Tuyaux pour chaudières de chauffage : quels tuyaux sont les meilleurs pour le raccordement de la chaudière + conseils d'installation

La source autonome d'énergie thermique utilisée dans les bâtiments individuels est souvent une chaudière de chauffage fonctionnant à un type de combustible : charbon, gaz ou électricité. Les tuyaux pour chaudières de chauffage jouent un rôle important dans l'organisation du chauffage, car ils permettent le raccordement – l'assemblage de tous les éléments en un seul système.

Le type de tuyaux détermine en grande partie la complexité de l'installation, le coût de mise en place et l'efficacité du système de chauffage. Il convient donc d'aborder la question du choix des tuyaux avec attention, n'êtes-vous pas d'accord ?

Nous allons vous expliquer les caractéristiques des canalisations en différents matériaux, définir les paramètres du système de chauffage à prendre impérativement en compte lors de la conception du réseau, et vous donner des conseils pratiques pour l'installation des communications techniques.

Quelles options de tuyaux peut-on utiliser ?

Lors des travaux d'installation d'une chaudière de chauffage, des éléments en métaux et en polymères peuvent être utilisés. Lors du choix, il faut prêter attention à des caractéristiques telles que les propriétés d'isolation thermique, la facilité d'installation et d'utilisation, la durabilité, ainsi que le coût des produits.

Sur la base de l'ensemble de ces critères, les types de tuyaux suivants sont utilisés pour le raccordement.

Des produits de qualité mais coûteux en cuivre

Le raccordement en cuivre est relativement rare, car ces tuyaux sont assez chers et nécessitent un savoir-faire particulier pour la pose.

En revanche, les structures en ce métal présentent plusieurs avantages importants, à savoir :

• une bonne dissipation thermique ;
• une résistance à la corrosion et aux substances agressives ;
• une résistance au gel ;
• une grande résistance à la chaleur.

Le cuivre chauffe rapidement et bien avec une quantité minimale d'énergie thermique, donc les pièces en ce matériau dégageront constamment de la chaleur pendant le transport du fluide caloporteur.

Les tuyaux en cuivre peuvent supporter des températures nettement plus élevées que ceux en plastique (jusqu'à +300°C), tout en ne changeant pratiquement pas de dimensions. Le fluide caloporteur chaud peut également circuler dans les structures en acier, mais dans ce cas, le risque de corrosion augmente

Les tuyaux en ce métal résistent durablement aux agressions de l'environnement. Avec le temps, ils peuvent seulement se recouvrir d'une fine couche d'oxyde, ce qui n'affecte en rien les performances.

Contrairement aux tuyaux en acier ou en polymères, les structures en cuivre ductile ne se rompent pas lorsque le fluide caloporteur qu'elles contiennent gèle.

Parmi les inconvénients des tuyaux en cuivre pour le chauffage, on trouve l'impossibilité de les utiliser pour créer des structures fermées dans les saignées, ainsi que le coût élevé déjà mentionné.

Des produits économiques en acier

Une autre option courante est les produits en acier.

Leurs avantages sont les suivants :

1. Haute résistance, permettant de supporter facilement les contraintes mécaniques.
2. Faible coefficient de dilatation thermique linéaire, grâce auquel la longueur des pièces reste inchangée même à haute température.
3. Haute conductivité thermique, permettant un transfert de chaleur efficace.

Parmi les inconvénients, on trouve avant tout la tendance à la corrosion qui détruit le métal, ce qui nécessite de peindre ou d'appliquer un revêtement anticorrosion sur ces éléments.

L'inconvénient des éléments en acier est la difficulté de pose, qui nécessite un équipement spécial et des compétences professionnelles. La fabrication de structures à partir de tels éléments doit être confiée à des spécialistes.

Lors du choix, il est préférable d'opter pour des tuyaux en acier inoxydable : ils coûtent plus cher, mais ils présentent une plus grande résistance aux conditions environnementales et de meilleures performances de fonctionnement.

Des canalisations en polypropylène solides et légères

Ces produits, fabriqués à partir de plastiques modernes, se sont largement répandus grâce à de nombreux aspects positifs.

Principaux avantages :

1. Coût abordable : les prix de ces produits sont nettement inférieurs à ceux des équivalents métalliques.
2. Poids léger. Ces éléments pèsent très peu, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de l'argent pour leur stockage, leur transport et leur installation.
3. Simplicité d'installation. Les tuyaux en plastique se montent facilement en structures prêtes à l'emploi. À l'aide d'un fer à souder spécial, même un non-spécialiste pourra rapidement réaliser le raccordement.
4. Vitesse de circulation du fluide caloporteur. Dans les tuyaux en polypropylène, même s'ils ont une forme complexe, les obstructions ne se forment pratiquement pas. Cela facilite l'écoulement de l'eau, dont la vitesse reste constante pendant toute la durée de vie (20-50 ans).
5. Bonne résistance à haute pression. Cela permet d'utiliser des éléments en plastique même dans des conditions d'utilisation difficiles.

Le principal inconvénient des tuyaux PPR est le coefficient de dilatation thermique élevé, ce qui fait que ces produits s'allongent légèrement lorsqu'ils sont chauffés. Pour contrer ce phénomène, il faut prendre des mesures en installant des compensateurs.

Les tuyaux en polypropylène permettent de créer des circuits de chauffage de toute complexité. Cependant, les constructions comportant un grand nombre d'éléments compliquent l'installation et nuisent au rendement du système de chauffage.

En outre, il existe des variantes spéciales de tuyaux, notamment les produits renforcés par une feuille d'aluminium portant le marquage PN 25 – ceux-ci peuvent être utilisés dans des systèmes avec une pression allant jusqu'à 2,5 MPa et une température de +95°C, ainsi que les éléments renforcés PN 20, qui permettent une utilisation à une température de +80°C et une pression de 2 MPa.

Systèmes de chauffage monotube et bitube

Le choix des tuyaux est également influencé par le schéma de tuyauterie (monotube, bitube) selon lequel le fluide caloporteur circule.

Sur la figure présentée sont schématisés les systèmes de chauffage monotube et bitube, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients (+)

Examinons les différences dans l'installation des deux solutions schématiques.

Option #1 – système à un seul tuyau

Dans ce cas, du départ de la chaudière part le « tuyau d'alimentation » – la conduite principale, de grand diamètre. Elle sert à la fois au transport du fluide caloporteur chaud et à la collecte du fluide déjà refroidi.

Sur la figure est représenté l'un des schémas de raccordement possibles de la chaudière, comprenant une pompe anti-condensation et une installation de désaération (+)

Les radiateurs de chauffage sont connectés en série à l'artère centrale. Pour cela, deux tuyaux fins sont utilisés, l'un assure la réception du fluide caloporteur, l'autre son évacuation.

Dans un système de chauffage monotube, le fluide passe successivement à travers tous les radiateurs, transmettant une partie de l'énergie thermique au cours de son trajet.

Deux variétés de schémas monotubes

Selon les caractéristiques de construction, on peut distinguer deux variantes du système : le système à circulation directe et le système avec by-pass. La construction à circulation directe ne prévoit pas de colonnes montantes, se limitant à une connexion directe des radiateurs de l'étage supérieur avec leurs homologues situés en dessous.

En utilisant ce schéma, il ne faut pas oublier l'interdiction d'utiliser des vannes de régulation, car elles pourraient entraver l'accès du fluide caloporteur aux appareils.

Un tel système est facile à mettre en œuvre, mais il présente un certain nombre d'inconvénients. Le fluide caloporteur se refroidit assez rapidement dans le circuit ; de plus, il est impossible d'effectuer une réparation ou un réglage du système sans l'arrêter complètement.

Sur cette illustration, vous pouvez visualiser clairement les particularités de montage de deux variétés populaires de systèmes monotubes (+)

Le système de chauffage avec by-pass implique également la connexion des radiateurs par des colonnes montantes, qui sont responsables de l'alimentation des réseaux en caloporteur. En même temps, les batteries sont séparées du circuit par des éléments de fermeture.

La distribution du fluide caloporteur à tous les appareils connectés se fait par portions presque au même moment, ce qui permet au liquide chauffé de se refroidir beaucoup moins que dans les schémas à circulation directe.

Avec un circuit de chauffage à by-pass, il est possible de régler la température et de réparer un appareil défaillant sans arrêter le système.

Choix des éléments pour un système monotube

L'option la plus populaire pour réaliser des schémas de chauffage monotube est l'utilisation de produits en acier, qui offrent des prix modérés et de bonnes caractéristiques techniques. Ils sont particulièrement courants dans les immeubles d'habitation anciens.

Lors de l'installation des tuyaux, il est nécessaire de respecter une pente dont la valeur doit dépasser 5 millimètres par mètre linéaire. Une telle pose assure un libre transfert du fluide caloporteur, qui se poursuivra même en cas d'arrêt soudain ou programmé de la pompe de circulation.

Outre les éléments en acier, vous pouvez utiliser des produits en plastique pour l'installation de systèmes monotubes. En raison de la plus faible résistance hydraulique des tubes polymères, il est possible d'utiliser des éléments de plus petit diamètre.

Pour le tracé des conduites aller et retour d'un système monotube, on utilise des éléments de grand diamètre (<50 mm), tandis que pour le raccordement des radiateurs de chauffage dans un système ouvert, des éléments de diamètre 32 mm suffisent.

Option #2 – schéma bitube efficace

Cette variante de schéma de chauffage prévoit deux conduites principales : sur l'une – l'« aller » – est transporté le fluide caloporteur chauffé par la chaudière, et sur la seconde – le « retour » – est collecté le liquide refroidi qui est renvoyé vers l'unité de chauffage.

En circulation forcée, la montée du liquide chauffé est assurée par la colonne montante principale, après quoi il est distribué aux batteries connectées en série. Dans les systèmes à circulation naturelle, la conception ne prévoit pas de colonnes montantes de retour, et le raccordement des appareils se fait par une distribution supérieure (+).

Cette modification du système de chauffage prévoit le raccordement parallèle des radiateurs. Comme l'intensité de la circulation du fluide dépend de la différence de température entre les conduites d'alimentation et de retour, le radiateur le plus froid se réchauffera plus rapidement et, par conséquent, la température dans tous les appareils connectés s'égalisera.

Les avantages des systèmes bitubes sont les suivants :

• une vitesse de circulation élevée du fluide caloporteur ;
• la possibilité de créer des systèmes dissimulés avec des canalisations cachées dans les murs ou les sols ;
• efficacité du chauffage de l'air ;
• stabilité hydrodynamique du système ;
• la possibilité de brancher facilement un dispositif utilisé pour régler l'alimentation en eau chaude.

Les systèmes bitubes peuvent être de différents types :

• avec une distribution basse ou haute ;
• avec une circulation parallèle ou en impasse du fluide caloporteur ;
• avec circulation naturelle ou forcée (dans ce dernier cas, une pompe de circulation est utilisée).

Un système bitube coûte nettement plus cher qu'un système monotube et est également plus complexe à installer. En même temps, cette option garantit des conditions d'utilisation plus confortables.

Parmi les inconvénients d'un tel système, on peut citer les facteurs suivants :

• le double de tuyaux nécessaires à la pose de la structure, ce qui augmente considérablement son coût et allonge le temps nécessaire à l'installation ;
• la nécessité d'utiliser différents types de vannes de régulation et d'arrêt.

Malgré les remarques énoncées ci-dessus, c'est le système bitube qui est considéré comme la solution préférée, surtout s'il s'agit d'un réseau lié à des chaudières autonomes.

Il fonctionne avec une plus grande efficacité et permet d'atteindre rapidement un microclimat confortable. La compatibilité de ces constructions avec tous les types de chaudières et différentes sortes de radiateurs de chauffage attire également l'attention.

Éléments de construction pour les systèmes bitubes

Lors du choix des pièces pour la construction de structures bitubes, il est préférable de privilégier les éléments en polypropylène, bien que l'on puisse également utiliser d'autres options (cuivre, métal-plastique) capables de supporter des températures et des pressions élevées.

Les matériaux et technologies modernes offrent la possibilité de monter des systèmes sans utiliser de soudure, d'effectuer l'installation selon le principe d'un jeu de construction. Comme chaque coude de tuyau augmente la résistance hydraulique, il faut éviter les virages et s'efforcer de poser les tuyaux le plus droit possible.

Pour les conduites d'alimentation et de collecte qui sont raccordées aux chaudières, des tuyaux d'un diamètre de 50 mm sont optimaux. Des éléments similaires sont également utilisés pour les colonnes montantes auxquelles les radiateurs sont fixés.

Le raccordement des radiateurs à l'alimentation et au retour se fait avec des tuyaux de différents diamètres, dont le choix est influencé par le nombre de sections :

• pour le raccordement de radiateurs de 25 à 35 sections, des tuyaux d'un diamètre de 1,5 pouce sont nécessaires ;
• pour les radiateurs de 10 à 25 sections – 1 pouce ;
• pour moins de 10 sections – trois quarts de pouce.

Pour éviter les pertes de chaleur, tous les tuyaux et raccords doivent être calorifugés.

Conseils pour les travaux d'installation

Lors de l'exécution du raccordement des chaudières de chauffage, il convient d'appliquer certaines règles. Par exemple, il est recommandé d'utiliser des tuyaux en polypropylène dont le marquage indique une classe d'exploitation 5, une pression de service de 4 à 6 atmosphères, une pression nominale (PN) de 25 atmosphères ou plus.

Pour éviter les changements de dimensions des canalisations en PPR lors de la conception, il convient de prévoir l'installation de boucles de compensation.

Pour les systèmes de chauffage, il est préférable d'utiliser des tuyaux armés, car la couche de feuille réduit le coefficient de dilatation thermique de deux fois, et la fibre de verre de cinq fois.

Lors du raccordement de la chaudière, les raccords en polypropylène peuvent être reliés aux tuyaux pour former un système de chauffage unique par vissage du filetage ou par soudage à froid/à chaud. La méthode par vissage est beaucoup plus pratique, mais elle revient beaucoup plus cher en raison de la nécessité d'utiliser un grand nombre d'adaptateurs.

Il est impossible de se passer de raccords filetés s'il est nécessaire de raccorder des tuyaux en polypropylène à des pièces métalliques ou de réaliser une fixation entre des éléments de différents diamètres.

Lors de l'assemblage de structures à partir de tuyaux et de divers raccords, il est souhaitable d'utiliser des éléments fabriqués dans le même type de matériau, idéalement par le même fabricant. Cela permettra d'assurer des caractéristiques uniformes des produits, ce qui influencera la fiabilité et la durabilité du système.

Pour la pose pratique de systèmes linéaires et la réalisation de raccordements nodaux, une large gamme de raccords est disponible : tés, manchons, adaptateurs, etc.

Par soudage à froid on entend l'utilisation d'une composition adhésive spéciale pour fixer les pièces du système. Récemment, cette méthode est presque tombée en désuétude car son résultat n'est pas suffisamment fiable.

La liaison filetée permet de réutiliser les éléments de construction : en cas de problème, on peut les démonter, puis revisser les éléments. Le soudage permet de monter des systèmes plus fiables, mais ils sont jetables : à la moindre défaillance de la structure, celle-ci doit être remplacée.

Pour le soudage des tuyaux en polypropylène de grand diamètre (>63 mm), il est recommandé d'utiliser la méthode par soudage bout à bout, qui est réalisée à l'aide d'un dispositif spécialisé. Dans ce cas, on peut se passer de pièces de raccordement (+).

Pour le soudage à chaud, on utilise un appareil spécial destiné à souder les éléments en plastique. Dans ce cas, les deux parties de la structure sont simultanément chauffées sur l'embout jusqu'à la température de fusion de 260 °C, après quoi elles sont pressées l'une contre l'autre, formant une liaison fiable.

Lors du raccordement de tuyaux renforcés avec du papier d'aluminium, la couche métallique doit être nettoyée pour qu'elle ne gêne pas la fixation, tandis qu'avec les éléments en fibre de verre, cette opération peut être évitée en toute tranquillité.

Le plastique ne se combine pas bien avec l'antigel, donc dans les systèmes fabriqués à partir d'éléments polymères, seule l'eau chauffée convient comme caloporteur.

Lors de la réalisation de systèmes de chauffage, tous les raccords filetés doivent être scellés à l'aide de paronite ou d'un autre mastic haute température, car le caloporteur qui y circule a une température élevée.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Dans la vidéo ci-dessous, vous entendrez l'avis argumenté d'un expert sur l'utilisation de différents types de tuyaux pour l'installation d'un système de chauffage.

Pour réaliser le raccordement de la chaudière, on peut utiliser différents types de tuyaux. Pour choisir le plus adapté, il faut prendre en compte tout un ensemble de facteurs : les caractéristiques de la chaudière et du système de chauffage, les possibilités financières, les préférences personnelles.

Si vous disposez d'une certaine qualification, vous pouvez effectuer vous-même le montage des éléments en plastique, en suivant clairement le schéma. Cependant, pour l'installation de tuyaux métalliques, il est préférable de faire appel à des spécialistes.

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