Le chauffage centralisé augmente à plusieurs reprises les coûts d’entretien du logement. Les propriétaires de maisons privées choisissent une méthode de chauffage autonome. La meilleure option pour la construction de logements individuels est l’installation du chauffage d’une maison privée de deux étages de vos propres mains. Les schémas, les calculs et la liaison du projet standard sont réalisés de manière indépendante. Le système de chauffage d’une maison privée sur 2 étages est l’une des composantes de la partie ingénierie du projet.
Calcul thermique du système de chauffage d’une maison privée sur 2 étages
Le calcul thermique détermine les paramètres de fonctionnement du système de chauffage – la quantité totale de perte de chaleur dans le bâtiment, la capacité de l’équipement, le nombre d’appareils de chauffage, etc.
La puissance du générateur de chaleur est calculée en fonction de la quantité de chaleur perdue à la maison, qui prend en compte:
- la zone de locaux chauffés;
- conditions climatiques de la région;
- la présence et l’état dans lequel se trouve l’isolation des locaux;
- matériau et épaisseur des murs extérieurs (porteurs), des sols et des sols;
- structure du toit, la présence d’un plancher technique;
- étanchéité et taille des fenêtres, portes de la rue (balcon).
Composants du système de chauffage d’une maison privée
Chaudron – générateur de chaleur dans le système de chauffage et d’eau chaude. Puissance moyenne standard 100 W par 1 m2 la zone à condition que la hauteur de la pièce isolée ne dépasse pas 3 mètres. Prévoyez une marge pouvant atteindre 20% des performances de la chaudière pour les pertes non déclarées. L’eau chaude nécessite une augmentation de la réserve de marche de 50%.
Le tableau récapitulatif, avec des variantes des calculs d’ingénierie thermique typiques de la puissance de la chaudière, permet de comparer les résultats de sélection approximatifs et les modèles existants de générateurs de chaleur.
Les chaudières peuvent fonctionner au diesel, au coke, au charbon, au bois, à la tourbe, aux pellets, au gaz naturel ou à l’électricité. Le choix du type de carburant dépend de sa disponibilité. Plus de 70% des consommateurs utilisent des chaudières à gaz. La chaudière électrique (convecteur) est considérée comme une option de secours ou combinée.
Des générateurs d’énergie thermique en fonte ou en acier sont utilisés dans les sols et les murs. Les chaudières à plancher fixe sont installées dans une pièce séparée équipée d’une chaudière, d’un vase d’expansion, d’une cheminée et d’un système de ventilation forcée (selon les normes et les exigences du service de gaz).
Les cheminées murales des chaudières à gaz et une pièce séparée ne sont pas nécessaires. L’oxygène nécessaire à la combustion du gaz est fourni par un tuyau ondulé flexible. Unité à circuit unique conçue pour le chauffage. L’utilisation du système de chauffage d’une maison à deux étages avec une chaudière à double circuit assure le chauffage et la distribution d’eau chaude.
Modes de transfert de l’énergie thermique de la chaudière au système: circulation forcée du caloporteur et circulation naturelle (méthode de chauffage non volatile). La conception de la chaudière à deux circuits comprend une pompe de circulation intégrée et un vase d’expansion fermé.
Caloporteurs dans le système de chauffage: eau, antigel ou liquide de refroidissement à électrolyte pour les chaudières à électrodes à flux.
L’eau a une capacité calorifique et une densité élevées, mais nécessite le respect d’un régime de température constant de la pièce en hiver. Les propriétaires qui utilisent la maison de manière irrégulière préfèrent l’antigel comme liquide de refroidissement.
Le choix du type de chauffage par câblage et du type de liquide de refroidissement produit au stade de la conception du projet. La viscosité, le coefficient de dilatation et la capacité thermique de l’antigel ralentissent le processus d’échange thermique et réduisent l’évacuation de la chaleur des radiateurs. Pour le support de liquide de refroidissement sans gel, il est nécessaire d’augmenter la puissance de la pompe et la zone d’écoulement du système.
C’est important! La présence d’éthylène glycol dans l’antigel limite son utilisation dans les chaudières de type à dérivation. Certains additifs détruisent des pièces en polypropylène, fonte, métaux non ferreux, caoutchouc.
Appareil de chauffage – radiateur (batterie) en acier, aluminium, combiné, fonte ou anodisé, qui dégage de la chaleur et offre un microclimat favorable à l’intérieur.
Le transfert de chaleur et l’inertie dépendent du matériau et des dimensions de l’appareil. La longueur des modèles de batterie est modifiée en ajustant le nombre requis de sections. L’évent (la grue de Mayevsky) et la vanne thermostatique installée à l’entrée du fluide caloporteur de l’appareil de chauffage assurent un dégagement de chaleur calculé uniforme. Une vanne d’arrêt sur le tuyau de dérivation est nécessaire pour la maintenance pendant le fonctionnement.
Les lieux d’installation des appareils de chauffage sont indiqués dans la documentation technique normative: sur le périmètre de la pièce chauffée, sous les ouvertures de fenêtre, près de la porte d’entrée. Un rideau thermique installé à la porte d’entrée ne permettra pas à l’air froid de pénétrer de la rue dans un immeuble résidentiel.
Modes de connexion des radiateurs avec les colonnes montantes et les conduites: raccordement unilatéral, diagonal et inférieur.
Le nombre de radiateurs (I) est calculé par la formule:
I = s * k1* k2* k3* k4* 100 / P (pcs) où
S – zone de la pièce, (m2)
P – valeur de passeport de la puissance d’une section, (W);
k1 – facteur de multiplication pour les fenêtres à double vitrage;
k2 – un coefficient de réduction des pertes, qui dépend de la surface des murs extérieurs;
k3 – coefficient dépendant de la construction et de l’isolation de la toiture (avec ou sans grenier);
k4 – coefficient dépendant de la hauteur du plafond (k4 = 1, avec h = 2,5 m), plus l’espace interfloor est élevé, plus la valeur de correction est grande.
Faites attention! Le fabricant indique dans le passeport du produit les paramètres de conception: volume interne et puissance du radiateur. Débit de liquide de refroidissement dans une batterie de 7 kW – 7 litres par minute.
Pipeline transfère, distribue et renvoie le liquide de refroidissement à la chaudière. Le mouvement directionnel de l’écoulement ralentit la surface interne rugueuse des tuyaux, modifiant ainsi le diamètre de la zone d’écoulement, en tournant. La magnitude de la résistance hydraulique détermine la méthode de circulation (naturelle ou forcée).
La tuyauterie (boucle fermée) assure l’étanchéité du système. La puissance de la chaudière est directement proportionnelle au débit du liquide de refroidissement, ce qui détermine le volume du radiateur interne, la capacité de l’échangeur thermique de la chaudière et le remplissage des sections de la canalisation.
Dans les systèmes de chauffage des maisons individuelles, on utilise des tuyaux en acier sans soudure et en polypropylène ayant un coefficient de résistance interne (rugosité) minimum.
Vase d’expansion pour le chauffage de type fermé ou ouvert est présent dans tous les schémas du système de chauffage d’une maison privée à deux étages. La pression créée par une pompe de circulation ou des forces de gravité dans la conduite sous pression modifie le point d’ébullition du caloporteur. La forte ébullition de l’eau peut provoquer une surtension spontanée, la libération de gaz dissous et une augmentation multiple du volume (dilatation en température), entraînant la destruction des composants du système de chauffage. Le vase d’expansion permet d’éviter de tels problèmes.
La membrane divise le vase d’expansion scellé du type fermé en chambres à eau et à air. Dans les systèmes de type fermé, le réservoir est installé sur la buse de retour, devant la buse d’aspiration de la pompe de circulation. La disposition dépend de l’élévation du réservoir à une hauteur d’au moins un mètre.
Un réservoir d’équilibre ouvert est installé au sommet de la colonne montante supérieure (principale) du grenier. Un tuyau de trop-plein et un tuyau de pression des éléments nutritifs sont coupés dans le corps. La conception nécessite une isolation thermique soignée, car à basse température, un réservoir non chauffé et un débordement peuvent «dégeler». La capacité estimée du réservoir (10% du volume total du réseau) permet d’économiser le réfrigérant chauffé lors du débordement et de l’élimination de l’air. L’absence de vase d’expansion de type ouvert est l’évaporation du liquide de refroidissement.
C’est important! Dans les systèmes de chauffage avec antigel, les réservoirs d’expansion de type fermé sont installés en tant que liquide de refroidissement, ce qui assure leur étanchéité et préserve le volume et les propriétés d’origine du liquide de refroidissement.
L’installation vannes d’arrêt dans le système de chauffage offre la possibilité d’éteindre la zone du réseau ou de l’équipement pour la prévention, la réparation ou le remplacement. Des vannes à bille sont installées sur les colonnes montantes, avant et après les appareils de chauffage, les pompes, les collecteurs, la chaudière, la chaudière.
Armature de sécurité – clapet anti-retour et de sécurité, purgeur d’air automatique, soupape d’équilibrage. Ils protègent le pipeline contre les courants d’étranglement et les coups de bélier du système de chauffage (pompe, radiateur, chaudière). La vanne d’arrêt arrête l’alimentation en carburant lorsque les capteurs-analyseurs de gaz sont activés, que l’électricité est coupée et que la circulation dans l’échangeur thermique est arrêtée.
Vannes de contrôle (vanne de régulation électronique ou électromécanique, vanne thermostatique) niveler les indicateurs du système de chauffage.
La condition principale pour les raccords et les raccords dans le système de chauffage – le raccord doit assurer un débit approprié avec moins de pertes de pression et une étanchéité des branches, des tournants et des transitions de diamètre dans la conduite.
