PRINCIPES DE l INSTALLATION DE CHAUFFAGE DOMESTIQUE

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1 PRINCIPES DE l INSTALLATION DE CHAUFFAGE DOMESTIQUE Nous ne parlerons dans ce cours que du chauffage à eau chaude au départ d une chaudière Le principe de chauffage peut être divisé en quatre grands niveaux : 1. La production de la chaleur 2. La distribution 3. L émission 4. La régulation La production de la chaleur est le moyen utilisé pour chauffer l élément caloporteur qui sera distribué dans les zones d émission. La distribution est le moyen utilisé pour transporter et faire circuler l élément caloporteur dans les zones d émission L émission est le moyen utilisé pour diffuser la chaleur dans les locaux à chauffer. La régulation est le moyen de contrôler la température, soit de l élément caloporteur, soit des différents locaux à chauffer. Dans le cas qui nous occupe, l élément caloporteur est l eau chaude. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p1/12

2 ELEMENTS CONSTITUTIF D UN CHAUFFAGE A EAU CHAUDE Un circuit schématique de chauffage à eau chaude comprend les éléments principaux suivants : 1. Au niveau de la production de la chaleur Une chaudière : il s agit du générateur central qui produit la chaleur par transformation de l énergie grâce à un brûleur dans le cas du gaz ou du fioul. Selon le cas, la chaudière peut être combinée à un ballon d eau chaude (boiler), intégré ou non, en vue d assurer la distribution de l eau chaude sanitaire. Ce dernier point est détaillé dans le cours relatif aux installations sanitaires. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p2/12

3 Le brûleur : alimenté au gaz ou au fioul est l accessoire qui permet de chauffer l eau à la température requise. Le vase d expansion a pour fonction d absorber la dilatation de l eau chauffée. Sur les installations avec circulateur, le vase d expansion est fermé et contient de l air ou du gaz séparé de l eau par une membrane souple. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p3/12

4 Une soupape de sécurité est installée également sur le circuit pour prévenir tout risque en cas de surpression. Ce système contient une petite valve qui évacue une certaine quantité d eau lorsque la pression est trop importante dans le circuit. Le circuit étant fermé, il est alors nécessaire de remettre de l eau. C est possible grâce à des robinets d arrêts placés en amont du circuit fermé. Le manomètre permet de visualiser la pression d eau dans le circuit. Elle est généralement combinée à un témoin (aiguille rouge fixe) qui permet de mesurer si la quantité d eau dans le circuit est suffisante. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p4/12

5 2. Au niveau de la distribution de la chaleur Le circulateur a pour fonction de forcer la circulation de l eau dans toute l installation. L eau ainsi mise en mouvement est raccordée à des tuyaux qui alimentent les différents corps de chauffe des locaux à chauffer. Ces canalisations étaient anciennement en acier et apparents. Elles sont généralement en polyéthylène réticulé (PER) protégées par un fourreau et encastrées aujourd hui. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p5/12

6 Ce nouveau système de tuyauterie offre l avantage de ne pas avoir de raccords entre le point d alimentation et le point d émission mais nécessite l usage de collecteurs Un collecteur est généralement utilisé par niveau d habitation. Il dispose d une arrivée d eau chaude et d un retour d eau froide au départ desquels chaque radiateur est alimenté individuellement (en arrivée d eau chaude et en retour d eau froide) Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p6/12

7 Les réseaux de distribution. Dans une installation de chauffage central, les radiateurs sont reliés à la chaudière et reliés entre eux par un réseau de canalisations. Il y a trois réseaux possibles : a. réseau monotube b. réseau bitube c. réseau en pieuvre Réseau monotube Une seule boucle de tuyaux parcourt la maison. L'eau circule successivement dans tous les radiateurs et revient à la chaudière pour être réchauffée. L'inconvénient est que l'eau perd progressivement en chaleur et arrive moins chaude en fin de circuit, pour le dernier radiateur. Cela oblige à mettre un radiateur de plus grande dimension pour assurer le chauffage de cette dernière pièce. Il n'est pas possible d'installer d'appareils de régulation sur ces réseaux (thermostats). Réseau bitube Il est constitué de deux circuits de tuyauterie : Le premier amène successivement l'eau chaude jusqu'aux radiateurs. Le deuxième récupère l'eau tiède à la sortie de chaque radiateur et la renvoie vers la chaudière où elle est réchauffée avant de repartir dans le circuit. Ce type d'installation permet une meilleure régulation du système par la pose de thermostats d'ambiance ou de robinets thermostatiques. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p7/12

8 Réseau pieuvre Chaque radiateur possède son propre réseau de distribution et de récupération, indépendamment des autres. C'est un système relativement récent, rendu possible par de nouveaux matériaux tels que le PER (polyéthylène réticulé). Moins onéreux et plus facile à manipuler que le cuivre, le PER permet de multiplier les circuits et les raccords, sans nécessairement procéder aux fastidieux et délicats travaux de soudure. En réalité, le système en pieuvre est un système de distribution bitube au départ d un collecteur, avec radiateurs en parallèle, comme schématisé ci-dessous, à distinguer du système bitube classique. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p8/12

9 3. Au niveau de l émission de la chaleur Les émetteurs de chaleur transfèrent la chaleur vers l air ambiant. Les radiateurs sont des émetteurs de chaleur, de même que les canalisations enfouies en chape dans le cas de chauffage par le sol. Un radiateur est un dispositif qui permet l'échange de chaleur entre deux milieux. Il a pour fonction, soit d'évacuer la chaleur d'un objet pour éviter sa surchauffe, soit de chauffer un espace ou un objet. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p9/12

10 On distingue les radiateurs à panneaux : composés de tôles d'acier profilées assemblées 2 à 2 pour former des panneaux creux parcourus par l'eau chaude. Un radiateur peut être composé de 1, 2, 3 voire 4 panneaux. Les panneaux peuvent être équipés de déflecteurs ou ailettes. Anciennement, nous avions les radiateurs à éléments. Ces radiateurs se retrouvent dans les anciennes installations. Ils se composent d'éléments identiques juxtaposés, en nombre suffisant pour obtenir la puissance nécessaire. Les éléments peuvent être en fonte. Dans ce cas, ils présentent une inertie importante et chauffent principalement par rayonnement. La chaleur se transmet par convection, rayonnement ou conduction. Le radiateur opère généralement par convection, mais aussi par rayonnement, c'est à ce dernier mode de transfert thermique qu'il doit son nom. Le radiateur est équipé d une vanne thermostatique dont la fonction est détaillée au point suivant, ainsi que d une vanne de purge. Une purge doit en effet être effectuée de temps en temps afin de vider l air qui s accumule dans l installation et qui empêche la bonne circulation de l eau. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p10/12

11 4. Au niveau de la régulation de la chaleur Un bon chauffage est équipé de plusieurs dispositifs de régulation, c est à dire de contrôle de la température, à différents stades. Le thermostat de chaudière ou aquastat a pour rôle de maintenir l eau de la chaudière à une température souhaitée Le thermostat d ambiance permet de contrôler la température de la pièce où il est placé et assure le fonctionnement de la chaudière selon la température mesurée dans ce local (qui sert de local. Ce thermostat d ambiance peut être programmable afin de limiter le fonctionnement de la chaudière dans des plages horaires déterminées ou un calendrier de présence La sonde extérieure peut encore compléter le dispositif de régulation. Cette sonde mesure la température extérieure, qui peut, selon les saisons, soulager le chauffage d un apport de chaleur «gratuit». Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p11/12

12 La vanne thermostatique est le dernier niveau de régulation, qui peut être effectué soit manuellement, soit électroniquement. Celle-ci est installée sur les radiateurs. Principes de l installation de chauffage domestique Muriel PETRE p12/12