Combinaison de la chaudière avec le système d'eau de chauffage
Un système de tuyaux et de radiateurs connectés au circuit d'eau vous permet de répartir uniformément la chaleur sur toute la surface du bâtiment. Le type d'échangeur de chaleur le plus simple peut être un réservoir d'eau, lorsqu'une source de chaleur est située directement en dessous. Mais un tel chauffage est inefficace, car le chauffage du liquide ne sera effectué que par le bas.
La soi-disant "veste d'eau" sera beaucoup plus efficace en termes de transfert d'énergie thermique. Un type de circuit d'eau plus complexe est un double toit et des parois sur tout le contour de la chaudière, à l'intérieur duquel circule le liquide de refroidissement. En raison de la circulation constante, l'eau ne stagne pas et l'épaisseur de 3 à 5 cm entre les parois permet au liquide de se réchauffer le plus rapidement possible.
Un autre type de circuit d'eau tout aussi efficace est soudé à partir de tuyaux en acier épais, courbés par vagues le long des parois et du haut de la chambre de combustion dans un type «serpentin». Le liquide de refroidissement se déplace lentement à travers des tuyaux d'un diamètre de 5 à 6 cm, assurant un excellent transfert de chaleur
De plus, ce type de circuit présente un avantage important - une maintenabilité améliorée.
Unité de contrôle et de surveillance
Les chaudières sont équipées de systèmes spéciaux de régulation de la température de l'eau dans le circuit d'eau. Le système le plus simple est basé sur le fonctionnement d'un thermostat - lorsque la température requise est atteinte, le registre du ventilateur est fermé et ainsi le débit d'air est réduit. Dès que l'eau se refroidit, le système fonctionnera dans l'ordre inverse.
Des systèmes de contrôle plus avancés fonctionnent avec l'inclusion des capteurs de température les plus précis et une alimentation en air électrifié forcé. Lors de l'installation d'une ventilation forcée, une alimentation en air supérieure est effectuée, grâce à laquelle le combustible est brûlé presque complètement. Les chaudières de ce type doivent être connectées au secteur, mais en l'absence d'électricité, elles ne peuvent pas fonctionner.
L'équipement avec une pompe de circulation peut sauver le système de son dégivrage complet. Une chaudière laissée sans surveillance en hiver, ayant consommé tout le combustible, ne pourra pas maintenir le niveau de température de l'eau dans le système pendant une longue période, à la suite de quoi elle gèlera avec le temps. Dans une situation aussi critique, le système de contrôle activera la pompe de circulation, ce qui entraînera la circulation du liquide de refroidissement - en cas de gelées légères, l'eau courante ne gèlera pas.
Que devrait être dans la composition du système de chauffage de l'eau
Le schéma de chauffage de l'eau d'une maison privée, également liquide, implique l'utilisation d'un liquide de refroidissement dans le système, qui «fournit» la chaleur de la chaudière aux radiateurs ou au chauffage par le sol, circulant constamment dans le système.
En d'autres termes, le liquide de refroidissement "tourne en rond", s'échauffant dans la chaudière et dégageant sa chaleur dans les appareils de chauffage.
Pour assurer le fonctionnement d'un tel système, de nombreux autres équipements sont utilisés, ce qui rend le système plus flexible (chauffage différencié de différentes zones), sûr (protection contre la surpression et les fuites de liquide de refroidissement du système) et automatise le processus de contrôler le chauffage de la maison.
Le schéma fonctionnel du système de chauffage de l'eau ressemble à ceci:
Schéma structurel du système de chauffage de l'eau
Les systèmes de chauffage de l'eau peuvent être :
- avec circulation naturelle du liquide de refroidissement ;
- avec circulation forcée du liquide de refroidissement.
Systèmes avec circulation naturelle du liquide de refroidissement
Dans un système à circulation naturelle du liquide de refroidissement, la force motrice est la différence de densité du liquide chauffé et froid (liquide de refroidissement) dans les conduites d'alimentation et de retour, respectivement.
Système de circulation naturelle
Lorsque le liquide de refroidissement est chauffé dans la chaudière, sa densité diminue et il est déplacé vers le haut du tuyau vertical, déplacé par un liquide froid plus dense revenant par le tuyau de retour.
Dans ce cas, le liquide de refroidissement passe de la chaudière le long de la colonne montante verticale au vase d'expansion de type ouvert, se propage plus loin le long des colonnes montantes horizontales le long des radiateurs de chauffage et retourne à la chaudière par le tuyau de retour.
Dans de tels systèmes, les paramètres importants sont: le diamètre des tuyaux (en particulier la colonne montante centrale d'alimentation), ainsi que leur pente.
L'avantage d'un tel système peut être appelé son indépendance énergétique (lors de l'utilisation d'une simple chaudière à combustible solide), et dans la liste des inconvénients, nous nommerons l'incapacité de réguler les régimes de chaleur de différentes pièces, l'augmentation de la consommation de carburant, la nécessité d'utiliser tuyaux métalliques de grand diamètre.
Systèmes à circulation forcée du liquide de refroidissement
Un tel système est également complété par une pompe de circulation, qui crée "forcément" une force motrice appliquée au liquide de refroidissement.
Système de chauffage "forcé"
Les avantages d'un tel système incluent la possibilité d'un contrôle séparé et flexible (différencié) de la puissance de chaque radiateur ou chauffage au sol à l'aide de vannes manuelles ou automatiques, ce qui permet d'utiliser les sources d'énergie de manière plus économique pour le fonctionnement de la chaudière. Dans un tel système, des tuyaux en plastique peuvent être utilisés, ce qui réduit considérablement le coût des matériaux et facilite les travaux d'installation, et les tuyaux en plastique eux-mêmes peuvent être «cachés» dans les murs.
L'inconvénient d'un tel système est uniquement sa « dépendance énergétique » à la présence d'électricité dans la maison pour assurer le fonctionnement de la pompe. Dans certains cas, un système de chauffage combiné est utilisé.
Vidéo. Comment fonctionne une chaudière minière
Pavel Vorobyov rédacteur en chef
Auteur de la publication 22/06/2018
Les systèmes de chauffage de l'eau ont été utilisés pour la première fois dans les thermes de la Rome antique. Après plusieurs dizaines de siècles, ces brillantes inventions sont devenues familières et accessibles à tous.
Comment sont
L'un de ces miracles de la thermotechnologie est une chaudière de chauffage. Le principe de fonctionnement d'une chaudière à eau chaude est que le liquide de refroidissement y est chauffé à 115 degrés et transfère cette chaleur au système de chauffage du bâtiment. L'eau passe à l'état de vapeur à une température de 100 degrés. Par conséquent, pour éviter l'ébullition, une pression accrue est maintenue dans la chaudière.
Plus la pression dans l'unité est élevée, mieux c'est : la probabilité d'ébullition près de la paroi est réduite, ce qui signifie que moins de tartre se forme. Par conséquent, une pompe est installée à l'entrée, qui pompe l'eau refroidie à l'intérieur.
Il existe les modifications suivantes des unités de chauffage à eau:
- Gaz Combustible
- Carburant liquide
- Électrique
- Combustible solide
Quel que soit le combustible utilisé par le système, le principe de fonctionnement de la chaudière à eau chaude est le même: le combustible est brûlé dans le four et la chaleur est transférée à travers ses parois à l'eau circulant dans les tuyaux de chauffage. La conception est créée de manière à assurer la combustion la plus complète du carburant et un transfert de chaleur optimal.
Les brûleurs des chaudières à eau chaude varient en fonction du type de combustible utilisé. Ils peuvent être atmosphériques intégrés ou suralimentés remplaçables. Les brûleurs intégrés ne nécessitent l'utilisation que d'un certain type de combustible. Les brûleurs remplaçables sont plus pratiques car ils permettent de passer d'un type de combustible à un autre.
Comment sont-ils utilisés
Fonctionnellement, les chaudières à eau chaude sont divisées en:
Le but des unités à circuit unique est uniquement l'approvisionnement en chaleur. L'eau passe à travers les tuyaux, les batteries et retourne à nouveau dans la chaudière.
La portée des générateurs de ce type s'élargit.Du fait de la présence non pas d'une, mais de plusieurs entrées et sorties de fluide caloporteur, la chaudière est en mesure d'assurer en plus le fonctionnement de chaudières, de planchers chauffants à eau, d'un échangeur de piscine, etc.
Les systèmes de chauffage à double circuit sont conçus non seulement pour le chauffage, mais également pour l'alimentation en eau chaude des locaux. Leur conception prévoit la présence d'échangeurs de chaleur à plaques intégrés, à l'aide desquels les chaudières à double circuit sont capables d'alimenter la maison en eau chaude 24 heures sur 24 et presque de manière illimitée.
Le principe de fonctionnement des modèles avec circuits d'eau
Le processus de chauffage de l'eau est effectué exclusivement pendant la période de combustion du carburant. Le combustible principal est le charbon ou le bois. Dans le même temps, une charge suffit pour 3 à 4 heures, une plus longue période de combustion du combustible sera assurée par une chaudière à combustible solide génératrice de gaz (pyrolyse).
Plus la qualité de la chaudière est élevée, l'efficacité des processus d'échange de chaleur dans le circuit d'eau et plus le contrôle de la température du caloporteur est précis, plus le coût de chaque kilowatt de chaleur produit est faible. La conception spéciale du circuit d'eau permet le chauffage le plus efficace du caloporteur principal pendant le fonctionnement de la chaudière.
Une paroi dans une chemise d'eau est capable d'accumuler l'énergie thermique résultante. De ce fait, le chauffe-eau chauffe rapidement l'eau et maintient également une température élevée pendant une longue période. L'équipement de chauffage de chaudière avec un circuit d'eau fonctionne aussi efficacement dans un système à circulation naturelle et forcée.
Comment faire une chaudière minière avec un circuit d'eau de vos propres mains
Afin de réaliser cette unité de manière indépendante, vous devez vous approvisionner en matériel suivant:
Schéma d'une chaudière minière avec un circuit d'eau
- tôle pour le réservoir (épaisseur 4 mm);
- tôle pour le couvercle (épaisseur 6 mm);
- tuyau de cheminée;
- la pompe à huile;
- ventilateur;
- adaptateurs en acier;
- mastic résistant à la chaleur;
- coins métalliques pour supports.
- meuleuse avec un cercle pour couper le métal;
- crayon et ruban à mesurer de construction ;
- percer avec une perceuse à métal;
- marteau et un jeu de clés;
- soudage à l'électrode.
Pour faciliter le travail de mise en place de la chaudière, vous pouvez prendre des barils prêts à l'emploi pour le propane ou l'oxygène.
Schéma de fonctionnement de la chaudière
Le schéma d'assemblage de l'unité ressemblera à ceci :
- Le corps de la chaudière doit être divisé en 2 parties. Dans la partie supérieure, vous devrez monter une chemise d'eau et connecter la partie inférieure aux radiateurs de chauffage. La partie inférieure doit nécessairement être séparée de la partie supérieure, à laquelle le tuyau de pression est connecté.
Avant d'effectuer des travaux, il est nécessaire de déterminer l'endroit où la chaudière sera placée. Il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de choses inflammables à proximité et que le corps de la chaudière lui-même ne bloque pas le mouvement, n'interfère pas avec le travail.
Paramètres numériques de la chaudière
Étape 1. Préparation de la base et des murs
Sous la chaudière minière avec un circuit d'eau, il est préférable de réaliser une chape en béton. Il est également possible de carreler le sol et le mur adjacent à la structure de la chaudière.
Les murs doivent être en matériau incombustible
Si les murs sont en bois, une feuille d'amiante doit être posée entre eux et l'unité.
Étape 2. Réalisation du réservoir principal de la chaudière (interne)
Ce corps est un réservoir avec une chemise d'eau, un canal d'alimentation en oxygène et un tube à travers lequel l'huile s'écoule vers le bol.
Au fond de ce boîtier, il faut faire une porte pour retirer la cuvette et enflammer l'huile.
- Dessinez un schéma de la chaudière.
- Mesurez les dimensions du réservoir sur une tôle et découpez-le avec une meuleuse.
- Découpez le fond du réservoir.
- Nous connectons une feuille de métal de manière à obtenir un tuyau d'un diamètre de 60 cm.
- Nous attachons le bas.
Soudez solidement la base
Étape 3. Fabrication de l'enveloppe extérieure du tuyau
- La longueur du tuyau extérieur doit être inférieure de 5 mm à la hauteur du tuyau extérieur.
- À l'aide d'une meuleuse, nous découpons un trou dans le tuyau pour la cheminée, les portes, les tuyaux d'alimentation (en haut du tuyau) et un trou pour le retour du liquide de refroidissement (en bas).
- Nous plaçons la partie extérieure du tuyau sur la partie intérieure et soudons hermétiquement les bases.
Bol avec fond soudé
Installation d'un bain-marie
Étape 4. Création d'un canal d'alimentation en air
- Mesurez un tuyau d'un diamètre de 6-8 cm sur une tôle et découpez-le avec une meuleuse. La longueur du tuyau dépasse la conception globale de 10 à 15 cm.
- Nous mesurons à partir d'une extrémité 50 cm et faisons un trou.
- Nous fabriquons maintenant un canal pour l'alimentation en huile, qui sera à l'intérieur du tuyau d'alimentation en air. Pour ce faire, prenez un morceau de tube de 8 cm de long (d = 1 cm) et soudez à l'autre extrémité d'un tube de même diamètre, mais de 50 cm de long selon un angle de 130-150 0 .
- Installez soigneusement le tube d'alimentation en huile dans le tuyau d'alimentation en air.
- Sur le côté, nous réalisons un raccordement pour le compresseur. Nous connectons la pompe d'alimentation en carburant et la pompe de circulation.
- Nous plaçons le bol dans le chaudron.
- Nous réparons la porte.
Étape 5 Installation de la cheminée
Une fois la chaudière elle-même solidement installée sur la base, nous procédons à l'installation de la cheminée, dont la longueur doit être de 3,5 à 4 m.
Assemblage d'une cheminée à partir de tuyaux sandwich
En même temps, essayez de faire un tuyau vertical sans sections horizontales.
- Nous connectons le tuyau de sortie de la chaudière au tuyau de cheminée.
- Selon le schéma de sortie de cheminée : à travers un mur ou un toit, nous effectuons des marquages. Si nous passons un tuyau à travers le mur à travers le plafond.
Nous portons la cheminée à travers le mur
Fixation externe du conduit de fumée
Sortie de cheminée au-dessus du toit
Étape 6. Raccordement du circuit d'eau
Si la chaudière doit être utilisée comme raccordement à des radiateurs pour chauffer une grande pièce, l'ensemble du réseau de batterie doit d'abord être posé à travers la pièce.
Pour connecter la chaudière au radiateur, nous utilisons un tuyau d'un diamètre de 43 mm.
- Nous prenons un petit récipient en métal (réservoir d'eau) avec des parois épaisses et le fixons solidement avec des boulons à la chaudière. Vous pouvez utiliser la soudure comme attache.
Raccordement de la chaudière au système
Options d'installation pour les systèmes de chauffage à eau
Si une personne non préparée considère toutes les options d'installation existantes pour les systèmes de chauffage de l'eau, en particulier avec la circulation naturelle, elle peut «se noyer» dans une abondance d'informations.
Dans le cadre de cet article, nous nous concentrerons sur le schéma d'installation de chauffage à eau le plus couramment utilisé, disponible pour être répété par une personne sans expérience dans ce travail.
Aujourd'hui, le chauffage de l'eau dans une maison privée est considéré comme le plus efficace, réalisé selon un système d'installation de chauffage d'eau à deux tuyaux, dans lequel le liquide «chaud» est fourni par un tuyau (d'alimentation) et le «froid» est évacué par un autre ( retourner).
Schéma d'installation à deux tubes avec circulation forcée
Un tel schéma vous permet de connecter des appareils de chauffage (radiateurs, circuits de chauffage par le sol) en parallèle avec une régulation manuelle ou automatique indépendante (le thermostat est "nada" ici, cependant) du débit de fluide qui les traverse. Dans de tels systèmes de chauffage, il est pratique d'utiliser des dispositifs spéciaux - un collecteur auquel tous les "consommateurs" de chaleur sont connectés.
L'utilisation de nœuds collecteurs dans le système de chauffage
Pour plus d'informations sur les systèmes d'installation pour les systèmes de chauffage à eau, consultez l'article «Schéma de chauffage pour une maison privée»
Caractéristiques de conception
L'équipement de chaudière de ce type est en fait une version légèrement modifiée des chaudières standard - le circuit d'eau est également inclus dans la conception.
- foyer;
- grille;
- chambre à cendres;
- circuit d'eau.
Si les modèles à circuit unique sont destinés uniquement au chauffage des locaux, les modèles à double circuit sont utilisés à la fois pour chauffer le bâtiment et pour l'alimenter en eau chaude.
Le chargement du carburant peut être effectué manuellement ou automatiquement. La deuxième option implique la présence d'un réservoir dans la chaudière, où le combustible est versé tous les 3 à 7 jours.Mais les modèles sont plus chers que ceux à remplissage manuel du carburant, et donc moins courants.
De plus, seul le combustible ayant suivi une formation spéciale convient à l'approvisionnement - charbon jusqu'à 2,5 cm ou les soi-disant "éco-pois". Certains modèles sont équipés de radiateurs électriques intégrés qui démarrent lorsque l'alimentation en carburant est coupée - cela garantit leur fonctionnement continu.
Caractéristiques de montage
Pour chauffer une habitation d'un petit carré, il est conseillé d'effectuer l'installation directement dans la maison elle-même. De plus, la chaufferie peut être aménagée comme un bâtiment séparé ou à l'intérieur d'autres dépendances.
Dans ce cas, le tuyau de chauffage est toujours posé sous terre, nécessairement en dessous du niveau de congélation du sol, une isolation thermique est prévue. Dans la chaufferie, la température de l'air doit être au niveau de 10 degrés; séparément, vous devez prendre soin d'un équipement de ventilation de haute qualité.
Le revêtement de sol sur le site d'installation doit être incombustible, de niveau et ferme. Pour augmenter la résistance du sol, la chaudière est installée sur une fine chape en béton. Devant l'unité de chauffage, une feuille de métal d'une superficie d'au moins 1 m². M.
Lors de l'installation, vous devez suivre strictement toutes les recommandations données dans les instructions d'utilisation de l'équipement de la chaudière concernant les principaux paramètres des cheminées : section et hauteur. Les joints entre la cheminée et la cheminée doivent être remplis d'un scellant résistant à la chaleur ou enduits d'une solution d'argile.
RÉCLAMER
1. La chaudière à eau contient un foyer, un cendrier encadrant leur corps en forme de chemise d'eau, dont la paroi intérieure est reliée à des cloisons d'eau creuses formant un canal de gaz en zigzag, dont chacune est reliée à la chemise d'eau de la chaudière de trois côtés, un système de vide dans le four de la chaudière, une entrée d'eau du réseau en bas, une sortie d'eau chaude en haut, tandis que des fenêtres sont réalisées dans le corps, caractérisé en ce que la chemise d'eau mentionnée est interne, et le corps de la chaudière est équipé d'une chemise d'eau externe avec une paroi externe en forme de cylindre, tronquée le long de la corde depuis le côté avant et depuis l'intérieur une paroi en forme de parallélépipède, qui agit simultanément comme paroi externe de l'eau interne chemise, des cloisons métalliques sont fixées entre les parois de la chemise d'eau extérieure de la chaudière à la même distance des parois latérales de la chemise d'eau intérieure, et des tubes métalliques sous pression sont reliés à l'espace de la chaudière coupé par les cloisons pour fournir de l'eau chaude à partir du tuyau d'eau chaude à l'aide d'une pompe installée sur le couvercle supérieur de la chaudière, les cloisons d'eau creuses sont situées à la même distance entre elles et la paroi intérieure de la chemise d'eau intérieure, la chemise d'eau intérieure de la chaudière et les cloisons d'eau creuses ont la même épaisseur, tandis que dans la chemise d'eau extérieure, la distance entre la paroi intérieure et la cloison est égale à l'épaisseur de la chemise d'eau intérieure, et la distance entre la paroi supérieure de la chemise d'eau intérieure et le couvercle commun de la chaudière est au moins 2 fois supérieur à celui-ci, les cloisons creuses d'eau sont réalisées avec une paroi inférieure horizontale et avec la paroi supérieure située sous un angle d'au moins 3° par rapport à l'horizontale et ont une longueur qui est au moins 3,5 fois supérieure à la distance entre la cloison d'eau creuse et la paroi intérieure de la chemise d'eau intérieure de la chaudière, le système de vide dans le foyer de la chaudière comprend un thermostat relié au volet d'air sur la porte pki, le canal de gaz en zigzag de la chaudière est relié à la cheminée par un confuseur, qui est relié au plus grand côté à la paroi arrière de la chaudière et au plus petit côté à la cheminée, tandis que les attaches sont uniformément installées sur le dessus couvercle de la chaudière.
2.Chaudière à eau chaude selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cloisons métalliques forment une fente avec le fond de la chaudière d'au moins 30 mm de haut de part et d'autre de la chaudière.
3. Chaudière à eau chaude selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conduits métalliques d'évacuation d'eau chaude sont raccordés au centre de l'espace de la chemise d'eau externe, fermés par des tôles, coupées par une cloison.
4. Chaudière à eau chaude selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canalisations métalliques d'évacuation pour l'alimentation en eau chaude sont abaissées d'au moins 2/3 de la hauteur de la cloison.
5. Chaudière à eau chaude selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle de rétrécissement du confuseur est d'au moins 15°.
6. Chaudière à eau chaude selon la revendication 1, caractérisée en ce que le thermostat est relié au volet d'air sur la porte du foyer à l'aide d'un levier et, par exemple, d'une chaîne.
7. Procédé de fabrication d'une chaudière à eau chaude, qui consiste à préparer des pièces, des blocs puis à assembler la chaudière, caractérisé en ce que des pièces plates sont préparées à partir de tôles d'acier d'épaisseur calculée pour la fabrication de l'ensemble de la chaudière, des sièges et des trous sont découpées sur les parties planes, puis des cloisons d'eau creuses sont assemblées, qui sont à la base du montage de l'ensemble de la chaudière, puisque toutes les autres pièces leur sont ensuite rapportées et fixées rigidement progressivement jusqu'à l'obtention de la structure complète de la chaudière, la liaison des pièces plates est réalisée par soudage en position horizontale.
