Fonctionnement d’un système de chauffage à deux tuyaux

Pour conserver une maison confortable et économe en énergie, il faut comprendre le fonctionnement de votre système de chauffage. Le système de chauffage à deux tuyaux est un type de système de chauffage très répandu dans de nombreuses maisons. Dans cet article, nous examinerons plus en détail comment un système de chauffage à deux tuyaux fonctionne et distribue efficacement la chaleur dans toute la maison.

Un système de chauffage à deux tuyaux est un type de système de chauffage hydronique qui utilise de l'eau chaude pour distribuer la chaleur dans un bâtiment. Contrairement à un système monotube, qui utilise un seul tuyau pour alimenter les radiateurs en eau chaude et renvoyer l'eau froide à la chaudière, un système bitube utilise des tuyaux séparés pour l'alimentation et le retour. Cette conception permet un contrôle plus précis du débit d'eau chaude et fournit un chauffage plus homogène dans tout le bâtiment.

La chaudière d'un système de chauffage à deux tuyaux, qui porte la température de l'eau à un point donné, est son élément central. L'eau est pompée via le tuyau d'alimentation vers les radiateurs et autres émetteurs de chaleur situés dans tout le bâtiment, une fois qu'elle a atteint la température appropriée. Réchauffant les pièces, le mouvement de l'eau chaude dans les radiateurs libère de la chaleur dans l'espace environnant.

Une fois que l'eau a traversé les radiateurs, elle retourne à la chaudière par le tuyau de retour, où elle est réchauffée et recirculée dans le système. Ce cycle continu garantit que le bâtiment reste constamment chaud et confortable, même pendant les jours les plus froids.

Outre la fiabilité de sa production de chaleur, un système de chauffage bitube présente de nombreux autres avantages. La température de chaque pièce ou zone du bâtiment peut être contrôlée car chaque radiateur possède ses propres tuyaux d'alimentation et de retour. Vous pouvez désormais modifier la température dans différentes parties de votre maison en fonction de vos besoins, ce qui vous donne plus de souplesse et vous permet de réaliser des économies d'énergie.

Composant	Fonction
Chaudière	Chauffe l'eau à une température déterminée.
Tuyaux	Acheminement de l'eau chaude de la chaudière vers les radiateurs.
Radiateurs	Transférer la chaleur de l'eau chaude à la pièce.
Thermostat	Contrôle la chaudière pour maintenir la température souhaitée.
Tuyaux de retour	Ramène l'eau refroidie à la chaudière.

Informations générales sur le système de chauffage bitube

Les radiateurs et la chaudière sont reliés par un ou plusieurs circuits fermés dans tout système de chauffage utilisant un liquide caloporteur.

Le terme "câblage à deux tuyaux" Le terme "radiateur" désigne l'alimentation en liquide de refroidissement chaud le long d'une branche du circuit et son retour dans l'autre branche.

1. L'organisation du mouvement du fluide caloporteur est dupliquée et forcée.
2. Le système est ouvert ou fermé, horizontal ou vertical.
3. Câblage des tuyaux – rayonnement, cul-de-sac, anneau.

Vous pouvez obtenir un respect optimal des conditions de fonctionnement en combinant les propriétés.

Avantages et inconvénients

Les qualités opérationnelles et les caractéristiques techniques doivent être prises en compte lors de l'évaluation des avantages et des inconvénients du système à deux tuyaux.

Avantages	Défauts
Température identique du liquide de refroidissement dans tous les radiateurs	Augmentation de la consommation des tuyaux – il faut effectuer 2 branchements vers le radiateur, ce qui entraîne et supprime
Réglage du transfert de chaleur de chaque batterie	Grand diamètre de la colonne montante et de l'anneau vers les premiers radiateurs du circuit
Faible résistance hydraulique
La performance de l'ensemble du système en cas de panne d'un ou plusieurs radiateurs
Utilisation dans les bâtiments à grand nombre d'étages
La flexibilité des options de l'eye-liner – dans le sol, dans les murs, le long des murs, sous le plafond et derrière le faux point

Les inconvénients énumérés dans le tableau sont partagés par les deux réseaux de canalisations. Toutes les options de câblage peuvent toutefois présenter des inconvénients inhérents qui limitent leur utilité ; c'est un aspect que nous continuerons à prendre en compte.

Décrire les schémas et le fonctionnement d'un système de chauffage monotube.

Systèmes de chauffage à deux tuyaux ouverts et fermés

Il existe trois méthodes pour faire circuler le liquide de refroidissement :

• auto-liaison (gravitationnelle) ;
• L'utilisation d'une pompe est obligatoire ;
• combinés.

En outre, les systèmes sont divisés en catégories fermées et ouvertes. Cet indicateur décrit l'interaction entre l'atmosphère et le liquide de refroidissement.

Tous les liquides de refroidissement augmentent de volume lorsqu'ils sont chauffés. Comme il est bien connu que le liquide ne se prête pas vraiment à la compression, un réservoir d'expansion – un dispositif séparé – est nécessaire pour contenir le "surplus"."

Type ouvert

Dans les systèmes ouverts, le tuyau relie le réservoir à l'atmosphère et est placé au point le plus haut.

Le système ouvert présente l'avantage d'être simple et de nécessiter peu de dispositifs supplémentaires. Un vase d'expansion peut être fabriqué dans n'importe quel métal.

Le réservoir est rempli d'eau au fur et à mesure des besoins. Pour ce faire :

• Installer les robinets et raccorder le système à l'alimentation en eau ;
• ajouter le liquide de refroidissement par la trappe d'ouverture.

A noter! Les antigels ne peuvent pas être ajoutés à un système ouvert car les gaz évaporés peuvent être toxiques.

Type fermé

Un vase d'expansion scellé contenant une membrane à ballonnet ou un diaphragme élastique est utilisé dans les systèmes fermés. Le dispositif est divisé en deux parties par la membrane. Une chambre reçoit une augmentation de pression de 1.2-1.L'un est relié à la chaudière, l'autre à la tuyauterie du système de chauffage et l'autre à la tuyauterie du système de chauffage ; 5 atm.

L'excédent de liquide de refroidissement remplit le réservoir en se réchauffant et en se dilatant. La membrane pousse le liquide de refroidissement dans le système lorsque la température du fluide baisse. Vous pouvez maintenir la pression nécessaire à la chaudière en pré-injectant de l'air dans le réservoir d'air. L'automatisation de la chaudière coupe le courant lorsque la pression tombe en dessous de 1 %.2 atm.

Les glycols ou les antigels peuvent être utilisés dans des constructions étanches.

Les réseaux fermés facilitent le contrôle des performances de l'ensemble de la structure, car le réservoir est situé à proximité de la chaudière.

Régimes d'autocontrôle

Les principes de la gravité et de l'autocontrôle fonctionnent grâce à ces lois. À 50 °C et à la pression atmosphérique normale, la densité de l'eau est respectivement de 988 kg/m^3 et 968 kg/m^3.

Le liquide de refroidissement qui a refroidi dans les radiateurs se déplace vers le bas et retourne à la chaudière selon le principe du "retour" la chaleur est transmise par l'eau chaude (plus légère) qui monte dans les tuyaux du circuit de chauffage. La pompe de circulation ne sert à rien.

Avantages des installations de self-stockage :

• Rares sont les cas de félonisation – la faible vitesse du liquide de refroidissement comprime lentement l'air dans le vase d'expansion ;
• une longue durée de vie grâce à l'absence de pompe de circulation et de vase d'expansion à membrane dont les ressources sont limitées ;
• utilisation d'un liquide de refroidissement bon marché (eau) – en cas de fuite, il n'est pas nécessaire d'acheter de l'antigel ;
• Autorégulation – lorsque la température de l'air diminue dans le bâtiment, l'eau du système est refroidie plus rapidement, ce qui accroît la vitesse de circulation et augmente la température dans les pièces.

L'autosuffisance en électricité nous permet d'installer des chaudières à combustible solide, qui ne bouilliront pas et n'exploseront pas lorsque la pompe de circulation est arrêtée, et de faire fonctionner le système dans les maisons d'été où l'électricité est souvent coupée.

Les systèmes à déclenchement automatique présentent plusieurs inconvénients.

• une faible perte de charge impose l'utilisation de gros diamètres (jusqu'à 75-100 mm) dans les colonnes montantes et jusqu'à 50 mm dans les branches de présentation ;
• La longueur maximale du circuit est de 30 m ;
• un long réchauffement après la mise en marche, causé par la lenteur du mouvement du liquide de refroidissement ;
• les canalisations sont inclinées par rapport à l'horizon et le vase d'expansion ne peut pas être sorti de la pièce chauffée, ce qui nuit à l'attractivité de l'intérieur ;
• Ne convient pas aux bâtiments de plus de 3 étages.

Les systèmes de stockage autonome sont donc la meilleure option :

• dans la zone où l'alimentation électrique est interrompue ;
• pour les locaux où l'aspect de la structure n'est pas important ;
• pour les maisons de campagne, pas plus de 7-9 mètres de haut ;
• pour les chaudières à combustible solide (charbon, bois de chauffage, briquettes), qui ne peuvent pas être arrêtées instantanément lors de la coupure de l'électricité.

L'installation d'un by-pass avec une pompe dans l'interstice d'un tuyau d'alimentation élimine certains inconvénients. Lorsque l'électricité est coupée, le liquide de refroidissement est dirigé vers un tuyau ouvert par le très et pompé dans le système à l'aide d'une pompe de circulation en mode normal.

Systèmes à circulation forcée

Une pompe doit être installée dans les systèmes à circulation forcée ; elle peut être enlevée ou installée en tant que partie intégrante de la chaudière. L'installation se fait dans un tuyau de retour, où le liquide de refroidissement est à température ambiante, avant la chaudière.

Le système bénéficie de la pompe de cette manière :

• Le chauffage des radiateurs se produit rapidement, car la vitesse du liquide de refroidissement augmente ;
• Les pompes puissantes permettent de créer de grands contours en longueur ;
• Tous les radiateurs ont approximativement la même température ;
• Dans les systèmes fermés, il est permis d'utiliser de l'antigel, qui ne gèle pas et n'endommage pas le système en cas d'arrêts prolongés ;
• les canalisations ne nécessitent pas de pentes ;
• Des tuyaux de plus petit diamètre sont utilisés, ce qui réduit les dépenses.

Inconvénients :

• les cas fréquents de feutrage dus à la vitesse de déplacement du liquide de refroidissement ;
• dépendance énergétique – il est nécessaire d'installer des alimentations électriques autonomes et puissantes ;
• Prix élevé des pompes puissantes et intracellulaires.

A noter! Dans les systèmes utilisant des chaudières à combustible solide, une source d'alimentation continue doit être fournie. La chaudière ne peut pas être arrêtée rapidement et, sans circulation, le liquide de refroidissement bout et surchauffe, provoquant l'explosion de l'échangeur de chaleur.

• grande surface dans la zone du bâtiment avec de longs contours de chauffage ;
• localité avec une alimentation électrique de haute qualité ou maison avec réservation d'électricité.

La circulation forcée est utilisée dans la majorité des systèmes contemporains à double circuit.

Un système de chauffage à deux tuyaux chauffe votre maison avec de l'eau chaude qui part de la chaudière par un tuyau et revient à la chaudière par un autre tuyau pour être réchauffée. Grâce à cette boucle permanente, votre maison sera toujours chaude. Tandis que le tuyau de retour renvoie l'eau refroidie à la chaudière pour qu'elle la réchauffe, l'eau chaude rayonne la chaleur dans les pièces pour créer une atmosphère confortable. Ce système fonctionne bien et efficacement pour garder votre maison chaude en hiver.

Types de tuyaux – câblage et systèmes de chauffage des bâtiments

L'emplacement des canalisations et des radiateurs définit les types de systèmes de chauffage.

Différencier les schémas à l'intérieur des schémas :

• horizontal ou vertical ;
• un câblage supérieur ou inférieur ;
• avec un flux direct et inversé du liquide de refroidissement ;
• tuyau tournant vers les radiateurs – cul-de-sac, rayonnement, anneau.

En fonction des conditions de fonctionnement, le choix est déterminé par les caractéristiques qualitatives de chaque type et de leurs combinaisons.

Câblage supérieur ou inférieur

Les systèmes à circulation forcée, à circulation gravitationnelle ou les deux types de circulation combinés peuvent être équipés d'un câblage supérieur. Le tuyau horizontal supérieur, qui distribue le liquide de refroidissement chaud le long des colonnes montantes, est alimenté par la colonne montante centrale. Le plafond de l'étage supérieur comporte des tuyaux en dessous.

Avantages	Défauts
La différence de pression permet d'utiliser un grand nombre de radiateurs	Une partie de la chaleur du tuyau est transmise dans la partie supérieure de la pièce, ce qui réduit l'efficacité
Convient à différents schémas de construction	Un câblage de grand diamètre est nécessaire, ce qui est plus coûteux
Faible résistance hydraulique	L'aspect n'est pas adapté à une partie des intérieurs
Possibilité d'installer un thermostat sur chaque radiateur ou chaque colonne montante	Le vase d'expansion doit parfois être retiré pour un grenier non chauffé et une isolation de haute qualité
La faible pression sur le réseau (jusqu'à 3-4 atm) convient à tous les types de radiateurs, y compris les radiateurs en aluminium	Pour l'installation du plancher chauffant, un équipement supplémentaire est nécessaire

Des pompes puissantes sont achetées pour pomper le liquide de refroidissement, dont le volume est augmenté par le diamètre des tuyaux et la longueur des contours.

Le tuyau d'alimentation et le retour sont situés sous le niveau des radiateurs dans les systèmes de câblage inférieurs.

Ces types de systèmes sont principalement utilisés dans les systèmes à circulation obligatoire.

Les avantages du câblage inférieur sont les suivants

• les canalisations peuvent être dissimulées dans le sol ou les murs ;
• Il n'est pas nécessaire de réaliser une colonne montante commune, ce qui permet d'organiser le chauffage du premier étage construit, puis du second et des suivants selon les besoins ;
• En installant les collecteurs, vous pouvez organiser le "plancher chauffant" Le système de chauffage.

Les utilisateurs citent parmi les inconvénients les importations fréquentes et les problèmes rencontrés par les installateurs lors de la configuration et de l'équilibrage initiaux.

Câblage vertical et horizontal

Les schémas horizontaux et verticaux diffèrent en fonction de la présence de la colonne montante principale.

Les bâtiments à plusieurs étages sont la principale application des types verticaux. L'espèce horizontale fonctionne bien avec des structures de toute hauteur à condition que la structure soit prise en compte et que la pompe soit choisie pour la puissance nécessaire.

Dans les systèmes de chauffage, les concepteurs et les installateurs peuvent identifier plusieurs schémas de base pour le câblage des tuyaux.

Circuit fatal La majorité des maisons de banlieue sont équipées de radiateurs de campagne, où le liquide de refroidissement se déplace dans la direction opposée, vers la maison. Les tuyaux d'alimentation et d'évacuation sont raccordés à chaque radiateur. La pompe est responsable de la circulation. Le principal avantage du système est que tous les liquides de refroidissement des radiateurs atteignent la même température, et les régulateurs vous permettent de maintenir le microclimat de chaque pièce au niveau idéal.

• un grand nombre de composés soudés et de raccords ;
• Un calcul hydraulique professionnel est nécessaire s'il y a plus de 3 radiateurs dans un circuit ;
• il y a souvent du bruit dû au déplacement du liquide de refroidissement.

Vous pouvez dissimuler les tuyaux sous le plancher ou dans la chape en utilisant la boucle de Tichelman ou le schéma avec le mouvement de passage du liquide de refroidissement dans le câblage horizontal inférieur. Les installateurs indiquent que le schéma de passage nécessite peu d'ajustements. La boucle de Tichelman nécessite des diamètres de tuyauterie plus importants, mais elle fonctionne parfaitement avec un grand nombre de radiateurs.

Le câblage par rayonnement est installé à l'aide de collecteurs placés à chaque étage de la structure.

Vous pouvez installer le "plancher chaud" Ce système permet d'alimenter chaque radiateur de manière indépendante. Un inconvénient important est le coût élevé de l'achat des tuyaux.

Quel type de câblage choisir

Les conditions de fonctionnement supposées déterminent le schéma de construction à utiliser :

1. Dans les bâtiments de plus de 2 étages, le chauffage est installé avec les colonnes montantes principales selon un schéma vertical.
2. Dans les régions où les coupures d'électricité sont fréquentes ou de longue durée, il est préférable d'utiliser des systèmes gravitationnels avec des chaudières qui dépendent de l'énergie.
3. Pour les objets de grande surface, des systèmes à circulation forcée sont installés, construits sur un type de câblage horizontal. Le schéma B le plus adapté est la boucle de Tichelman.
4. Pour des performances indépendantes, les utilisateurs inexpérimentés choisissent un câblage en cul-de-sac avec plusieurs épaulements.
5. Lors de la pose des tuyaux sur le sol, il est conseillé de s'attarder sur le schéma de rayonnement avec les collecteurs à chaque étage – en cas de rupture d'urgence du tuyau, vous pouvez éteindre un radiateur, ce qui retarde le coût de l'ouverture des étages.
6. Les petites maisons de campagne, les salles de bains et les buanderies sont équipées d'un système en cul-de-sac.

Une analyse au cas par cas est nécessaire, en tenant compte des avantages et des inconvénients des différents types de systèmes de chauffage.

Calcul hydraulique d'un système de chauffage à deux tuyaux

L'objectif du calcul hydraulique est de choisir une pompe de circulation suffisamment puissante en cas de besoin et de déterminer le diamètre minimum de la tuyauterie nécessaire lors de la conception.

Les étapes suivantes constituent l'ensemble de la séquence :

1. Calcul de la puissance requise des radiateurs et construction d'un circuit commun d'équilibre thermique.
2. Détermination du débit du fluide caloporteur dans chaque épaule du circuit.
3. Calcul du diamètre des canalisations.
4. Sélection de la performance nécessaire du produit.

Nous vous suggérons de prendre contact avec un organisme spécialisé afin que les calculs précis ne puissent être effectués que par des experts ayant une formation en génie thermique.

La majorité des maîtres qui souhaitent équiper leur petite maison de manière indépendante d'un système de chauffage ne peuvent estimer que 10 à 15 % de la réserve en fonction de facteurs tels que la puissance de la chaudière, la performance de la pompe, le diamètre des tuyaux et la puissance de la batterie.

Détermination de la puissance minimale requise

Vous pouvez utiliser le calculateur pour déterminer la puissance thermique précise des radiateurs et, par extension, de la chaudière.

Grâce à des matériaux de construction standard et à une isolation de haute qualité, il faut compter, dans le nord, 1 kW par 10 m^.5-2 kW de capacité thermique sont nécessaires pour chaque 10 m^, dans l'allée centrale, 1-1.5 kW, et au sud, 0.6-1 kW.

Après le calcul pour chaque pièce, tous les indicateurs sont placés. Un schéma reçoit l'application des données pour des calculs supplémentaires.

Le débit du liquide de refroidissement

Pour chaque épaule du circuit, la quantité de liquide de refroidissement nécessaire par unité de temps est calculée.

Utilisez la formule G = 860*Q/Δt pour y parvenir.

• G – le débit du réfrigérant kg/h ;
• Q – puissance thermique des radiateurs dans la zone calculée (kW) ;
• Δt – la différence de température du liquide de refroidissement à l'entrée et à la sortie du radiateur, généralement 20 environ.

Par exemple, une branche avec 3 kW de radiateurs au total et de l'eau comme liquide de refroidissement nécessitera 860 * 3/20 = 129 kg de consommation par heure.

Le résultat est transféré aux données sur l'eau à 60 °C (le paramètre le plus courant dans les maisons individuelles) pour des calculs supplémentaires.

Appliquer la formule suivante : GV = G /3600ρ.

• GV – consommation d'eau mesurée en l/s ;
• ρ – densité de l'eau à 60°C.

129/3600*0.983 = 0.035 l/s est le résultat.

La valeur qui résulte du calcul hydraulique des tuyaux doit ensuite être localisée dans les tableaux ; ces tableaux sont disponibles sur les sites web des fabricants de tuyaux.

Il y aura suffisamment de tuyaux d'un diamètre intérieur d'au moins 16 mm pour notre exemple.

Crucial! Polypropylène – les diamètres intérieurs et extérieurs des tuyaux en acier sont marqués.

Chaque circuit fait l'objet de calculs indépendants, qui sont ensuite représentés sur le diagramme. En pliant la consommation par zone, on obtient un indicateur général qui sera pris en compte lors du choix de la pompe de circulation et des colonnes montantes.

En hiver, un système de chauffage à deux tuyaux est un moyen fiable et efficace de chauffer votre maison. Ce système garantit une distribution uniforme de la chaleur dans toute la maison en utilisant deux tuyaux distincts, l'un pour l'entrée de l'eau chaude et l'autre pour la sortie de l'eau plus froide vers la chaudière.

La capacité d'un système à deux tuyaux à maintenir les différentes pièces de votre maison à une température constante est l'un de ses nombreux avantages. Un contrôle plus précis de la température est possible car chaque radiateur a ses propres tuyaux d'alimentation et de retour, ce qui permet de régler séparément la puissance calorifique.

Le système à deux tuyaux est également relativement simple à installer et à entretenir. Vous pouvez vous assurer que votre système de chauffage fonctionne efficacement, en gardant votre maison confortable et en économisant de l'argent sur les factures d'énergie, grâce à une bonne isolation et à un entretien de routine.

En résumé, un système de chauffage à deux tuyaux est un moyen pratique de maintenir une maison chaude et confortable. Il s'agit d'une option fantastique pour les propriétaires qui souhaitent améliorer l'isolation et le chauffage de leur maison, en raison de sa conception efficace et de sa capacité à fournir une chaleur constante.