Chauffage dans une maison individuelle avec des pompes de circulation

Aujourd’hui, il est rare de trouver un système de chauffage domestique basé sur le circuit gravitaire classique. Une pompe de circulation pour le chauffage est utilisée presque partout. Ce dispositif est utile et fonctionnel, mais il réduit les exigences globales en matière de précision de la conception du réseau de canalisations. Sans source de circulation sous pression, les systèmes de chauffage technologiquement avancés tels que le chauffage par le sol dans une maison individuelle ou un appartement ne sont pas possibles.

Conception et principe de fonctionnement de la pompe de circulation

La conception de la pompe de circulation est une mise en œuvre du circuit standard machine centrifuge. Les principaux éléments structurels comprennent :

• le boîtier de la pompe ;
• Rotor qui transmet la rotation de l’arbre du moteur à l’ensemble de la turbine
• La roue de la turbine, également appelée impulseur, est une lame inclinable ;
• des moyens d’étanchéité, d’isolation de l’eau ou du fluide caloporteur ;
• Circuit électrique de base, qui commute les modes de fonctionnement et surveille les paramètres du moteur.

Important! Une pompe à rotor noyé fonctionnant avec de l’air dans la tuyauterie entraînera une augmentation considérable de l’usure des pièces mobiles, une surchauffe, un grippage ou des dommages irréparables. La présence de particules abrasives dans le fluide caloporteur n’est pas recommandée. C’est pourquoi une pompe à eau à rotor noyé ne doit être installée que dans un système de chauffage fermé.

Pompes à fonctionnement à sec

Une pompe à rotor sec est conçue avec l’assemblage de la turbine est soigneusement isolé contre les fuites. Ce système présente un certain nombre d’avantages et d’inconvénients.

1. L’avantage des systèmes secs est un meilleur refroidissement – la plupart des composants n’entrent pas en contact avec le liquide de refroidissement chaud du système de chauffage.
2. Les pompes sèches sont plus bruyantes.
3. Le niveau général de fiabilité des pompes à rotor sec est inférieur en raison du nombre plus élevé de joints, de l’absence de lubrification permanente.

Mais le grand avantage des soufflantes à fonctionnement à sec est qu’elles ne craignent pas l’encrassement. Ils sont également moins affectés par les boues abrasives présentes dans l’eau – seule la turbine, dont le MTBF est beaucoup plus long que celui du rotor et de ses paliers lisses, en souffre. C’est pourquoi ces soufflantes valent la peine d’être choisies si vous construisez un système de chauffage ouvert avec une pompe de circulation.

Une solution plus avancée sur le plan technologique, mais nettement plus coûteuse, est le contrôle de fréquence. Ce type de pompe ne commute pas par paliers, mais régule la vitesse en permanence. Cela permet un réglage très fin du fonctionnement du circuit de chauffage.

Utilisation de pompes de circulation pour le chauffage domestique

Puisque nous avons déjà mentionné ci-dessus certaines particularités de fonctionnement des pompes de circulation d’eau dans les différents systèmes de chauffage, il est nécessaire de détailler les principales caractéristiques de leur organisation. Il convient de noter que dans les deux cas, le ventilateur est placé sur le tuyau de retour, si le chauffage domestique implique le levage du liquide au premier étage – il est installé une autre instance du ventilateur.

Système fermé

La caractéristique la plus importante d’un système de chauffage fermé est la suivante étanchéité. Ici :

• Le fluide chauffant n’est jamais en contact avec l’air ambiant ;
• À l’intérieur du système de tuyauterie étanche, la pression est supérieure à la pression atmosphérique ;
• Le vase d’expansion est construit selon le schéma de l’hydrocompensateur, avec une membrane et une zone d’air qui crée une pression de retour et compense l’expansion du liquide de refroidissement lorsqu’il est chauffé.

Note! Avec un circuit fermé, le vase d’expansion peut être fabriqué de vos propres mains. Sa capacité est calculée à l’aide de formules simples, en fonction du volume total d’eau du système.

Les avantages d’un système de chauffage fermé sont nombreux. Il s’agit notamment de la capacité de dessaler le fluide caloporteur pour éviter la formation de sédiments et de tartre sur l’échangeur de chaleur de la chaudière, d’ajouter de l’antigel pour éviter le gel et de la capacité d’utiliser une large gamme de compositions et de substances pour le transfert de chaleur, de la solution eau-alcool à l’huile pour machines.

Voici le schéma d’un système de chauffage fermé avec une pompe monotube et bi-tube :

En installant les noix de Maevsky les radiateurs ont une meilleure régulation du circuit, pas besoin d’un système de purge séparé et pas de fusibles devant la pompe de circulation.

Important! Le système fermé de chauffage, construit sans pente de tuyaux, en respectant le niveau des lignes principales de mouvement du caloporteur, ne fonctionne pas sans la pompe de circulation. Il ne fonctionne pas non plus en cas de panne de courant.

Système de chauffage ouvert

Les caractéristiques extérieures du système ouvert sont similaires à celles du système fermé : mêmes tuyauteries, radiateurs de chauffage, vase d’expansion… Mais il existe des différences fondamentales dans les mécanismes du travail.

1. La principale force motrice du fluide de transfert de chaleur est gravitationnel. L’eau chauffée monte dans le tuyau de dispersion et il est recommandé de le faire aussi long que possible pour augmenter la circulation.
2. Les tuyaux d’alimentation et de retour sont situés à une inclinaison.
3. Vase d’expansion – ouvert à tous. C’est ainsi que le fluide caloporteur entre en contact avec l’air.
4. la pression à l’intérieur du système de chauffage ouvert est égale à la pression atmosphérique.
5. Une pompe de circulation installée sur le retour sert de surpresseur de circulation. Sa tâche consiste également à compenser les inconvénients du système de tuyauterie : résistance hydraulique excessive due à un nombre excessif de joints et de coudes, mauvais angles d’inclinaison, etc.

Un système de chauffage ouvert nécessite un entretien, notamment l’appoint constant du fluide chauffant pour compenser l’évaporation du réservoir ouvert. Il existe également un processus de corrosion persistant dans le réseau de tuyauterie et les radiateurs, ce qui entraîne une saturation de l’eau en particules abrasives, et il est recommandé d’installer Pompe de circulation sèche.

Le schéma d’un système de chauffage ouvert est le suivant

En cas de panne de courant, il suffit d’ouvrir le robinet de la boucle de dérivation pour que le système continue à fonctionner selon le schéma gravitationnel de circulation. Cette unité facilite également le démarrage initial du chauffage.

Système de chauffage par le sol

Le calcul correct de la pompe de circulation dans un système de chauffage par le sol et la sélection d’un modèle fiable sont la garantie d’un fonctionnement stable du système. Sans une alimentation en eau forcée, une telle structure ne peut tout simplement pas fonctionner. Le principe de l’installation d’une pompe suivants :

• Tout d’abord, l’eau chaude de la chaudière est pompée dans l’entrée et mélangée à l’eau de retour du chauffage par le sol via une unité de mélange ;
• le collecteur d’alimentation du chauffage au sol est relié à la sortie de la pompe.

Une unité de distribution et de régulation du chauffage au sol se présente comme suit :

Exemple de calcul pour une pompe de circulation

Il existe également Procédure de calcul simplifiée. Les hypothèses suivantes sont utilisées dans le calcul :

• un mètre de tuyau droit crée une résistance de 100 à 150 Pa par mètre, selon le matériau ;
• l’utilisation de raccords augmente la résistance du réseau de 30% ;
• avec les mélangeurs à trois voies, il faut ajouter 20% de la résistance directe au résultat final.

La procédure de calcul est la suivante : on mesure d’abord la longueur totale des tuyaux. En la multipliant par la résistance normalisée, on obtient le résultat de base. Ensuite, on y ajoute les pertes. C’est-à-dire en ajoutant des pourcentages pour les raccords, les mélangeurs, les coudes… Si le réseau est basé sur un système monotube et que les radiateurs utilisent des détendeurs thermostatiques, 70 % de la valeur de la résistance de base est ajoutée au résultat final.

On part généralement du principe que les valeurs cibles obtenues pour la pompe de circulation décrivent un maximum technique. Et en pratique, il est possible de prendre un appareil avec des valeurs sous-estimées. Cependant, un calcul simplifié signifie un grand écart dans les résultats finaux. De nombreux facteurs ne sont pas pris en compte.

Le conseil est donc très simple : achetez une pompe de circulation avec un régulateur de vitesse. Il permet un paramétrage empirique si l’unité fonctionne en continu.

Autres paramètres pour la sélection d’une pompe

En plus des paramètres clés, un certain nombre d’autres caractéristiques importantes doivent être prises en compte lors du choix d’un modèle.

température de fonctionnement

La documentation fournie avec la pompe précise la température à laquelle le fluide chauffant peut être manipulé. La plupart des fabricants, surtout dans le segment économique, cette valeur est surestimée. Ainsi, si l’on déclare 90% sur un appareil peu coûteux, en pratique, il peut fonctionner en toute sécurité avec un liquide de refroidissement de 70-80 degrés Celsius.

La condition essentielle est de faire correspondre les paramètres de l’appareil de chauffage et du réseau de chauffage dans son ensemble. Dans les systèmes de chauffage par le sol, la température de l’eau est plutôt basse. Les mêmes que dans plusieurs autres régimes. Mais lors de l’utilisation d’une chaudière, il est nécessaire soit d’acheter une pompe assez coûteuse, soit de réguler la température de l’eau à l’entrée d’un réseau de tuyaux.

Les circulateurs qualitatifs et fiables ont des paramètres admissibles du corps de travail de 110-130 degrés. Le coût de ces solutions est élevé. Mais ce sont les utilisateurs qui se plaignent le moins de leur fiabilité.

Pression de travail

Dans les maisons à un ou deux étages, la pression dans le réseau de chauffage est normalement inférieure à 2 atm. Très rarement 3 à 4 bars. La bonne pompe peut faire face à sa tâche en fonction de sa valeur de charge. Toutefois, si vous devez choisir une pompe de circulation bon marché, vous devez prêter une attention particulière à sa pression de fonctionnement.

Systèmes de sécurité

Le disjoncteur de sécurité est une option « obligatoire » pour la pompe de circulation. Il prolonge considérablement la durée de vie de l’appareil ou empêche l’apparition de situations d’urgence. Deux types de protection sont aujourd’hui courants.

1. Protection contre la surchauffe. Le thermocouple, qui surveille la température du moteur, arrête automatiquement la pompe en cas de surchauffe.
2. Contre la marche à sec. Particulièrement important dans les modèles à rotor humide. Il empêche le moteur de surchauffer.

En plus de prendre soin du moteur, la protection contre le fonctionnement à sec joue également un rôle. Il arrête la pompe et empêche ainsi la roue et les joints de se détacher. Évite les blocages et les dommages.

Nombre de vitesses

Pour un calcul correct, le nombre de vitesses de la pompe de circulation n’a pas d’importance. Mais si vous voulez optimiser l’efficacité, réduire le bruit et économiser l’énergie, la version 3 modes est le bon choix. Il s’agit d’une variante abordable à usage domestique.

Pompe de circulation ndfos ALPHA2 32-40, 3 vitesses

Les pompes plus complexes peuvent avoir un plus grand nombre de vitesses ou être contrôlées électroniquement par un signal externe, ce qui garantit une sortie régulière et un débit entièrement contrôlé.

Conception de la construction

La conception fait référence aux dimensions des raccords, aux dimensions et au matériau de l’enveloppe. En ce qui concerne ce dernier, la situation est simple. Boîtiers en fonte robuste, durable, favorise une meilleure dissipation de la chaleur du moteur. Peu coûteux plastique sont pratiques et conviennent aux pompes devant être installées dans des endroits où elles ne sont pas exposées à des fluctuations de température ou à des dommages mécaniques.

Soupapes doit idéalement être adapté au réseau. Cela signifie que pour un tuyau en plastique de 25 mm, on choisit une pompe ayant les mêmes spécifications. Des diamètres de douille plus importants sont autorisés. La pompe peut être raccordée à l’aide d’adaptateurs de différents types. Les diamètres inférieurs ne sont pas autorisés.

les dimensions des pompes sont normalisées

Dimensions les dimensions de la pompe standard sont normalisées. Il y a 180 mm entre les points de connexion des connecteurs. Toutes les dérivations et pièces de raccordement disponibles dans le commerce sont conçues pour cette taille. Il existe des versions plus petites, pour les installations intérieures ou lorsque l’espace est limité. Longueur 130 mm.

Étiquetage des pompes

Toutes les données dont l’utilisateur a besoin sont fournies marquage sur le front. Les chiffres de la pompe de circulation signifient

• le type d’unité (le plus souvent UP – circulating) ;
• type de réglage de la vitesse (non indiqué – vitesse unique, S – changement d’échelon, E – réglage de la fréquence d’échelon)
• Diamètre du tube (donné en millimètres, indique la dimension interne du tube) ;
• tête en décimètres ou en mètres (cela peut varier d’un fabricant à l’autre) ;
• dimension d’installation.

La plaque d’identification de la pompe informe également sur les types de connexion des tuyaux d’entrée et de sortie. Le schéma complet de codage et d’ordre des mots est le suivant

Les fabricants responsables suivent toujours des règles d’étiquetage standardisées. Certaines entreprises peuvent toutefois omettre certaines données, par exemple les dimensions de montage. et la taille de l’entrée et de la sortie d’air sont déterminées par le débit maximal d’air à la buse.

Il est intéressant de choisir une pompe uniquement des marques de confiance. Des appareils fiables sont également disponibles dans une gamme de prix moyenne. Et si vous avez besoin de la plus haute qualité et que vous avez la possibilité de payer une fois et demie ou deux fois plus cher, vous devriez prêter attention aux produits des marques NDOFS et WILO.

Conclusion

Toute pompe de circulation peut être achetée sur le marché aujourd’hui. La clé pour l’utilisateur est de calculer la performance correcte du ventilateur. Si vous n’achetez pas les produits manifestement inutiles de l’industrie chinoise des garages, le système de chauffage équipé d’une pompe de qualité fonctionnera longtemps, sans problème et de manière stable.