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Installation d'une pompe pour le chauffage: comment installer un équipement de pompage


La pompe de circulation augmente l'efficacité du système de chauffage autonome et permet une utilisation à 100% de tous les circuits de chauffage.

L'installation professionnelle de la pompe pour le chauffage garantit des performances élevées, réduit le bruit du travail et réduit les coûts de maintenance et de réparation.

Nomination d'une pompe à chaleur

Auparavant, les pompes à circulation étaient utilisées uniquement dans les systèmes de chauffage centralisés et, dans le secteur de la construction de logements privés, le mouvement naturel du liquide de refroidissement causé par les différences de température était la norme.

Maintenant, la circulation obligatoire s’applique partout grâce à l’apparition de modèles compacts et peu coûteux conçus pour desservir les réseaux de chauffage des petites maisons et des cottages.

En raison de l’augmentation de la vitesse de circulation du liquide de refroidissement dans la canalisation, l’énergie thermique est délivrée plus rapidement aux radiateurs et les pièces sont chauffées plus rapidement. La charge sur la chaudière a diminué, car l'eau a également été chauffée plus rapidement.

La nécessité d'installer des canalisations encombrantes et peu pratiques de gros diamètre a disparu, il est devenu plus facile de masquer les contours sous le revêtement de sol ou de s'enfouir dans les murs.

Le principal inconvénient des pompes pour systèmes de chauffage est leur dépendance à l'électricité. Si l'alimentation électrique est intermittente ou s'il existe un risque de panne totale de courant pendant un certain temps, il est nécessaire d'installer un générateur électrique de secours ou au moins un système de secours.

Les inconvénients restants concernent la conception et la fonctionnalité d'appareils de différents types. Par exemple, les unités monoblocs et les appareils à rotor sec sont plus bruyants et nécessitent un entretien constant. Une pompe à rotor humide exige de la qualité du liquide de refroidissement et limite la pression.

Critères de sélection de l'équipement approprié

Tous les efforts d’installation seront réduits à zéro si vous choisissez le mauvais équipement. Afin de ne pas vous tromper, il est nécessaire d'analyser d'abord tous les aspects d'un système de chauffage spécifique et de procéder aux calculs nécessaires.

Principaux types de pompes

De par leurs caractéristiques de conception, tous les appareils sont divisés en 2 catégories: avec un rotor sec et un rotor sec. Pour les maisons privées option appropriée "humide" type. Il est compact, presque silencieux et possède une structure modulaire pratique pour la maintenance et la réparation.

Mais, malheureusement, les performances ne sont pas les mêmes: l'efficacité maximale des modèles modernes atteint 52-54%.

Les unités à rotor sec sont productives, sans prétention à la qualité du liquide de refroidissement, capables de travailler sous haute pression et ne nécessitent pas un emplacement strictement horizontal sur le tuyau. Cependant, ils sont plus bruyants et leur travail est accompagné de vibrations. De nombreux modèles sont montés sur une fondation ou un cadre de support en métal.

Pour l'installation de modèles à console, monobloc ou «en ligne», une pièce séparée est nécessaire - une chaufferie. Il est conseillé de les utiliser lorsque la consommation est supérieure à 100 m³ / h, c'est-à-dire pour desservir des groupes de chalets ou d'immeubles d'appartements.

Vue d'ensemble des spécifications techniques

Lors du choix d'une pompe, veillez à étudier les spécifications techniques et à les comparer aux exigences du système de chauffage.

Des indicateurs importants tels que:

  • tête qui couvre les pertes hydrauliques dans le circuit;
  • performance - le volume d'eau ou le débit pendant un certain intervalle de temps;
  • température de fonctionnement du liquide de refroidissement, max et min - pour les modèles modernes, en moyenne +2 ºС... +110 ºС;
  • puissance - compte tenu des pertes hydrauliques, la puissance mécanique l'emporte sur l'utile.

Les détails structurels sont également importants, par exemple le diamètre d'entrée / sortie des tuyaux. Pour les systèmes de chauffage, les paramètres moyens sont 25 mm et 32 ​​mm.

Une pompe Grundfos UPS avec un raccord de tuyau de 32 mm, une capacité de 62 l / s et un poids de 3,65 kg, est un exemple d’unité permettant d’équiper un réseau de logements de 100 m². Le dispositif en fonte compacte et silencieux n'est pas audible, même derrière une mince cloison, et sa puissance est suffisante pour transporter le liquide au 2e étage.

Les pompes à électronique intégrée vous permettent de transférer rapidement un équipement dans un mode plus pratique, en fonction des changements de température ou de pression dans le réseau. Les appareils automatiques sont équipés d’affichage numérique qui fournit un maximum d’informations sur le fonctionnement de la pompe: température, résistance, pression, etc.

Exigences d'installation pour une pompe de circulation

Un certain nombre de règles régissent l'installation d'une pompe de circulation dans le système de chauffage au niveau législatif. Une partie des règles énoncées dans SNiP 2.04.05 "Chauffage...". Par exemple, il fait référence à la priorité de la circulation forcée dans les réseaux de chauffage.

Presque toutes les exigences sont justifiées par l'efficacité du système dans son ensemble et du dispositif de circulation en particulier. Par exemple, l’arbre d’un appareil à rotor humide doit être installé horizontalement sur le tuyau de manière à éviter les bouchons d’air à l’intérieur et à ne pas épuiser à l’avance les pièces de la pompe.

Un filtre contre la poussière et les particules abrasives est nécessaire dans tous les cas, même lors de l'installation de modèles monolithiques. Le liquide de refroidissement filtré causera beaucoup moins de dommages aux pièces de la pompe que les liquides contenant du sable et des sédiments.

Le puisard est installé avec un bouchon orienté vers le bas dans le sens du mouvement de l'eau afin de réduire la résistance et de faciliter la maintenance du système.

Certaines règles sont dictées par les fabricants. Par exemple, il était d'usage d'installer d'anciens modèles de certaines marques exclusivement sur le tuyau de retour, car ils ne pouvaient pas supporter des températures élevées.

Maintenant, les pompes sont devenues plus universelles et peuvent être installées à n’importe quel endroit approprié, mais en respectant les paramètres de puissance.

Analyse de la technologie d'installation

Le processus d'installation lui-même est rapide et il est donc nécessaire de fixer deux écrous borgnes pour la fixation du boîtier. Il est très pratique pour un entretien et des réparations supplémentaires. Mais avant l'installation, il est nécessaire de choisir le bon endroit pour l'installation, sinon la pompe fonctionnera de manière intermittente ou tombera bientôt en panne.

Schémas de la pompe de raccordement dans le réseau

En choisissant l'un des schémas, il est nécessaire de prendre en compte le type de système de chauffage, le modèle de chaudière et la facilité d'entretien. La première option est la plus courante: la pompe est montée sur le "tuyau de retour", selon lequel le liquide de refroidissement refroidi est renvoyé dans la chaudière. L'eau chaude n'agit pas de manière aussi agressive sur les parties de l'appareil, elle dure donc plus longtemps.

La deuxième option est utilisée s'il n'est pas possible d'installer une pompe sur la "ligne de retour" pour une raison quelconque. Ensuite, il est fixé au début du circuit, à l’alimentation, mais pas près de la chaudière, mais après le groupe de sécurité.

Les appareils modernes peuvent facilement supporter des températures élevées, mais il existe encore des spécialistes qui refusent un tel système.

Une telle variante du réseau de chauffage est un système ouvert avec un vase d'expansion installé au plus haut point du circuit.

Si vous installez une pompe de circulation, il sera possible de l’utiliser de deux manières: naturelle et forcée. La circulation naturelle est utile en cas de coupure de courant.

Ce dernier schéma ne s'applique qu'aux réseaux avec une chaudière à combustible solide. La pompe dans l'alimentation n'est pas installée en raison du risque d'explosion. Le fait est que dans les chaudières à combustibles solides, il est impossible d’arrêter rapidement le processus de chauffage, ce qui fait bouillir l’eau.

De l'eau bouillante avec de la vapeur pénètre à l'intérieur de la pompe, ce qui réduit la productivité, l'eau refroidie dans le circuit n'a pas le temps de refluer dans la chaudière dans la quantité requise - et elle devient encore plus chaude. Le résultat de la surchauffe et devient une explosion.

Si l'eau refroidie du circuit est chauffée dans la chaudière, de la condensation se formera. Pour éviter que cela ne se produise, l'eau est d'abord chauffée dans un petit circuit à +55 ° C, puis la vanne thermostatique effectue une commutation en douceur sur un grand circuit.

En conséquence, de l'eau froide est mélangée avec le produit déjà chauffé et il n'y a pas de «choc thermique» pour la chaudière.

Comment est faite la tuyauterie

La liaison de la pompe de circulation est l’équipement nécessaire à son bon fonctionnement ainsi qu’au bon fonctionnement de l’ensemble du système de chauffage.

Vous devez d’abord décider enfin du nombre de pompes. Pour un contour simple, un seul appareil suffit, mais avec un câblage complexe, vous pouvez en installer deux ou plus.

Si vous envisagez d'utiliser le système de plancher chauffant dans la maison ou d'installer une chaudière à chauffage indirect, il est préférable d'augmenter le nombre d'appareils ménagers à deux. Si deux chaudières sont installées - combustible solide et électrique - une pompe distincte sera également requise pour chaque unité.

Comme mentionné ci-dessus, les éléments requis sont des vannes à bille. Ils sont montés avec la pompe et, en cas d'urgence, ils devront les utiliser.

Un clapet anti-retour en laiton ou en fonte est également nécessaire pour que le liquide de refroidissement se déplace dans une direction donnée. Il est monté sur le tuyau immédiatement après la pompe, dans le sens du mouvement de l'eau.

Un filtre de puisard sera nécessaire pour empêcher les particules solides de pénétrer dans le corps de l'instrument. Les filtres fins dans les circuits de chauffage ne sont pas réglés. Si vous avez besoin d'eau propre, celle-ci est préalablement nettoyée avant de la verser dans le système.

Il y a un risque d'entrée d'air dans le réseau, il est donc nécessaire d'installer une vanne d'air. Il peut être inclus dans le mode automatique, mais il existe également des modèles manuels.

Après l'installation de tous les appareils, la pompe est connectée à l'alimentation. Une grosse erreur est d'utiliser une prise ordinaire sans mise à la terre. Ceci est une violation de la sécurité et pourrait coûter la vie au moment de l'accident.

Il existe des moyens plus raisonnables pour alimenter:

  • par bespereboynik (UPS);
  • par protection automatique différentielle;
  • en se connectant à l'automatisation de la chaudière.

Il est plus facile d’utiliser un disjoncteur: vous aurez besoin d’un commutateur 8 A, de contacts et de fils. Mais pour une utilisation pratique, c'est une solution très pratique avec un thermostat.

S'il est prévu d'installer l'ASI, il est possible de connecter simultanément un bespereboynik à la pompe et à la chaudière.

Guide d'installation rapide

Une option courante consiste à monter la pompe sur la dérivation. Cela est dû à deux raisons: la possibilité de démontage rapide ou la déconnexion temporaire de l'appareil du réseau, par exemple en cas de problème d'électricité.

Différentes modifications des unités de pompage finies sont disponibles: pour le soudage ou le raccordement de brides, avec des emplacements pour l’installation de robinets ou de vannes, avec une section spéciale réservée à la pompe.

Mais si l'unité finie ne peut pas être acquise ou s'il n'y a pas assez d'espace pour son installation, vous pouvez organiser le faisceau de dérivation de façon indépendante et en fixer tous les détails aux emplacements qui leur sont réservés.

Le travail nécessite les outils et matériaux suivants:

  • un ensemble de clés ouvertes ou réglables pour l'assemblage;
  • pinces:
  • fil de lin ou câble;
  • Mastic Unipak.

Les écrous américains sont généralement fournis avec la pompe, mais il faudra également préparer des robinets, des adaptateurs ou des arbres. Une attention particulière devrait être accordée à un matériau plus fiable pour la fabrication de l'armature et du diamètre des produits.

  1. Noeuds d'assemblage avec des grues. Deux seront situés sur les bords de la pompe, le troisième fera partie d'un tuyau droit. Il est important de mesurer la surface du "retour" pour souder avec précision un fragment avec une grue.
  2. Assemblage de la boucle de pompe. Serrer les écrous doit être déplacé à la dernière étape de l'installation, mais pour l'instant, ils doivent être vissés.
  3. Essayer de contourner la boucle. Notez la place des nœuds de cuisson dans le tuyau.
  4. Le soudage doit être confié à un soudeur qualifié.
  5. L'assemblage du noeud inférieur - sur la "ligne de retour".
  6. Connexion de la pompe à l'alimentation.

A titre d'exemple - l'installation de la pompe GRUNDFOS.

Installation de la pompe dans le système de chauffage d'une maison privée

Il n'y a pas si longtemps, lorsque l'achat d'un équipement de pompage de haute qualité destiné à un système de chauffage autonome d'une maison privée posait un énorme problème, la préférence a été donnée aux circuits à circulation naturelle du liquide de refroidissement. Cependant, avec toute la simplicité apparente de cette approche, de tels systèmes ne sont ni très efficaces ni économiques. En outre, la possibilité d'un contrôle précis de la température dans certaines zones de la maison a été considérablement réduite et, avec de nombreux échangeurs de chaleur et systèmes modernes, ce type d'organisation du transfert de caloporteur n'est pas du tout possible.

Installation de la pompe dans le système de chauffage d'une maison privée

Oui, et la facilité d'installation déclarée du système à circulation naturelle est également très conditionnelle, car le respect de la pente est obligatoire, une disposition strictement spécifiée des appareils et les tuyaux eux-mêmes doivent être de diamètre accru. Parfois, dans un bâtiment en béton, le respect de toutes les conditions obligatoires existantes pour assurer une circulation normale devient difficile, voire impossible. Tous ces problèmes aideront à résoudre l'installation de la pompe dans le système de chauffage d'une maison privée.

Ce bloc de questions sera considéré dans cette publication. Il peut être divisé en plusieurs sections principales:

  • A quoi sert la pompe de circulation et quels sont les avantages de son installation?
  • Comment fonctionne la pompe de circulation pour le système de chauffage?
  • Comment choisir le meilleur modèle?
  • Où mieux installer une pompe de circulation?
  • Comment effectuer les travaux d'installation?

Les avantages du système de chauffage avec circulation forcée du liquide de refroidissement.

Les ardents défenseurs des systèmes de chauffage à circulation naturelle du caloporteur invoquent un certain nombre d'arguments apparemment irréfutables en faveur d'un tel système.

  • Une pompe est un coût supplémentaire à l'achat et à l'installation.
  • Tout équipement électrique devient un consommateur supplémentaire d’électricité coûteuse.
  • La dépendance des équipements de pompage sur la stabilité de l'alimentation rend le système de chauffage extrêmement vulnérable en cas d'urgence sur le réseau d'alimentation.
  • Une pompe est un nœud système facultatif vulnérable aux dommages mécaniques.

Il semblerait, à première vue, que tout est juste. Mais si l’on comprend de manière impartiale, sur chaque point, l’image change littéralement de l’inverse.

Regardons le schéma du système de chauffage à circulation naturelle:

Le schéma le plus simple du système de chauffage avec circulation naturelle du liquide de refroidissement

Est-il si facile d'installer et de faire un tel système? Pas du tout!

A partir de la chaudière (pos. 1), il est nécessaire d'installer une section verticale d'accélération (pos. 2) sans faille, à partir d'un tuyau de grand diamètre - de préférence 1½ pouce ou plus. Dans le même temps, il devrait atteindre le point le plus élevé possible - au-dessus de tout dispositif d'échange de chaleur. Au même endroit, à la hauteur maximale, il est nécessaire d'installer un vase d'expansion ouvert (pos. 3).

Le collecteur d'alimentation (pos. 4) doit être positionné avec une pente obligatoire d'au moins 5% (5 cm pour chaque mètre linéaire du contour). Dans le même temps, le diamètre du tuyau ne doit pas être inférieur à 1¼ pouce.

Les colonnes montantes verticales (pos. 5), par lesquelles le liquide de refroidissement est fourni directement aux radiateurs (pos. 6), sont constituées de tuyaux d'un diamètre d'au moins pouce.

Enfin, les exigences de diamètre et de respect de la pente du capteur de retour (pos. 7) sont les mêmes que dans le tuyau d'alimentation. Il s'avère que dans tous les cas, la chaudière doit être située sous les radiateurs les plus bas.

Dans un petit bâtiment avec un espace compact, cette approche est toujours réalisable, même dans certains cas. Les tuyaux de grand diamètre, non seulement beaucoup plus chers, sont plus difficiles à installer. Ils sont extrêmement difficiles, souvent - et totalement impossibles à cacher, pour ne pas gâcher l'intérieur. La possibilité de connexion cachée par le bas des radiateurs est presque totalement exclue. Le coût de la pompe elle-même et de son installation (qui peut également être effectuée indépendamment) est tout simplement incomparable avec les coûts énumérés ci-dessus.

Utiliser la disposition cachée des tuyaux du circuit de chauffage avec la connexion inférieure des radiateurs dans le système avec la circulation naturelle du liquide de refroidissement est impossible

Même avec le placement le plus réfléchi et optimal de tous les éléments du circuit avec une circulation naturelle, il n’est guère réaliste de créer une surpression uniquement en raison des baisses de température et d’une différence de densité supérieure à 0,6 atmosphère. Et une telle pression ne sera évidemment pas suffisante pour de nombreux appareils de chauffage modernes. De plus, vous ne pouvez même pas avoir l'intention de créer un système de chauffage par le sol.

De plus, même un blocage mineur, quelque part dans les coudes des tuyaux ou sur un autre site vulnérable à ce phénomène, peut complètement paralyser le mouvement du liquide de refroidissement à travers les tuyaux. Et ce sera d'autant plus probable si le système est suffisamment ramifié, car il possède également sa propre résistance hydraulique.

Pour sortir du système avec une circulation naturelle à la capacité nominale, une puissante «impulsion» de départ est nécessaire. Ce sont des coûts d'énergie supplémentaires, et ils sont assez considérables. Eh bien, même un arrêt à court terme de la chaudière pour une raison ou une autre nécessitera un effort et un temps considérables pour ramener le système de chauffage à un fonctionnement normal. La faible vitesse du liquide de refroidissement et la dépense d'une partie de l'énergie produite par la chaudière, uniquement pour son mouvement - il s'agit d'une diminution générale du rendement de l'ensemble du système. Et croyez que ces coûts énergétiques supplémentaires dépasseront nécessairement la consommation totale d’une pompe de circulation compacte fonctionnant à charge constante.

Même les pompes relativement bon marché, appartenant à la classe de consommation d'énergie "B", ne consomment qu'environ 20 30 W par heure. Et pour les périphériques de classe A plus avancés, ce chiffre est encore plus bas.

Un faible taux de circulation est également clairement le chauffage inégal des dispositifs d'échange de chaleur installés dans un tel circuit et espacés autour des locaux. En ajustant le niveau des radiateurs caloporteurs installés dans les locaux de la maison, cela devient possible uniquement par le principe quantitatif, c’est-à-dire en modifiant le volume de fluide traversant les dispositifs. Cette méthode est peu précise et, dans des conditions de basse pression dans les conduites, elle peut même entraîner le blocage d’un radiateur ou d’une autre section ou d’une section du circuit. Il est généralement naïf de parler de réglage de la qualité dans de telles conditions, c’est-à-dire avec un mélange de liquide de refroidissement provenant de la conduite de retour.

Le résultat est identique: l’inefficacité du système affecte directement l’efficacité de la consommation d’énergie, c’est-à-dire qu’elle entraîne des coûts inutiles pendant toute la durée de fonctionnement du chauffage. Il est plus rentable de dépenser de l'argent pour une pompe une fois...

Enfin, quelques mots sur la vulnérabilité des équipements de pompage à la disponibilité de l’énergie.

Cela est vrai, mais de la même manière, tous les appareils électriques de la maison sont également dépendants. Y compris - et les chaudières de chauffage les plus modernes, équipées d'automatisation. Le problème est résolu - il suffit d'installer une alimentation de secours pour l'équipement de la chaudière.

En cas de coupure de courant dans la localité, le problème est résolu en installant une alimentation électrique sans coupure pour la chaudière et d'autres équipements du système de chauffage.

Avec une faible consommation d'énergie de la pompe, même l'onduleur le plus cher et le plus puissant ne peut assurer le fonctionnement de l'équipement pendant plusieurs heures. C'est assez suffisant.

Enfin, rien n’empêche de monter la pompe, de sorte qu’en cas d’urgence, il reste possible de passer à la circulation naturelle dans le système. C’est ce qu’ils font habituellement: le circuit de tuyauterie de la pompe comprend un by-pass (cavalier) et plusieurs vannes (une vanne automatique peut également être utilisée).

Exemple de tuyauterie de pompe de circulation permettant de passer rapidement de la circulation forcée du liquide de refroidissement à naturelle et à l'arrière

Eh bien, sur le fait que la pompe devient une autre partie vulnérable du système. Vous pouvez rassurer le lecteur: les statistiques montrent que la défaillance des pompes de circulation est plutôt une situation casuistique, elles sont si rares. Les conceptions des appareils des principaux fabricants se distinguent par une excellente fiabilité et peuvent durer des décennies si, bien entendu, les règles de fonctionnement ne sont pas enfreintes. Et le profit qui en résulte sous la forme de l’économie du système justifie l’achat d’une pompe même coûteuse en deux ou trois ans. Donc, de ce côté, "attendez-vous à un tour" a le moins.

Nous espérons que le lecteur sera convaincu de la nécessité d’installer une pompe de circulation. Il est donc temps d'examiner comment le choisir correctement.

Comment choisir la pompe de circulation optimale

Deux principaux types de pompes de circulation

Les pompes de circulation sont des appareils alimentés à l'électricité. Mais le contact direct de la partie électrique avec la partie hydraulique est inacceptable. Cette séparation est fournie par deux approches de la disposition des dispositifs, qui prédéterminent leur division en dispositifs secs et humides. Beaucoup devient déjà clair du titre.

  • Des pompes à "rotor sec" sont apparues avant leurs congénères. Leur schéma principal est tel que la commande électrique est complètement isolée de la partie pompage et que la rotation est transmise à la roue à travers l’arbre. Même à l'extérieur, de telles pompes peuvent être distinguées par un corps allongé, en raison de l'unité de moteur externe. En règle générale, ces dispositifs sont assez volumineux et leur installation sur console est le plus souvent pratiquée - à cet effet, des supports ou des plates-formes de montage sont fournis sur le boîtier.

Exemples de pompes de circulation à rotor sec

Les pompes de circulation de type «à sec» sont des dispositifs puissants et productifs qui garantissent à la fois le débit très élevé du liquide de refroidissement qui les traverse et la pression élevée dans le système. Sans eux, c'est difficile à faire. Si une chaudière puissante est en cours de conception, par exemple, sur un grand hôtel particulier de plusieurs étages. Mais dans les conditions d'un appartement ou d'une maison privée de taille moyenne, leur utilisation est déjà considérée comme redondante, d'autant plus qu'ils présentent certains inconvénients.

- À propos des difficultés liées à la taille, au volume et aux caractéristiques d'installation - déjà mentionnées.

- L'arbre de transmission en rotation est doté d'un système d'étanchéité complexe empêchant les fuites de fluide sous pression. Ces joints s'usent progressivement, ce qui détermine la nécessité d'effectuer des travaux de maintenance réguliers, y compris le remplacement de nouveaux.

- Le fonctionnement de telles pompes est toujours accompagné d'un effet de bruit - dû au besoin de refroidissement à l'air de l'entraînement électrique. Il impose également ses propres restrictions sur le choix du lieu d'installation.

En bref, si le système de chauffage ne nécessite pas de débits de liquide de tête et de liquide de refroidissement particulièrement élevés, la meilleure option serait toujours d’acheter une pompe à «rotor humide».

  • Les pompes à rotor humide sont conçues différemment. Le schéma de principe est présenté dans l'illustration ci-dessous:

Schéma de principe d'une pompe de circulation à rotor noyé

Le boîtier du groupe moteur (pos. 1) est scellé hermétiquement à l'aide de joints annulaires, reliés au boîtier de la chambre de travail de la pompe (pos. 2) à l'aide de plusieurs vis (pos. 3). Sur chaque côté des «escargots» de la chambre de travail, cette ou ces fixations sont prévues pour le taraudage dans les tuyaux. Il est également possible de visser des raccords filetés (pos. 4) pour les raccords et les brides.

L'enroulement du stator est situé à l'intérieur du groupe moteur (pos. 5) - c'est le seul compartiment qui n'est pas en contact avec le milieu liquide - il est séparé hermétiquement de tous les autres par un "verre" en acier inoxydable (pos. 6). Ainsi, les joints reposent exclusivement sur des pièces statiques, c’est-à-dire qu’ils ne s’usent pas du fait des frottements.

A l'intérieur se trouve un rotor (pos. 7) sur l'arbre duquel la roue de la pompe (pos. 8) est montée de manière rigide. Le rotor repose sur des roulements à lubrification constante du liquide de refroidissement. Le liquide qui remplit tout l’espace interne de la pompe constitue également un excellent dissipateur de chaleur; si l’appareil n’est pas menacé de surchauffe, aucun système de refroidissement du moteur supplémentaire n’est requis. Afin de garantir que tout le volume de la pompe est complètement rempli de liquide de refroidissement, un bouchon spécial (pos. 9) est fourni pour le dégazage.

La rotation du rotor de la pompe dans un milieu liquide entraîne bien sûr certaines pertes d’énergie, c’est-à-dire une diminution du rendement du dispositif. Mais dans le contexte d'une faible consommation d'énergie - ce facteur ne semble pas mériter une attention particulière - en raison de l'insignifiance des pertes.

Le fonctionnement de la pompe est presque silencieux, l'appareil est compact et facile à installer - il coupe simplement dans la bonne section du tuyau, sans nécessiter de fixations supplémentaires. Certes, une condition importante doit être remplie en même temps: l’axe du rotor, quelle que soit la position du corps, doit prendre une position horizontale. Dans cette position, les roulements ne seront jamais secs et la défaillance due à une surchauffe ne les menace pas.

Un autre détail est qu’il est impossible d’empêcher des suspensions solides dans les roulements, qui pourraient bien se former dans les contours du système. Par conséquent, il est toujours recommandé d'installer un filtre de nettoyage mécanique juste devant la pompe - un "puisard".

Critères d'évaluation de la pompe de circulation lors du choix

Lors du choix d'une pompe de circulation à installer dans un système de chauffage existant, un certain nombre de critères doivent être pris en compte.

  • Alimentation À l’échelle des systèmes de chauffage autonomes pour appartements et maisons individuelles, des pompes à alimentation monophasée 220 V 50 Hz sont utilisées. Une faible consommation de courant évite d'avoir à construire des lignes électriques dédiées: il y a suffisamment de prises de courant. La seule chose qu'il est souhaitable de fournir est une alimentation ininterrompue, mentionnée ci-dessus.
  • Consommation d'énergie Naturellement, plus il est bas (tout en maintenant les performances restantes), plus le dispositif est économique. Le meilleur choix serait un appareil de classe énergétique "A", même si cela coûte plus cher. Plus la classe est basse («B», «C», etc.), plus la consommation électrique sera importante.

Le plus économique en fonctionnement - pompes de circulation de classe énergétique "A"

La plupart des pompes modernes ont la possibilité de choisir l’un des deux ou trois modes de fonctionnement, avec différents indicateurs de la tête créée. En fonction de cela varie la consommation d'énergie. Généralement, les indicateurs sont placés sur la plaque signalétique de l’instrument, sous la forme d’une plaque.

La plaque avec les valeurs de pression générée et de consommation électrique. Au lieu des valeurs de la pression ou avec celles-ci peuvent être spécifiés des indicateurs de performance de la pompe

Une fois que nous avons abordé des questions de caractéristiques purement opérationnelles affectant le fonctionnement du système de chauffage - performances et pressions créées, il est logique d’examiner ces indicateurs plus en détail.

Il existe des tables permettant de déterminer approximativement les paramètres nécessaires. L’un d’eux se trouve ci-dessous.

Comment installer la pompe de circulation pour le chauffage dans une maison privée

Pour que l'eau chauffée passe plus de temps à travers les tuyaux, l'installation d'une pompe de circulation est fournie dans les systèmes de chauffage des maisons privées. Une telle solution offre des avantages concrets sur lesquels nous vous informons. Mais le principal problème qui préoccupe les propriétaires de maison et qui est éclairé par ce matériau est de savoir où il est préférable de placer la pompe et de savoir comment l’installer correctement. Après tout, l'essentiel des conflits et des doutes est précisément le lieu de rattachement de l'unité. En même temps, nous comprendrons comment le connecter au réseau électrique de votre maison de vos propres mains.

Qu'est-ce qu'un bon système de chauffage par pompage?

Il y a 30 ans, dans les maisons privées, le chauffage à la vapeur était répandu grâce à un caloporteur circulant dans des canalisations et des batteries par gravité. La source de chaleur était une chaudière à gaz ou un poêle à bois. Les pompes servant à pomper de l'eau n'étaient utilisées que dans les réseaux de chauffage urbain. Lorsque des unités plus compactes sont apparues, elles ont déménagé vers la construction de maisons privées, car elles offraient les avantages suivants:

  1. Augmentation de la vitesse du liquide de refroidissement. La chaleur générée par la chaudière est devenue plus rapide pour être transmise aux radiateurs et transférée dans les locaux.
  2. En conséquence, le processus de chauffage de la maison s’est considérablement accéléré.
  3. Plus le débit est élevé, plus le débit du tuyau est important. Cela signifie que la même quantité de chaleur peut être transmise aux salles sur les autoroutes de petit diamètre. En termes simples, les pipelines sont devenus deux fois moins importants en raison de la circulation forcée de l’eau de la pompe, ce qui est moins cher et plus pratique.
  4. Les routes peuvent maintenant être construites avec une pente minimale et réaliser des systèmes de chauffage de l'eau arbitrairement complexes et étendus. La chose principale - la sélection correcte de la pompe pour la puissance et la pression créée.
  5. Une pompe de circulation domestique pour le chauffage a rendu possible l’organisation d’un chauffage par le sol et de systèmes de pression fermés plus efficaces.
  6. Il était possible de retirer des yeux les tuyaux omniprésents traversant les chambres et pas toujours en harmonie avec l'intérieur. De plus en plus, des communications chauffantes sont établies dans les murs, sous le plancher et derrière les plafonds suspendus (tendus).

Note Une pente minimale de 2 à 3 mm par 1 m de conduite est nécessaire pour vider le réseau en cas de réparation ou de maintenance. Auparavant, c'était fait au moins 5 mm / 1 m.

Nous avons des systèmes de pompage et des inconvénients, sans eux. Cela dépend de l'électricité et de sa consommation par l'unité de pompage pendant la saison de chauffage. Par conséquent, en cas de coupures de courant fréquentes, la pompe de circulation doit être installée avec un bloc d'alimentation sans coupure ou connectée à un générateur électrique. Le deuxième inconvénient n’est pas critique: si vous choisissez la puissance de l’appareil correctement, la consommation d’électricité sera acceptable.

Pour référence. Les principaux fabricants d'équipements de chauffage, tels que Grundfos (Grundfos) ou Wilo (Vilo), ont mis au point de nouveaux modèles d'unités permettant d'économiser de l'électricité. Par exemple, si vous achetez et installez une pompe de circulation Alpfa2 de la marque Grundfos, elle modifiera automatiquement les performances en fonction des besoins du système de chauffage. Certes, son prix commence à partir de 120 ans. e.

Une nouvelle génération de produits de Grundfos - Modèles Alpfa2 et Alpfa2L

Où mettre la pompe - sur le débit ou dans le retour

Malgré l'abondance d'informations sur Internet, il est assez difficile de comprendre comment installer correctement une pompe de chauffage afin d'assurer la circulation forcée de l'eau dans le système de votre propre maison. La raison en est l'incohérence de ces informations, ce qui provoque des conflits constants dans les forums thématiques. La plupart des soi-disant spécialistes affirment que l'unité n'est placée que sur le pipeline de retour, donnant ainsi les conclusions suivantes:

  • la température du liquide de refroidissement au départ est beaucoup plus élevée que dans la conduite de retour, de sorte que la pompe ne durera pas longtemps;
  • la densité de l'eau chaude dans la conduite d'alimentation est moindre, il est donc plus difficile de pomper;
  • la pression statique dans la conduite de retour est plus élevée, ce qui facilite le fonctionnement de la pompe.

Un fait intéressant. Parfois, une personne pénètre accidentellement dans la chaufferie, qui assure le chauffage central des appartements, et voit les unités locales encastrées dans le tuyau de retour. Après cela, il considère que cette décision est la seule correcte, bien qu'il ne sache pas que dans d'autres chaufferies, les pompes centrifuges peuvent être installées sur le tuyau d'alimentation.

Nous répondons aux déclarations données par des points:

  1. Les pompes de circulation domestiques sont conçues pour une température maximale du liquide de refroidissement de 110 ° C. Dans le réseau de chauffage domestique, il dépasse rarement 70 degrés et la chaudière ne chauffe pas l’eau à plus de 90 ° C.
  2. La densité de l'eau à 50 degrés est de 988 kg / m³ et à 70 ° C - 977,8 kg / m³. Pour une unité qui développe une pression de 4 à 6 m de colonne d'eau et capable de pomper environ une tonne de liquide de refroidissement en une heure, la différence de densité du fluide en mouvement est de 10 kg / m³ (volume d'un bidon de dix litres) est tout simplement négligeable.
  3. En pratique, la différence entre les pressions statiques du liquide de refroidissement dans les conduites d'écoulement et de retour est également non significative.

D'où une conclusion simple: il est permis d'introduire des pompes de circulation pour le chauffage dans le retour et dans la conduite d'alimentation du système de chauffage d'une maison privée. Ce facteur n’affectera pas les performances de l’appareil ni l’efficacité thermique du bâtiment.

Chaufferie faite par notre expert Vladimir Sukhorukov. L'accès est pratique à tout l'équipement, y compris les pompes.

Exception - Chaudières à combustibles solides à combustion directe bon marché, non équipées de systèmes automatiques. En cas de surchauffe, le liquide de refroidissement qui y circule bout car la combustion du bois de chauffage ne peut pas être éteinte à un moment donné. Si la pompe de circulation est installée dans l'alimentation, la vapeur résultante mélangée à de l'eau s'écoule dans le corps avec la turbine. La suite du processus ressemble à ceci:

  1. Le dispositif de pompage de la turbine n’est pas conçu pour déplacer les gaz. Par conséquent, les performances de l'appareil sont fortement réduites et le débit du liquide de refroidissement diminue.
  2. La chaudière entre moins d'eau de refroidissement, ce qui entraîne une augmentation de la surchauffe et de la formation de vapeur.
  3. L'augmentation de la quantité de vapeur et son entrée dans la turbine entraînent un arrêt complet du mouvement du liquide de refroidissement dans le système. Une situation d'urgence se produit et suite à l'augmentation de la pression, une soupape de sécurité se déclenche et jette de la vapeur directement dans la chaufferie.
  4. Si des mesures d'extinction du bois de chauffage ne sont pas prises, la vanne ne peut pas supporter la décharge de pression et une explosion se produit avec la destruction de la coque de la chaudière.

Pour référence. Dans les générateurs de chaleur bon marché en métal mince, le seuil de la soupape de sécurité est de 2 bar. Dans les chaudières TT de qualité supérieure, ce seuil est défini à 3 bars.

La pratique montre que, du début du processus de surchauffe à l'actionnement de la vanne, cela prend moins de 5 minutes. Si vous installez une pompe de circulation sur le tuyau de retour, la vapeur n'y entrera pas et le temps jusqu'à l'accident augmentera à 20 minutes. En d’autres termes, l’installation de l’unité sur la ligne de retour n’empêchera pas une explosion, mais la retardera, ce qui laissera plus de temps pour résoudre le problème. D'où la recommandation: pompes pour chaudières fonctionnant au bois et au charbon, il est préférable de mettre le tuyau de retour.

Pour les appareils de chauffage à pellets bien automatisés, le site d'installation n'a pas d'importance. Plus d'informations sur le sujet que vous apprendrez de la vidéo de notre expert:

Schémas d'installation pour différents types de systèmes

Pour commencer, nous allons préciser l'endroit où installer la pompe de débit, qui fait circuler l'eau dans la chaudière et la dirige de force vers les radiateurs du système de chauffage. Selon notre expert Vladimir Sukhorukov, dont l’expérience est crédible, le site d’installation doit être choisi de manière à faciliter la maintenance de l’appareil. Il doit être placé après le groupe de sécurité et la vanne d'arrêt de la chaudière, comme indiqué sur le schéma d'installation:

Pour que l'équipement soit enlevé et entretenu, il est nécessaire d'installer des vannes d'arrêt.

Sur le tuyau de retour, la pompe doit être placée directement devant le générateur de chaleur et en tandem avec un filtre - puisard afin que vous n’ayez pas à acheter et installer des robinets supplémentaires. Le schéma de liaison de l'unité de pompage ressemble à ceci:

Lorsqu'il est monté sur le tuyau de retour, 1 robinet est utilisé moins

Recommandation. Il est possible d'installer une pompe de circulation de cette manière à la fois dans un système de chauffage fermé et ouvert, il n'y a pas de grande différence. La déclaration s’applique également au système de capteurs, où le liquide de refroidissement se dirige vers les radiateurs dans des tuyaux séparés connectés au peigne de distribution.

Un système séparé est un système de chauffage ouvert avec une pompe de circulation, capable de fonctionner en 2 modes: forcé et sans gravité. Cette dernière solution est utile pour les foyers souvent coupés d’électricité et les revenus ne permettent pas aux propriétaires d’acheter une unité d’alimentation sans coupure ou un générateur. Ensuite, l'appareil avec la vanne d'arrêt doit être placé sur la dérivation et la grue doit être insérée dans une ligne droite, comme indiqué sur le schéma:

Ce circuit peut fonctionner en mode forcé et gravimétrique.

Un point important. Il existe en vente des unités de dérivation prêtes à l'emploi avec une pompe où, au lieu d'une vanne sur le conduit, se trouve un clapet anti-retour. Une telle décision ne peut pas être qualifiée de correcte, puisqu'un clapet anti-retour du type à ressort crée une résistance d'environ 0,08–0,1 Bar, ce qui est trop pour un système de chauffage par gravité. Au lieu de cela, vous pouvez utiliser un clapet, mais celui-ci ne doit être réglé que dans une position horizontale.

Enfin, nous expliquerons comment installer et connecter une pompe de circulation à une chaudière à combustible solide. Comme mentionné ci-dessus, il est préférable de placer l'unité sur la ligne allant du système de chauffage au générateur de chaleur, comme indiqué sur le schéma:

Comme vous pouvez le constater, le raccord de la pompe au circuit de la chaudière avec dérivation et vanne mélangeuse à trois voies a été utilisé dans la garniture. Le rôle important de ces éléments de cerclage est décrit en détail ici.

Règles d'installation

La conception d’une pompe de circulation domestique de tout fabricant permet sa fixation sur des canalisations ou des vannes à travers des écrous à capuchon (américains), ce qui vous permet de la démonter rapidement si nécessaire, par exemple pour un remplacement ou une réparation. Lors de l’installation de la pompe, respectez les recommandations suivantes:

  1. Placez l’appareil sur n’importe quelle section de tuyauterie - horizontale, verticale ou inclinée, mais avec une condition: l’axe du rotor doit être en position horizontale. Autrement dit, il n'est pas permis de monter la "tête" vers le haut ou le bas.
  2. Faites attention au boîtier en plastique avec les contacts électriques situés sur le dessus du boîtier, sinon il sera inondé d’eau en cas d’accident. Oui, et l'entretien du produit ne sera pas facile. Ceci est facile à réaliser: dévissez les vis qui fixent le couvercle et tournez-le à l’angle désiré.
  3. N'oubliez pas le sens de l'écoulement indiqué par la flèche sur le corps.
  4. Pour retirer le produit sans vider le système, placez des vannes d'arrêt avant et après, comme indiqué sur les schémas de la section précédente.
Aide visuelle, dans quelle position devrait être la pompe

Conseil Il est arrivé que la charge sur l'unité de circulation retombe sur 1 ou 2 vannes à bille (en fonction de l'orientation du site dans l'espace). D'où la recommandation: ne pas économiser et acheter des vannes de haute qualité, dont le logement ne se fendra pas avec le temps de la charge mécanique.

A propos de l'installation d'unités supplémentaires

En règle générale, dans un système de chauffage à radiateur fermé ou ouvert, où la source de chaleur est une chaudière unique, il suffit d'installer une pompe de circulation. Dans les schémas plus complexes, des unités supplémentaires sont utilisées pour pomper de l'eau (il peut y en avoir 2 ou plus). Ils sont mis dans de tels cas:

  • lorsque plus d'une chaudière est utilisée pour chauffer une maison privée;
  • si la capacité de mémoire tampon est impliquée dans le schéma de liaison;
  • le système de chauffage comporte plusieurs branches desservant divers consommateurs - batteries, planchers chauffants et chaudière à chauffage indirect;
  • il en va de même avec l'utilisation d'un séparateur hydraulique (flèches hydrauliques);
  • pour l'organisation de la circulation de l'eau dans les contours des sols chauds.

La tuyauterie correcte de plusieurs chaudières fonctionnant avec différents types de combustibles nécessite que chacune d’elles dispose de son propre groupe de pompage, comme indiqué dans le schéma de raccordement de la chaudière électrique et de la chaudière TT. Son fonctionnement est décrit dans notre autre article.

Fixation électrique et chaudière TT avec deux pompes

Dans le schéma avec un réservoir tampon, il est nécessaire d'installer une pompe supplémentaire, car au moins 2 circuits de circulation - chaudière et chauffage - sont impliqués.

La capacité tampon divise le système en 2 circuits, bien qu'en pratique il y ait plus de

Une histoire séparée - un système de chauffage complexe avec plusieurs branches, implémenté dans de grands cottages de 2 à 4 étages. Il peut être utilisé de 3 à 8 dispositifs de pompage (parfois plus), alimentant les réfrigérants sol par étage et sur différents appareils de chauffage. Un exemple d'un tel schéma est présenté ci-dessous.

Enfin, la deuxième pompe de circulation est placée lorsque la maison est chauffée par un sol chauffé à l’eau. Avec le mélangeur, il prépare un liquide de refroidissement d’une température de 35 à 45 ° C. Le principe de fonctionnement du schéma ci-dessous est décrit dans ce document.

Cette unité de pompe fait circuler le liquide de refroidissement le long des circuits de chauffage des sols chauds

Rappel Parfois, des dispositifs de pompage à installer sur le chauffage ne sont pas du tout nécessaires. Le fait est que la plupart des générateurs de chaleur électriques et à gaz de type mural sont équipés de leurs propres unités de pompage intégrées dans le corps.

Raccordement de la pompe de circulation au secteur

Il existe plusieurs façons de connecter l’alimentation à l’appareil:

  • à travers l'automate différentiel habituel;
  • thermostat contrôlé;
  • connexion au réseau en conjonction avec une unité d'alimentation sans coupure (UPS);
  • alimenter l'unité à partir de l'automatisation de la chaudière.

Attention Souvent, les propriétaires ne font que brancher la pompe à une prise ordinaire en connectant les fils à la prise achetée. Nous ne pouvons pas recommander une telle approche, car une connexion sans mise à la terre et sans filet de sécurité est dangereuse. En cas de dysfonctionnement de l'appareil ou en le versant avec de l'eau, vous risquez de vous électrocuter.

Le schéma avec une machine différentielle

Le premier schéma de connexion est assez simple et le collecter de vos propres mains sous le pouvoir de n’importe quel utilisateur. Un disjoncteur différentiel de 8 A, des fils et des contacts seront nécessaires. Connectez-vous à la terre dans le schéma, et dans tous les autres.

Pour arrêter automatiquement le mouvement du liquide de refroidissement lorsqu'il est refroidi à une certaine température, un circuit électrique est utilisé pour connecter une pompe de circulation à un thermostat. Ce dernier est fixé au tuyau d'alimentation et coupe le circuit d'alimentation lorsque la température de l'eau tombe en dessous d'une valeur prédéterminée.

Connexion du fil de phase à la pompe via le thermostat de facturation

Attention! Pour que le thermostat ne se trouve pas et que la circulation ne soit pas coupée à temps, il doit être fixé à la section métallique de la route. Les polymères transmettent mal la chaleur. Par conséquent, une fois installé sur un tuyau en plastique, l'appareil ne fonctionnera pas correctement.

Il n’ya aucune difficulté à connecter l’alimentation par l’intermédiaire de l’onduleur, qui dispose de connecteurs spéciaux. Ils doivent également connecter le générateur de chaleur lui-même, s'il a besoin d'électricité. Mais la connexion de la pompe au panneau de commande de la chaudière ou à son automatisation - la procédure est plus compliquée. Ici, il est souhaitable d'avoir des connaissances et des compétences dans le domaine de l'électricien.

La chaudière est également connectée à l'unité ininterrompue si elle a besoin d'électricité.

A quelle vitesse la pompe doit-elle fonctionner dans le système de chauffage?

Le but de la circulation forcée est de chauffer efficacement la maison grâce à une distribution de chaleur fiable à tous les consommateurs du système, jusqu'au radiateur le plus éloigné. Pour ce faire, le groupe motopompe doit développer la pression nécessaire (sinon pression), qui est idéalement calculée par les ingénieurs concepteurs sur la résistance hydraulique du réseau de canalisations.

La plupart des pompes domestiques ont de 3 à 7 vitesses de rotor, ce qui permet d’augmenter ou de diminuer la capacité et la tête créées. Afin de ne pas vous tourmenter avec des calculs hydrauliques, nous vous proposons la méthode suivante pour sélectionner la vitesse optimale:

  1. Trouvez un thermomètre de surface à laser (pyromètre). Mettez le système de chauffage en marche.
  2. Mesurer la température de surface du tuyau à l'entrée et à la sortie de la chaudière.
  3. Si la différence de température est supérieure à 20 ° C, augmentez la vitesse du rotor. Après 30 minutes, répétez la mesure.
  4. Lorsque la différence de température est inférieure à 10 ° C, le débit d'eau doit être réduit. La tâche consiste à obtenir un delta entre le débit et le retour d'environ 15 ° C.
3 vitesses de rotation - c'est le minimum, parfois 7 ou plus

Conseil Le changement de débit de la pompe ne s'effectue pas «à la volée». Débranchez-le du secteur, déplacez le régulateur dans une autre position, puis redémarrez.

Il est possible de se passer de pyromètre lorsque des thermomètres sont installés sur les lignes d'écoulement et de retour. Si les limites des réglages ne permettent pas à la différence de température d'entrer dans la plage de 10 à 20 ° C, votre système ne fonctionnera pas efficacement en raison d'une pompe de circulation mal sélectionnée. En retour, une eau trop froide augmente la charge de la chaudière et la consommation de carburant. Recevoir de l'eau trop chaude signifie qu'elle coule trop vite et n'a pas le temps de transférer de la chaleur aux chauffages.

Pour référence. La marque européenne leader Grundfos (Grundfos) propose la dernière génération d'unités de circulation Alpfa3, capable de choisir indépendamment les performances en fonction de la charge et d'adapter ainsi le travail à l'évolution des conditions. Avec leur aide, vous pouvez même équilibrer le système de chauffage, comme notre expert le dira dans la vidéo suivante:

Conclusion

Maintenant, vous savez exactement comment installer la pompe de circulation dans le système de chauffage d'eau et la connecter au réseau électrique d'une maison de campagne. Cela vous évitera de faire toutes sortes d'erreurs menant à des problèmes mineurs et majeurs. Encore une fois, vous pouvez assembler et attacher l’unité de vos propres mains. La seule difficulté est de le couper en canalisations en acier reliées par soudage. Mais il y a un moyen de sortir: trouvez un ensemble de Lerok pour couper manuellement les filets de tuyau, coupez un morceau de tuyau avec une meuleuse et montez la pompe. L'essentiel est d'avoir le désir et le temps de le réaliser.

Le climat

La situation est telle que, pour le moment, le moyen le plus courant de chauffer une habitation consiste à utiliser des chaudières de chauffage - à gaz, à combustible solide, au diesel et, bien moins souvent - à l'électricité. Mais ces systèmes à la fois simples et sophistiqués, tels que les pompes à chaleur, n’étaient pas largement répandus et c’était en vain. Pour ceux qui aiment et savent tout calculer à l'avance, leurs avantages sont évidents. Les pompes à chaleur pour le chauffage ne brûlent pas des réserves irremplaçables de ressources naturelles, ce qui est extrêmement important non seulement du point de vue de la protection de l'environnement, mais vous permet également d'économiser de l'énergie car elles deviennent chaque année plus chères. En outre, à l'aide de pompes à chaleur, vous pouvez non seulement chauffer la pièce, mais également chauffer l'eau chaude pour les besoins domestiques et préparer la pièce à la chaleur estivale.

Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur

Arrêtons-nous plus en détail sur le principe de la pompe à chaleur. Rappelez-vous comment fonctionne le réfrigérateur. La chaleur des produits qui y sont placés est pompée et évacuée vers le radiateur situé sur la paroi arrière. Cela se voit facilement en le touchant. Le principe est le même pour les climatiseurs domestiques: ils pompent la chaleur de la pièce et la jettent sur le radiateur situé sur le mur extérieur du bâtiment.

Le cycle Carnot constitue la base de la pompe à chaleur, du réfrigérateur et de la climatisation.

  1. Le liquide de refroidissement, se déplaçant sur une source de chaleur à basse température, par exemple le sol, est chauffé de plusieurs degrés.
  2. Il entre ensuite dans un échangeur de chaleur, appelé évaporateur. Dans l’évaporateur, le liquide de refroidissement transfère la chaleur accumulée au réfrigérant. Le liquide de refroidissement est un liquide spécial qui se transforme en vapeur à basse température.
  3. En prenant la température du liquide de refroidissement, le réfrigérant chauffé se transforme en vapeur et entre dans le compresseur. Dans le compresseur, le réfrigérant est comprimé, c'est-à-dire en augmentant sa pression, augmentant ainsi sa température.
  4. Le réfrigérant chaud et comprimé entre dans un autre échangeur de chaleur appelé condenseur. Ici, le réfrigérant transfère sa chaleur dans un autre réfrigérant fourni dans le système de chauffage de la maison (eau, antigel, air). Dans ce cas, le réfrigérant se refroidit et redevient liquide.
  5. Ensuite, le réfrigérant entre dans l’évaporateur, où il est chauffé par une nouvelle partie du réfrigérant chauffé, et le cycle se répète.

Pour assurer le fonctionnement de la pompe à chaleur, il faut de l'électricité. Mais il reste encore beaucoup plus rentable que d’utiliser un appareil de chauffage électrique. Étant donné que la chaudière électrique ou le chauffage électrique dépensent exactement la même quantité d’électricité qu’elle produit de la chaleur. Par exemple, si le chauffage est écrit avec une puissance de 2 kW, il passe 2 kW par heure et produit 2 kW de chaleur. Et la pompe à chaleur produit 3 à 7 fois plus de chaleur qu'elle ne consomme d'électricité. Par exemple, 5,5 kW / heure sont utilisés pour le fonctionnement du compresseur et de la pompe et la chaleur est de 17 kW / heure. Une telle efficacité est le principal avantage de la pompe à chaleur.

Avantages et inconvénients du système de chauffage "pompe à chaleur"

Il y a beaucoup de légendes et de délires autour des pompes à chaleur, malgré le fait qu'il ne s'agit pas d'une invention aussi innovante et de haute technologie. À l'aide de pompes à chaleur, tous les États «chauds» des États-Unis, presque toute l'Europe et le Japon, sont chauffés, où la technologie a été développée presque à l'idéal et pour longtemps. À propos, ne pensez pas que de tels équipements sont une technologie purement étrangère et qu’ils nous sont parvenus tout récemment. En effet, même en URSS, de telles unités étaient utilisées sur des sites expérimentaux. Le sanatorium "Amitié" de la ville de Yalta en est un exemple. Outre son architecture futuriste rappelant "une cabane sur des cuisses de poulet", ce sanatorium est également réputé pour le fait que depuis les années 80, il utilise des pompes à chaleur pour le chauffage industriel. La source de chaleur est la mer à proximité, et la station de pompage elle-même chauffe non seulement toutes les pièces du sanatorium, mais fournit également de l'eau chaude, chauffe l'eau de la piscine et la refroidit pendant la période chaude. Essayons donc de dissiper les mythes et de déterminer s'il est judicieux de chauffer le logement de cette manière.

Les avantages des systèmes de chauffage avec pompe à chaleur:

  • Économies d'énergie. La hausse des prix de l’essence et du gazole constitue un avantage très important. Dans la colonne «dépenses mensuelles», il n'y aura que de l'électricité qui, comme nous l'avons déjà écrit, nécessite beaucoup moins que la chaleur réellement produite. Lors de l'achat d'une unité, il est nécessaire de faire attention à un paramètre tel que le coefficient de transformation thermique "ϕ" (on peut également l'appeler coefficient de conversion thermique, rapport de transformation de la puissance ou de la température). Il montre le rapport entre la quantité de chaleur émise et l'énergie dépensée. Par exemple, si ϕ = 4, avec une consommation de 1 kW / heure, on obtient 4 kW / heure d'énergie thermique.
  • Économies sur la maintenance. La pompe à chaleur ne nécessite aucune relation particulière avec elle-même. Le coût de son entretien est minime.
  • Peut être installé sur n'importe quel terrain. Les sources de chaleur à basse température nécessaires au fonctionnement de la pompe à chaleur peuvent être le sol, l’eau ou l’air. Où que vous construisiez une maison, même sur un terrain rocheux, il sera toujours possible de trouver de la «nourriture» pour l'unité. Dans une zone éloignée de la canalisation de gaz, il s'agit de l'un des systèmes de chauffage les plus optimaux. Et même dans les régions dépourvues de lignes électriques, vous pouvez installer un moteur à essence ou diesel pour assurer le fonctionnement du compresseur.
  • Il n'est pas nécessaire de surveiller le fonctionnement de la pompe, d'ajouter du carburant, comme dans le cas d'une chaudière à combustible solide ou au diesel. L'ensemble du système de chauffage avec pompe à chaleur est automatisé.
  • Vous pouvez partir longtemps sans avoir peur du gel du système. Dans le même temps, vous pouvez économiser de l'argent en réglant la pompe pour fournir une température de + 10 ° C dans le salon.
  • Sécurité pour l'environnement. À titre de comparaison, lorsqu’on utilise des chaudières traditionnelles à combustible, divers oxydes de CO, CO2, NOx, SO2, PbO2 se forment toujours. Ainsi, des acides phosphoriques, nitreux, sulfuriques et des composés benzoïques se déposent sur le sol autour de la maison. Lorsque la pompe à chaleur est en marche, rien n’est jeté. Et les réfrigérants utilisés dans le système sont absolument sans danger.
  • Cela se remarque également à la préservation des ressources naturelles irremplaçables de la planète.
  • Sécurité pour l'homme et la propriété. Dans une pompe à chaleur, rien ne chauffe à une température suffisante pour provoquer une surchauffe ou une explosion. De plus, il n'a simplement rien à exploser. Cela peut donc être attribué à des unités totalement ignifugées.
  • Les pompes à chaleur fonctionnent avec succès même à des températures ambiantes de -15 ° C. Donc, si quelqu'un a l'impression qu'un tel système ne peut chauffer une maison que dans des régions où les hivers sont chauds jusqu'à + 5 ° C, ils se trompent.
  • Réversibilité de la pompe à chaleur. Un avantage indiscutable est la polyvalence de l'installation, à l'aide de laquelle vous pouvez chauffer en hiver et refroidir en été. Par temps chaud, la thermopompe prélève la chaleur de la pièce et l'envoie au sol pour la stocker, d'où elle sera reprise en hiver. Veuillez noter que toutes les pompes à chaleur ne sont pas toutes disponibles, mais que certains modèles seulement ont une capacité inverse.
  • La durabilité Avec un entretien approprié, les pompes à chaleur du système de chauffage ont une durée de vie de 25 à 50 ans sans réparations majeures, et le remplacement du compresseur n’est nécessaire que tous les 15 à 20 ans.

Inconvénients des systèmes de chauffage avec pompe à chaleur:

  • Gros investissement initial. Outre le fait que les prix des pompes à chaleur pour le chauffage sont assez élevés (de 3 000 à 10 000 pieds cubes), il est également nécessaire de ne pas dépenser moins pour l’organisation du système géothermique que pour la pompe elle-même. L'exception est la pompe à chaleur à air qui ne nécessite pas de travail supplémentaire. La pompe à chaleur ne sera pas rentable bientôt (dans 5 à 10 ans). La réponse à la question de l’utilisation ou non d’une pompe à chaleur pour le chauffage dépend donc plutôt des préférences du propriétaire, de ses possibilités financières et des conditions de construction. Par exemple, dans une région où la connexion d’un gazoduc et son raccordement coûtent autant qu’une pompe à chaleur, il est judicieux de privilégier cette dernière.
  • Dans les régions où les températures hivernales sont inférieures à -15 ° C, une source de chaleur supplémentaire doit être utilisée. C'est ce qu'on appelle un système de chauffage bivalent, dans lequel la pompe à chaleur fournit de la chaleur lorsqu'elle est à l'extérieur jusqu'à -20 ° C, et lorsqu'elle ne peut pas faire face, par exemple, un chauffage électrique ou une chaudière à gaz, ou un générateur de chaleur est connecté.
  • Il est vivement conseillé d’utiliser une pompe à chaleur dans les systèmes avec réfrigérant à basse température, tels que le système "sol chaud" (+35 ° C) et les ventilo-convecteurs (+35 - +45 ° C). Les ventilo-convecteurs sont des ventilo-convecteurs dans lesquels la chaleur / le froid est transféré de l'eau à l'air. La mise en place d’un tel système dans l’ancienne maison nécessitera un réaménagement et une restructuration complets, ce qui entraînerait des coûts supplémentaires. Lors de la construction d'une nouvelle maison, ce n'est pas un inconvénient.
  • Le respect de l'environnement des pompes à chaleur qui captent la chaleur de l'eau et du sol est quelque peu relatif. Le fait est qu’au cours du travail, l’espace autour des tuyaux avec le liquide de refroidissement est refroidi, ce qui constitue une violation de l’écosystème établi. Après tout, même dans les profondeurs du sol, vivent des microorganismes anaérobies qui assurent l’activité vitale de systèmes plus complexes. En revanche, par rapport à l'extraction de gaz ou de mazout, les dommages causés par la pompe à chaleur sont minimes.

Évaluez tous les avantages et les inconvénients pour prendre la bonne décision.

Sources de chaleur pour le fonctionnement de la pompe à chaleur

Les pompes à chaleur captent la chaleur de sources naturelles qui accumulent le rayonnement solaire pendant une période chaude. Selon la source de chaleur, les pompes à chaleur diffèrent également.

Au sol

Le sol est la source de chaleur la plus stable qui s'accumule au cours de la saison. À une profondeur de 5 à 7 m, la température du sol est presque toujours constante et égale à environ +5 - +8 ° C et à une profondeur de 10 m, elle est toujours constante à +10 ° C. Il y a deux façons de capter la chaleur du sol.

Le collecteur de sol horizontal est un tuyau posé horizontalement à travers lequel le liquide de refroidissement circule. La profondeur du collecteur horizontal est calculée individuellement en fonction des conditions. Elle atteint parfois 1,5 - 1,7 m - la profondeur de gel du sol, parfois inférieure à - 2 - 3 m pour assurer une plus grande stabilité de la température et une différence plus petite, et parfois seulement 1 - 1,2. m - ici, le sol commence à se réchauffer plus rapidement au printemps. Dans certains cas, équiper un collecteur horizontal à deux couches.

Les tuyaux collecteurs horizontaux peuvent avoir différents diamètres de 25 mm, 32 mm et 40 mm. La forme de leurs dispositions peut également être différente - serpent, boucle, zigzag, spirales diverses. La distance entre les tuyaux dans le serpent doit être d'au moins 0,6 m et généralement de 0,8 à 1 m.

L'élimination de la chaleur spécifique de chaque mètre courant de la conduite dépend de la structure du sol:

  • Sable sec - 10 W / m;
  • Argile sèche - 20 W / m;
  • Argile plus humide - 25 W / m;
  • Argile à très haute teneur en eau - 35 W / m.

Pour chauffer une maison d'une superficie de 100 m2, à condition que le sol soit constitué d'argile humide, vous aurez besoin de 400 m2 de terrain pour un capteur. C'est beaucoup - 4 à 5 acres. Et étant donné qu’il ne devrait y avoir aucun bâtiment dans cette zone et que seuls les gazons et les parterres de fleurs annuelles sont autorisés, tout le monde ne peut se permettre d’équiper un collecteur horizontal.

Un fluide spécial circule dans les tuyaux collecteurs, il est également appelé «saumure» ou antigel, par exemple une solution à 30% d'éthylène glycol ou de propylène glycol. «Pickle» recueille la chaleur du sol et se dirige vers la pompe à chaleur, où elle est transférée au réfrigérant. Le «cornichon» refroidi retourne dans le collecteur de sol.

La sonde de sol verticale est un système de tuyaux enterrés de 50 à 150 m, ce qui peut être un tuyau en forme de U abaissé à une profondeur supérieure à 80 à 100 m et remplie de béton. Ou peut-être un système de tubes en forme de U abaissé à 20 mètres pour collecter l'énergie d'une plus grande surface. Le forage à une profondeur de 100 à 150 m n’est pas seulement coûteux, il nécessite également une autorisation spéciale. C’est pourquoi ils ont souvent recours à cette technique et équipent plusieurs sondes de faible profondeur. La distance entre ces sondes fait 5 - 7 m.

L'élimination de la chaleur spécifique du collecteur vertical dépend également de la race:

  • Les roches sédimentaires sont sèches - 20 W / m;
  • Roches sédimentaires saturées en eau et en sols pierreux - 50 W / m;
  • Sol pierreux à haute conductivité thermique - 70 W / m;
  • Eau souterraine (meurtrie) - 80 W / m.

La zone sous le collecteur vertical nécessite un très petit, mais le coût de leur disposition est plus élevé que celui d'un collecteur horizontal. L'avantage d'un capteur vertical est également une température plus stable et une plus grande évacuation de la chaleur.

Utiliser de l'eau comme source de chaleur peut être différent.

Le collecteur situé au fond du réservoir non gelé ouvert - rivières, lacs, mers - est un tuyau contenant une «saumure», submergé à l'aide d'une cargaison. En raison de la température élevée du liquide de refroidissement, cette méthode est la plus rentable et la plus économique. Pour équiper le collecteur d’eau, seuls ceux dont le réservoir n’est pas supérieur à 50 m ne peuvent perdre l’efficacité de l’installation. Comme vous le comprenez, tout le monde n’a pas de telles conditions. Mais ne pas utiliser de pompes à chaleur pour les habitants de la côte est à courte vue et stupide.

Le collecteur dans les eaux usées ou les eaux usées après les installations techniques peut être utilisé pour chauffer des maisons et même des immeubles de grande hauteur et des entreprises industrielles dans la ville, ainsi que pour produire de l’eau chaude. Ce qui est fait avec succès dans certaines villes de notre patrie.

Les forages ou les eaux souterraines sont utilisés moins fréquemment que les autres collecteurs. Un tel système implique la construction de deux puits, l'un d'eux puisant de l'eau, qui transfère sa chaleur au fluide frigorigène de la pompe à chaleur, et l'autre qui rejette l'eau refroidie. Au lieu d'un puits, il peut y avoir un puits de filtration. Dans tous les cas, le puits de rejet devrait être situé à une distance de 15 à 20 m du premier, et même en aval (les eaux souterraines ont aussi leur propre débit). Ce système est assez difficile à utiliser, car la qualité de l'eau entrante doit être surveillée - parties filtrées et protégées de la pompe à chaleur (évaporateur) de la corrosion et de la pollution.

L'air

La conception la plus simple comprend un système de chauffage avec une pompe à chaleur à air. Aucun collecteur supplémentaire nécessaire. L'air ambiant se dirige directement vers l'évaporateur, où il transfère sa chaleur vers le réfrigérant, qui à son tour transfère la chaleur vers le réfrigérant à l'intérieur de la maison. Cela peut être de l'air pour les ventilo-convecteurs ou de l'eau pour un plancher chauffant et un radiateur.

Le coût d'installation d'une pompe à chaleur à air est minime, mais la capacité de l'installation dépend fortement de la température de l'air. Dans les régions où les hivers sont chauds (jusqu'à +5 - 0 ° C), il s'agit de l'une des sources de chaleur les plus économiques. Mais si la température de l'air tombe en dessous de -15 ° C, la capacité baisse tellement qu'il est insensé d'utiliser une pompe et qu'il est plus avantageux d'allumer un appareil de chauffage ou une chaudière électrique ordinaire.

Les pompes à chaleur à air pour les examens de chauffage sont très controversées. Tout dépend de la région d'utilisation. Il est avantageux de les utiliser dans les régions où les hivers sont chauds, par exemple à Sotchi, où vous n'avez même pas besoin d'une source de chaleur de secours en cas de fortes gelées. Il est également possible d'installer des pompes à chaleur à air dans des régions où l'air est relativement sec et où la température en hiver est de -15 ° C. Mais dans un climat humide et froid, de telles installations souffrent de givre et de givrage. Les glaçons qui se déversent sur le ventilateur empêchent tout le système de fonctionner normalement.

Chauffage par pompe à chaleur: coûts de système et de fonctionnement

La puissance de la pompe à chaleur est sélectionnée en fonction des fonctions qui lui seront attribuées. S'il ne s'agit que de chauffage, les calculs peuvent être effectués dans une calculatrice spéciale, en tenant compte de la perte de chaleur du bâtiment. À propos, la meilleure performance de la pompe à chaleur en cas de perte de chaleur du bâtiment n’est pas supérieure à 80 - 100 W / m2. Pour simplifier, nous supposons que pour chauffer une maison de 100 m2 avec une hauteur de plafond de 3 m et une perte de chaleur de 60 W / m2, une pompe d’une capacité de 10 kW est requise. Pour chauffer l'eau devra prendre l'appareil avec une marge de puissance - 12 ou 16 kW.

Le coût de la pompe à chaleur dépend non seulement de la puissance, mais également de la fiabilité et des exigences du fabricant. Par exemple, une unité avec une capacité de 16 kW de production russe coûtera 7 000 m3, et une pompe étrangère RFM 17 d’une capacité de 17 kW coûtera environ 13 200 m3. avec tout l'équipement connexe, à l'exception du collecteur.

La prochaine ligne de dépenses sera la disposition du collecteur. Cela dépend aussi de la capacité de l'installation. Par exemple, pour une maison de 100 m2 dans laquelle des sols chauds (100 m2) sont installés partout ou des radiateurs de 80 m2, ainsi que pour chauffer de l'eau à + 40 ° C dans un volume de 150 l / h, des puits de forage pour les collecteurs seront nécessaires. Un tel collecteur vertical coûtera 13 000 $.

Le collecteur au bas du réservoir coûtera un peu moins cher. Dans les mêmes conditions, il en coûtera 11 000 $. Mais il est préférable de spécifier le coût d'installation d'un système géothermique dans des entreprises spécialisées, cela peut être très différent. Par exemple, le montage d’un collecteur horizontal pour une pompe d’une puissance de 17 kW ne coûtera que 2 500 USD. Et pour la pompe à chaleur à air, le capteur n'est pas nécessaire du tout.

Au total, le coût de la pompe à chaleur est de 8 000 cu en moyenne, l'arrangement d'un collecteur est de 6000 cu en moyenne

Le coût mensuel du chauffage de la pompe à chaleur ne comprend que le coût de l’électricité. Vous pouvez les calculer comme suit - sur la pompe devrait être indiqué la consommation d'énergie. Par exemple, pour la pompe de 17 kW ci-dessus, la consommation électrique est de 5,5 kW / heure. Au total, le système de chauffage fonctionne 225 jours par an, c.-à-d. 5400 heures. Étant donné que la pompe à chaleur et le compresseur qui y est installé fonctionnent de manière cyclique, la consommation électrique doit être divisée par deux. Pendant la saison de chauffage, 5400 h * 5,5 kW / h / 2 = 14850 kW seront dépensés.

Multipliez le nombre de kWh consacrés au coût de l'énergie dans votre région. Par exemple, 0,05 cu pour 1 kW / heure. Total pour l'année sera dépensé 742,5 $. Pour chaque mois au cours duquel la pompe à chaleur fonctionnait pour le chauffage, il faut 100 cu coûts d'électricité. Si vous divisez les coûts par 12 mois, dans un mois, vous obtiendrez 60 cu.

Veuillez noter que plus la consommation d'énergie de la pompe à chaleur est faible, plus le coût mensuel est bas. Par exemple, il existe des pompes de 17 kW qui ne consomment que 10 000 kW par an (coût 500 $). Il est également important que les performances de la pompe à chaleur soient supérieures, plus la différence de température entre la source de chaleur et le liquide de refroidissement dans le système de chauffage est faible. C'est pourquoi ils disent qu'il est plus rentable d'installer un plancher chauffant et des ventilo-convecteurs. Des radiateurs de chauffage standard avec réfrigérant à haute température (+65 - +95 ° C) peuvent également être installés, mais avec un accumulateur de chaleur supplémentaire, par exemple une chaudière à chauffage indirect. Pour la surchauffe de l'eau dans l'eau chaude sanitaire est également utilisé chaudière.

Les pompes à chaleur sont bénéfiques lorsqu'elles sont utilisées dans des systèmes bivalents. En plus de la pompe, vous pouvez installer un capteur solaire capable de fournir de l'électricité à la pompe en été, en cas de refroidissement. Pour le filet de sécurité hivernal, vous pouvez ajouter un générateur de chaleur qui réchauffera l'eau pour l'alimentation en eau chaude et les radiateurs à haute température.

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