Conception de système de chauffage DIY dans une maison privée

Points d’article

• Objectifs de conception et données de base
• Calcul et placement des radiateurs
• Chaudière et sa tuyauterie
• Schémas de connexion
• Travailler avec d’autres types de systèmes

Pourquoi vaut-il la peine de prendre en charge le développement d’un système de chauffage dans votre propre maison? Premièrement, il est bénéfique d’un point de vue économique, et deuxièmement, un projet élaboré de sa propre main donnera une image complète du travail de chaque section du système, de ses forces et faiblesses..

Objectifs de conception et données de base

Avant de procéder à la conception du chauffage dans la maison, vous devez décrire clairement un certain nombre de tâches. En général, le projet doit donner une réponse détaillée aux questions de l’ordre suivant:

• quel type de système sera?
• quelle capacité de l’unité de chauffage sera suffisante pour compenser la perte de chaleur dans la maison?
• comment répartir la chaleur qu’elle génère dans les locaux?
• comment placer les radiateurs et les tuyaux de manière à ce qu’ils n’interfèrent pas avec la disposition des meubles et autres communications?
• comment dissoudre le système avec un investissement minimal de matériaux?
• comment garantir les réglages du système pour différentes conditions de température?
• comment rendre un système de chauffage sûr et facile à entretenir?

Naturellement, le développement du projet ne peut pas démarrer si rien n’est connu sur l’objet de conception. Tout d’abord, une documentation descriptive du bâtiment est nécessaire: plans d’étage, coupes dans différents plans de coupe, explication des locaux avec leur superficie et leur cubature.

La deuxième partie des données initiales concerne les propriétés thermiques du bâtiment. Il est nécessaire de clarifier le régime de température pour chaque pièce, de calculer la perte de chaleur de la valeur moyenne et des cinq jours les plus froids. Lors du calcul des fuites de chaleur à travers les structures d’enceinte, les fenêtres, les portes, la nature des sols et des pièces adjacentes doit être prise en compte – la méthode est décrite dans SNiP 23-02-2003 « Protection thermique des bâtiments ». Selon ces principes de calcul, il est nécessaire de déterminer à la fois les pertes de chaleur individuelles dans chaque pièce et leur part dans les pertes totales de la maison..

Calcul et placement des radiateurs

Après avoir déterminé la quantité de chaleur à investir dans chaque pièce, le type et le nombre d’appareils de chauffage sont sélectionnés. Le moyen le plus simple est avec les radiateurs électriques: leur puissance électrique est presque équivalente au thermique (le rendement est proche de l’unité). Avec un chauffage sur caloporteur liquide, tout est un peu plus compliqué..

La puissance calorifique des radiateurs à eau est définie comme la quantité de chaleur que le radiateur est capable de dissiper dans l’environnement. De nombreux facteurs affectent cette valeur: l’intensité de la convection de l’air, la longueur de la ligne, la température et le type de liquide de refroidissement, ainsi que son débit. Les fabricants de radiateurs n’indiquent que des valeurs approximatives, en moyenne de 100 à 250 W par section.

En principe, avec une perte de chaleur d’environ 8 kW / h dans la maison, il suffirait d’acheter 60 à 80 sections de radiateur et de les répartir uniformément dans toute la maison. L’approche n’est que partiellement correcte, vous devez prendre en compte d’autres points:

• il n’y a pas de point pratique dans les pièces chauffées qui ne sont pas en contact avec la rue, par conséquent, les radiateurs sont placés principalement sur des murs d’enceinte;
• la perte de chaleur dans une pièce peut dépasser celle des autres de 1,5 à 2 fois. La puissance thermique doit être divisée exactement proportionnellement à la perte de chaleur, et non au volume de la pièce;
• s’il est permis de maintenir 16-18 ° С dans le salon ou la cuisine, alors dans la chambre, il est nécessaire de garder 22 ° С et dans la pépinière – 21-24 ° С.

Chaque batterie nécessite une tuyauterie, de sorte que les sections sont installées dans les groupes les plus denses afin d’économiser les raccords de tuyauterie. D’autre part, l’espacement des radiateurs dans l’espace permet un chauffage plus uniforme et plus efficace – il faut trouver un compromis entre économie et efficacité. La façon la plus simple de calculer est de diviser le nombre de radiateurs d’une pièce par le nombre de fenêtres qu’elle contient. Mais un certain ensemble de sections ne rentre pas toujours sous le rebord de la fenêtre, par conséquent, il est possible d’installer un appareil de chauffage supplémentaire conformément au zonage fonctionnel – sur un lieu de repos, par exemple, ou à côté d’une table de travail.

Chaudière et sa tuyauterie

Pour toute unité de chauffage, deux paramètres sont d’une importance décisive. Le premier est la puissance maximale générée que l’appareil peut fournir lors de la combustion de carburant ou de la conversion d’électricité. Le deuxième indicateur est le facteur de conversion d’énergie, dont dépend la puissance calorifique réelle de l’appareil.

Dans les chaudières à gaz, les pertes peuvent atteindre 30%: en raison d’un brûleur mal réglé, la majeure partie de la chaleur s’échappe dans le tuyau et le tirage de la combustion aspire l’air chaud hors de la pièce, provoquant une poussée d’air extérieur froid. Les chaudières électriques dégagent toute leur puissance sous forme de rayonnement thermique avec de faibles pertes (jusqu’à 2–3%). La plus grande valeur énergétique est possédée par les systèmes géothermiques, qui, au lieu de pertes, fournissent un appendice allant jusqu’à 200% en raison de la chaleur à faible potentiel de la lithosphère..

En fin de compte, c’est la puissance réelle de la chaudière qui est importante – elle devrait couvrir la perte de chaleur de la maison avec une marge d’environ 15-25%. Le coefficient de fiabilité est nécessaire à la fois pour que l’équipement ne fonctionne pas pour l’usure, et en cas de situations d’urgence, lorsqu’il est nécessaire d’assurer un chauffage rapide de toute la maison.

Travailler avec des chaudières à gaz est la partie la plus difficile du projet. Il est nécessaire non seulement de sélectionner une unité de puissance appropriée, mais également d’organiser correctement l’élimination des produits de combustion. Pour régler la vitesse de tirage, il est recommandé d’installer des registres automatiques et des extracteurs de fumée. La chaleur restante peut être collectée par un économiseur connecté au circuit de retour, et il est préférable de prélever l’air de combustion non pas de la chaufferie, mais de la rue ou du sous-sol.

Le chauffage sur un échangeur de chaleur liquide a une autre nuance technique – une description du système hydraulique. Il est nécessaire d’établir un schéma d’acheminement des tuyaux niveau par niveau, de déterminer le déplacement total du système, de compenser la dilatation du liquide de refroidissement avec un vase d’expansion et de déterminer le débit de circulation approprié. De plus, en fonction de l’efficacité de chauffage requise dans différentes zones de l’habitation, des circuits séparés avec des intensités de circulation et des températures de liquide de refroidissement différentes peuvent être organisés.

Schémas de connexion

Il faut beaucoup de temps pour connecter des radiateurs dans chaque pièce de la maison. Il vaut mieux passer ce temps avec un crayon et du papier, et non avec les dommages associés aux matériaux et aux ressources en main-d’œuvre. La disposition des tuyaux et leurs connexions doivent être soigneusement pensées.

Différents types de connexions ont des différences dans la distribution de la puissance totale. Le schéma le plus classique est à deux tubes. Avec un débit de circulation correctement sélectionné, il assure un chauffage uniforme de chaque radiateur du système et permet un réglage individuel.

Un schéma de raccordement monotube est plutôt une manière de regrouper localement les radiateurs. Par exemple, trois radiateurs d’une pièce peuvent être connectés en série par un tuyau avec l’installation d’un thermostat commun et de vannes d’arrêt. Mais en général, une telle connexion est impossible..

1 – chaudière de chauffage; 2 – groupe de sécurité; 3 – radiateurs avec connexion diagonale; 4 – Grue Mayevsky; 5 – vase d’expansion de type membrane; 6 – vanne de vidange et de remplissage du système; 7 – pompe

Leningradka est un type distinct de système monotube dans lequel les radiateurs sont connectés via un robinet de court-circuit. Il permet la possibilité de régulation, mais pas aussi flexible qu’avec un système à deux tubes – lors du changement de régime thermique, vous devrez réajuster les régulateurs sur toute la longueur de l’aile.

Le choix du schéma de câblage est toujours effectué en tenant compte des particularités de la planification des locaux. Par exemple, à une grande distance de la chaufferie des locaux d’habitation, les radiateurs sont alimentés par un anneau Tichelman – un analogue d’un système à deux tuyaux qui organise bien le tronc et les canalisations de distribution. Le système de chauffage construit par une « étoile » avec l’utilisation d’un groupe de capteurs a la fonctionnalité maximale et la facilité de réglage. Cependant, cette option nécessite un investissement initial important..

Travailler avec d’autres types de systèmes

À l’ère des économies d’énergie, un tel concept de chauffage semble de plus en plus justifié: fournir une température minimale globale avec un système de chauffage central, puis chauffer localement dans les zones habitées le plus souvent par des résidents, par exemple des radiateurs infrarouges ou un système de chauffage de l’air..

Dans de tels cas, vous devez travailler avec des sources de chauffage radiant, et le principe de leur fonctionnement n’est pas toujours clair. Mais il convient de rappeler le calcul du bilan thermique, car l’image devient plus claire. Lors du calcul, essayez d’augmenter la température souhaitée à l’intérieur de la maison de quelques degrés et vous pourrez facilement déterminer le manque de puissance dans un tel régime thermique. Et connaissant les performances de l’appareil, il suffira de calculer simplement le temps pendant lequel il remplira la pièce de chaleur avec un manque de puissance thermique.

Comme nous l’avons dit, le chauffage électrique est plus efficace en termes d’efficacité, mais tous les types ne sont pas également utiles dans la pratique. La nature de la chaleur générée est également importante: le convecteur chauffe l’air et les objets à l’intérieur de la pièce en sont chauffés. Le chauffage IR, en revanche, chauffe directement les objets, l’écoulement de chaleur dans ce cas est moins prononcé.

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