d'installer une pompe supplémentaire. La non-volatilité est le principal avantage d'un système de chauffage vertical monotube à la maison.

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

Bien sûr, un énorme pipeline ne décorera pas l'intérieur des salons. Mais cet inconvénient évident peut être évité en installant un équipement de circulation dans le système.

Système de chauffage à deux tubes

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

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

Voici à quoi ressemble un système de chauffage à deux tubes standard, dans lequel le chauffage d'un liquide de refroidissement fournit une chaudière à gaz à double circuit

Le circuit de chauffage à deux tubes comprend:

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

De la chaudière au vase d'expansion, il y a un tuyau avec de l'eau chaude. Il est ensuite connecté à la ligne de distribution du circuit de chauffage. De plus, un tuyau de trop-plein est inséré dans le réservoir pour éliminer en temps opportun l'excès de liquide de refroidissement dans le système d'égout.

Tuyaux sortant du bas des échangeurs de chaleur combinés en une seule ligne de retour. Sur celui-ci, le liquide de refroidissement refroidi retourne à la chaudière. Le tuyau de retour est posé strictement parallèlement aux tuyaux supérieurs. Il doit traverser toutes les pièces où la conduite d'alimentation en eau chaude est posée.

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

Et ceux-ci vous permettent de chauffer la pièce uniformément et très rapidement et de maintenir des conditions de température différentes dans les pièces. De plus, l'exécution en double circuit permet d'organiser non seulement le chauffage de la maison, mais également l'alimentation en eau chaude.

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

Les systèmes fermés d'alimentation en chaleur à circulation forcée sont montés en deux versions - avec câblage horizontal et vertical.

La première méthode est mise en œuvre dans les maisons à un étage avec un long pipeline. Dans de telles situations, la connexion de radiateurs à eau au circuit de chauffage avec un câblage horizontal est la meilleure solution.

Dans la deuxième version du câblage, la colonne montante est située verticalement, ce qui vous permet d'utiliser le circuit même dans les immeubles de grande hauteur. Dans de tels systèmes, l'air ne s'accumule pas, car les bulles résultantes montent instantanément dans le sens vertical, directement dans le vase d'expansion.

Schéma de câblage inférieur et supérieur

Avec le câblage inférieur du système, le coffre est posé au sous-sol ou au sous-sol. De plus, l'installation de tuyaux sous le plancher est autorisée. Le liquide de refroidissement pénètre dans l'équipement de chauffage de bas en haut.

Le mélange gazeux est évacué par une ligne aérienne spéciale reliée aux colonnes montantes. En cas d'urgence imprévue, les colonnes montantes de retour et d'alimentation sont équipées de grues spéciales pour l'arrêt.

Pour mettre en œuvre le schéma avec la ligne de distribution supérieure, le vase d'expansion est monté au point le plus élevé de la canalisation. Au même endroit, effectuez le réseau de branchement.

Il est impossible de concevoir le câblage supérieur dans les maisons privées où il n'y a pas de grenier

Types de système de disposition horizontale à deux tuyaux

L'option de chauffage la plus courante pour un immeuble résidentiel d'un étage est un système d'alimentation en chaleur horizontal à deux tuyaux.

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

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

Selon le schéma des tés, les tuyaux sont reliés par des tés, les tuyaux sont posés autour du périmètre de la pièce et sont connectés en série aux appareils. Le liquide de refroidissement dans le système de périmètre circule d'une batterie à l'autre, se refroidissant un peu en cours de route.

Selon le mouvement du liquide de refroidissement chauffé et refroidi, les variantes de té sont divisées en versions passant et venant en sens inverse. Dans une conception sans issue, l'eau chaude et l'eau glacée se déplacent dans différentes directions. En passant, le liquide de refroidissement chauffé et usé s'écoule dans une direction.

Dans circuit collecteur De l'organe central du système, le collecteur, les tuyaux sont conduits à chacun des radiateurs, grâce auxquels le liquide de refroidissement pénètre dans tous les appareils en même temps.

Le principe de l'appareil ressemble aux rayons du soleil émanant du distributeur de flux de chaleur situé généralement au centre. Dans les types de câbles à faisceau, le liquide de refroidissement se déplace uniquement dans des directions différentes.

Règles de conception d'un système de chauffage

Un projet bien conçu vous permet de faire fonctionner le système de chauffage le plus efficace et multifonctionnel.

Il devrait fonctionner en douceur dans les conditions climatiques caractéristiques d'une localité particulière, où se trouve une maison à un étage, et être facile à utiliser.

Sur la base des résultats d'un audit énergétique, du calcul des économies et des coûts de chauffage annuels, la meilleure option pour un système de chauffage domestique est sélectionnée

La préparation d'un projet de qualité pour le chauffage d'une maison à un étage et le calcul exact des paramètres du système sont effectués selon un plan spécifique:

1. Dans un premier temps, il est nécessaire de formuler une tâche technique en tenant compte de 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 afin d'établir un schéma du circuit de chauffage.
3. La prochaine étape est le calcul du transfert de chaleur. Pour ce faire, vous devez effectuer des calculs et choisir le schéma de chauffage optimal qui répondra aux normes de construction de base et aux exigences individuelles des clients.
4. Une fois tous les calculs terminés, les dessins sont exécutés.
5. La dernière étape est la conception et la livraison du projet de système de chauffage fini au client.

La tâche principale de la conception est de calculer la zone correcte de l'équipement de chauffage, de sélectionner les diamètres de tuyaux appropriés. Et aussi pour déterminer les performances des appareils de pompage, pour calculer les lieux d'injection des vannes et des composants du système. Il est donc conseillé de confier le processus à des professionnels.

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

De quelles informations les maîtres ont-ils besoin?

Avant de commencer les travaux d'installation, vous devriez discuter avec les experts de toutes les nuances, montrer votre vision du système de chauffage.

Les maîtres doivent fournir:

• des informations complètes sur les matériaux dont le toit du bâtiment est fait, les plafonds au sol, les structures de fenêtres;
• plan d'une maison à un étage;
• dessins où les nœuds de plomberie sont marqués.

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

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Dans le schéma vidéo 3D, dispositif et installation d'un système de chauffage pour un agencement à tube unique dans une maison privée d'un étage:

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

Dans la vidéo, un projet de chauffage typique et le calcul des pertes de chaleur sont analysés en détail:

Les systèmes modernes d'alimentation 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 système de chauffage individuel.

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