Installation des tubes de cuivre pour le chauffage : particularités de la technologie d'exécution des travaux

Malgré l'apparition sur le marché de matériaux peu coûteux et pratiques, les tubes en cuivre sont encore utilisés avec succès pour l'assemblage des réseaux intérieurs des circuits de chauffage. Mais le cuivre est un matériau coûteux, c'est pourquoi l'installation des tubes de cuivre pour le chauffage doit être réalisée après avoir étudié attentivement les normes et les règles.

L'efficacité du système fini dépend à la fois de la qualité de l'équipement et du savoir-faire dans la réalisation des raccordements.

Examinons ensemble les particularités des canalisations en cuivre pour le chauffage et la technologie de leur installation.

Différences des canalisations en cuivre pour le chauffage

Le cuivre possède tout un ensemble de qualités positives qui le distinguent avantageusement des autres matériaux. Si le projet de construction permet d'utiliser des éléments aussi coûteux, il convient d'acheter un ensemble de tuyaux et raccords en cuivre en quantité prévue dans le devis pour le câblage interne du système de chauffage.

Avantages des canalisations en cuivre :

• la capacité du métal à se dilater permet de supporter facilement la température élevée du fluide caloporteur, les brusques variations de température et même le gel de l'eau ;
• pour cette même raison, le cuivre résiste parfaitement aux variations de pression dans le réseau, ainsi qu'aux éventuels coups de bélier;
• le métal rougeâtre résiste à l'eau dure contenant des impuretés étrangères – calcaire, chlore, etc. ;
• le matériau ne présente pas une parfaite lissité des parois internes, cependant le faible degré de rugosité empêche la formation de tartre et crée une résistance négligeable au mouvement du fluide caloporteur ;
• le cuivre est connu pour résister au développement des bactéries pathogènes et à la formation de moisissures ;
• la combinaison de résistance et de souplesse permet de créer des canalisations de différentes configurations ;
• dans certains cas, le réseau de chauffage remplit une fonction décorative, bien que pour l'aménagement des pièces, on recommande des circuits en cuivre plus sûrs pour l'eau froide ou le gaz.

Pour éviter que des inclusions étrangères ne se déposent sur les tubes et ne réduisent la fonctionnalité, des exigences particulières sont imposées au fluide caloporteur : l'eau doit être propre et filtrée.

Mais les tubes en cuivre ont aussi leurs inconvénients, dont le principal est le coût élevé. Si l'on prend pour comparaison deux tubes d'un mètre de diamètre 26 mm, l'un en multicouche et l'autre en cuivre, le premier coûtera 1.47 €, et le second 4.86 €. Il en résulte que le réseau en cuivre reviendra plus de trois fois plus cher.

Lorsque vous utilisez des tuyaux métalliques pour les circuits de chauffage, n'oubliez pas qu'ils peuvent chauffer jusqu'à 70-80 °C, représentant ainsi un danger pour la santé des occupants.

Le cuivre est sélectif vis-à-vis des autres métaux, il convient donc de choisir les raccords avec soin. Les pièces en aluminium, en duralumin ou en acier provoquent une réaction électrochimique et une corrosion rapide.

C'est pourquoi on utilise généralement soit des éléments de connexion en cuivre « d'origine », soit des éléments en laiton, bronze, chromé ou nickelé. L'étain ou la soudure POS ne sont utilisés que lors du brasage.

Exigences normatives pour les tubes

Si le cuivre en tant que matériau vous convient parfaitement et que le coût des produits ne vous gêne pas, vous devez vérifier la conformité de tous les composants du système aux normes d'État.

Les informations sur les normes de fabrication des tuyaux peuvent être trouvées dans GOST R 52318–2005 « Tuyaux en cuivre… », qui énumère les exigences pour les produits en cuivre pour les systèmes d'eau froide, d'eau chaude, d'alimentation en gaz, ainsi que pour le chauffage à vapeur et à eau.

Les documents régissant l'installation du câblage seront également utiles – STO NP «AVOK» 6.3.1–2007 «Canalisations en tubes de cuivre…» et SP 40–108–2004 «Conception et installation…». Les exigences relatives à la gamme de produits, à la composition du fluide caloporteur et aux caractéristiques des tuyaux sont réparties par points.

Les données des tableaux et des graphiques vous aideront à choisir les soudures. Le matériel sur la protection anticorrosion, les travaux de réparation et les méthodes de calcul peut s'avérer utile.

Technologies et règles d'exécution de l'installation

Pour commencer, examinons les règles générales concernant l'installation de canalisations en cuivre. Comme on le sait, le métal est un excellent conducteur. Pour assurer une protection contre les courants vagabonds et réduire le risque de corrosion, il est possible d'utiliser des produits à gaine polymère.

Dans la pratique privée, c'est assez rare, mais dans l'industrie, l'assemblage de tuyauteries en acier et en cuivre est encore utilisé. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser l'acier pour les colonnes montantes et le cuivre pour la distribution, c'est-à-dire que les produits en acier doivent être en première position par rapport au flux du caloporteur. Les connecteurs en magnésium sont obligatoires.

Il existe plusieurs méthodes d'assemblage des produits, le choix de chacune dépend de la situation spécifique :

• soudage capillaire avec brasure ;
• raccords à compression ;
• raccords à presser ;
• montage fileté.

La dernière méthode n'est pratiquement plus utilisée car elle a perdu de sa pertinence. Le soudage et le sertissage diffèrent par leur degré de difficulté, leur technique d'exécution et la disponibilité de différents outils, mais ils sont également demandés. Examinons trois technologies populaires pour la réalisation de tuyauteries.

Comment raccorder les tubes par brasage capillaire ?

Le soudage prend plus de temps, mais les assemblages réalisés sont solides et étanches. La meilleure option pour les tâches domestiques est l'utilisation d'une brasure tendre. La température de travail ne dépasse alors pas 250 °C.

L'utilisation d'une brasure dure augmente la résistance, mais nécessite un équipement coûteux et des conditions particulières, car le processus de soudage se déroule à une température supérieure à 700 °C.

Le soudage permet de créer des assemblages permanents, réalisés soit par emboîtement, soit à l'aide de raccords. Dans la technique par emboîtement, il faut élargir une extrémité du tube de manière à créer un jeu de 0,2-0,3 mm entre les parois lors de l'assemblage.

Ce jeu est rempli de brasure, créant ainsi une liaison étanche. Mais examinons plus en détail le soudage avec raccord, le plus populaire chez les installateurs.

Matériaux et outils pour le travail

Il faut préparer des tubes en cuivre et des raccords, mais pas n'importe lesquels, ceux spécialement conçus pour le soudage.

Les connecteurs et adaptateurs pour le soudage se caractérisent par une surface lisse et l'absence de rainures supplémentaires, écrous, bagues, etc. Ils peuvent avoir une forme droite, coudée ou en croix – selon l'utilisation.

Outils nécessaires :

• brûleur à gaz – un au propane suffit;
• élargisseur de tubes (calibreur) ;
• coupe-tube, car les cisailles à métal déforment la forme du tube;
• ébavureur ;
• outils de nettoyage et de polissage (papier de verre fin, brosses, chiffons).

Lors du choix de la brasure, il est préférable d'opter pour une base d'étain. Outre l'étain, la brasure peut contenir du bismuth ou de l'argent. Ce type est intéressant car sa température de fusion est bien inférieure à celle des pièces en cuivre.

Vous pouvez en lire plus sur les brasures pour le soudage des tubes en cuivre dans ce document.

Lors du soudage, la brasure passe à l'état liquide et peut remplir hermétiquement l'espace de joint, tandis que les éléments en cuivre ne réagissent pas à la température élevée.

En plus du métal d'apport, un flux est nécessaire. C'est une sorte de lubrifiant pour les parties des éléments à assembler. Le flux est appliqué délicatement au pinceau sur la surface des tubes et des raccords.

Pour faciliter les travaux d'installation, il est possible d'utiliser des raccords spéciaux pour le brasage à basse température. Ils se caractérisent par une rainure étroite à leurs extrémités, remplie de métal d'apport.

Le brasage à basse température (tendre) est typique des travaux domestiques, tandis que le brasage à haute température (dur) est utilisé dans l'industrie. Le brasage dur est également employé pour assembler les tubes des systèmes de climatisation et des unités de réfrigération.

Description du processus de brasage

Le cuivre est un matériau malléable, il n'est pas difficile à travailler, mais en l'absence d'expérience, il est préférable de s'entraîner d'abord sur des chutes de tubes inutiles.

Il faut laisser refroidir le joint, puis rincer soigneusement la zone de liaison à l'eau claire. Si les résidus de métal d'apport ne sont pas éliminés, ils finiront par provoquer de la corrosion. Il est déconseillé d'accélérer le refroidissement avec de l'air froid ou de l'eau ; dans des conditions naturelles, le joint refroidit en 7 à 10 minutes.

Nous vous recommandons également de consulter le guide étape par étape pour le soudage des tubes en cuivre. Pour plus de détails – lisez la suite.

Respect des mesures de précaution

Le brasage, contrairement aux méthodes de raccordement par sertissage, est une opération dangereuse qui nécessite l'utilisation d'équipements de protection. En plus de vêtements de travail en matériau épais, il est nécessaire de porter des gants ainsi que des lunettes avec des verres ou un plastique spéciaux.

Les manipulations du chalumeau nécessitent attention, minutie et professionnalisme. L'outil doit être en bon état de fonctionnement et le carburant doit être adapté. Il est préférable d'utiliser des appareils dotés d'un allumage piézoélectrique pratique.

Certains types de brasures contiennent du fluor et du cadmium, et le chauffage du flux libère également des composés nocifs. Il est donc nécessaire de garder la fenêtre ouverte pendant le travail.

Instructions d'installation à l'aide de raccords

Il existe deux types de raccords à sertir : les raccords à presser et les raccords à compression. Ils créent des assemblages complètement différents, il est donc nécessaire de décider avant de commencer les travaux quel type d'assemblage vous souhaitez : indémontable ou conditionnellement démontable.

Les éléments de pressage ressemblent à des raccords à braser, mais ils présentent des encoches peu profondes avec des joints d'étanchéité sur les bords. Le sertissage est effectué à l'aide de pinces à presser spéciales dotées d'un jeu d'embouts de différents diamètres.

Il en résulte un joint étanche indémontable qui ne peut pas être réparé ; en cas d'incident, il ne peut être que remplacé.

Dans le magasin, on peut voir des pièces qui semblent identiques à première vue, mais elles diffèrent par leurs caractéristiques (composition, épaisseur de paroi, etc.). Les raccords de chauffage sont marqués d'un marquage vert.

Le pressage crée un assemblage solide et fiable des pièces, tout en préservant la géométrie des tubes et sans déformer les éléments de raccordement. Il existe une particularité pour le pressage des pièces en cuivre « souples » : avant l'opération, une douille de support est insérée à l'intérieur du tube pour résister à la déformation du matériau malléable.

Le processus de pressage est simple et ne prend pas beaucoup de temps. L'outillage nécessaire comprend un kit standard de coupe et de traitement des tubes, ainsi qu'une pince à presser avec l'embout approprié.

Le pressage est considéré comme une méthode fiable. Si vous prévoyez d'isoler thermiquement les tubes en cuivre, vous pouvez utiliser des gaines isolantes qui s'enfilent facilement même sur les structures courbes. Après le pressage, le réseau de chauffage terminé peut être dissimulé dans des saignées, recouvert d'un habillage décoratif et noyé dans une chape.

Le deuxième type de raccords – les raccords à compression. Ils se distinguent par leur conception et leur processus d'installation.

Le raccord à compression pour tubes en cuivre est un dispositif assemblé composé de trois parties : un corps en laiton ou en cuivre, une bague de serrage, également appelée collet, et un écrou.

L'ordre de serrage est le suivant :

• l'écrou est enfilé librement sur l'extrémité préparée du tube ;
• ensuite, le collet est mis en place ;
• en dernier, le corps du raccord est emboîté jusqu'en butée ;
• l'écrou est vissé à la main sur le filetage, en pressant simultanément la bague fendue ;
• le raccord est serré avec une clé à molette ou une clé de taille appropriée.

Lors du serrage par compression, la bague fendue enserre fermement le tube, créant une liaison solide et étanche. Avec le temps, l'écrou peut se desserrer, c'est pourquoi les canalisations avec ce type d'installation doivent être entretenues régulièrement.

Les raccords sont considérés comme démontables, car ils peuvent être défaits, mais la partie avec la bague serrée devra être retirée et un nouveau raccord installé si nécessaire.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

En fonction de l'emplacement de la canalisation, du diamètre des pièces et des conditions d'installation, vous pouvez choisir l'une ou l'autre méthode. Des conseils utiles sur leur utilisation sont présentés dans les vidéos suivantes.

Recommandations pour le pressage des tubes de petit et grand diamètre :

Comment réaliser le brasage :

Aperçu de tous les types de raccords :

Nuances du brasage – application pratique :

Chaque méthode de raccordement des tubes a ses propres particularités, qui doivent être prises en compte dès la phase de conception. Les technologies de compression semblent plus simples, alors que le soudage nécessite de l'expérience et des compétences professionnelles.

Si le montage autonome de la canalisation vous semble compliqué, nous vous recommandons de faire appel à un spécialiste et de réaliser l'installation du réseau de chauffage en tubes de cuivre sous sa direction.

Si vous possédez l'expérience et les connaissances nécessaires pour installer des canalisations en cuivre, partagez-les avec nos lecteurs. Peut-être connaissez-vous des astuces d'installation dont nous n'avons pas parlé dans cet article ? Veuillez laisser vos commentaires dans le bloc situé ci-dessous.