Les coûts de chauffage des bâtiments résidentiels privés, en particulier ceux de grande superficie, touchent considérablement même les personnes les plus riches. Afin d'économiser de l'argent, de nombreux propriétaires installent des systèmes de chauffage réglables. Cependant, même avec cette décision, il arrive parfois que le montant des factures de chauffage diminue légèrement ou ne change pas du tout. C'est un signe certain que le système ne fonctionne pas correctement. Lorsque le débit de liquide de refroidissement n'est pas réparti de manière optimale, la consommation de carburant dans la chaudière reste élevée et la pompe consomme une grande quantité d'électricité. Pour réellement réduire les coûts, vous devrez ajuster ou, comme disent les experts, équilibrer le système de chauffage.
Un équilibrage correct pour économiser sur le chauffage
La maison devrait être chaude
La nécessité de réguler les systèmes de chauffage a été évoquée pour la première fois au Danemark il y a 40 ans, après une révolte des locataires. Les gens ne voulaient pas louer les pièces extérieures des immeubles de faible hauteur, car ces pièces étaient plus froides que les autres et ils devaient payer le même prix pour le chauffage que ceux qui habitaient à proximité de la chaudière intérieure ou de l'entrée du chauffage. usine. La raison du manque de chauffage était que le liquide de refroidissement, circulant dans un seul tuyau traversant tout le bâtiment, se refroidissait à mesure que les pièces se réchauffaient. Et, malgré la petite superficie des maisons de ville (de 150 à 300 m²), la chaleur n'atteignait tout simplement pas les pièces isolées. Les mesures ont montré une différence d’environ 10 degrés entre la pièce initiale et la pièce d’angle. Ensuite, les ingénieurs ont proposé de remplacer un tuyau, qui traversait séquentiellement tous les radiateurs, par deux, adaptés à chaque batterie. La première consistait à fournir du liquide de refroidissement et la seconde à éliminer les déchets liquides. Les canalisations sont appelées « alimentation » et « retour ». Cette solution a réellement permis de réguler indépendamment l'apport de liquide de refroidissement aux batteries, en ajustant de manière flexible le chauffage des locaux.
L'idée de créer des systèmes à deux tuyaux a été rapidement reprise par les propriétaires privés, car de telles solutions offraient un autre avantage important : la petite taille des radiateurs. Il est devenu plus facile d'intégrer les batteries à l'intérieur et de les « cacher » aux regards indiscrets. Une autre question est de savoir dans quelle mesure un plus grand nombre de tuyaux affecte le coût d’installation. « En fait, il n'y a pas de différence fondamentale en termes d'avantages entre l'installation de systèmes monotubes et bitubes. L'installation du premier coûtera moins de 10 % maximum, explique Sergueï Orlov, spécialiste de l'installation de systèmes de chauffage et d'approvisionnement en eau. — Ainsi, pour mettre en œuvre un système avec « alimentation » et « retour », des radiateurs avec un plus petit nombre de sections et des tuyaux de plus petit diamètre conviennent, tandis que l'utilisateur paie trop cher pour des radiateurs et des tuyaux plus gros installés dans un système monotube. Et grâce à la perte de charge minimale due à la répartition de la température du liquide de refroidissement dans chaque branche, vous pouvez sélectionner pompe de circulation batterie faible."
Pour bénéficier de tous les avantages d’un système bitube, y compris une configuration flexible régime de température dans chaque pièce, un équilibrage hydraulique sera nécessaire. "Des réglages corrects et compétents vous permettront de créer un microclimat optimal dans toutes les pièces, ainsi que d'économiser de 7 à 20 % de carburant consommé", commente Ekaterina Semyonova, ingénieur du département d'équipement ménager, GRUNDFOS, Russie.
Ce que les propriétaires doivent savoir sur l’équilibrage des systèmes de chauffage
À première vue, il semble qu'il n'y ait rien de compliqué à mettre en place. La température dans les pièces peut être réglée sans instruments de mesure spéciaux, de manière indépendante, guidée par des sensations subjectives : faites-la plus chaude à certains endroits, plus fraîche à d'autres. Mais souvent le résultat n'est pas à la hauteur des attentes, puisque l'utilisateur moyen ne prend pas en compte les lois de l'hydraulique : une augmentation de la surface de débit de la vanne d'équilibrage d'un radiateur entraînera une diminution du débit sur un autre radiateur. . Et ici, il est important de trouver ce même équilibre.
« Dans un système de chauffage déséquilibré, pour réchauffer toutes les pièces de la maison, la pompe de circulation doit fonctionner avec une charge accrue, ce qui accélère son usure et provoque parfois du bruit dans les canalisations. Dans de tels cas, il faudra oublier le confort thermique, ainsi que les économies, explique Maxim Nemkov, chef du département d'installation de la société World of Comfort Samara, qui fournit des services de conception, d'installation et de maintenance. réseaux de distribution. — Comme le montre la pratique, il n'est pas souhaitable d'installer soi-même un système de chauffage - le risque d'erreurs est trop élevé. Il s'agit par exemple du choix de chaudières et de pompes avec des réserves déraisonnables en raison de la capacité thermique non comptabilisée des pièces. Les professionnels ne permettent pas de telles inexactitudes dans leur travail.
Pour minimiser les risques, le propriétaire doit disposer des informations nécessaires et surveiller en permanence le travail des installateurs. Ainsi, si le maître assure que la conception du système de chauffage et la configuration de l'équipement conformément aux calculs de l'ingénieur suffisent amplement, il est alors préférable de contacter une autre entreprise. Les conditions réelles diffèrent toujours des conditions théoriques : par exemple, les méthodes de calcul des déperditions thermiques ne prennent pas en compte les caractéristiques spécifiques du bâtiment, ce qui entraîne des écarts de la température du liquide de refroidissement requise par rapport aux valeurs de conception. Il s'agit d'une situation ordinaire, mais si elle est laissée sans surveillance, le système ne fonctionnera pas correctement.
L'équilibrage lui-même peut se faire de deux manières. « Classique » implique la présence d'une conception de système de chauffage selon laquelle, en serrant les vannes d'équilibrage, le débit de conception requis à travers chaque radiateur est ajusté. Mais terminer un projet sans erreurs n’est pas chose courante de nos jours. Et le système réel peut différer du système calculé. Au cas où documentation du projet non, ils recourent à la méthode « d’urgence ». Dans de tels cas, un thermomètre électronique est utilisé pour mesurer la température sur n'importe quelle surface. Avec son aide, la même température à la sortie de tous les appareils de chauffage est réglée via des vannes d'équilibrage. « Les inconvénients généraux des méthodes existantes incluent l’absence d’une approche universelle et des coûts de temps importants. En moyenne, l'équilibrage prend environ une journée de travail, il est effectué par au moins deux personnes », partage son expérience Anatoly Korsun, installateur professionnel. Il est clair qu'une telle dépense de temps n'est pas rentable pour une équipe de spécialistes. Par conséquent, dans le but de travailler sur autant d'objets que possible, ils commettent des erreurs ridicules. Et en conséquence, la précision de l'équilibrage en souffre, ce qui élimine les économies pour lesquelles, en fait, tout a été commencé.
L’intelligence artificielle gagne la bataille pour les bons réglages
Jusqu'à présent, le tableau qui se dégage n'est pas très clair : et vous souhaitez économiser de l'argent : un cinquième de vos coûts de services publics sont consacrés au chauffage ! - et il y a trop de subtilités. Même si tout est fait correctement, le résultat n'est hélas pas garanti. «L'équilibrage est généralement effectué avant la saison de chauffage, mais en cas de fortes gelées, il s'avère que les pièces ont une protection thermique différente, ce dont le propriétaire a, en fin de compte, oublié d'avertir. Le propriétaire, à sa discrétion, augmente le débit de liquide de refroidissement dans les chambres froides, après quoi tous les travaux de configuration du système tombent à l'eau », explique Sergueï Orlov (installateur).
Cet inconvénient peut être corrigé à l'aide de programmes informatiques spéciaux pour calculer les systèmes de chauffage qui, contrairement aux méthodes manuelles, prennent en compte la grande majorité des facteurs. Ils déterminent le débit de liquide de refroidissement requis avec une grande précision. Il ne reste plus qu'à régler les réglages recommandés des vannes d'équilibrage. Il est clair que pour cette méthode d'équilibrage, il est nécessaire de savoir utiliser de tels programmes de calcul, ainsi que de disposer de vannes d'équilibrage spéciales avec calibrage dans le système. Si des vannes d'équilibrage sans calibrage spécial étaient installées dans le système, lors de la configuration de ces vannes, il sera nécessaire de mesurer le débit avec des débitmètres spéciaux afin d'atteindre les débits calculés dans chaque radiateur. Tout cela, associé à la nécessité de vannes d'arrêt spéciales ou d'équipements de mesure spéciaux, rend la procédure très difficile pour les « débutants ».
Mais avec le développement des communications sans fil et le passage des téléphones mobiles à boutons aux smartphones, la méthode d'équilibrage informatique est devenue plus simple et plus accessible : aucune formation particulière n'est requise. Les ingénieurs de GRUNDFOS Concern ont été les premiers à le mettre en œuvre : ils ont proposé au marché la pompe de circulation ALPHA3 avec le module de communication ALPHA Reader et ont développé l'application GRUNDFOS GO Balance pour téléphones intelligents et tablettes.
Selon les propriétaires qui ont essayé le nouveau produit, l’équilibrage peut désormais être effectué de manière indépendante et avec une grande précision. L'ensemble du processus prend environ une heure (pour les maisons jusqu'à 200 m²) et se déroule en plusieurs étapes. Vous devez d'abord installer une nouvelle pompe dans le système et l'équiper d'un module de communication. Ensuite, vous devez télécharger, installer et lancer l'application gratuite à proximité immédiate du module de communication afin que le smartphone et la pompe se « trouvent ». Ensuite, il ne vous reste plus qu'à suivre des instructions simples et claires : le programme vous demandera de saisir des données sur le système existant et de mesurer le débit exact du liquide de refroidissement sur chaque radiateur. Après avoir saisi les informations nécessaires, l'utilitaire calculera la consommation requise pour chaque batterie et deux valeurs apparaîtront à l'écran : actuelle et recommandée. Il ne reste plus qu'à régler la vanne d'équilibrage jusqu'à ce que le débit réel corresponde à celui calculé.
« Le besoin d'un tel outil se fait attendre depuis longtemps, et les spécialistes de GRUNDFOS ont été les premiers et les seuls à proposer une telle solution. Même avant le début des ventes du nouveau produit, des précommandes ont été passées pour la totalité de la fourniture à venir d'ALPHA3 et d'Alpha Reader, explique Ekaterina Semyonova (GRUNDFOS). — Et ce n'est pas surprenant, car, comme je l'ai noté plus tôt, un système qui fonctionne bien permet d'économiser jusqu'à 20 % de combustible (gaz, charbon, bois de chauffage). De plus, les pompes de la série GRUNDFOS ALPHA3 elles-mêmes se caractérisent par une faible consommation d'énergie : elles sont 87 % plus économiques que les unités conventionnelles, pour lesquelles elles sont reconnues comme les plus économes en énergie de leur catégorie.
Les technologies mobiles sont le moteur du progrès. Ils nous aident non seulement à faire face à des problèmes ménagers tout à fait ordinaires, mais aussi à économiser de l'argent. Et qui sait, peut-être qu’à l’avenir les ingénieurs raviront les propriétaires avec des solutions encore plus intelligentes.
L'économie d'énergie du système de chauffage (consommation de combustible) dépend du bon équilibrage hydraulique du système de chauffage bitube (ci-après dénommé CO). Et souvent, il est même possible que le système de chauffage fonctionne d’une manière ou d’une autre. (Toutes les images s'agrandissent lorsque vous cliquez dessus).
Le système CO à deux tuyaux est conçu de telle manière qu'une quantité spécifiée doit circuler à travers chaque appareil de chauffage (ci-après dénommé HO) par unité de temps. Ni plus ni moins. Vous avez sûrement déjà arrosé votre jardin avec un tuyau. Et ils essayèrent de diviser le ruisseau en deux parties avec leur doigt. Ainsi, si vous avez vingt OP installés, alors pour un CO à deux tuyaux, vous devez « diviser le flux » en « vingt flux de puissance différente », chacun devant transporter sa propre quantité différente. En fait, ce n’est pas aussi difficile à faire qu’il n’y paraît à première vue.
Afin de pouvoir réaliser l'équilibrage hydraulique du système, des raccords doivent être installés sur les appareils de chauffage (ci-après dénommés OP), permettant de le réaliser. Cela se fait par une vanne d'arrêt d'équilibrage installée à la sortie (retour) de l'OP. Ou une vanne thermostatique avec un « préréglage », installée à l'entrée (alimentation) de l'OP. L'installation d'une vanne thermostatique avec « préréglage » rend inutile l'utilisation d'une vanne d'équilibrage sur le retour de l'OP. Puisqu'une vanne thermique avec « préréglage » est à la fois une vanne thermique ordinaire et une vanne d'équilibrage « dans une bouteille ». Ceux. Lorsque vous utilisez une vanne thermique avec un « préréglage » sur la conduite de retour de l'OP, vous pouvez utiliser un robinet à tournant sphérique ordinaire ou, ce qui est plus esthétique, un robinet d'arrêt. Ou bien, pour des raisons d'économie, n'installez aucun raccord sur la conduite de retour de l'OP.
Vannes thermostatiques (thermovaves).
Ils sont fabriqués uniquement pour le réglage manuel du transfert de chaleur de l'OP, et il existe la possibilité d'installer un thermoélément (ci-après dénommé la tête thermique). Exemples de vannes thermiques avec préréglages. A la place du capuchon rouge de réglage manuel, vous pouvez installer une tête thermique (élément thermique) :
Sous les capuchons rouges se trouve une échelle de préréglage de la vanne thermique.
A l'entrée (alimentation) de l'OP, une vanne thermostatique (ci-après dénommée thermovalve) est installée pour régler manuellement ou automatiquement la puissance de transfert thermique de l'OP (contrôle de la température dans une pièce spécifique).
Une vanne thermique sans « préréglage » sur l’alimentation en CO ne sert qu’au confort, mais pas à l’équilibrage hydraulique du CO.
Exemples de vannes thermiques sans préréglages. A la place du capuchon de réglage manuel bleu-rouge, vous pouvez installer une tête thermique (élément thermique) :
Il existe une option pour économiser de l'argent sur l'achat de vannes thermiques avec préréglages en achetant des vannes thermiques sans préréglages. Après tout, les vannes thermiques avec préréglages sont nettement plus chères que sans préréglage. Cela peut être fait en calculant et en installant des rondelles d'étranglement, soit à l'alimentation, soit au retour de l'OP. Leur résistance locale est calculée de manière à obtenir le débit massique de conception. Ceux. ils agiront comme des préréglages. Les rondelles peuvent être fabriquées à partir de pièces de monnaie en les plaçant dans les filetages internes des raccords ou lors de l'utilisation tubes d'acier percer un trou dans les lignes du diamètre calculé (calculé dans le projet hydraulique). Voici à quoi ressemblent les « rondelles d'étranglement » dans un immeuble à plusieurs étages système à deux tuyaux.
Vanne d'arrêt d'équilibrage (vanne d'arrêt d'équilibrage).
Une vanne d'équilibrage et d'arrêt est installée à la sortie (retour) de l'OP si une vanne thermique n'est pas installée à l'alimentation de l'OP ou si une vanne thermique est installée sans « préréglages ».
Exemples de vannes d'arrêt d'équilibrage (vannes). Sous le capuchon métallique hexagonal amovible se trouve une broche de réglage en laiton. Réglable en fonction du nombre de tours complets à partir de l'état fermé :
Afin d’équilibrer idéalement et correctement le CO, vous devrez d’abord effectuer une conception hydraulique du CO. Avant même l'installation du CO. Ensuite, après l'installation du système, avant de démarrer le système de chauffage, chaque vanne thermique et/ou vanne d'arrêt et d'équilibrage de l'appareil de chauffage (ci-après dénommé OP) est simplement installée dans la position calculée dans le projet. Au lieu d'une vanne d'arrêt d'équilibrage, vous pouvez insérer une vanne d'arrêt dans le filetage interne robinet à tournant sphérique une rondelle d'étranglement fabriquée à partir d'une pièce de monnaie (avec un diamètre de trou calculé). Le système sera alors correctement équilibré hydrauliquement immédiatement après la mise en marche.
Mais, si vous ne disposez pas d’une conception de système de chauffage, vous devrez vous limiter à un hydroéquilibrage approximatif du CO. Pour ce faire, vous aurez besoin d'un multimètre numérique avec un capteur de température à contact (vous pouvez utiliser le chinois le moins cher). Mettez-le main droite pour la précision des mesures (et pour ne pas se brûler), deux gants en coton à la fois. Et en appuyant le capteur de température sur les raccords de sortie de l'OP (retour), mesurez ainsi la température sur les retours de tous vos OP. Lors de la mesure de la température aux retours OP, il est nécessaire de s'assurer que les températures diffèrent les unes des autres à +-1 degré près. Effectuer l'équilibrage en position complètement ouverte des vannes des radiateurs (têtes thermiques tournées à la température maximale).
Réglez dans un premier temps les vannes d'équilibrage sur la position la plus ouverte sur les OP les plus puissants et les plus éloignés. Par exemple, si dans une vanne d'équilibrage on dévisse la broche de cinq tours, alors s'il y a cinq OP identiques sur le circuit, alors mettre 1 sur celui le plus proche de la chaudière, et 5 sur les plus éloignés. Ce sera encore plus précis si vous pouvez calculer la proportion pour la position de départ en fonction de la puissance OP. Plus l'OP est puissant, plus il a besoin de conduits.
Pour les OP dont la température de retour est plus élevée que sur les autres OP, le débit doit être réduit. En serrant la tige de réglage dans les vannes d'arrêt d'équilibrage. Ou en réduisant la valeur prédéfinie sur les vannes thermiques avec des préréglages basés sur l'échelle.
Sur les mêmes OP, dont la température de retour est inférieure à celle des autres OP, le débit doit être augmenté. En dévissant la broche ou en augmentant la valeur préréglée sur les vannes thermiques avec préréglages.
Dans un système de chauffage à deux tuyaux (également dans un système à collecteur radial), le refroidissement dans l'OP est réglé par la conception du système de chauffage et est généralement de 8 à 20 degrés. En moyenne - généralement 10-15 degrés. Votre tâche lors de l'équilibrage hydraulique consiste, par exemple, à une température d'alimentation de la chaudière de +75 degrés, à garantir que la température de retour de l'OP soit, par exemple, de +62 degrés. Pour un bon rendement de votre CO basé sur une chaudière gaz murale, le CO doit généralement fonctionner dans un mode thermique de 80/60 degrés sans condensation (alimentation/retour chaudière). Aussi, si possible, lors de l'équilibrage, il est conseillé de désactiver la modulation de puissance de la chaudière afin que la chaudière fonctionne à puissance constante tout en équilibrant le système.
La limite supérieure de température est limitée par la température des parois (généralement pas supérieure à +84) et le matériau des tuyaux utilisés. La limite inférieure est limitée, par exemple à au moins +58 degrés, par la mesure dans laquelle le condensat acide formé (à une température de retour de chaudière inférieure) peut endommager votre chaudière (résistance à la corrosion du matériau à partir duquel l'échangeur thermique de la chaudière est fait). Si votre chaudière est une chaudière à condensation, les condensats acides n'endommageront pas la chaudière. Au contraire, une température plus basse et une condensation accrue dans la salle de condensation vous feront économiser de la consommation de gaz. Vous pouvez en savoir plus sur les économies de gaz, et en particulier sur les économies de gaz avec les chaudières à condensation, sur le lien -
Après chaque modification des réglages, attendre quelques minutes pour que la température sur le retour de l'OP ait le temps d'évoluer. Vous devrez consacrer suffisamment de temps et courir sur l'hydroéquilibrage, car chaque modification apportée au réglage de la vanne d'équilibrage affecte les autres appareils de chauffage. La présence d’un calcul hydraulique faciliterait donc grandement cette tâche…
Naturellement, avec un réglage hydraulique aussi purement approximatif, il ne sera pas possible d'obtenir une économie de gaz maximale. Mais sans conception de chauffage, il est impossible de rendre le système aussi économique que possible...
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Pour que le système de chauffage fonctionne correctement et efficacement, il est nécessaire non seulement de le faire installer par un professionnel, de le remplir d'un liquide de refroidissement approprié et de le rincer, mais également de le faire régler et équilibrer. Un ensemble de ces mesures est requis non seulement lors du lancement d'un circuit nouvellement créé, mais également après le raccordement de nouveaux équipements, notamment des radiateurs, ou après le remplacement de canalisations. Équilibrer un système de chauffage à eau dans une maison privée est un processus assez compliqué : si vous n'avez pas confiance en vos propres capacités, vous devriez le confier à des spécialistes, mais pour économiser de l'argent, vous pouvez essayer de le faire vous-même.
Un besoin urgent
La tâche principale du système de chauffage est de fournir du liquide de refroidissement aux radiateurs avec chauffage ultérieur de l'air ambiant.
Il est cependant important que les volumes de liquide de refroidissement transportés correspondent strictement aux besoins réels : un manque de liquide provoquera un faible rendement et une surpression comporte un risque de percée.
Si les propriétaires n'ont pas soigné les réglages, alors les batteries les plus chaudes seront celles situées à proximité immédiate de la chaudière, tandis que les radiateurs éloignés pourront rester complètement froids. Malgré ce déséquilibre, la consommation de carburant restera à un niveau élevé ; un tel système peut difficilement être qualifié d'économique, de rationnel ou d'efficace. Il s’avère donc que le processus d’équilibrage est nécessaire pour obtenir les résultats suivants :
- Chaque appareil de chauffage chauffe uniformément ;
- Les économies de liquide de refroidissement sont réalisées sans compromettre l'efficacité du système ;
- Le bruit pendant le fonctionnement causé par le mouvement de grands volumes d'eau est éliminé.
Quand est-ce nécessaire ?
Équilibrer un système de chauffage à eau Bâtiment à plusieurs étages doit être effectué avant le début de chaque nouvelle saison, mais les signes suivants en indiquent un besoin urgent :
- Les radiateurs ne chauffent pas assez bien voire restent froids ; un contrôle montre que ce problème n'est pas lié à la formation d'un sas. Très probablement, l'effet négatif est dû à un manque de pression dans le système : la chaudière nouvellement connectée ne crée pas la pression requise et ne peut pas pousser l'eau à travers les tuyaux. Le problème peut être résolu en remplaçant les tuyaux par des options plus petites, en ajoutant une pompe de circulation et en les réglant.
- Les radiateurs de l'ensemble du système ne chauffent pas. Très probablement, un sas s'est formé. Le robinet Mayevsky est ouvert, l'eau est libérée jusqu'à ce que tout l'air sorte des tuyaux.
- Chauffage inégal des radiateurs et des tuyaux. Il est possible que des violations flagrantes et des erreurs aient été commises lors du processus d'installation. Il est nécessaire d'effectuer un équilibrage au cours duquel tous les points faibles seront révélés pour l'élimination ultérieure des défauts.
Méthodes de base
Pour les maisons privées, les méthodes d'installation suivantes sont le plus souvent utilisées :
- La méthode la plus précise est considérée comme basée sur l’utilisation d’un débitmètre électronique qui contrôle le débit du liquide de refroidissement. Cela nécessite, d'une part, un calcul hydraulique du système, reflétant le débit d'eau dans toutes ses sections, et d'autre part, des vannes d'arrêt sont nécessaires sur toutes les colonnes montantes. Le troisième composant est un dispositif électronique direct qui se connecte aux raccords pendant le fonctionnement. Le processus est basé sur le fait que l'électronique indique exactement la quantité de liquide de refroidissement dépensée par chaque colonne montante. Sur la base de ces données, la position des raccords et des vannes est ajustée et des valeurs optimales sont atteintes. L'avantage de la technologie est qu'il n'est pas nécessaire de traiter chaque radiateur séparément : tous les appareils connectés à la colonne montante ajustée recevront des volumes d'eau optimaux.
- Le réglage de la température est une option qu'il faut utiliser en désespoir de cause, lorsqu'on n'a ni conception du circuit ni calculs précis de ses performances. L'essence du processus consiste à installer des vannes sur chacune des batteries et à utiliser un thermomètre pour enregistrer la température de surface. Tout d'abord, il faut ouvrir complètement la vanne du radiateur le plus puissant, celui le plus éloigné de la chaudière, et les batteries restantes sont ouvertes d'un certain nombre de tours, calculé selon une certaine méthode. Si 6 radiateurs sont raccordés à un embranchement et qu'il faut dévisser la vanne de 5 tours, alors le premier s'ouvre d'1 tour, 2 de deux tours, et ainsi de suite. Après cela, la température de surface est mesurée et l'égalité est obtenue entre tous les appareils du système de chauffage d'une maison privée.
N'oubliez pas de consulter : .
Avant de commencer l'équilibrage, vous devez vérifier le pipeline :
- Il ne devrait y avoir aucune poche d'air à l'intérieur. Ce problème est particulièrement pertinent pour les propriétaires qui décident de remplacer les anciennes batteries en fonte par des analogues en aluminium et en alliages ;
- Tous les filtres grossiers doivent être en parfait état de fonctionnement ; en cas de contamination, même légère, les éléments doivent être lavés à l'eau, car cela altère considérablement le débit et conduit à des calculs et des réglages incorrects ;
- La différence de pression dans les branches directes et courant inverse il devrait y avoir suffisamment d'eau.
Effet positif
Bien entendu, réaliser cette activité demande quelques efforts, parfois un investissement en temps assez important. Cependant, les avantages de ce procédé sont indéniables. Premièrement, le chauffage dans toutes les pièces de la maison répondra pleinement aux souhaits des propriétaires et le niveau de confort domestique augmentera. Deuxièmement, l'efficacité de l'utilisation du liquide de refroidissement augmentera, ce qui entraînera une réduction des coûts nécessaires au maintien du bon fonctionnement du système. Enfin, l'équipement du circuit fonctionnera de manière douce, sans pannes ni erreurs, ce qui réduira considérablement le risque d'accident et augmentera également la durée de fonctionnement.
Ecologie de la consommation. Domaine : Les systèmes de chauffage de presque toutes les configurations nécessitent un équilibrage, à la seule exception du câblage le long de la boucle Tichelman. Nous en examinerons trois moyens possibles réaliser l'équilibrage, vous expliquer les avantages, les inconvénients et l'opportunité de chaque méthode et donner des recommandations pratiques.
Quelle est l’essence de l’équilibrage ?
Les systèmes de chauffage hydrauliques sont à juste titre considérés comme les plus complexes. Leur fonctionnement efficace n’est possible que s’il existe une compréhension approfondie des processus physiques cachés à l’observation visuelle. Le fonctionnement conjoint de tous les appareils doit garantir que la quantité maximale de chaleur soit absorbée par le liquide de refroidissement et répartie uniformément entre tous les appareils de chauffage de chaque circuit.
Le mode de fonctionnement de chaque système hydraulique est basé sur la relation de deux grandeurs inversement proportionnelles : la résistance hydraulique et le débit. Ce sont eux qui déterminent le débit de liquide de refroidissement dans chaque nœud et partie du système, et donc la quantité d'énergie thermique fournie aux radiateurs. En général, le calcul du débit pour chaque radiateur individuel reflète un degré élevé d'irrégularité : plus le dispositif de chauffage est éloigné de l'unité de chauffage, plus l'influence de la résistance hydrodynamique des tuyaux et des dérivations est élevée ; en conséquence, le liquide de refroidissement circule à une vitesse inférieure.
La tâche d'équilibrer un système de chauffage est de garantir que le débit dans chaque partie du système aura à peu près la même intensité, même en cas de changements temporaires des modes de fonctionnement. Un équilibrage minutieux nous permet d'atteindre un état dans lequel le réglage individuel des têtes thermostatiques n'affecte pas de manière significative les autres éléments du système. Dans le même temps, la possibilité même d'équilibrage doit être prévue dès la phase de conception et d'installation, car pour mettre en place le système, il est nécessaire de raccords spéciaux, ainsi que les données techniques des équipements de chaufferie. Il est notamment obligatoire d’installer des vannes d’arrêt, communément appelées papillons, sur chaque radiateur.
Caractéristiques du travail avec différents types de câblage
Les systèmes de chauffage monotube se prêtent le plus facilement au réglage de l'équilibrage. Tout cela est dû au fait que le débit total à travers le radiateur et le by-pass de raccordement est toujours le même et ne dépend pas du débit des raccords installés. Par conséquent, dans des systèmes comme « Leningradka », le travail est effectué non pas tant sur l'équilibrage du débit, mais sur l'équation de la quantité de chaleur dégagée par le liquide de refroidissement dans les radiateurs. En termes simples, l'objectif principal de l'équilibrage dans ce cas est de garantir que l'eau s'écoule vers le radiateur le plus éloigné à une température suffisamment élevée.
Dans les systèmes sans issue à deux tuyaux, un principe légèrement différent s'applique. Chaque radiateur du système est une sorte de shunt dont la résistance hydraulique est inférieure à celle du reste du groupe situé plus loin dans le sens d'écoulement. De ce fait, une partie importante du liquide de refroidissement traverse le shunt vers l'unité thermique, tandis que la circulation plus loin dans le système a une intensité beaucoup plus faible. Dans de tels systèmes de chauffage, il est nécessaire de travailler à égaliser le débit dans chaque radiateur en modifiant le débit des raccords.
Les systèmes de chauffage associés à deux tubes ne nécessitent aucun équilibrage, mais en même temps ils ont une consommation de matériaux relativement élevée. C'est là toute la beauté de la boucle Tichelman : le chemin qu'emprunte le liquide de refroidissement dans le circuit de chaque radiateur est à peu près le même, grâce à quoi l'équivalence du débit en chaque point du système est automatiquement maintenue. La situation est similaire avec systèmes de poutres chauffage et planchers chauffants à eau : l'alignement des débits est réalisé sur un collecteur commun à l'aide de débitmètres à flotteur.
Modélisation informatique
La méthode de réglage la plus constructive et la plus correcte consiste à construire un modèle de calcul du système de chauffage hydraulique. Cela peut être fait de cette façon logiciel comme Danfoss CO et Valtec.PRG, ou dans des produits payants comme AutoSnab 3D. Il ne faut pas avoir peur des logiciels payants : comme vous le verrez plus tard, son coût ne peut être comparé aux coûts des dispositifs d'équilibrage automatique spéciaux, tandis que la conception du système hydraulique fournira une image complète du système, de ses modes de fonctionnement et les processus physiques se produisant à chaque point.
L'équilibrage à l'aide de calculs logiciels est réalisé en construisant une copie virtuelle exacte du système de chauffage. Dans différents environnements de travail, le mécanisme de modélisation procède avec quelques différences, cependant, tous les programmes de ce type ont une interface conviviale et conviviale. Il est très important que la construction soit réalisée avec une grande précision : en indiquant chaque raccord, élément de raccord, spires et dérivations présents dans le système réel. Voici les premières données dont vous aurez besoin :
- Spécifications de la chaudière : puissance, rendement, courbe pression-débit, pression de service.
- informations sur la pompe de circulation : débit et pression ;
- type de liquide de refroidissement ;
- matériau et diamètre nominal des tuyaux, température ambiante ;
- informations techniques sur toutes les vannes d'arrêt et de régulation, coefficients de résistance locale (KMR) de chaque élément ;
- données de passeport pour les vannes d'arrêt, dépendance de leur capacité à la chute de pression et au degré d'ouverture.
Après avoir construit un modèle de système, tout le travail consiste à garantir un débit de liquide de refroidissement égal sur chaque radiateur. Pour ce faire, réduisez artificiellement le débit des vannes d'arrêt sur les radiateurs et les circuits où il y a une augmentation significative du débit par rapport aux autres. Lorsque l'équilibrage virtuel est terminé, des Kvs - coefficients de débit - sont écrits pour chaque radiateur. À l'aide d'un tableau ou d'un graphique de la fiche technique de la vanne, le nombre de tours requis de la tige de réglage est déterminé, après quoi ces données sont utilisées pour équilibrer le système réel in situ.
Méthode empirique
Bien entendu, il est possible de régler le système de chauffage avec jusqu'à dix radiateurs sans calculs préalables. Cependant, cette méthode demande beaucoup de travail et prend beaucoup de temps. Entre autres choses, avec un tel équilibrage, il n'est pas possible de prévoir des changements de débit pendant le fonctionnement des têtes thermostatiques, ce qui réduit considérablement la précision de l'équilibrage.
L'algorithme d'équilibrage manuel est simple : vous devez d'abord éteindre absolument tous les radiateurs du système. Ceci est fait afin d'égaliser le plus possible la température du liquide de refroidissement à l'entrée et à la sortie de l'unité de chauffage. L'ensemble de ce processus prend environ une heure et il est nécessaire de régler la pompe de circulation à la vitesse maximale et de s'assurer qu'il n'y a pas de poches d'air dans le système.
L'étape suivante consiste à ouvrir complètement le robinet d'arrêt du radiateur le plus éloigné (souvent, ce robinet n'est pas du tout installé sur le dernier radiateur). Après 10 à 15 minutes, la température de chauffage du radiateur extérieur est mesurée ; elle sera utilisée comme référence lors de la poursuite de l'équilibrage.
Ensuite, vous devez ouvrir légèrement le robinet d'arrêt de l'avant-dernier radiateur. Le degré d'ouverture doit être tel que le chauffage se produise jusqu'à la température de référence et qu'en même temps la température de chauffage sur le dernier radiateur ne diminue pas. Le trait est très fin, et le travail est très compliqué par l'inertie des radiateurs : après chaque changement de position de la tige de soupape sur un radiateur en aluminium, il faut attendre au moins 15 minutes, sur un radiateur en fonte - environ 30 –40 minutes. C'est tout l'intérêt de l'équilibrage manuel : en passant du radiateur le plus éloigné au tout premier de la chaîne, il faut réduire le débit, en veillant à maintenir la même température sur chaque appareil de chauffage. Le réglage doit être effectué très subtilement et soigneusement, car une forte augmentation du débit au milieu du circuit entraînera une baisse de température dans sa partie éloignée, il faudra donc passer encore 15 à 20 minutes pour revenir le système à son état d'origine.
Débogage automatique
Il existe une sorte de juste milieu entre les deux méthodes décrites ci-dessus. Des équipements spéciaux pour l'équilibrage automatique des systèmes de chauffage hydrauliques permettent d'effectuer des réglages avec une très grande précision et dans un délai assez court. Actuellement, la principale solution technique à ces fins est la pompe « intelligente » Grundfos ALPHA 3, équipée d'un transmetteur amovible, ainsi que d'une application propriétaire pour appareils mobiles. Le prix moyen d'un ensemble d'équipements est d'environ 300 $.
Quelle est l’essence de l’idée ? La pompe dispose d'un débitmètre intégré et peut échanger des données avec un smartphone ou une tablette, où toutes les informations sont traitées. L'application fonctionne comme un guide : elle guide l'utilisateur pas à pas et lui indique les manipulations à effectuer sur les différentes parties du système de chauffage. Dans le même temps, les pièces individuelles avec un nombre spécifié d'appareils de chauffage sont enregistrées dans la base de données de l'application ; il est possible de sélectionner différents types de radiateurs, d'indiquer leur puissance, les normes de chauffage requises et d'autres données.
Le processus est extrêmement simple et démontre pleinement l'algorithme du programme. Après appairage avec le transmetteur et préparation au fonctionnement, tous les radiateurs sont déconnectés du système ; ceci est nécessaire pour mesurer le débit nul. Ensuite, les vannes d'arrêt de chaque radiateur s'ouvrent complètement à tour de rôle. Dans ce cas, le débitmètre de la pompe note les modifications du débit et détermine le débit maximum de chaque appareil de chauffage. Une fois que tous les radiateurs sont entrés dans la base de données du programme, ils sont réglés individuellement.
Le robinet d'arrêt des radiateurs est réglé en temps réel. L'application dispose d'une indication solide de la capacité de travailler dans des endroits difficiles d'accès. L'équilibrage nécessite un réglage fin de la tige d'arrêt à une position dans laquelle le débit actuel dans le système est égal à la valeur recommandée par le programme. À la fin des travaux avec chaque radiateur, l'application génère un rapport qui inclut tous les appareils de chauffage du système et leur consommation de liquide de refroidissement. Après équilibrage, la pompe ALPHA 3 peut être retirée et remplacée par une autre avec des paramètres de performances similaires. publié
Si vous avez des questions sur ce sujet, posez-les aux experts et lecteurs de notre projet.
Au fil du temps, en raison de leur fonctionnement à long terme, les anciens systèmes de chauffage commencent à fonctionner avec des perturbations (la distribution du liquide de refroidissement, la circulation et d'autres indicateurs se détériorent), dégradant ainsi le confort de vie et de travail dans les locaux.
Comment sortir de cette situation, faudra-t-il vraiment faire une reconstruction majeure de l'ensemble du système de chauffage ? C'est cette question que nous examinerons dans cet article et nous espérons que vous en tirerez le maximum d'informations utiles.
L'essence du problème
La cause de tous les problèmes est une mauvaise distribution dans les canalisations, due à un déséquilibre hydraulique. Le débit d'eau chaude dans les canalisations dépend de la résistance locale des sections elles-mêmes. Cet indicateur change en raison des blocages et de la corrosion des canalisations, des reconstructions ou des réparations, de l'ajout de consommateurs, etc.
Important. Dans les systèmes où le fonctionnement hydraulique est perturbé, les premiers consommateurs reçoivent une quantité de chaleur suffisante, tandis que les seconds restent sous-chauffés.
Dans les anciens projets, l'équilibrage des systèmes de chauffage n'était pas pensé, car il n'y avait aucun moyen de sortir de telles situations. Le déséquilibre a été résolu de diverses manières, mais pas toujours réussies :
- La première façon est d'augmenter la puissance Cette méthode conduira au fait que les derniers consommateurs recevront une chaleur insuffisante et que les premiers seront surchauffés. Par conséquent, les premiers consommateurs auront un excès de chaleur, qu’ils évacueront par les fenêtres et les portes ouvertes. Cette méthode n'est pas économiquement efficace en raison des pertes de chaleur importantes, ainsi que de la consommation accrue d'énergie électrique de la pompe ;
- La deuxième méthode consiste à augmenter la température du liquide de refroidissement fourni. Cette solution au problème conduit au même effet que dans le premier cas. Le prix du carburant augmentera à mesure qu’il en faudra davantage.
Détails sur le processus lui-même
La tâche principale de l'équilibrage de chauffage est de répondre aux besoins en chaleur de tous les consommateurs dans les pires conditions (à la température la plus basse possible). Dans d’autres conditions, le chauffage se déroule comme prévu.
Un point important est le fait que le travail est effectué - après l'équilibrage, une quantité minimale d'énergie électrique et thermique doit être utilisée.
Pour obtenir ce résultat utiliser :
- vanne d'équilibrage pour chauffage avec mesure précise;
- diverses options d'équilibrage et instruments de mesure.
Le résultat du travail dépend directement de tous les faits ci-dessus.
Éléments de travail
Dans cette rubrique, nous examinerons en détail le matériel pouvant être utilisé, ses photos et vidéos, et dévoilerons également ses fonctionnalités :
- Vanne d'équilibrage de type Y. Il a la capacité de prérégler, de ce fait, le débit est limité, ce qui est marqué sur la poignée avec une échelle. Comprend deux raccords de mesure pour mesurer le débit différentiel, la température et la pression.
Cette vanne est appelée type Y en raison de son cône, qui présente l'angle optimal par rapport au flux de liquide de refroidissement. Cette conception est nécessaire pour minimiser l’influence du débit de fluide sur les mesures, ce qui améliorera à terme la précision de l’équilibrage.
De plus, ces vannes sont utilisées comme vannes d'arrêt et pour l'évacuation de l'eau. Afin d'effectuer un équilibrage de qualité, vous devez sélectionner la bonne taille de vanne, l'installer correctement et la calculer.
- Instruments spéciaux nécessaires pour mesurer la chute de pression, le débit et la chute de température dans les vannes d'équilibrage. Cet appareil est illustré dans la figure ci-dessous.
Il faut dire que cet appareil informatique est très multifonctionnel, il possède : des capteurs précis, des fonctions de mesure intégrées, d'élimination et d'équilibrage des erreurs, un accumulateur hydraulique supplémentaire et d'autres fonctions nécessaires qui permettent de mettre en place le système avec précision et rapidité.
Les instructions d'installation impliquent la communication avec un ordinateur personnel via un programme spécial pour le transfert de données et de mises à jour du programme, ainsi que l'envoi des résultats.
Important. Utiliser uniquement des vannes et des instruments de mesure ne suffit pas, il faut savoir quoi en faire. Sinon, le processus d'installation à faire soi-même échouera et le chauffage ne fonctionnera pas correctement, il n'y aura pas de climat intérieur confortable et il y aura une consommation excessive d'énergie thermique et électrique. Pour bien équilibrer le système, vous devez connaître la bonne technique.
Méthode de réglage
Pour commencer, le système hydraulique est divisé en modules grâce à des vannes « partenaires ».
Ensuite, vous devez équilibrer tous les modules à l'aide des méthodes TA. Cela doit être fait depuis les consommateurs, les autoroutes, les colonnes montantes, les collecteurs, les embranchements et jusqu'aux points de chauffage. Lors de l'application de la technique, toutes les vannes et modules d'un tel système auront des débits de conception et des pertes de pression minimales sur les vannes elles-mêmes.
Lorsque l'ensemble du système a été équilibré et présente une perte de pression minimale, nous passons la pompe à la vitesse de liquide de refroidissement calculée et ajustons le débit total sur le module principal au niveau de la pompe. En conséquence, l'équipement d'injection consommera un minimum d'électricité et l'énergie thermique sera dépensée efficacement pour chauffer les locaux.
Après les travaux d'équilibrage, vous recevez des données sur les valeurs requises et obtenues grâce au réglage des vannes d'équilibrage. Ces données confirment la qualité de l'équilibrage du système et constituent une garantie de son fonctionnement de haute qualité.
Une autre fonction très importante des vannes d'équilibrage considérées est la capacité de diagnostiquer indépendamment le système de chauffage. Lorsque tout est installé et fonctionne, il est problématique de déterminer la qualité du chauffage et son efficacité, mais c'est le cas s'il n'existe aucun moyen de le mesurer.
À l'aide de vannes avec raccords de mesure, il est possible de déterminer les dysfonctionnements lors du fonctionnement du système de chauffage, de connaître son état et ses caractéristiques, et également d'accepter bonnes décisions lorsque des dysfonctionnements surviennent. Les diagnostics permettent d'identifier diverses erreurs et de les éliminer rapidement.
Conclusion
Grâce au développement de la technologie du chauffage, les propriétaires de maisons anciennes ont la possibilité de configurer correctement le système de chauffage, en plus de recevoir des données sur son fonctionnement et l'évolution des erreurs et violations survenues.
