Collecteur de distribution de chauffage fait soi-même : schémas et particularités de montage

La tâche déerminante lors de la conption d'un systéme de chauffage autonome est la répartition uniforme du caloporteur. Cette tâche dans le systéme de distribution de chaleur est assurée par un module de contrle et de régulation — le collecteur de distribution.

Le bon choix de l'apreil, une instalation et un raccordement de qualité conditonnent en grande partie la continuité de fonctionnement et la fiabilité du circuit de chauffage. Si vous souhitez instaler un collecteur de distribution de chauffage vous-même, il est nécessire d'effectuer des calculs et de concvoir le réseu à l'avance.

Nous vous aiderons à résoudre ces questions. Dans cet article, nous avons examiné la construction du groupe collecteur, souligné les avantages et les inconvéniets du sysème de chauffage avec peigne, décrit les règles de conption et d'instalation du module de distribution.

Le contenu est complété par des consels pratiques sur le choix des composants, le montage et le raccordement du collecteur au sysème de chauffage.

Rôle du collecteur dans le chauffage

Lors de l'aménagement d'un module de distribution d'eau, il faut respecter la règle : la somme total des diamètres de toutes les dérivations ne doit pas dépasser le diamètre de la conduite d'alimentation.

Appliquons cette loi également au sysème de chauffage, mais cela se présentera comme suit : un raccord de sortie de chaudière d'un diamètre de 1 pouce peut être utilisé dans un sysème à deux circuits avec des tuyaux d'un diamètre de ½ pouce.

Pour une maison de petite superficie, chauffée exclusivement par des radiateurs, un tel sysème est considéré comme performant.

Pour les pièces de service, il suffira de régler un régime de température de 10-15 °C, pour les pièces d'habitation, un régime allant jusqu'à 23 °C sera confortable, dans les circuits de plancher chauffant – pas plus de 37 °C, sinon le revêtement principal pourrait se déformer.

Dans la pratique, une maison individuelle est équipée d'un schéma de chauffage plus modérnisé, où des circuits supplémentaires sont aménagés :

• système de plancher chauffant;
• chauffage de plusieurs étages;
• pièces de type utilitaire, etc.

Lors du raccordement d'une dérivation, le niveau de pression de travail dans les circuits devient insuffisant pour chauffer correctement tous les radiateurs, et par conséquent le confort ambiant sera perturbé.

Dans ce cas, pour une conduite de chauffage ramifiée, on installe un module d'équilibrage à l'aide d'un collecteur de distribution. En appliquant cette méthode, vous pouvez compenser le refroidissement du fluide caloporteur chauffé, ce qui est propre aux systèmes traditionnels monotubes et bitubes.

À l'aide d'équipements et de vannes d'arrêt, on règle les paramètres de température nécessaires du fluide caloporteur pour chacune des lignes.

Caractérisiques principales du sysème collecteur

La principale différence entre la méthode par collecteur et la méthode linéaire standard de redistribution du caloporteur est la division des flux en plusieurs canaux indépendants les uns des autres. Différentes modifications d'installations de collecteur peuvent être utilisées, variant par leur configuration et leur gamme de dimensions.

Il n'est pas rare que le schéma de chauffage par collecteur soit appelé système radial. Cela est dû aux particularités de conception du peigne. En examinant l'appareil d'en haut, on peut remarquer que les canalisations qui en partent ressemblent à l'image de rayons solaires.

La conception d'un collecteur soudé est assez simple. Au peigne, qui est un tube de section ronde ou carrée, on raccorde le nombre nécessaire de tubulures, qui à leur tour sont connectées aux lignes individuelles du circuit de chauffage. L'installation du collecteur elle-même est reliée à la canalisation principale.

Des vannes d'arrêt sont également installées, au moyen desquelles on règle le volume et la température du liquide chauffé dans chacun des circuits.

Le groupe de collecteur, équipé de toutes les pièces nécessaires, peut être acheté prêt à l'emploi ou assemblé soi-même, ce qui réduira considérablement le budget des dépenses lors de la conception du chauffage.

Les aspects positifs de l'exploitation d'un système de chauffage basé sur un collecteur de distribution sont les suivants :

1. La distribution centralisée du schéma hydraulique et des paramètres de température se fait de manière uniforme. Le modè le plus simple de peigne annulaire de type deux ou quatre circuits peut équlibrer les paramètres de manière assez effacace.
2. La régulation des modes de fonctionnement de la conduite de chauffage. Le proçessus est réalsé grâce à la préence de méchanismes spéciaux – compteurs de débit, unité de méange, vannes d'arrêt et de régulation, et thermostats. Cependnt, leur installation nécessite des calculs approppriés.
3. Facilité d'entretien. La nécessité d'effectuer des mesures préventives ou de réparation ne nécessite pas de couper tout le réseau de chauffage. Grâce aux vannes de sectionnement installées sur chaque circuit individuel, il est facile d'arrêter le flux de caloporteur sur la section souhaitée.

Néanmoins, ce système présente également des inconvénients. Tout d'abord, la consommation de tubes augmente. La compensation des pertes hydrauliques se fait par l'installation d'une pompe de circulation. Celle-ci doit être installée sur tous les groupes de collecteurs. De plus, cette solution n'est pertinente que dans les systèmes de chauffage de type fermé.

Modifications des modules collecteurs

Avant de commencer l'assemblage du collecteur, il est nécessaire de déterminer sa charge fonctionnelle. L'équipement peut être installé à plusieurs endroits de la conduite de chauffage. En fonction de cela, on choisit la configuration, les dimensions et le niveau d'automatisation du cycle de travail.

En réalité, pour le bon fonctionnement d'un tel nœud, deux dispositifs sont nécessaires. Le peigne distribue le caloporteur dans les circuits à partir de la conduite d'alimentation centrale. Le canal collecteur de retour est constitué d'un mécanisme de collecte et d'un point de renvoi du fluide refroidi vers la chaudière.

Le schéma de chauffage par collecteur est choisi en fonction de la fonctionnalité requise et du lieu d'installation. Le choix du matériau de fabrication de l'appareil n'affecte pas le nombre de mécanismes importants

L'installation d'un groupe de distribution fait maison peut être nécessaire pour aménager un plancher chauffant à eau ou pour préparer un chauffage standard avec radiateurs.

Les caractéristiques distinctives des deux options sont leurs dimensions et leurs composants :

1. Chaufferie. Le groupe collecteur soudé est fabriqué à partir de tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 100 mm. Sur la conduite d'alimentation, on installe une pompe de circulation et des vannes d'arrêt. L'anneau de retour est équipé de robinets à tournant sphérique d'isolement.
2. Système de plancher chauffant. Un équipement analogue est présent dans ce groupe de mélange. Grâce à lui, on peut économiser considérablement sur la consommation de fluide caloporteur, surtout si des débitmètres sont également installés. Pour plus d'informations sur le groupe de mélange dans un système de plancher chauffant, consultez cet article.

Chacune de ces solutions prévoit un schéma d'installation individuel. L'installation correcte de tous les éléments ne peut être effectuée qu'après un calcul détaillé de tous les paramètres du point de fonctionnement.

Le peigne peut être fabriqué dans le même matériau que la tuyauterie. S'il est différent, des adaptateurs seront utilisés pour connecter le collecteur.

Il existe également des différences dans le nombre requis de pompes de circulation. Dans la chaufferie, chaque ligne est équipée de cet appareil. Pour les planchers chauffants, l'installation d'une seule pompe est prévue.

Conception du module de distribution

Il n'existe tout simplement pas de schéma universel pour un projet de chauffage de type radiant. Chaque cas est individuel, c'est pourquoi le nœud est équipé des appareils nécessaires de manière particulière. Cependant, il convient de prendre connaissance des recommandations et règles générales.

Règles d'instalation du peigne

L'installation d'un collecteur n'est pas possible dans un appartement. Cependant, il existe une exception à la règle : dans certaines maisons, lors de la mise en place de toutes les communications, des vannes supplémentaires sont installées, par lesquelles les circuits de chauffage sont raccordés. Un tel dispositif permet de réaliser une distribution individuelle du collecteur.

Le schéma radiant ne convient pas aux appartements urbains dans les immeubles à plusieurs étages, car la colonne montante est commune à toutes les pièces (+).

Le schéma d'agencement du chauffage doit être conçu de manière à ce que le purgeur de Mayevsky soit situé sur le collecteur. Cette option est considérée comme optimale, car avec le temps, il faudra purger l'air accumulé dans les circuits.

Particularités du groupe radial

Le groupe radiant de distribution présente de nombreuses nuances, mais certaines d'entre elles sont également communes au chauffage d'une autre modification.

Particularités du système avec collecteur :

1. L'équipement du circuit doit comprendre un vase d'expansion d'un volume supérieur à 10% du volume total du fluide caloporteur.
2. L'emplacement optimal du vase d'expansion se trouve sur la canalisation de retour, avant la pompe de circulation, car la température y est plus basse.
3. Si un distributeur thermohydraulique est utilisé, le schéma est conçu de manière à ce que le vase soit placé avant la pompe principale, chargée du déplacement forcé de l'eau dans le circuit de la chaudière.
4. L'installation de la pompe de circulation s'effectue en position strictement horizontale. Si cette règle n'est pas respectée, dès la première poche d'air, l'appareil perdra son refroidissement et son lubrifiant.

Le groupe de distribution peut être assemblé à partir de différents matériaux : polypropylène ou métal. Le choix se fait en fonction des compétences de travail et de la disponibilité des outils pour assembler les pièces.

La température optimale de chauffe des radiateurs dans un cottage privé est de 55 à 75 °C, la pression jusqu'à 1,5 atm. Le régime de fonctionnement du circuit de plancher chauffant chauffe jusqu'à 40 °C. En fonction de ces caractéristiques, le degré de résistance des tuyaux est choisi.

Le processus de choix des tuyaux pour l'installation du groupe de distribution est également considéré comme important.

Les principaux facteurs pris en compte lors du choix des éléments du circuit :

1. L'achat de tuyaux uniquement en couronnes. Cela permet d'éviter les raccords dans le réseau de distribution posé sous la chape en béton.
2. La résistance thermique et la résistance à la rupture doivent être déterminées individuellement en fonction des données techniques du système de chauffage.

Grâce à la prévisibilité des caractéristiques de fonctionnement du chauffage autonome, il est possible d'utiliser des tubes en polypropylène. Ils ne comportent pas de raccords indésirables et sont vendus en longueurs continues de 200 m.

Le matériau se distingue par sa résistance thermique et peut supporter jusqu'à 95 °C avec un niveau de pression admissible à la rupture de 10 kg/cm².

Le tuyau en acier inoxydable possède une grande flexibilité. Le rayon de courbure peut être égal au diamètre du produit. L'installation s'effectue selon le schéma suivant : le tuyau doit être dirigé dans le raccord et fixé avec un écrou.

Pour un immeuble à plusieurs étages, il est préférable de choisir un tuyau ondulé en acier inoxydable.

Ce matériau présente d'excellentes capacités techniques qui permettent de faire face à une telle charge :

• caloporteur chauffé jusqu'à 100 °C, ce qui est plus que suffisant pour le circuit de chauffage ;
• pression jusqu'à 15 atm ;
• pression de rupture jusqu'à 210 kg/cm².

Les raccords destinés au polypropylène peuvent être en plastique ou en laiton. Le raccord à emboîtement est équipé d'une bague de blocage qui est enfilée sur la canalisation.

Une caractéristique importante des tuyaux en polypropylène est la mémoire de l'usinage mécanique qui entraîne une déformation plastique du matériau.

Par exemple, lors de l'étirement des tuyaux avec un extenseur et de leur insertion dans l'emboîture du raccord, après un certain temps, le tuyau reprend son état initial et serre la pièce. Vous pouvez fixer le contact à l'aide d'une bague de blocage.

Calcul du collecteur de chauffage

Pour commencer, pour fabriquer un peigne thermohydraulique, vous devrez calculer ses paramètres principaux : la longueur, le diamètre de la section des raccords et le nombre de branches de la ligne thermique. Vous pouvez calculer ces caractéristiques vous-même ou utiliser un logiciel spécialisé.

Le séparateur hydraulique ne remplira pleinement ses fonctions que si la règle des trois diamètres est respectée. La loi s'énonce comme suit : le diamètre du séparateur hydraulique installé doit être trois fois supérieur à ce paramètre des raccords (+)

L'équilibre hydraulique de la structure est une condition fondamentale qui doit être respectée. En appliquant la règle des trois diamètres pour le séparateur hydraulique, vous devez effectuer l'opération suivante : additionner le diamètre de section des circuits raccordés.

Au final, on obtient une somme égale au diamètre du tuyau principal raccordé à la ligne d'alimentation. L'utilisation de ce principe réduit le risque de déséquilibre de l'ensemble du système de chauffage.

En tant qu'emplacement pour le nœud de distribution, on utilise une armoire ou un boîtier spécial. Lors de la configuration du système, vous devez respecter la distance minimale autorisée entre les deux lignes conductrices de chaleur d'entrée et de sortie – 6 diamètres.

Tous les calculs du projet du peigne thermohydraulique se résument à l'application de trois règles importantes : le respect de la distance correcte entre la ligne d'entrée et la ligne de sortie, la section du peigne, et la distance entre les circuits doit être égale à trois diamètres (+)

La question du choix correct de la puissance de la pompe de circulation est également pertinente. Pour ce faire, vous devez calculer le débit d'eau spécifique du système et, en fonction des résultats, procéder au choix de la pompe.

Si le schéma est compliqué par plusieurs peignes, le calcul est effectué pour chaque circuit individuel et globalement pour l'ensemble du système.

Le montage indépendant de l'équipement peut être réalisé à l'aide d'un tube de n'importe quel type de section. Cet aspect n'affecte pas le fonctionnement de l'appareil et n'augmente pas les pertes locales. Elles seront compensées par la pompe de circulation.

Règles de sélection des composants

Après avoir effectué tous les calculs, l'étape suivante sera la sélection de l'ensemble nécessaire de mécanismes. L'ensemble le plus simple se compose de vannes d'arrêt. Cependant, avec un tel dispositif, il est difficile de régler la puissance des lignes de chauffage individuelles.

Pour résoudre ce problème, on installe des vannes à boisseau sur le peigne d'alimentation, permettant un réglage progressif. Sur le collecteur de retour, on monte des rotamètres.

Les paramètres du collecteur doivent être suffisants pour un accès facile aux vannes de régulation. Les valeurs moyennes de l'espace entre les circuits sont de 100 à 150 mm, la distance entre les axes des peignes d'alimentation et de retour est – de 250 à 300 mm

Pour les planchers chauffants à eau, le schéma de configuration sera différent.

Pour l'assemblage, vous aurez besoin des éléments suivants :

1. Vanne de régulation d'arrêt. Le montage s'effectue sur les raccords de liaison. Grâce à cette vanne, l'arrêt total ou partiel du flux de fluide caloporteur est assuré. Il est recommandé d'utiliser une version automatique.
2. Rotamètres. Ces éléments sont montés sur le collecteur de retour. Ils remplissent une fonction similaire à celle de l'élément précédent, mais dans la conduite de retour.
3. Nœud de mélange. En mixant les flux d'eau chaude et d'eau froide, le mode de fonctionnement de chauffage défini est optimisé.

L'ensemble du collecteur est impérativement équipé d'un groupe de sécurité comprenant un manomètre, une soupape d'air, un thermostat et une pompe de circulation. Il peut être complété par des servo-moteurs, dont le contrôle s'effectue via un bloc électrique de commande. Ainsi, le fonctionnement du système peut être automatisé.

Subtilités du montage autonome

Avant de fabriquer le collecteur, il est nécessaire d'établir un schéma avec l'emplacement de tous les éléments du nœud. Comme matériau de fabrication, il est préférable de choisir des tubes en acier de section carrée. Ce type est facile à travailler, ce qui réduit considérablement les coûts de main-d'œuvre pour l'installation des raccords.

Les collecteurs en tube profilé sont utilisés dans les schémas de chauffage des objets avec un grand nombre de circuits et un séparateur hydraulique. Les paramètres du tube carré sont de 80*80 ou 100*100 mm.

Le processus étape par étape de fabrication de la structure préfabriquée du nœud de distribution est le suivant :

1. Marquage et découpe du corps principal. Selon le schéma de conception, il est nécessaire de marquer le tube profilé. À l'aide d'un chalumeau à gaz, des trous sont réalisés dans les zones marquées.
2. Préparation des raccords. Un filetage est réalisé sur les raccords à l'aide d'une filière.
3. Assemblage. Ensuite, les tronçons de tube préparés sont soudés au corps. Leur fixation doit être effectuée par pointage par soudure. Ensuite, lors du soudage principal, les pièces sont soudées sur les bords.
4. Éléments de fixation. Des supports de fixation sont soudés au bloc.
5. Nettoyage et revêtement de finition. Après décapage, le corps est apprêté et recouvert d'une peinture résistante à la chaleur pour pièces métalliques. La peinture du circuit aller et du circuit retour est réalisée en deux couleurs différentes pour faciliter l'identification.

Si des tubes en polypropylène sont utilisés pour la fabrication, il convient de vérifier la présence d'une couche d'armature. En son absence, la structure en plastique peut être sujette à une déformation due au régime de température présent.

Pour ceux qui ne disposent pas d'outils spéciaux, il est possible d'assembler un peigne à partir d'éléments prêts à l'emploi. Il est préférable de choisir des composants de la même marque.

Instalation du peigne dans le sysème de chauffage

La première tâche consiste à vérifier l'étanchéité des raccords du collecteur de distribution. L'installation est réalisée selon le schéma de conception. En fonction du matériau utilisé pour la fabrication du bloc principal, les conditions de raccordement sont déterminées.

Dans les systèmes complexes comportant de nombreux circuits de différentes fonctions, il est nécessaire d'installer un tube vertical – un séparateur hydraulique. Il permet d'équilibrer la pression et de répartir les flux aller et retour du caloporteur.

Le choix de la technologie de raccordement dépend entièrement de la modification de l'appareil utilisé.

Outre le respect du niveau, lors du montage, il convient de respecter les règles suivantes :

• les chaudières électriques et à gaz sont raccordées aux raccords supérieurs ou inférieurs ;
• une pompe de circulation est installée à l'extrémité de la structure ;
• le raccordement des circuits peut être effectué en haut ou en bas du peigne ;
• Les appareils de chauffage indirect et les chaudières fonctionnant au combustible solide doivent être raccordés au groupe de distribution sur le côté ;
• L'ensemble du groupe hydroséparateur pour le système de plancher chauffant est placé dans un boîtier de protection — cela réduit le risque d'endommagement des éléments constitutifs du collecteur.

À l'étape finale, il est nécessaire d'effectuer un démarrage de contrôle du chauffage afin de détecter en temps voulu les défauts cachés ou apparents de la structure réalisée.

Des informations supplémentaires sur l'organisation d'un système de chauffage à distribution radiale utilisant un collecteur de distribution sont fournies dans cet article.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Processus technique détaillé d'assemblage du groupe collecteur :

Les peignes prêts à l'emploi pour l'installation d'un plancher chauffant, équipés de fonctionnalités pas toujours nécessaires, sont inaccessibles au grand public en raison de leur coût élevé. Voyons comment assembler une version économique de la structure de vos propres mains :

La réalisation du groupe de distribution peut également être effectuée à l'aide de tuyaux en polypropylène. Vous pouvez apprendre comment procéder à partir de la vidéo :

Le choix correct des composants et l'installation du bloc collecteur sont la garantie d'un fonctionnement efficace et fiable du circuit de chauffage. Grâce au nombre minimal de raccordements, le risque de fuites est réduit au minimum. Un avantage important – la possibilité de contrôler et de régler chaque circuit de chauffage.

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