Points d’article
- Quelle est l’essence de l’équilibrage
- Caractéristiques du travail avec différents types de câblage
- Modélisation informatique
- La voie empirique
- Débogage en mode automatique
Les systèmes de chauffage de presque toutes les configurations nécessitent un équilibrage, la seule exception est le câblage le long de la boucle Tichelman. Nous examinerons trois façons possibles d’équilibrer, parler des avantages, des inconvénients et de la pertinence de chacune des méthodes, et donner des recommandations pratiques..
Quelle est l’essence de l’équilibrage
Les systèmes de chauffage hydrauliques sont considérés comme les plus complexes. Leur travail efficace n’est possible qu’avec une compréhension approfondie des processus physiques cachés de l’observation visuelle. Le fonctionnement conjoint de tous les appareils doit assurer l’absorption de la quantité maximale de chaleur par le caloporteur et sa répartition uniforme sur tous les appareils de chauffage de chaque circuit.
Le mode de fonctionnement de chaque système hydraulique est basé sur la relation de deux valeurs inversement proportionnelles: la résistance hydraulique et la capacité de débit. Ce sont eux qui déterminent le débit du liquide de refroidissement dans chaque noeud et partie du système, et donc la quantité d’énergie thermique fournie aux radiateurs. Dans le cas général, le calcul du débit pour chaque radiateur individuel reflète un degré élevé d’inégalité: plus le dispositif de chauffage est éloigné de l’unité de chauffage, plus l’influence de la résistance hydrodynamique des tuyaux et des branches est élevée, respectivement, le liquide de refroidissement circule à une vitesse inférieure.
La tâche de l’équilibrage du système de chauffage est de s’assurer que le débit dans chaque partie du système aura approximativement la même intensité même avec des changements temporaires des modes de fonctionnement. Un équilibrage soigné permet d’atteindre un état dans lequel le réglage individuel des têtes thermostatiques n’affecte pas de manière significative les autres éléments du système. Dans le même temps, la possibilité même d’équilibrage doit être fournie même au stade de la conception et de l’installation, car pour configurer le système, des équipements spéciaux et des données techniques pour l’équipement de la chaufferie sont nécessaires. En particulier, il est obligatoire d’installer des vannes d’arrêt sur chaque radiateur, chez les gens ordinaires appelés chokes.
Caractéristiques du travail avec différents types de câblage
Les systèmes de chauffage monotube se prêtent le plus facilement au contrôle d’équilibrage. Cela est dû au fait que le débit total à travers le radiateur et la dérivation de raccordement est toujours le même et ne dépend pas du débit des raccords installés. Par conséquent, dans des systèmes comme « Leningradka », le travail n’est pas tant d’équilibrer le débit, mais d’équation de la quantité de chaleur dégagée par le liquide de refroidissement dans les radiateurs. En termes simples, l’objectif principal de l’équilibrage dans ce cas est de garantir que l’eau s’écoule vers le radiateur le plus éloigné à une température suffisamment élevée..
Dans les systèmes sans issue à deux tuyaux, un principe légèrement différent s’applique. Chaque radiateur du système est une sorte de shunt dont la résistance hydraulique est inférieure à celle du reste du groupe situé plus loin dans le sens de l’écoulement. Pour cette raison, une partie importante du liquide de refroidissement s’écoule à travers le shunt vers l’unité de chauffage, tandis que la circulation plus loin à travers le système a une intensité beaucoup plus faible. Dans de tels systèmes de chauffage, il est nécessaire de travailler précisément à l’égalisation du débit dans chaque radiateur en modifiant le débit des raccords.
Les systèmes de chauffage associés à deux tubes ne nécessitent aucun équilibrage, mais en même temps, ils ont une consommation de matière relativement élevée. C’est la beauté de la boucle Tichelmann: le chemin emprunté par le liquide de refroidissement dans le circuit de chaque radiateur est à peu près le même, grâce à quoi l’équivalence du débit en chaque point du système est automatiquement maintenue. La situation est similaire avec les systèmes de chauffage radiant et le chauffage par le sol à eau: le débit est aligné sur un collecteur commun à l’aide de débitmètres à flotteur.
Modélisation informatique
La méthode d’ajustement la plus constructive et la plus correcte consiste à construire un modèle de conception du système de chauffage hydraulique. Cela peut être fait avec des logiciels tels que Danfoss CO et Valtec.PRG, ou avec des produits payants tels que AutoSnab 3D. Il ne faut pas avoir peur des logiciels payants: comme vous le verrez plus tard, son coût ne peut être comparé au coût des dispositifs d’équilibrage automatiques spéciaux, tandis que la conception calculée du système hydraulique fournira une image complète du système, de ses modes de fonctionnement et des processus physiques se produisant à chaque point.
L’équilibrage à l’aide de calculs logiciels est effectué en construisant une copie virtuelle exacte du système de chauffage. Dans différents environnements de travail, le mécanisme de modélisation procède avec quelques différences, cependant, tous les programmes de ce type ont une interface conviviale et conviviale. Il est très important que la construction soit réalisée avec une grande précision: avec une indication de chaque ferrure, élément de renforcement, spires et branches présentes dans le système réel. Voici ce dont vous avez besoin pour les données initiales:
- données du passeport de la chaudière: puissance, efficacité, programme pression-débit, pression de service.
- informations sur la pompe de circulation: débit et hauteur;
- type de liquide de refroidissement;
- matériau et alésage nominal des tuyaux, température de leur environnement;
- informations techniques sur toutes les vannes d’arrêt et de contrôle, coefficients de résistance locale (LRR) de chaque élément;
- les données de passeport pour les vannes d’arrêt, la dépendance de leur capacité à la perte de charge et le degré d’ouverture.
Après avoir construit une maquette du système, tout le travail est réduit à assurer l’égalité du débit du liquide de refroidissement sur chaque radiateur. Pour ce faire, sous-estimez artificiellement le débit des vannes d’arrêt sur ces radiateurs et circuits où il y a une augmentation significative du débit par rapport au reste. Lorsque l’équilibrage virtuel est terminé, les Kv sont écrits pour chaque radiateur – les coefficients de bande passante. À l’aide d’un tableau ou d’un graphique du passeport de la valve, le nombre de tours requis de la tige de commande est déterminé, après quoi ces données sont utilisées pour équilibrer le système réel dans la nature.
La voie empirique
Bien entendu, il est possible d’ajuster le système de chauffage avec jusqu’à dix radiateurs sans calcul préalable. Cependant, cette méthode prend beaucoup de temps et de temps. Entre autres, avec un tel équilibrage, il n’est pas possible de prévoir une modification du débit lors du fonctionnement des têtes thermostatiques, ce qui réduit considérablement la précision de l’équilibrage..
L’algorithme d’équilibrage manuel est simple, vous devez d’abord éteindre absolument tous les radiateurs du système. Ceci est fait afin de correspondre au plus près à la température du liquide de refroidissement à l’entrée et à la sortie de l’unité de chauffage. L’ensemble de ce processus prend environ une heure, alors qu’il est nécessaire de régler la pompe de circulation à la vitesse maximale et de s’assurer qu’il n’y a pas de sas d’air dans le système..
L’étape suivante consiste à ouvrir complètement la vanne d’arrêt sur le radiateur le plus éloigné (souvent cette vanne n’est pas du tout installée sur le dernier radiateur). Après 10-15 minutes, la température de chauffage du radiateur extrême est mesurée, elle sera utilisée comme référence lors d’un équilibrage ultérieur.
Ensuite, vous devez ouvrir la vanne d’arrêt sur l’avant-dernier radiateur. Le degré d’ouverture doit être tel que le chauffage se produise jusqu’à la température de référence et en même temps la température de chauffage sur le dernier radiateur ne diminue pas. Le bord est très fin, et le travail est grandement compliqué par l’inertie des radiateurs: après chaque changement de position de la tige de valve, attendez au moins 15 minutes sur un radiateur en aluminium, et environ 30 à 40 minutes sur un radiateur en fonte. C’est tout l’intérêt de l’équilibrage manuel: en passant du radiateur le plus éloigné au tout premier de la chaîne, il faut réduire le débit, en s’assurant que la même température est maintenue sur chaque appareil de chauffage. Le réglage doit être effectué très finement et avec précision, car une forte augmentation du débit au milieu du circuit entraînera une baisse de température dans sa partie éloignée, il faudra donc encore 15 à 20 minutes pour ramener le système à son état d’origine.
Débogage en mode automatique
Il existe une sorte de juste milieu entre les deux méthodes décrites ci-dessus. Un équipement spécial pour l’équilibrage automatique des systèmes de chauffage hydrauliques permet un réglage avec une très grande précision et dans un temps assez court. Pour le moment, la principale solution technique à ces fins est considérée comme la pompe «intelligente» Grundfos ALPHA 3, équipée d’un émetteur amovible, ainsi qu’une application propriétaire pour les appareils mobiles. Le prix moyen d’un ensemble d’équipement est d’environ 300 $.
Quelle est l’essence de l’entreprise? La pompe dispose d’un débitmètre intégré et peut communiquer avec un smartphone ou une tablette, où toutes les informations sont traitées. L’application fonctionne comme un guide: elle guide l’utilisateur pas à pas et indique les manipulations à effectuer sur les différentes parties du système de chauffage. Dans le même temps, des pièces individuelles avec un nombre spécifié d’appareils de chauffage sont enregistrées dans la base de données des applications, il est possible de sélectionner différents types de radiateurs, d’indiquer leur puissance, les normes de chauffage requises et d’autres données.
Le processus est extrêmement simple et démontre pleinement l’algorithme du programme. Après l’appairage avec le transmetteur et la préparation au fonctionnement, tous les radiateurs sont déconnectés du système, ceci est nécessaire pour mesurer le débit nul. Les vannes d’arrêt de chaque radiateur sont ensuite complètement ouvertes à tour de rôle. Dans le même temps, le débitmètre de la pompe note les changements de débit et détermine le débit maximum de chaque appareil de chauffage. Une fois que tous les radiateurs ont été saisis dans la base de données du programme, ils sont ajustés individuellement..
Le réglage de la vanne d’arrêt sur les radiateurs a lieu en temps réel. L’application a une indication sonore pour la capacité de travailler dans des endroits difficiles à atteindre. L’équilibrage nécessite un réglage fin de la tige d’arrêt à une position telle que le flux de courant dans le système soit égal à la valeur recommandée par le programme. À la fin des travaux avec chaque radiateur, l’application génère un rapport, qui comprend tous les appareils de chauffage du système et le débit du liquide de refroidissement qu’ils contiennent. Après l’équilibrage, la pompe ALPHA 3 peut être démontée et remplacée par une autre avec les mêmes paramètres de performance..
Comment puis-je équilibrer mon système de chauffage pour assurer une répartition uniforme de la chaleur dans ma maison ?