Schémas de raccordement de la pompe de chauffage : options d'installation et instructions pas à pas

La répartition uniforme de la chaleur dans une maison avec un système de chauffage autonome est déterminée par le modèle de dispositif de pompage utilisé. Grâce à cet équipement, le mouvement forcé du fluide chauffant est assuré à travers les tuyaux et les radiateurs.

Pour déterminer quel schéma de raccordement de la pompe de chauffage sera optimal pour une réalisation autonome, il faut prendre en compte de nombreux détails. Dans cet article, nous examinerons en détail les schémas de raccordement possibles et analyserons les règles de raccordement.

Nous accorderons également une attention particulière aux subtilités du choix de l'emplacement d'installation, en complétant le matériel avec des photos et des schémas thématiques.

Avantages et inconvénients de l'utilisation d'une pompe de chauffage

Il y a encore quelques dizaines d'années, dans le secteur privé, les maisons étaient équipées d'un chauffage par gravité. Comme source de chaleur, on utilisait un poêle à bois ou une chaudière à gaz. Pour les appareils de circulation volumineux, il n'y avait qu'un seul domaine d'application : les réseaux de chauffage centralisé.

Aujourd'hui, les fabricants d'équipements de chauffage proposent des appareils moins volumineux présentant les avantages suivants :

1. La vitesse de déplacement du fluide caloporteur a augmenté. La chaleur produite par la chaudière parvient rapidement aux radiateurs. Cela a considérablement accéléré le processus de chauffage des pièces.
2. Plus la vitesse de déplacement est élevée, plus la capacité de débit des tuyaux est grande. Cela signifie qu'un volume de chaleur identique peut être acheminé vers les pièces par un circuit de diamètre plus petit.
3. Les schémas de chauffage à eau ont subi des changements significatifs. Le circuit peut être posé avec une pente très faible. De plus, la complexité et la longueur de la ligne peuvent être quelconques. La règle principale est un choix rationnel de la pompe de chauffage en fonction de la puissance requise.
4. Grâce à un appareil de circulation domestique, l'organisation de planchers chauffants dans la maison est devenue possible, ainsi qu'un système de chauffage efficace de type fermé.
5. Il est devenu possible de dissimuler toute la ligne de communication de chauffage traversant les pièces, ce qui ne s'accorde pas toujours bien avec le design de la pièce. Les options de pose des tuyaux derrière les plafonds tendus, dans les murs ou sous les revêtements de sol sont assez courantes.

Les inconvénients des systèmes de pompage incluent la dépendance de leur fonctionnement à l'alimentation électrique et sa consommation par l'appareil de pompage pendant la saison de chauffage.

La société leader Grundfos, spécialisée dans le développement d'équipements de chauffage, a lancé des modèles innovants de pompes de circulation Alpfa2, capables de modifier leur performance en fonction des besoins du système de chauffage, ce qui permet d'économiser de l'électricité.

Par conséquent, si la zone est souvent privée d'électricité, il sera judicieux d'installer un dispositif d'alimentation électrique en mode ininterrompu. Le deuxième défaut n'est pas critique et peut être résolu par un choix approprié de la puissance et du modèle de la pompe de circulation.

Choix de l'emplacement de raccordement de l'appareil au système

L'installation de la pompe de circulation est prévue sur le tronçon juste après le générateur de chaleur, avant la première bifurcation. Peu importe la conduite choisie – elle peut être aussi bien celle d'alimentation que celle de retour.

Où peut-on installer la pompe ?

Les modèles modernes d'appareils de chauffage domestiques, fabriqués à partir de matériaux de haute qualité, supportent une température maximale de 100 °C. Cependant, la plupart des systèmes ne sont pas conçus pour un chauffage plus élevé du fluide caloporteur.

La température du fluide caloporteur dans un réseau de chauffage individuel atteint rarement 70 °C. La chaudière ne chauffe pas non plus l'eau au-delà de 90 degrés.

Son fonctionnement sera aussi efficace sur la branche d'alimentation que sur la branche de retour.

Et voici pourquoi :

1. La densité de l'eau chauffée à 50 °C est de 987 kg/m³, et à 70 degrés – 977,9 kg/m³ ;
2. L'appareil de chauffage peut produire une pression hydrostatique de 4 à 6 mètres de colonne d'eau et pomper près d'une tonne de fluide caloporteur par heure.

On peut en conclure que la différence insignifiante de 9 kg/m³ entre la pression statique du fluide caloporteur en mouvement et celle du retour n'affecte pas la qualité du chauffage des pièces.

Existe-t-il des exceptions aux règles ?

À titre d'exception, peuvent servir les chaudières à combustible solide bon marché à combustion directe. Leur conception ne prévoit pas d'automatisme, donc en cas de surchauffe, le fluide caloporteur commence à bouillir.

L'installation d'un collecteur de distribution dans un système de chauffage utilisant une chaudière à combustible solide est considérée comme la plus efficace. Cependant, ce type de chauffage pour une maison individuelle fait partie des plus complexes à réaliser.

Les problèmes commencent à se produire si la pompe électrique installée dans la conduite d'alimentation commence à se remplir d'eau chaude avec de la vapeur.

Le fluide caloporteur pénètre à travers le corps avec la roue, et ce qui suit se produit :

1. Sous l'effet des gaz sur la roue à aubes de l'appareil de pompage, le rendement de l'ensemble diminue. Par conséquent, le coefficient de vitesse de circulation du fluide caloporteur diminue considérablement.
2. La quantité de liquide froid entrant dans le vase d'expansion situé près du tuyau d'aspiration est insuffisante. La surchauffe du mécanisme augmente et encore plus de vapeur se forme.
3. Une grande quantité de vapeur pénétrant dans la roue à aubes arrête complètement le mouvement de l'eau chaude dans la canalisation. En raison de l'augmentation de la pression, le soupape de sécurité se déclenche. La vapeur est évacuée directement dans la chaufferie. Une situation d'urgence se crée.
4. Si à ce moment-là vous n'éteignez pas le bois, la soupape ne pourra pas supporter la charge et une explosion se produira.

En pratique, il ne s'écoule pas plus de 5 minutes entre le début de la surchauffe et le déclenchement de la soupape de sécurité. Si vous montez le mécanisme de circulation sur la branche de retour, alors le laps de temps pendant lequel la vapeur arrive dans l'appareil passe à 30 minutes. Cet intervalle sera suffisant pour arrêter l'apport de chaleur.

Dans les générateurs de chaleur bon marché fabriqués en métal de faible qualité, la pression de déclenchement de la soupape de sécurité est de 2 bars. Dans les chaudières à combustible solide de qualité, cette valeur est de 3 bars.

On peut en conclure qu'il est inutile et même dangereux d'installer un dispositif de circulation sur la conduite d'alimentation. Il est préférable de monter les pompes pour générateurs de chaleur à combustible solide dans le tuyau de retour. Cependant, cette exigence ne s'applique pas aux systèmes automatisés.

Chauffage avec un groupe de circuits séparés

Si le système de chauffage est divisé en deux lignes distinctes chauffant les côtés droit et gauche du chalet ou plusieurs étages, il sera plus pratique d'installer une pompe individuelle pour chaque branche.

Lors de l'installation d'un appareil séparé pour la ligne de chauffage du deuxième étage, il est possible d'économiser en réglant le mode de fonctionnement nécessaire. Du fait que la chaleur a tendance à monter, il fera toujours plus chaud au deuxième étage. Cela permettra de réduire la vitesse de circulation du fluide caloporteur.

Le raccordement de la pompe se fait de la même manière – sur la section située juste après le générateur de chaleur jusqu'à la première dérivation dans ce circuit de chauffage. En général, lors de l'installation de deux appareils dans une maison à deux étages, la consommation de carburant pour le service de l'étage supérieur sera nettement inférieure.

Schémas pour différents types de systèmes

Tout d'abord, il faut déterminer la zone de raccordement du dispositif de circulation. Grâce à lui, le processus de mouvement actif du fluide est assuré – le flux traverse la chaudière et est dirigé de force vers les radiateurs de chauffage.

Pour l'emplacement de la pompe domestique, il est nécessaire de déterminer la zone la plus pratique afin qu'elle puisse être facilement entretenue. Sur le refoulement, elle est installée après le bloc de sécurité et les vannes d'arrêt de la chaudière.

Afin d'effectuer la maintenance et le contrôle du fonctionnement de l'équipement, il est nécessaire d'installer des vannes d'arrêt. Ainsi, tout élément du système de chauffage peut être retiré sans démonter complètement la conduite principale.

Sur le tuyau de retour, la pompe se place après le vase d'expansion avant le générateur de chaleur.

En raison de la présence de diverses impuretés mécaniques dans l'eau, comme le sable, des problèmes peuvent survenir dans le fonctionnement du mécanisme de pompage. Les particules peuvent provoquer le blocage de la roue, et dans le pire des cas, l'arrêt du moteur. Par conséquent, juste avant l'appareil, il faudra installer un filtre à tamis.

Le schéma de raccordement d'une chaudière à combustible solide repose sur deux éléments importants qui lui permettent de fonctionner efficacement dans le système de chauffage d'une maison individuelle. Il s'agit du groupe de sécurité et de l'unité de mélange basée sur une vanne mélangeuse à trois voies.

Il convient d'aborder séparément la question du système de chauffage de type ouvert. Il peut fonctionner selon deux modes – avec circulation forcée et par gravité du fluide caloporteur.

La deuxième option convient mieux aux zones sujettes à des coupures de courant fréquentes. C'est beaucoup plus économique que l'achat d'un onduleur ou d'un générateur. Dans ce cas, l'unité avec vannes d'arrêt doit être installée sur un by-pass, et un robinet doit être inséré dans la canalisation directe.

Dans les magasins, on peut trouver des ensembles prêts à l'emploi avec by-pass. À la place du robinet de passage, ils comportent un clapet de retenue à ressort. Cette solution n'est pas recommandée — le clapet génère une force de résistance de 0,1 Bar, ce qui est considéré comme une valeur élevée pour un système de circulation par gravité.

Il est préférable d'utiliser à la place un clapet à battant. Cependant, son installation doit être réalisée strictement à l'horizontale.

Pompe et chaudière à combustible solide

Le raccordement de la pompe au système avec un appareil à combustible solide s'effectue sur la ligne de retour. Dans ce cas, on utilise le branchement de l'appareil de pompage dans le circuit de la chaudière avec un by-pass et une vanne mélangeuse à trois voies. De plus, cette dernière peut être équipée d'un servomoteur et d'un capteur de température de surface.

Le schéma de raccordement d'une chaudière à combustible solide repose sur deux éléments importants qui lui permettent de fonctionner efficacement dans le système de chauffage d'une maison individuelle. Il s'agit du groupe de sécurité et de l'unité de mélange basée sur une vanne mélangeuse à trois voies.

Étant donné que la puissance maximale de l'équipement de chauffage n'est utilisée pleinement que pendant la période froide, il est possible d'installer un accumulateur de chaleur (AC). Celui-ci peut absorber l'excès de chaleur, puis, à la demande, la restituer au circuit de chauffage.

Cet accumulateur est réalisé sous forme de réservoir et recouvert d'un matériau isolant thermique. D'un côté de l'appareil se trouvent deux raccords destinés à son branchement, et deux de l'autre côté, pour le raccordement à la ligne de radiateurs.

L'accumulateur de chaleur comporte deux circuits : un petit et un grand. Le premier reçoit l'énergie de la chaudière, le second restitue le fluide caloporteur au système de chauffage selon les besoins.

Lors du passage du liquide à travers la chaudière, qui fonctionne à plein régime, le fluide caloporteur dans l'accumulateur thermique se réchauffe progressivement jusqu'à 90-110 degrés. Dans le grand circuit, il est nécessaire d'installer un autre circulateur.

Selon le degré de refroidissement du liquide dans le système de chauffage, la quantité de chaleur nécessaire provenant du dispositif d'accumulation entrera ici via la vanne.

Schéma d'installation de la pompe

Pour remplir ses fonctions, l'équipement de circulation domestique, quel que soit le fabricant, doit être correctement installé sur le tuyau ou la vanne de régulation d'arrêt.

La fixation se fait à l'aide d'écrous à raccord. Cette option de fixation permettra de le retirer si nécessaire, par exemple pour une inspection ou une réparation.

Lors du choix d'un modèle de pompe de circulation, il faut prêter attention à sa capacité à fonctionner dans différentes positions. Le placement vertical de l'appareil réduit sa puissance jusqu'à 30%.

Une installation correcte de tous les éléments du système de chauffage assure un réchauffement uniforme de toute la canalisation.

Lors de l'installation de la pompe de circulation, il est nécessaire de respecter les règles suivantes :

1. Il est permis d'installer l'appareil sur n'importe quelle section du tuyau. La canalisation peut être horizontale, verticale ou inclinée. Cependant, l'axe du rotor doit être en position horizontale. Par conséquent, une installation « tête en bas » ou, au contraire, vers le haut est impossible.
2. Il convient de prêter une attention particulière à l'emplacement du boîtier en plastique où se trouvent les contacts d'alimentation électrique – ils seront au-dessus du corps. Sinon, ils pourraient être inondés d'eau en cas d'urgence. Pour cela, il faudra dévisser les vis de fixation sur le capot et le tourner dans la direction souhaitée.
3. Respectez le sens du flux. Il est indiqué par une flèche sur le corps de l'appareil.

De tout son poids, la pompe appuie sur le corps des vannes à bille situées à proximité. Il faut en tenir compte lors du choix de la robinetterie. Les pièces de haute qualité sont équipées d'un corps robuste qui ne se fissurera pas sous les contraintes quotidiennes.

Installation d'équipements supplémentaires

Quel que soit le type de circuit de chauffage utilisé, où une seule chaudière produit la chaleur, il suffira d'installer un seul appareil de circulation.

Si la conception du système est plus complexe, il est possible d'utiliser des dispositifs supplémentaires assurant la circulation forcée du fluide.

Exemple de schéma de raccordement d'une chaudière à combustible solide en tandem avec une chaudière électrique. Dans ce système de chauffage, deux dispositifs de circulation sont installés.

La nécessité de cela apparaît dans les cas suivants :

• lorsque plus d'une chaudière participe au chauffage de la maison ;
• si un ballon tampon est présent dans le schéma de raccordement ;
• le système de chauffage se divise en plusieurs branches, par exemple, le service d'un ballon d'eau chaude indirect, plusieurs étages, etc. ;
• lors de l'utilisation d'un séparateur hydraulique ;
• lorsque la longueur de la tuyauterie dépasse 80 mètres ;
• lors de l'organisation du mouvement de l'eau dans les circuits de chauffage par le sol.

Pour réaliser un raccordement correct de plusieurs chaudières fonctionnant avec des combustibles différents, il est nécessaire d'installer des pompes de secours.

Pour un schéma avec un accumulateur de chaleur, l'installation d'une pompe de circulation supplémentaire est également nécessaire. Dans ce cas, la canalisation se compose de deux circuits – le circuit de chauffage et le circuit de la chaudière.

Le ballon tampon divise le système en deux circuits, même si en pratique il peut y en avoir plus.

Un schéma de chauffage plus complexe est mis en œuvre dans les grandes maisons de 2 à 3 étages. En raison de la division du système en plusieurs branches, on utilise 2 pompes ou plus pour faire circuler le caloporteur.

Elles sont responsables de l'alimentation en caloporteur de chaque étage vers les différents appareils de chauffage.

Quel que soit le nombre de dispositifs de circulation, ils sont installés sur un by-pass. En mi-saison, le système de chauffage peut fonctionner sans pompe, celle-ci étant isolée à l'aide de vannes à bille.

Si l'on prévoit d'installer un plancher chauffant dans la maison, il est judicieux de monter deux pompes de circulation.

Dans l'ensemble, le groupe de pompage et de mélange est responsable de la préparation du caloporteur, c'est-à-dire du maintien de la température à 30-40 °C.

Pour que la puissance du dispositif de pompage principal soit suffisante pour surmonter la résistance hydraulique locale des circuits du plancher, la longueur de la ligne ne doit pas dépasser 50 m. Sinon, le chauffage des planchers deviendra irrégulier, et par conséquent celui des pièces également.

Dans certains cas, l'installation de groupes de pompage n'est pas du tout nécessaire. De nombreux modèles de générateurs électriques et à gaz de type mural sont déjà équipés de dispositifs de circulation intégrés.

Règles de raccordement à l'alimentation électrique

La pompe de circulation fonctionne à l'alimentation électrique. La connexion est standard. Il est recommandé de prévoir une ligne d'alimentation électrique séparée avec un disjoncteur de protection contre les surtensions.

Pour la connexion, il faut préparer 3 fils : la phase, le neutre et la terre.

Vous pouvez choisir l'une des méthodes de raccordement :

• via un dispositif disjoncteur différentiel;
• raccordement au réseau avec un onduleur ;
• alimentation de la pompe depuis le système d'automatisme de la chaudière ;
• avec régulation par thermostat.

Beaucoup se demandent pourquoi compliquer les choses, car on peut connecter la pompe en branchant une fiche sur le fil. C'est ainsi que le dispositif de pompage est branché sur une prise ordinaire.

Cependant, les spécialistes déconseillent d'utiliser cette méthode en raison du risque de situations imprévues : il n'y a pas de mise à la terre ni de disjoncteur de sécurité.

Le schéma avec disjoncteur différentiel est utilisé pour les groupes dits humides. Le système de chauffage ainsi construit assure un haut niveau de sécurité pour le câblage, l'équipement et les personnes.

La première option n'est pas difficile à assembler soi-même. Il faut installer un disjoncteur différentiel de 8 A. La section du fil est choisie en fonction du calibre de l'appareil.

Dans le schéma standard, l'alimentation est connectée aux bornes supérieures – elles sont marquées par des chiffres impairs, la charge aux bornes inférieures (chiffres pairs). La phase et le neutre seront connectés au disjoncteur, donc les connecteurs pour ce dernier sont marqués de la lettre N.

Pour automatiser l'arrêt de la circulation du fluide caloporteur lorsqu'il refroidit jusqu'à une certaine température, on utilise un schéma électrique de raccordement de la pompe et du thermostat. Ce dernier est monté sur la conduite d'alimentation.

Au moment où la température de l'eau descend jusqu'à la valeur indiquée, l'appareil coupe le circuit d'alimentation électrique.

Pour que le thermostat coupe le processus de circulation au moment voulu, il est installé sur une section métallique de la canalisation. En raison de la mauvaise conductivité thermique des polymères, le montage sur un tuyau en plastique entraînera un fonctionnement incorrect de l'appareil.

Il n'y a aucune difficulté à alimenter l'appareil via un onduleur, car il dispose de connecteurs spéciaux. On y branche également le générateur thermique lorsqu'il est nécessaire d'assurer l'alimentation électrique.

Si vous choisissez de raccorder la pompe au tableau de régulation de la chaudière ou à l'automatisme, de bonnes connaissances du système d'alimentation électrique ou l'aide d'un professionnel seront nécessaires.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les règles d'installation des équipements de chauffage dans la vidéo :

La vidéo explique les particularités d'un système de chauffage bitube et présente différents schémas d'installation des appareils :

Les spécificités du raccordement d'un accumulateur de chaleur au système de chauffage dans la vidéo :

Si vous connaissez toutes les règles de raccordement, vous n'aurez aucune difficulté à installer la pompe de circulation et à la brancher à l'alimentation électrique de la maison.

La tâche la plus difficile est l'insertion du dispositif de pompage dans une canalisation en acier. Cependant, à l'aide d'un jeu de filières pour créer un filetage sur les tuyaux, vous pouvez réaliser vous-même l'installation du groupe de pompage.

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