Chauffage au gaz autonome pour maison individuelle : options d'installation et aperçu des meilleures solutions

Les systèmes de chauffage utilisant le gaz comme combustible se distinguent par leur haute efficacité et leur fiabilité. Les générateurs d'énergie thermique qu'ils contiennent ont un rendement impressionnant et sont sûrs à utiliser. Il est possible d'organiser le chauffage au gaz d'une maison individuelle de plusieurs manières.

Il existe des solutions aussi bien économiques que plus coûteuses, offrant une économie et une stabilité maximales de fonctionnement. Nous sommes prêts à partager avec vous les options éprouvées d'installation d'un système de chauffage au gaz. L'utilisation de nos recommandations garantit la construction d'un réseau fiable et sûr.

Les informations que nous présentons s'appuient sur les normes de construction. Les données proposées sont complétées par des illustrations photographiques, des schémas et des tutoriels vidéo.

Alimentation en gaz centralisée ou autonome ?

Sans combustible brûlé, toute option de système de chauffage intérieur en version autonome sera inefficace. Le gaz est la première chose à laquelle il faut penser lors de la planification du chauffage au gaz dans une maison de campagne.

Toutes les localités en Russie ne sont pas gazéifiées. Cependant, le « combustible bleu » peut être obtenu non seulement à partir d'une conduite ou d'une bouteille de gaz liquéfié, mais aussi à partir d'un gazomètre.

Le gaz naturel, composé principalement de méthane, est acheminé par des canalisations jusqu'aux maisons individuelles. Son équivalent liquéfié est un mélange de propane et de butane, qui est injecté dans des réservoirs pour le transport et le stockage. La pression dans ces bouteilles et gazomètres est d'environ 15 à 18 atmosphères.

Lors de l'organisation du chauffage dans une maison individuelle à l'aide de réservoirs de 50 litres, ceux-ci devront être changés tous les 2 à 3 jours en hiver. Si vous optez pour une alimentation autonome au gaz pour votre maison de campagne, il est préférable de préférer un réservoir de gaz, qui peut avoir un volume allant jusqu'à 20 mètres cubes.

Le choix de la capacité du réservoir en fonction du volume dépend du niveau de consommation de gaz de pétrole liquéfiés (GPL). Il faut prendre en compte non seulement la chaudière à eau chaude, mais aussi la cheminée et la cuisinière à gaz, si elles sont utilisées dans la maison.

Pour un cottage de 150 m², il est recommandé d'installer un gazomètre d'un volume de 2 000 à 3 000 litres. Pour une résidence de campagne de 300 m², une option de 8 000 à 9 000 litres sera nécessaire.

En l'absence d'un gazoduc dans le village, il est possible d'utiliser l'option d'un approvisionnement autonome en carburant à partir d'un gazomètre destiné au stockage du gaz à l'état liquéfié.

En termes de coût de raccordement, la canalisation de gaz est dans la plupart des cas plus avantageuse qu'un réservoir enterré. Mais seulement si la localité est déjà gazéifiée.

Il est également possible que l'installation d'un gazomètre revienne moins cher que le raccordement au gazoduc principal. Tout dépend des conditions spécifiques de raccordement dans la région et de l'éloignement du village par rapport au grand gazoduc.

En utilisant un réservoir de gaz, vous n'aurez pas à vous soucier de la pression dans la canalisation. Il est extrêmement simple à utiliser. Il suffit de faire appel régulièrement à des spécialistes pour vérifier sa sécurité et de ne pas oublier de le remplir. L'installation complète du système ne prend pas plus de trois jours.

Si vous choisissez l'option autonome de gazéification, vous devez acheter une chaudière à gaz conçue pour fonctionner au GPL. Il existe dans le commerce des modèles conçus pour fonctionner exclusivement au gaz naturel de réseau.

Mais la plupart des générateurs de chaleur au gaz sont adaptés à la combustion des deux variétés de ce combustible. Il suffit de changer les injecteurs et de reconfigurer les vannes et l'électronique pour un autre mode.

Le principal inconvénient d'un réservoir de gaz est qu'il ne peut être installé que sur un grand terrain ; selon les exigences des normes SNiP, le réservoir doit être éloigné de la maison d'au moins 10 mètres.

Les règles et les spécificités de la gazéification des maisons de campagne sont détaillées dans l'un de nos articles populaires.

Choix de la chaudière à gaz de chauffage

Les équipements modernes de génération de chaleur au gaz disposent d'une automatisation variée et peuvent fonctionner selon plusieurs modes. Ils peuvent être au sol ou muraux.

La deuxième option est plus compacte, mais présente des limitations de puissance. Si le modèle est choisi pour une grande maison individuelle, vous devrez acheter un appareil puissant au sol.

Les chaudières à gaz se divisent selon le mode de construction, le type d'allumage, l'efficacité énergétique, le nombre de circuits et la méthode d'évacuation des produits de combustion.

Le principe de fonctionnement d'une chaudière à gaz est extrêmement simple : le combustible est enflammé dans le brûleur à l'aide de piézo-éléments ou d'un allumage électronique, puis, suite à la combustion du combustible, une énergie thermique est produite, qui est transmise à l'eau par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur.

Cette dernière est ensuite utilisée comme caloporteur dans le système de chauffage ou est consommée dans l'ECS (eau chaude sanitaire).

En termes d'efficacité, les chaudières à gaz à convection traditionnelles sont moins performantes que les chaudières à condensation. Le rendement des premières ne dépasse pas 90 % de la consommation d'énergie. Les fabricants des secondes garantissent un rendement de 100 %, et certains modèles promettent 105 % voire 110 %.

L'échangeur de chaleur dans une chaudière à gaz peut être réalisé en :

• en acier (inoxydable) ;
• en cuivre ;
• en fonte.

Les options en acier sont les plus courantes. Ce métal est bon marché et ductile, ce qui réduit l'apparition de fissures dues aux cycles de chauffage/refroidissement.

Cependant, les éléments en acier entrant en contact constant avec l'eau d'un système de chauffage au gaz installé dans une maison de campagne commencent rapidement à se corroder.

L'échangeur de chaleur en fonte est le plus durable, celui en acier est moins cher, et celui en cuivre est le plus efficace pour transférer la chaleur à l'eau.

La fonte est moins sujette à la corrosion, mais elle est assez lourde. La plupart des modèles de chaudières avec échangeurs en fonte sont au sol. Il est problématique de monter un équipement aussi lourd et volumineux sur un mur.

Si vous avez besoin d'un appareil de chauffage compact et le plus léger possible, la meilleure option est celle avec un serpentin en cuivre. Cependant, il est le plus cher parmi les analogues en d'autres métaux.

Pour alimenter un cottage en chaleur et en eau chaude, vous pouvez choisir un schéma avec deux chaudières monocircuit ou une option avec une installation à double circuit.

Le schéma de raccordement et le principe d'utilisation dépendent du nombre de circuits dans la chaudière à gaz. Un échangeur de chaleur est initialement conçu pour organiser un système de chauffage au gaz dans une maison individuelle. Pour l'eau chaude sanitaire (ECS), il faut installer une autre chaudière ou choisir directement un modèle à double circuit.

Il est préférable de chauffer l'eau chaude pour les besoins domestiques dans un ballon de stockage. Les modèles instantanés sont moins économiques. Ils consommeront plus de gaz pour le chauffage.

Les chaudières murales à gaz constituent une mini-chaudière entièrement équipée. Leur conception comprend une pompe de circulation, un vase d'expansion et un groupe de sécurité. La plupart des types d'équipements muraux desservent deux circuits.

Quelle chambre de combustion est la meilleure ?

Pour que le gaz brûle dans le foyer de la chaudière, il nécessite un apport constant d'oxygène. Celui-ci est prélevé directement dans la pièce de la chaufferie ou aspiré de l'extérieur. La première option implique une arrivée d'air naturelle, et la seconde une arrivée forcée à l'aide d'un ventilateur.

Les chaudières à gaz sont équipées de deux types de chambres de combustion :

1. Fermées – l'alimentation en oxygène se fait par l'espace entre des tubes appariés de diamètres différents. Les produits de combustion sont évacués par le canal intérieur.
2. Ouvertes – l'air entre dans le foyer depuis la pièce où se trouve l'installation de chauffage via une valve d'admission. Les produits de combustion sont évacués par un conduit de fumée de section circulaire.

La première variante est indépendante de la surface de la pièce. Elle convient aux pièces de toutes tailles. Il est possible d'évacuer le conduit de fumée coaxial de l'appareil à foyer fermé à travers un mur ou le toit.

Dans le second cas, vous devrez installer un conduit de fumée élevé de 5 à 6 mètres, sinon le tirage sera insuffisant pour aspirer les volumes d'oxygène nécessaires dans la chambre de combustion.

En revanche, les chaudières à gaz à brûleur atmosphérique n'ont pas besoin d'être raccordées au réseau électrique. Il n'y a pas de ventilateur, tout se fait naturellement sans circulation forcée.

Les chaudières à chambre fermée et à refoulement d'air forcé ont un rendement plus élevé que les chaudières à chambre ouverte, mais elles nécessitent une alimentation électrique constante pour fonctionner.

Il est recommandé d'installer les chauffe-eau à gaz à foyer ouvert dans des locaux spéciaux bien ventilés. Si vous les installez dans des pièces à vivre, ils réduiront considérablement la quantité d'oxygène présente.

On ne pourra pas se passer d'un système de ventilation forcée. Cela entraîne des dépenses supplémentaires pour l'installation et l'exploitation ultérieure de l'équipement de ventilation.

Caractéristiques des modèles à condensation

Dans les chaudières à gaz classiques, la vapeur d'eau produite par la combustion du gaz s'échappe dans le conduit de fumée. Il s'en forme une petite quantité, mais elle transporte tout de même un volume d'énergie thermique assez important. Afin de ne pas gaspiller cette chaleur, les chaudières à condensation ont été développées.

Dans une chaudière à condensation, les fumées traversent un échangeur de chaleur secondaire avant de sortir par le conduit d'évacuation, où elles chauffent légèrement l'eau froide entrant dans l'appareil.

Le principe de fonctionnement de ces appareils repose sur le fait qu'en se refroidissant, la vapeur des gaz d'échappement cède sa chaleur à l'eau du retour du circuit de chauffage. La température du fluide caloporteur augmente alors légèrement, mais le récupérateur est tout à fait adapté comme source supplémentaire d'énergie thermique.

L'eau condensée de la chaudière à condensation est évacuée par un raccord spécial vers les égouts ou un réservoir séparé. Il convient de bien comprendre un point : le condensat produit est en fait un acide faiblement concentré. De plus, jusqu'à 4 à 6 litres peuvent s'accumuler par heure.

Si vous versez ce liquide dans une fosse septique, tous les microbes qui y vivent seront détruits. Si la maison de campagne dispose d'une station d'épuration, il est interdit de déverser le condensat de la chaudière dans le réseau d'assainissement. Pour la conception du conduit de fumée, c'est plus simple : il suffit d'utiliser celui destiné aux chaudières à chambre fermée.

Cheminée pour le chauffage au gaz de la maison

En termes de coût d'équipement, les cheminées à gaz sont comparables à leurs homologues électriques ou à bois. Mais le combustible gaz est nettement moins cher.

Et, contrairement au bois de chauffage, le chauffage au gaz à l'aide d'une cheminée dans une maison de campagne ne pose pas de problèmes de cendres. De plus, vous n'aurez pas à surveiller constamment le fonctionnement du foyer ni à vous soucier de fendre les bûches.

Les cheminées qui transforment le gaz en énergie thermique sont utilisées dans les systèmes de chauffage, car elles ne sont pas équipées des dispositifs nécessaires pour gérer deux circuits.

Selon le type d'installation, les cheminées à gaz se déclinent en :

• murales ;
• insulaires ;
• encastrables.

Par la conception générale et le contenu interne (brûleurs, automatismes, chambre de combustion), elles reprennent entièrement les chaudières à gaz. Dans les deux cas, la technologie de raccordement aux réseaux est identique. Les différences résident uniquement dans le principe de chauffage des pièces.

Par le principe de raccordement et d'organisation du système de chauffage, les cheminées à gaz sont similaires aux chaudières de chauffage au sol.

Une chaudière à eau chaude est initialement conçue pour chauffer l'eau, tandis qu'une cheminée ordinaire est conçue pour la convection de l'air à partir du corps et de l'écran avant derrière lequel se produit la combustion du combustible.

Schémas d'organisation du chauffage à eau

Pour le chauffage des maisons, on met en place des systèmes de chauffage utilisant l'eau comme caloporteur, composés de :

• chaudière de chauffage (monocircuit ou bicircuit) ;
• tuyauteries et raccords (métalliques ou en polypropylène) ;
• by-pass, permettant de déconnecter des radiateurs individuels du réseau ;
• radiateurs (en fonte, aluminium, acier et bimétalliques) ;
• vase d'expansion.

Les appareils de chauffage au gaz sont équipés d'un système de sécurité spécifique comprenant une électrovanne et un thermocouple. Les dispositifs sont reliés entre eux par des fils.

Si l'appareil de chauffage fonctionne normalement, la soudure du thermocouple est chauffée par la veilleuse. À ce moment, le courant circule librement dans le bobinage de l'électrovanne, ce qui maintient la vanne en position ouverte.

Lorsque le thermocouple refroidit, l'alimentation en gaz est coupée par l'électrovanne.

Selon le schéma de raccordement des radiateurs, ils peuvent être monotube ou bitube. Dans le premier cas, l'eau est amenée et évacuée du radiateur par un seul tuyau. Dans le second, l'appareil de chauffage est raccordé à deux canalisations distinctes (aller et retour).

Les tuyaux de chauffage peuvent être raccordés aux radiateurs selon un schéma inférieur, supérieur, latéral ou diagonal.

Les circuits de chauffage, selon le principe du mouvement de l'eau dans les tuyaux, peuvent être à circulation naturelle ou forcée. Dans le cas du deuxième type, le fluide caloporteur circule dans le système par convection et gravité. Quant au schéma à circulation forcée, il nécessite l'installation d'une pompe de circulation.

Pour assurer le fonctionnement normal d'un système avec deux circuits ou plus raccordés à un collecteur, l'installation d'un séparateur hydraulique est prévue. Ce dernier élimine les différences de pression et le risque de coup de bélier.

Le vase d'expansion peut être ouvert ou fermé (divisé intérieurement en deux parties par une membrane étanche). Pour les systèmes de chauffage par gravité, un vase ouvert suffit. Le vase fermé est destiné aux circuits à circulation forcée.

Lors de l'utilisation d'un vase d'expansion ouvert, l'eau se sature en air ; pour éviter ce problème, le système doit être complété par un circuit d'évacuation de l'air.

Pour les petites maisons de campagne, le principe de circulation naturelle suffit. Cependant, si le bâtiment comporte deux ou trois étages, une pompe est indispensable. La longueur du circuit de circulation dans le premier schéma est limitée à 30 mètres. La chaudière ne peut pas pousser l'eau au-delà de cette distance.

En cas de circulation naturelle du caloporteur dans le schéma de chauffage au gaz d'une maison individuelle, il n'y a pas de pompe. Si la chaudière choisie est non électrique, tout le système de chauffage devient indépendant de l'alimentation électrique. Il ne contient tout simplement aucun élément consommateur d'électricité.

D'un côté, il est plus stable en fonctionnement, mais de l'autre, la qualité du chauffage est inférieure (l'eau arrive fortement refroidie aux radiateurs les plus éloignés du chauffe-eau).

Ce dernier point concerne particulièrement les tuyauteries et radiateurs en acier ou en fonte. Ces matériaux présentent une résistance hydraulique élevée, ce qui réduit le débit du caloporteur.

Outre l'utilisation de radiateurs standard, il est possible d'organiser le chauffage au gaz dans une maison de campagne à l'aide d'un « plancher chauffant ».

Il est également possible d'organiser un système de chauffage combiné. Dans ce système, la pompe de circulation est raccordée à la canalisation via un by-pass. En cas de besoin de réchauffer rapidement l'air des pièces, elle s'enclenche pour accélérer le circuit de l'eau.

Dans les autres cas, elle est isolée de la conduite principale par des vannes d'arrêt, tandis que le système continue de fonctionner en mode naturel (gravitaire).

Règles d'aménagement du chauffage au gaz

La gazéification et la construction d'un système de chauffage au gaz dans une maison individuelle se déroulent en plusieurs étapes :

1. Préparation et approbation ultérieure du projet de chauffage au gaz par les autorités de contrôle.
2. Acquisition des consommables, de la chaudière et des autres équipements.
3. Raccordement de la maison aux réseaux de gaz du village.
4. Installation de l'équipement à gaz et du système de canalisations avec radiateurs.
5. Remplissage des tuyaux avec le fluide caloporteur.
6. Vérification du fonctionnement par un essai de démarrage.

Il est impossible de préparer soi-même, pour votre maison de campagne, un projet de chauffage au gaz avec tous les schémas et calculs sans posséder un diplôme d'ingénieur thermicien.

De plus, la documentation constituée doit encore être approuvée par les services du gaz. Il est préférable de confier toutes ces procédures aux employés d'un organisme de conception et d'installation compétent.

Le schéma d'installation du chauffage au gaz dans une maison individuelle doit être calculé dans les moindres détails. Si la chaudière choisie est trop puissante, elle brûlera du carburant superflu. Et si la puissance est insuffisante, l'équipement devra fonctionner à la limite de ses capacités, ce qui entraînera une panne prématurée.

Pour obtenir une autorisation de raccordement au réseau centralisé et d'utilisation d'équipements au gaz liquéfié, il est nécessaire d'obtenir un ensemble différent de documents. Avant de prendre une décision concernant l'organisation d'un système de gaz, il faut non seulement les étudier, mais aussi peser tous les “pour et contre” afin de déterminer la meilleure option.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo #1. Les nuances de l'organisation du chauffage au gaz d'un cottage :

Vidéo #2. Les principes de circulation du fluide caloporteur dans le système de chauffage d'une maison individuelle :

Vidéo #3. Montage autonome de différents systèmes de chauffage pour cottages de campagne :

Seul un thermicien expérimenté est en mesure de préparer correctement les calculs et les schémas pour l'organisation du chauffage au gaz d'une maison individuelle.

Il est préférable de confier l'élaboration de la documentation du projet et son approbation à des professionnels. En revanche, l'installation ultérieure du système de chauffage peut être réalisée soi-même. Seules des compétences en travaux d'installation seront nécessaires, ainsi qu'un respect scrupuleux des instructions et du projet.

Avez-vous des conseils utiles concernant l'organisation du chauffage au gaz et le choix d'une chaudière à gaz ? Souhaitez-vous partager votre propre expérience ou avez-vous repéré des points controversés en prenant connaissance du document que nous vous avons présenté ? N'hésitez pas, s'il vous plaît, à écrire des commentaires et à poser des questions dans le bloc situé sous le texte.