Bypass dans le système de chauffage : à quoi sert-il + comment l'installer

Dans un système de chauffage moderne, tous les éléments clés sont montés via un bypass. Cette simple solution technique facilite l'entretien et la réparation des équipements connectés au réseau. Elle améliore également l'efficacité et l'économie du chauffage, ce qui n'est pas mal du tout, n'est-ce pas ?

Vous souhaitez ajouter un bypass à votre système de chauffage, mais vous ne savez pas comment faire correctement ? Nous vous aiderons à accomplir cette tâche – l'article aborde l'objectif de cet élément du système de chauffage et les points clés de son installation.

Des photos illustratives et des recommandations accessibles aideront même un débutant à réaliser l'installation autonome d'un bypass. De plus, des vidéos sont sélectionnées, montrant le processus pas à pas de l'assemblage de la section de dérivation.

Qu'est-ce qu'un bypass ?

Un bypass, ou dérivation by-pass, est une conduite qui sert à organiser l'écoulement du fluide caloporteur en contournant une section spécifique du réseau de chauffage, ou en parallèle à celle-ci.

Le plus souvent, un équipement est installé sur cette section. Une extrémité du tuyau de dérivation est raccordée au tuyau d'arrivée, l'autre au tuyau de sortie.

Entre le bypass et l'entrée de l'appareil contourné, on installe une vanne d'arrêt. Elle permet de rediriger complètement le flux d'eau vers un chemin alternatif, ou de réguler la quantité de liquide arrivant à l'appareil.

Pour pouvoir couper complètement l'équipement, on installe également un robinet sur le tuyau de sortie – entre la sortie de l'appareil et le bypass.

Les différents types de bypass dans un système de chauffage

Les vannes d'arrêt sont installées non seulement sur les raccords d'entrée et de sortie, mais aussi sur le by-pass lui-même.

Selon le type d'appareil utilisé, on distingue trois types de tubes de dérivation :

• non régulés ;
• à commande manuelle ;
• automatiques.

Chacun de ces types a ses propres caractéristiques de conception et d'application.

Type #1 — conduit de dérivation non réglable

Un by-pass non régulé dans un système de chauffage est un simple tube de dérivation sans aucun équipement supplémentaire.

Le passage du tube est constamment ouvert et le fluide y circule en mode non régulé. Ces by-pass sont principalement utilisés pour connecter des radiateurs.

Lors de la conception du système de chauffage, il faut tenir compte du fait que le fluide empruntera le chemin de moindre résistance hydraulique.

Par conséquent, le diamètre de la section de passage du by-pass non régulé, installé verticalement, doit être inférieur au diamètre de la section de passage de la conduite principale. Sinon, sous l'effet de la gravité, le fluide caloporteur en mouvement dans le système se dirigera vers le by-pass le plus proche.

Dans le réseau de chauffage horizontal, d'autres lois s'appliquent. Le fluide chaud tend à monter vers le haut, car il a un poids spécifique inférieur.

C'est pourquoi le by-pass d'une distribution inférieure est généralement réalisé avec le même diamètre que la conduite principale, tandis que le raccord allant au radiateur est plus petit.

Type #2 — bypass à commande manuelle

Le tuyau de dérivation équipé d'un robinet à bille est appelé bypass manuel. Ce type de robinet est le plus adapté pour la dérivation car, en position ouverte, il ne réduit pas le diamètre intérieur de la canalisation.

Par conséquent, il ne crée pas de résistance hydraulique supplémentaire au mouvement du fluide.

L'utilisation d'un dispositif d'arrêt permet de réguler la quantité de liquide traversant la dérivation. Si le robinet est complètement fermé, tout le débit emprunte le circuit principal.

Il faut noter que les éléments de travail des robinets à bille ont tendance à coller entre eux si le dispositif n'est pas utilisé. Par conséquent, il convient de tourner périodiquement ce robinet, même si cela n'est pas nécessaire.

Le domaine d'application des by-pass réglables manuellement dans un système de chauffage est le raccordement des radiateurs d'une conduite monotube et le raccordement des pompes hydrauliques.

Type #3 — version automatique du bypass

Le bypass automatique est installé dans le montage de la pompe d'un système de chauffage par gravité. Le fluide caloporteur peut circuler dans ce circuit sans dispositif de pompage.

Le ventilateur électrique est installé dans le système pour augmenter la vitesse du fluide, ce qui réduit les pertes de chaleur, assure un chauffage uniforme des pièces et améliore le rendement du système.

La redirection du flux de liquide dans le montage de la pompe avec bypass automatique se fait sans intervention humaine. Lorsque la pompe fonctionne, le fluide caloporteur passe par l'unité et le bypass est fermé.

Si la pompe s'arrête, suite à une panne ou à une coupure de courant, le fluide caloporteur passe par le bypass. La roue immobile de l'unité limite ou bloque complètement le débit.

Il existe deux types de bypass automatiques :

• à clapet ;
• à injection.

Dans le premier cas, un clapet de retenue à bille est monté dans le tuyau de dérivation, ce qui crée la plus faible résistance hydraulique et n'entrave pratiquement pas le mouvement direct du fluide en mode gravitaire.

Lorsque la pompe est mise en marche, la vitesse du débit augmente. Le fluide caloporteur sort du tuyau de sortie, entre dans la conduite et se divise dans les deux directions.

Plus loin dans le circuit, il se déplace sans obstruction, mais lorsqu'il se déplace en sens inverse, il rencontre le clapet anti-retour.

Étant donné que la pression hydraulique côté sortie est plus élevée que côté entrée, la bille est fermement pressée contre le siège de la vanne et obstrue complètement le passage de la canalisation.

L'inconvénient du by-pass à vanne est sa sensibilité à la pureté de l'eau. L'entrée de contaminants – flocons de calcaire, rouille, oxyde – entraîne sa défaillance.

Le bypass d'injection fonctionne selon le principe d'un élévateur hydraulique. Un bloc de pompe, disposé sur une canalisation de plus petit diamètre, est soudé dans la conduite principale de grand diamètre. Les tubulures d'entrée et de sortie se prolongent à l'intérieur de la canalisation de la conduite principale.

Lorsque la pompe est mise en marche, une partie du flux pénètre dans le diffuseur du tuyau d'entrée, traverse l'unité et s'accélère.

La conduite de sortie présente un léger rétrécissement et constitue une buse par laquelle le liquide sous pression est éjecté dans la conduite principale à grande vitesse.

En aval de la coupe de la sortie du tuyau (dans le sens d'écoulement du fluide caloporteur dans la conduite principale), une zone de dépression est créée. Cela entraîne l'aspiration du liquide depuis le by-pass. Le jet s'échappant sous pression entraîne avec lui le milieu environnant, lui transmettant de l'énergie cinétique.

Ainsi, tout le flux accéléré se précipite plus loin sur la voie principale. Un tel mouvement dirigé du fluide empêche l'apparition d'un courant inverse.

Si la pompe ne fonctionne pas, le caloporteur passe librement par le bypass en mode de circulation naturelle.

[caption id="attachment_13222" align="alignnone" width="430"] L'impulsion pour le mouvement du caloporteur de la ligne principale avec by-pass d'injection est donnée par l'énergie du jet d'eau. Un tel dispositif ne craint pas une légère contamination du caloporteur, car il ne comporte pas d'instruments avec des pièces ajustées de manière précise (bille-siège)[/caption]

Fonction du tuyau de dérivation

La fonction principale du tronçon de dérivation est de maintenir la circulation dans la canalisation de chauffage en cas de panne de l'équipement connecté ou de coupure d'électricité.

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Tout appareil connecté via un bypass peut être déconnecté du circuit hydraulique en fermant simplement deux vannes – à l’entrée et à la sortie. Après cela, tout le flux du caloporteur passera par le tuyau de dérivation.

L'appareil, déconnecté du réseau principal, peut être réparé ou faire l'objet d'une maintenance planifiée en toute sécurité. Il est possible de le déconnecter complètement et de le remplacer par un neuf. Cela ne nécessite pas d'arrêter le fonctionnement du système ni de vidanger tout le fluide caloporteur.

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Dans un système de chauffage individuel, le bypass est utilisé dans les cas suivants :

1. L'insertion de radiateurs dans une conduite monotube ;
2. Raccordement [link_webnavoz]de la pompe de circulation;
3. Raccordement du collecteur de distribution lors de l'installation de planchers chauffants à eau;
4. L'organisation d'un petit circuit de circulation lors de l'utilisation d'une chaudière à combustible solide.

Selon le lieu d'application, le raccordement bypass a ses propres particularités.

Situation #1 — pour un radiateur de chauffage

Le raccordement des radiateurs via un by-pass s'effectue uniquement dans un système monotube.

Pour un système bitube et un réseau collecteur, l'insertion de conduits de dérivation n'a pas de sens. Les radiateurs de chauffage y sont connectés en parallèle et chacun reçoit de l'eau à la même température directement depuis la conduite d'alimentation.

La défaillance d'un des circuits de chauffage, en présence de vannes d'isolement, n'affecte pas le fonctionnement du reste du système.

Dans un système monotube, en raison du raccordement en série des éléments émetteurs de chaleur, l'eau se refroidit au fur et à mesure qu'elle parcourt le circuit. Plus la puissance thermique du radiateur est élevée, plus le fluide sera froid à la sortie.

Si des bypass ne sont pas prévus dans le réseau monotube, le premier radiateur absorbera la quantité maximale de chaleur et deviendra excessivement chaud, tandis que le dernier ne recevra qu'une eau légèrement tiède.

La liaison de l'alimentation et du retour par une dérivation près de chaque radiateur divise le flux en deux parties. L'une va au radiateur et cède de l'énergie thermique.

L'autre, en conservant sa température, circule dans la dérivation et se reconnecte en sortie avec le flux provenant du radiateur. Ainsi, on parvient à apporter une quantité suffisante d'énergie thermique même aux derniers radiateurs de la chaîne.

Situation #2 — lors du raccordement d'une pompe

Raccorder la pompe de circulation via un bypass n'a de sens que dans un système conçu pour un écoulement gravitaire de l'eau.

Un collecteur d'accélération doit être mis en place, les pentes nécessaires et des diamètres de tuyaux suffisants doivent être respectés. La pompe de circulation est installée dans une telle conduite pour améliorer son efficacité.

Si le système de chauffage est initialement conçu comme étant à circulation forcée, alors en cas de coupure d'électricité ou de panne de la pompe, il ne pourra de toute façon pas fonctionner.

Le caloporteur ne circulera pas sans l'unité de circulation. Par conséquent, dans une telle canalisation, la pompe est installée sans by-pass, directement sur la conduite principale.

La particularité du raccordement de la pompe via un by-pass est la possibilité d'un reflux dans le by-pass et l'apparition d'une boucle de circulation fermée entre le by-pass et la pompe.

Par conséquent, une vanne d'arrêt (un robinet à boisseau sphérique ou un clapet anti-retour) doit être installée dans le tuyau de dérivation.

Lorsque la pompe fonctionne, cet équipement obstrue complètement la lumière du tuyau de by-pass (le clapet automatiquement, le robinet manuellement). Si la pompe s'arrête, le by-pass s'ouvre et le caloporteur se déplace par convection.

L'exception est le by-pass à injection, dont la conception et le principe de fonctionnement excluent le mouvement inverse du fluide.

Situation #3 — lors de l'installation d'un plancher chauffant à eau

La ligne de dérivation lors du raccordement des planchers chauffants fait partie de l'unité de mélange. Par conséquent, elle est utilisée en permanence, et sans elle, le chauffage au sol ne fonctionnera pas correctement.

L'eau dans la canalisation d'alimentation peut atteindre 80 °C, tandis que dans le circuit du plancher chauffant, elle ne doit pas dépasser 45 °C. Pour préparer le caloporteur, on utilise une unité de mélange avec une vanne trois voies qui ne laisse passer que la quantité nécessaire d'eau chaude.

Le reste du flux passe par le by-pass, se mélange à l'eau refroidie sortant du collecteur, puis continue le long de la canalisation principale vers la chaudière.

Situation #4 — dans un circuit avec une chaudière à combustible solide

À l'aide d'un by-pass dans le circuit de la chaudière à combustible solide, on forme un petit circuit de circulation du caloporteur. La dérivation est raccordée d'un côté à la canalisation d'alimentation contenant le caloporteur le plus chaud, et de l'autre côté à une vanne trois voies installée sur le retour.

La vanne mélange l'eau refroidie provenant des circuits de dégagement de chaleur avec le caloporteur chaud provenant du by-pass. Un fluide dont la température n'est pas inférieure à 50 °C est admis vers la chaudière.

Un tel système de tuyauterie est nécessaire lors de l'utilisation d'une chaudière à combustible solide, car lorsque de l'eau froide entre dans la chaudière, de la condensation se forme sur les parois en acier du foyer. Cela entraîne l'apparition de corrosion et une défaillance rapide de l'unité de chauffage.

Par la section de dérivation du by-pass, de l'eau chaude arrive dans la vanne de mélange pour chauffer le liquide provenant du système à une température qui empêche la formation de condensation et de corrosion sur les parois de la chaudière.

Situation #5 — lors de l'installation de tuyaux de dérivation

L'installation de différents types de by-pass dans le système de chauffage a ses particularités.

Lors du raccordement des radiateurs :

• Le diamètre du tuyau de dérivation est choisi d'une taille inférieure à celle de la canalisation principale ;
• Le by-pass doit être installé aussi près que possible du radiateur ;
• Il est interdit de placer un robinet sur le by-pass dans les immeubles d'habitation.

Le montage du by-pass du radiateur peut être effectué aussi bien lors de la mise en place d'un nouveau système de chauffage que lors de la modernisation d'un système existant. Pour cela, on prépare des raccords de diamètres appropriés, deux tés et des vannes d'arrêt.

Sur le raccord d'entrée, on installe l'un des types d'appareils suivants :

• un robinet à boisseau sphérique, qui ne crée pas de résistance et permet de laisser passer tout le flux ;
• une vanne – pour le réglage manuel du volume du fluide caloporteur ;
• une combinaison d'un robinet à boisseau sphérique et d'un thermostat automatique – la quantité d'eau arrivant au radiateur est régulée sans intervention humaine.

Sur le raccord de sortie, on installe un robinet à boisseau sphérique ou un robinet d'arrêt.

Les éléments sont raccordés entre eux par soudure ou par filetage. Dans tous les cas, il faut assurer une étanchéité parfaite des joints, effectuer un essai après l'assemblage et exclure les fuites.

Lors du raccordement de la pompe, le by-pass fait le plus souvent partie de la ligne principale. Puisqu'il assure l'écoulement du fluide caloporteur en mode de circulation naturelle, il ne faut en aucun cas réduire son diamètre intérieur.

La pompe est installée sur un tuyau de dérivation dont le diamètre peut être inférieur ou égal au diamètre de la conduite principale. Les subtilités d'une installation correcte de la pompe de circulation sont traitées dans un autre de nos articles.

Pour l'installation, il est plus simple d'acheter un bloc pompe prêt à l'emploi de la taille et de la configuration nécessaires. Cela garantit le positionnement correct de tous les éléments et la fiabilité des connexions.

Cependant, la fabrication indépendante du découplage de l'unité de pompage ne présente pas de difficulté si l'on respecte certaines règles.

Il faut orienter la pompe de manière à ce que l'axe de la roue soit horizontal et que le couvercle du boîtier de bornes soit dirigé vers le haut.

Cela permet un accès facile aux bornes auxquelles l'alimentation est connectée et évite que du liquide ne les atteigne en cas de fuite.

Sur la section de dérivation, on installe un clapet anti-retour de qualité ou un robinet à boisseau sphérique afin d'assurer le passage complet du flux à travers la pompe et d'éviter tout mouvement inverse du liquide dans la dérivation.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Erreurs d'installation de la dérivation du radiateur qui entraînent un mauvais chauffage de l'élément émetteur de chaleur :

Pourquoi ne pas installer un robinet d'arrêt sur la dérivation du radiateur dans un immeuble collectif :

Comment assembler le tube de dérivation avec la pompe de manière à pouvoir démonter facilement le produit déjà installé et connecté et effectuer l'entretien et la réparation planifiés des éléments :

Une solution technique simple – la dérivation – permet de rendre le système de chauffage plus efficace et d'obtenir un confort thermique dans toutes les pièces.

La panne de certains éléments de la canalisation ou la coupure de courant ne posera pas de gros problèmes. Le fluide caloporteur continuera de circuler dans la canalisation et la maison restera chaude.

Vous avez entrepris l'installation d'une dérivation par vous-même et vous souhaitez éclaircir quelque chose ? Vous pouvez poser vos questions dans les commentaires de cet article.

Ou avez-vous une expérience positive de l'assemblage ? Partagez-la, s'il vous plaît. Peut-être que certains bricoleurs pourront éviter des erreurs grâce à vos recommandations.