Vase d’expansion pour système de chauffage domestique

Points d’article

• À quoi sert un vase d’expansion?
• Quels designs sont utilisés pour cela
• Choisir la meilleure option

Lors de la construction d’un système de chauffage liquide, vous serez sûrement confronté à la nécessité de choisir un vase d’expansion. De quoi il s’agit et quel est son rôle dans le système de chauffage de la maison, nous en discuterons dans cet article. Nous vous donnerons également un calcul avec lequel vous pourrez sélectionner le réservoir requis pour votre système..

Pour le chauffage, qui utilise un liquide comme caloporteur, sa capacité à se dilater avec les changements de température est essentielle. Dans un circuit fermé étanche, la dilatation thermique de l’eau peut multiplier la pression, ce qui menace de percer les tuyaux, les radiateurs et la panne d’autres éléments. Par conséquent, un vase d’expansion qui peut compenser la dilatation thermique ou réduire son effet à néant devient un élément structurel de chauffage obligatoire et intégral..

À quoi sert un vase d’expansion?

L’eau du circuit de chauffage change constamment de température. Dans la chaudière, il chauffe, dans les radiateurs, il dégage une partie de la chaleur. Cependant, la dilatation thermique n’affecte pas le volume total, qui fluctue autour d’une certaine valeur moyenne. Des changements de volume beaucoup plus importants se produisent lorsque les réglages de la chaudière sont modifiés, que la température cible change et, bien sûr, au moment du démarrage du système à l’automne et de l’arrêt au printemps..

Au moment du démarrage du chauffage dans la maison, le liquide de refroidissement chauffe d’environ 60 à 75 degrés et augmente considérablement son volume, tandis que le volume des tuyaux, de la chaudière et des radiateurs n’est pas modifié et que l’eau n’a nulle part où aller. Un vase d’expansion est juste nécessaire pour absorber l’excès d’eau dans son volume afin que lorsque la température diminue, retourne l’eau vers les tuyaux. Autrement dit, il compense le manque de volume du système.

Quels designs sont utilisés pour cela

Structurellement, le vase d’expansion est un réservoir volumétrique capable de recevoir le volume d’eau requis et, si nécessaire, de retourner.

Il existe deux options de mise en œuvre:

• ouvert;
• fermé ou à membrane.

Dans le premier cas, le système de chauffage dans lequel un tel réservoir est installé est dit ouvert. Le réservoir n’est pas étanche, il a une sortie vers l’environnement extérieur. À cet égard, il est installé au point le plus élevé du circuit de chauffage afin que le liquide sous l’influence de la gravité ne le remplisse pas et ne déborde pas sur le bord..

Au départ, lors du remplissage du système, de l’eau froide est versée à travers un réservoir ou un tuyau spécial près de la chaudière afin qu’elle remplisse tous les radiateurs, les tuyaux et la chaudière. Le réservoir lui-même n’est rempli qu’au tiers de son volume. Après le démarrage de la chaudière, l’eau se réchauffe et se dilate, le volume excédentaire pénètre dans le vase d’expansion. La tâche principale du choix correct du volume est de s’assurer qu’au chauffage maximal du liquide de refroidissement, le volume déplacé s’y intègre avec une marge.

Les principaux avantages d’un design ouvert:

• Facilité de mise en œuvre. Il peut s’agir d’un cube soudé en tôle ou de tout réservoir adapté à ses performances;
• la capacité de contrôler le niveau du liquide de refroidissement dans le système, de le compléter ou de le retirer au besoin. En cas de forte surchauffe du liquide de refroidissement, il n’y aura pas de risques ni de restrictions, l’eau se répandra simplement par-dessus le bord, ou plutôt dans un tuyau de vidange spécialement prévu;
• l’excès d’air et de gaz est évacué par le réservoir, ce qui peut créer une poche de gaz dans les radiateurs.

Désavantages:

• le réservoir lui-même est la principale raison de l’évaporation du liquide de refroidissement, il ne peut pas être fermé hermétiquement;
• l’installation au point le plus élevé n’est pas toujours disponible ou elle n’est tout simplement pas efficace.

Un vase d’expansion fermé et scellé peut être installé n’importe où dans le circuit de chauffage. Le plus souvent, ils choisissent une position proche de la pompe de circulation ou un flux de retour direct vers la chaudière, à travers lequel circule un liquide de refroidissement déjà refroidi.

Structurellement, il se présente sous la forme d’un récipient scellé de volume suffisant. À l’intérieur, il y a une membrane élastique en caoutchouc qui divise l’espace à l’intérieur du réservoir en deux chambres qui ne communiquent pas directement l’une avec l’autre.

Lorsqu’un volume d’eau en excès se forme dans les tuyaux, il entre dans le réservoir et commence à appuyer sur la membrane. La seconde chambre ne contient que de l’air qui, contrairement à l’eau, est susceptible d’être comprimé, en outre, plusieurs fois. Le volume d’eau en excès peut pénétrer entièrement dans le vase d’expansion et y rester jusqu’à ce que la température de l’eau dans le système redescende. Dès que cela se produit, la pression créée par l’air sur la membrane repousse l’eau, compensant le manque.

Avantages d’un réservoir à membrane:

• aspect esthétique;
• installé presque partout dans le système;
• ne nécessite aucun entretien, sauf pour le remplacement de la membrane, s’il est prévu dans les instructions;
• étanche et durable.

Désavantages:

• prix élevé;
• difficulté à choisir.

Choisir la meilleure option

Le choix principal concerne la conception du vase d’expansion. La version ouverte convient aux systèmes de chauffage à circulation naturelle, lorsqu’il est possible de placer le vase d’expansion dans le grenier et d’y accéder directement. Il s’agit d’une option simple et fiable, qui nécessite cependant plus d’attention pendant le fonctionnement..

Un vase d’expansion à membrane coûtera plus cher, mais il vous évitera un certain nombre de problèmes. Il n’est pas nécessaire de vérifier constamment le niveau de liquide, de faire le plein ou de s’inquiéter d’un débordement. Cependant, pour cela, il faut d’abord être extrêmement prudent dans son choix. Réservoir à membrane idéal pour le chauffage à circulation forcée.

Ensuite, il est important de déterminer le volume utile du réservoir, le volume minimum requis pour compenser la dilatation thermique de l’eau dans le système. Le calcul est effectué à l’aide de la formule:

• ?V = ?? tV₀

où? V est l’augmentation calculée du volume d’eau dans le système, V₀ – volume de tuyaux, radiateurs et chaudière ,? – coefficient de dilatation volumétrique de l’eau ou de l’antigel utilisé,? T – changement de la température de l’eau de la température initiale à la température maximale de fonctionnement V₀ – dans cette formule, détermine le volume de liquide de refroidissement dans le système à la température initiale. Une précision importante, car la valeur obtenue n’est qu’un volume utile. En plus des tuyaux, des radiateurs et de l’échangeur de chaleur de la chaudière, tous les autres éléments doivent être pris en compte, jusqu’à la pompe de circulation utilisée..

Pour un vase d’expansion ouvert, il suffit d’augmenter la valeur obtenue d’environ un tiers ou 40% pour obtenir le volume requis. Le stock vous permettra de prendre en compte le remplissage du réservoir lui-même dans un premier temps et le stock en cas de montée en température ou de formation de poches de gaz dans les radiateurs.

Pour une membrane, le calcul devient plus compliqué. Les pressions de service en chauffage sont prises en compte. Le réservoir est initialement réglé dans une chambre avec de l’air à une pression spécifique:

• ?V = ?? tV₀ / (1 – (1 + P_min) / (1 + P_max))

où P_min/ P_max – le rapport entre la pression initiale minimale en atmosphères requise dans la chambre à air du réservoir et la pression maximale possible pendant le fonctionnement. La valeur résultante est arrondie. Le réservoir peut être sélectionné parmi ceux disponibles sur le marché, mais le volume doit être supérieur au nombre calculé par la formule. Il est plus facile et plus fiable de s’arrêter à la valeur précédente et, connaissant à l’avance la pression de service dans le système, vérifiez les recommandations dans les instructions.

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