Calcul hydraulique d'un système de chauffage à 2 tubes
Est-ce que ça vaut le coup de le monter soi-même
Comme on peut déjà le comprendre d'après ce qui précède, le chauffage Tichelman Loop a une conception assez simple. Dans tous les cas, il ne sera pas plus difficile à monter qu'un système classique sans issue. Cependant, il convient de garder à l'esprit que la boucle Tichelman est le plus souvent montée dans des maisons d'une très grande superficie. L'assemblage de systèmes de chauffage dans de tels bâtiments a déjà beaucoup de nuances en soi. De plus, le calcul des communications pour un tel objet doit être rendu aussi précis que possible. Prendre simplement les valeurs moyennes (10 kW de la chaudière pour 1 m 2 de pièce, diamètres de tuyauterie 26 et 16) ne fonctionnera pas dans ce cas. Il sera assez difficile de faire les calculs corrects selon les tableaux et même en utilisant les programmes appropriés par vous-même. Par conséquent, il vaut toujours la peine d'engager des spécialistes pour concevoir et installer le système Tichelman Loop dans une grande maison.
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Calcul hydraulique d'un système de chauffage monotube et bitube avec formules, tableaux et exemples
La rentabilité du confort thermique dans la maison est assurée par le calcul de l'hydraulique, son installation de haute qualité et son bon fonctionnement. Les principaux composants du système de chauffage sont une source de chaleur (chaudière), une conduite de chaleur (tuyaux) et des dispositifs de transfert de chaleur (radiateurs). Pour un apport de chaleur efficace, il est nécessaire de maintenir les paramètres initiaux du système à n'importe quelle charge, quelle que soit la saison.
Avant de commencer les calculs hydrauliques, effectuez :
Collecte et traitement d'informations sur l'objet afin de :
déterminer la quantité de chaleur requise;
choix du régime de chauffage.
Calcul thermique du système de chauffage avec justification :
volumes d'énergie thermique;
charges;
perte de chaleur.
Si le chauffage de l'eau est reconnu comme la meilleure option, un calcul hydraulique est effectué.
Pour calculer l'hydraulique à l'aide de programmes, une connaissance de la théorie et des lois de résistance est nécessaire. Si les formules ci-dessous vous semblent difficiles à comprendre, vous pouvez choisir les options que nous proposons dans chacun des programmes.
Les calculs ont été effectués dans le programme Excel. Le résultat final peut être vu à la fin des instructions.
Règles de base du calcul hydraulique
Le calcul hydraulique est effectué selon un schéma de chauffage compilé et testé, qui prend en compte tous les éléments et appareils intégrés. Pour calculer un système de chauffage à deux tuyaux, des fonctions et des équations axonométriques sont utilisées.
En règle générale, l'anneau de canalisation de chauffage le plus chargé est considéré comme l'objet principal du calcul et il est divisé en sections correspondantes.
À la suite de la procédure, la valeur requise de la section du tuyau de chauffage, la surface requise de la canalisation et la perte de pression possible dans le circuit du système sont calculées.
Un tel calcul hydraulique a de nombreuses variétés, cependant, les plus courantes et les plus rationnelles sont les suivantes :
Effectuer un calcul en termes de pertes de charge spécifiques linéaires, qui supposent des fluctuations de température équivalentes dans tous les éléments et dispositifs de câblage.
Effectuer des calculs sur la valeur de conductivité et les caractéristiques de résistance du système de chauffage, qui impliquent également d'éventuelles baisses et modifications des lectures du thermomètre.
À la fin des travaux de la première méthode, cela consiste en ce qu'à la suite des calculs, une image claire est formée avec une répartition réaliste des indicateurs de résistance dans le circuit du système de chauffage. Le second est une information précise sur le débit de liquide de refroidissement à venir et les conditions de température dans tous les composants du circuit du système de chauffage.
Installation d'un système de chauffage à deux tuyaux à la maison
Installation d'un système à deux tuyaux
L'installation d'un système de chauffage avec un type de réseau à deux tubes est réalisée dans le respect des règles obligatoires et des normes techniques suivantes:
Le circuit du système bitube comprend deux branches de chauffage : la supérieure avec de l'eau chaude et la inférieure avec de l'eau glacée.
La pente de la canalisation avec circulation naturelle du fluide caloporteur vers la dernière batterie ne doit pas être inférieure à 1 % de toute la longueur.
Dans le cas où le système de chauffage comporte deux ailes construites en parallèle, les radiateurs doivent être installés au même niveau.
Lors de la composition du système de chauffage, il faut veiller à ce que le joint inférieur soit symétrique et parallèle par rapport à la ligne supérieure.
Pour les réparations et l'entretien nécessaires, toutes les unités de fermeture, la pompe, la dérivation et les radiateurs doivent être équipés de vannes.
Compte tenu de la nécessité d'exclure la perte du régime de température du liquide de refroidissement à travers le câblage, la conduite d'alimentation doit être isolée avec des matériaux spéciaux.
En aucun cas, les tuyaux de chauffage ne doivent avoir des nœuds droits et des chevauchements éventuels qui créent une stagnation de l'air et des embouteillages.
Dans le cas du type de câblage supérieur, le réservoir de distribution doit être installé dans un grenier isolé.
Les dimensions des tés, des robinets et des vannes doivent être entièrement conformes aux paramètres des canalisations elles-mêmes.
Pour une canalisation en acier standard, la ligne doit être fixée tous les 1,2 mètres.
Façons de connecter les batteries de radiateur
À la base, l'installation d'un système de chauffage consiste uniquement à installer un vase d'expansion, une chaudière, des batteries, des radiateurs et des canalisations conformément au schéma de câblage préféré.
La canalisation principale est déchargée du générateur de chaleur, alimentant le caloporteur en mode chaud.
Le tuyau d'alimentation doit être raccordé à un vase d'expansion avec vidange.
Habituellement, une dérivation avec une pompe de circulation et des vannes est montée aussi près que possible du point de conception initial (à la sortie de la pièce avec le système de chauffage installé)
La canalisation supérieure est retirée du réservoir compensateur, à partir duquel des tuyaux avec le liquide de refroidissement sont posés vers tous les radiateurs entrants.
Le retour s'effectue en parallèle par rapport au principal, relié à tous les radiateurs et introduit dans le tiers inférieur de la chaudière.
À la suite de l'ensemble de la procédure, un circuit fermé du système de chauffage doit être obtenu, ce qui maintiendra un régime de température stable et confortable dans la maison ou l'appartement.Afin de surveiller et de contrôler la consommation d'énergie thermique, il est nécessaire d'installer des thermostats, dont les variétés modernes allument ou éteignent automatiquement le brûleur à gaz selon les besoins.
Vous pouvez découvrir d'autres conseils d'installation utiles en regardant la vidéo ci-dessous :
https://youtube.com/watch?v=LyJLwabP9Zk
Bien qu'il ne soit pas si facile de lancer un réseau de chauffage de communication complexe, mais avec un équipement spécialisé et un plan prêt à l'emploi avec toutes les nuances possibles calculées, un système à deux tuyaux peut être assemblé et lancé à la maison.
Freinage des moteurs électronique et supersynchrone
L'effet de freinage électronique est relativement facile à obtenir avec un variateur de vitesse équipé d'une résistance de freinage.
Le moteur à induction agit comme un générateur. L'énergie mécanique est dissipée dans la résistance de limitation sans augmenter les pertes dans le moteur lui-même.
L'effet de freinage se produit lorsque le moteur atteint le sommet de la vitesse synchrone avec une transition vers des valeurs supérieures.
Ici, le mode générateur asynchrone est réellement initié et le couple de freinage se développe. Les pertes d'énergie qui en résultent sont récupérées par le réseau électrique.
Un mode de fonctionnement similaire se manifeste sur les moteurs des ascenseurs lors de la descente de la charge à une vitesse nominale. Le couple de freinage est entièrement équilibré par le couple de la charge.
Grâce à cet équilibre, il est possible de freiner non pas en réduisant la vitesse, mais en faisant fonctionner le moteur à vitesse constante.
Pour la variante de fonctionnement des moteurs à rotor bobiné, tout ou partie des résistances rotoriques doivent être court-circuitées afin que le moteur ne développe pas de mouvement significativement supérieur à la vitesse nominale.
Le système sursynchrone est fonctionnellement considéré comme idéal pour limiter les mouvements sous charge car :
La vitesse reste stable et est pratiquement indépendante du couple,
L'énergie est récupérée et renouvelée dans le réseau.
Cependant, le freinage sursynchrone des moteurs électriques ne maintient qu'une seule vitesse de rotation, généralement la rotation nominale.
Sur les moteurs à fréquence contrôlée, des circuits sursynchrones sont utilisés, grâce auxquels la vitesse de rotation de l'arbre passe de la valeur supérieure à la valeur inférieure.
Le freinage super-synchrone est facilement obtenu grâce à un régulateur de vitesse électronique qui démarre automatiquement ce système lorsque la fréquence chute.
Autres systèmes de freinage
Rarement, mais il existe quand même des systèmes de freinage monophasés. Cette technique active l'alimentation du moteur entre deux phases du réseau et connecte la borne de repos à l'une des deux autres connexions du réseau.
Possibilité d'arrêt par simple commutation inverse - inversion du champ de rotation formé par les enroulements du stator
Le couple de freinage est limité à 1/3 du couple moteur maximum. Ce système ne peut pas arrêter le moteur à pleine charge.
Par conséquent, un tel schéma est traditionnellement complété par une méthode à contre-courant. L'option de blocage monophasé se caractérise par un déséquilibre important et des pertes élevées.
Le freinage des moteurs électriques par affaiblissement des courants de Foucault est également utilisé. Un principe similaire à celui utilisé sur les véhicules industriels fonctionne ici en complément du freinage mécanique (vitesses électriques).
L'énergie mécanique est dissipée dans le réducteur de vitesse. La décélération et l'arrêt du moteur sont commandés par simple excitation du bobinage. Un inconvénient prononcé de cette méthode est une augmentation significative de l'inertie.
Règles de sélection et d'installation des radiateurs
Le calcul des types et du nombre de radiateurs est effectué individuellement. Acheter des batteries « comme un voisin » est une décision fondamentalement erronée. Lors du calcul, il faut tenir compte des éléments suivants :
forme, nombre de sections, taille et puissance des radiateurs ;
emplacements d'installation dans la pièce;
schémas d'installation prévus.
L'équipement est sélectionné en fonction des paramètres de chaque pièce. Il est nécessaire de prendre en compte quelle est la superficie de la pièce, quel matériau a été utilisé pour l'isolation thermique des murs extérieurs, s'il y a des pièces adjacentes, ainsi que le nombre de fenêtres et de portes. Il est préférable de sélectionner des batteries et des tuyaux fabriqués à partir de matériaux identiques ou similaires.
Dans cette vidéo, vous apprendrez comment connecter correctement la batterie de chauffage :
Nuances d'installation
Tous les fabricants d'équipements de chauffage donnent les mêmes recommandations sur la façon de connecter correctement une batterie de chauffage. L'endroit idéal est l'espace sous la fenêtre. Si la pièce est grande et que l'espace entre les fenêtres est important, il est recommandé d'ajouter un autre radiateur entre les ouvertures. Peut être installé le long d'un mur extérieur vierge ou dans un coin entre deux murs extérieurs. Le transfert de chaleur d'un radiateur fermé par un écran est considérablement réduit.
Le nombre de radiateurs dépend de la superficie de la pièce
Les batteries d'une pièce sont montées à la même hauteur, les nervures doivent être perpendiculaires au sol
Lors de l'installation d'un radiateur sous une fenêtre, il est important de respecter les écarts suivants :
la distance entre l'appareil et le rebord de la fenêtre est supérieure à 10 cm;
la hauteur du bord inférieur de la batterie au-dessus du sol est de 12 cm ou plus ;
la largeur de l'espace entre le mur et le panneau arrière de l'appareil est d'au moins 2 cm, compte tenu de l'épaisseur de l'écran réfléchissant la chaleur ;
la longueur de l'appareil doit être au moins égale aux 3/4 de la largeur de l'ouverture de la fenêtre ;
les centres de la fenêtre et de la batterie doivent correspondre.
Possibilité d'arrêt par simple commutation inverse - inversion du champ de rotation formé par les enroulements du stator
Le nombre de radiateurs dépend de la superficie de la pièce
