Unité de mélange pour plancher chauffant : règles de montage du collecteur de distribution

Le plancher chauffant à eau est un peu plus difficile à régler que les équivalents électriques. Les fonctions de réglage sont assurées par deux dispositifs importants – le nœud de mélange pour plancher chauffant et le collecteur, qui distribue l'eau uniformément à tous les circuits du système.

En les utilisant, vous pouvez obtenir la température optimale du liquide de refroidissement ainsi que sa quantité, c'est-à-dire rendre le fonctionnement de l'équipement de chauffage aussi efficace que possible. Mais comment installer correctement ce nœud important ? C'est ce dont nous allons parler dans notre article.

Examinons en détail les particularités de l'installation d'un plancher chauffant à eau dans un immeuble collectif, et en chemin, analysons le dispositif et les principales fonctions confiées au nœud de mélange.

Nous avons enrichi le contenu de l'article avec des photos colorées et des vidéos thématiques sur le montage du collecteur et les subtilités de l'installation du nœud de mélange pour plancher chauffant à eau.

Fonctions et dispositif du nœud de mélange

Ce nœud est également appelé module de mélange, ce qui correspond pleinement à sa fonction. Cet appareil est destiné à mélanger l'eau provenant de la chaudière de chauffage avec l'eau du circuit de retour, afin d'obtenir un liquide de refroidissement à une température acceptable.

La chaudière chauffe généralement l'eau assez fortement, jusqu'à 80-90 degrés. Pour les systèmes de plancher chauffant, cette température est trop élevée, il faut donc diluer le liquide de refroidissement, et le plus simple est de le faire à l'aide du flux de retour, qui a déjà refroidi.

Ces dispositifs sont installés dans les systèmes de chauffage à deux ou plusieurs boucles de travail, que le plancher chauffant soit un moyen de chauffage supplémentaire en même temps que les radiateurs, ou lorsque la maison est chauffée uniquement par le plancher chauffant.

Le nœud de mélange pour l'organisation d'un plancher chauffant à liquide caloporteur comprend une série de capteurs de température et une tête de régulation, ce qui permet de fournir au circuit un liquide de refroidissement à la température souhaitée.

Les principaux composants du module de mélange – sont les vannes à deux voies avec thermostats, la vanne à trois ou quatre voies, et la pompe de circulation.

Si la chaudière est déjà équipée d'une telle pompe, vous devrez alors acquérir un autre appareil pour le plancher chauffant, il fonctionnera séparément. Sur les radiateurs, le liquide de refroidissement est généralement fourni à une température de 70 à 90 degrés, mais pour les planchers chauffants, il faudra le refroidir à 35-40 degrés.

Voici de quelle manière s'effectue le processus de mélange du retour refroidi dans un système équipé d'un robinet à trois voies :

1. L'eau chaude est fournie par la chaudière.
2. Le fluide caloporteur traverse une vanne à trois voies et arrive dans le circuit menant au collecteur du plancher chauffant.
3. Le capteur de température mesure la température du fluide.
4. Lorsque la température dépasse la normale, la vanne à trois voies se déclenche.
5. Elle s'ouvre, et le mélange du fluide caloporteur avec le flux de liquide refroidi provenant du retour commence.
6. Lorsque la température du fluide caloporteur descend au niveau défini, la vanne se ferme.

La vanne à deux voies bloque l'arrivée d'une nouvelle portion de fluide caloporteur dans le circuit jusqu'à ce que l'eau qui y circule soit refroidie à la température requise.

Les dispositifs à quatre voies pour planchers chauffants se divisent en deux types : les modèles en X, fonctionnant sur le principe des robinets à deux voies, et les modèles rotatifs, permettant de mélanger le fluide caloporteur chaud avec le retour dans des proportions parfaitement exactes.

Outre la pompe et la vanne, l'installation et l'utilisation du groupe de mélange nécessiteront un capteur de température ainsi qu'un thermostat, qui arrêtera la pompe si la température de l'eau est excessivement élevée.

Il n'est pas rare que le groupe de mélange soit vendu avec le collecteur, mais s'il n'est pas fourni, vous devrez acheter et installer correctement les éléments nécessaires.

Vous devez respecter l'ordre suivant : d'abord installer la vanne trois voies, puis la pompe de circulation, puis raccorder le collecteur. Avec ce schéma, la pompe alimentera le fluide caloporteur via la vanne. Si vous placez la pompe avant la vanne, celle-ci ne fonctionnera tout simplement pas, car le flux sera mal dirigé.

Sur le tuyau par lequel arrive le fluide caloporteur refroidi, vous devez installer un clapet anti-retour pour empêcher l'eau froide de retourner dans le système.

Un autre élément utile qui assurera le fonctionnement correct du nœud de mélange dans les systèmes avec un robinet à deux voies – est le bypass. Si toutes les ouvertures du collecteur sont fermées, le fluide caloporteur passera dans le système par le bypass et circulera en circuit fermé jusqu'à ce qu'il refroidisse.

Dans les systèmes de chauffage avec robinetterie de régulation et d'arrêt deux voies, le bypass est un élément obligatoire. Dans les systèmes avec vannes trois et quatre voies, vous pouvez vous en passer librement. Cependant, associé à une vanne trois voies, le bypass permet de réguler à la fois les paramètres quantitatifs et qualitatifs du fluide caloporteur.

Outre le bypass, vous devez impérativement inclure dans le schéma avec vanne deux voies une vanne d'équilibrage, qui permet de régler le volume du fluide caloporteur circulant dans le bypass. Cet appareil sert à contrôler les portions d'eau refroidie mélangées au fluide chaud.

Le dispositif mélangeur trois voies pour plancher chauffant à eau est conçu de manière à contrôler la température du fluide caloporteur en mélangeant les flux d'eau froide et d'eau chaude.

L'ensemble d'appareils appelé groupe de mélange peut être acheté en magasin en tant que kit prêt à l'emploi. Cependant, selon l'avis de techniciens expérimentés, l'achat de composants séparés sera plus fiable et moins coûteux. Les systèmes avec vannes deux voies et thermostats conviennent aux circuits compacts avec de petites chaudières.

Lors du choix d'une vanne trois ou quatre voies, vous devez tenir compte de son débit et de la superficie desservie par le système.

Pour les petites surfaces, un appareil débitant environ 2 m³ de fluide caloporteur par heure sera suffisant. Mais s'il s'agit d'une superficie supérieure à 50 m², il est préférable de prendre un robinet mélangeur avec un débit de 4 m³ par heure.

Sur le dessus se trouve un capuchon de réglage ; à l'aide de celui-ci, vous pouvez régler la température du fluide caloporteur. Le réglage n'est pas toujours obligatoire, car le fabricant règle généralement cette valeur à un niveau acceptable.

Les modèles à haut débit de vannes trois voies sont disponibles non seulement avec des capuchons, mais aussi avec des servomoteurs. Cependant, lors du raccordement du groupe de mélange, vous devez impérativement prendre en compte les spécificités du système de chauffage par radiateurs.

Lors du raccordement du module de mélange d'un plancher chauffant à eau en même temps qu'un système de chauffage monotube à radiateurs, le by-pass doit toujours rester en position ouverte.

Le by-pass est un élément nécessaire lors de l'installation du module de mélange. Les spécialistes recommandent d'y installer une soupape de décharge. Cela est nécessaire pour qu'en cas de pression excessive dans le système, une partie du fluide caloporteur soit redirigée vers le retour.

Une condition importante pour un système de chauffage monotube – le bypass doit rester ouvert afin qu'un flux constant de fluide caloporteur arrive dans le circuit. En revanche, lors du raccordement à un système bitube, le bypass doit être fermé.

Si le plancher chauffant à eau sert de mode de chauffage principal, il est possible, si on le souhaite, de se passer complètement de l'installation du module de mélange.

Si le plancher chauffant à eau est installé comme chauffage d'appoint dans un système de radiateurs bitube, alors le by-pass doit être fermé.

Dans ce cas, les fonctions de régulateur de température de l'eau arrivant sur le circuit sont assurées par un thermorelais. Dans ce cas, le fluide caloporteur chauffé à 70-90 degrés parviendra immédiatement au système de plancher chauffant.

Dès que ce flux chaud atteint le retour du collecteur, le thermorelais installé à cet endroit détecte la température élevée et arrête la circulation du fluide caloporteur. Lorsque l'eau refroidit jusqu'à la température définie, par exemple 40 degrés, le thermorelais s'active et la circulation reprend.

Cette option présente un inconvénient majeur – loin de tous les revêtements de sol supportent facilement une chaleur allant jusqu'à 80 degrés. Ni pour le parquet, ni pour le linoléum, un tel mode de chauffage ne peut être utilisé, mais pour le carrelage en céramique, c'est une option tout à fait acceptable.

Un autre cas où le nœud de mélange n'est pas nécessaire, c'est lorsque le fluide caloporteur est chauffé par une pompe à chaleur, car la température de l'eau dépasse rarement 40 degrés. D'ailleurs, vous pouvez fabriquer une pompe à chaleur de vos propres mains, ce qui permet d'économiser considérablement sur l'achat d'un équipement coûteux.

Objectif de l'utilisation du collecteur

Le collecteur – est un dispositif qui permet de répartir le flux de fluide caloporteur entre les différents circuits du plancher chauffant, puis de le ramener pour le réchauffage. Le module collecteur se présente comme deux tubes avec des orifices auxquels sont raccordés les circuits du système.

La présence d'un collecteur de distribution dans le schéma d'organisation du plancher chauffant permet de contrôler le volume du flux de fluide caloporteur. L'un des tubes du collecteur – le tube d'alimentation, reçoit l'eau chaude et on y raccorde les entrées des circuits du plancher chauffant.

Le retour des circuits est raccordé au tube de retour du collecteur. Les orifices auxquels ce raccordement est effectué sont généralement équipés de connexions filetées, à raccords ou autres.

Le collecteur se compose de plusieurs éléments : le collecteur lui-même (1 et 2), un adaptateur pour le purgeur Maievski (3), un robinet de vidange (4), un purgeur d'air (5), une vanne (6), un support (7) et un euro-cône (8).

On y installe également divers dispositifs permettant de régler les paramètres du débit du fluide caloporteur. La version la plus simple d'un collecteur de production industrielle – est un tube avec un raccord appelé euro-cône. C'est un élément assez pratique et fiable, mais il ne permet pas de contrôler le débit d'eau.

Pour utiliser efficacement un tel dispositif, vous devrez acheter et installer plusieurs éléments supplémentaires.

Le collecteur fabriqué en RPDC (République Populaire Démocratique de Corée) est un peu plus complexe. Outre les raccords sur les orifices de sortie, des robinets à soupape y sont installés, aucun moyen automatique de régulation du débit n'est prévu. C'est une excellente option économique pour un plancher chauffant à eau de petite surface avec deux ou trois circuits de même longueur.

Un tel système ne nécessite pas de contrôle complexe. Mais sur de grandes surfaces, le collecteur de ce type devra être complété par une automatisation.

De plus, l'entraxe entre les sections aller et retour des dispositifs chinois ne correspond pas aux normes européennes, ce qui peut poser des problèmes lors du raccordement à des appareils de fabrication européenne.

Les robinets à bille de ces dispositifs sont sensibles à l'eau de mauvaise qualité et finissent par fuir avec le temps. Pour résoudre le problème, il suffit de remplacer les joints toriques, mais il faut tenir compte du fait qu'une telle réparation sera périodiquement nécessaire.

Si l'on souhaite automatiser le fonctionnement du système de plancher chauffant à eau, il est judicieux d'acquérir au moins un collecteur avec des vannes de réglage.

Sur ces vannes, vous pouvez installer des servomoteurs reliés aux thermostats des pièces. Cela assurera une régulation automatique du débit du fluide caloporteur en fonction des données de température de l'air dans la pièce concernée.

Pour automatiser le fonctionnement du système de plancher chauffant à eau, on installe des débitmètres sur le départ du collecteur (indiqués par un cadre) et des connecteurs pour servomoteurs sur le retour (capuchons bleus en bas).

Il est plus difficile de gérer un système de plancher chauffant à eau dans lequel les différents circuits diffèrent nettement en longueur, mais c'est généralement le cas dans les systèmes complexes. Dans cette situation, le meilleur choix sera un collecteur dont le départ est équipé de débitmètres et le retour – de logements destinés au montage de servomoteurs.

Grâce aux débitmètres, vous pourrez régler l'intensité du débit du fluide caloporteur, et les servomoteurs couplés aux thermostats permettent de définir la température appropriée sur chaque circuit.

S'il n'est pas nécessaire d'avoir une régulation automatique, vous pouvez acquérir un collecteur d'alimentation avec des débitmètres, et le retour – avec des robinets à soupape ordinaires.

Il arrive qu'il soit impossible de choisir un collecteur avec le nombre de sorties de raccordement correspondant au projet. Vous pouvez alors prendre un appareil “avec une marge”. Les trous supplémentaires sont simplement fermés par des bouchons.

Cette solution peut s'avérer utile si, plus tard, il est nécessaire d'ajouter encore quelques boucles au système de plancher chauffant à eau.

Particularités de l'installation du plancher chauffant à eau dans un immeuble collectif

On pense que la construction d'un système de plancher chauffant à eau dans les immeubles de grande hauteur est impossible, mais ce n'est pas tout à fait vrai. En pratique, la réalisation d'un tel projet peut être mise en œuvre, mais nécessite une consultation avec le fournisseur de services de chauffage central. On peut les installer exclusivement aux premiers étages des bâtiments.

Comment réaliser un plancher chauffant à eau dans un immeuble collectif ?

Ici, deux options sont possibles : le remplacement complet du système de radiateurs par un plancher chauffant à eau ou l'installation d'un système de chauffage supplémentaire en plus de l'utilisation des radiateurs.

L'emplacement optimal pour raccorder un système de plancher chauffant à eau dans un immeuble collectif – est l'endroit où le retour de la colonne montante commune se connecte à la conduite principale qui évacue le fluide caloporteur vers la chaufferie

Dans le premier cas, il est nécessaire de calculer soigneusement le débit du fluide caloporteur dans le nouveau système, car il doit correspondre aux volumes précédents. Il n'est pas obligatoire de reconstruire tout le chauffage de l'appartement, vous pouvez vous limiter à une seule pièce.

Si le plancher chauffant à eau joue un rôle de chauffage d'appoint, des compteurs de chaleur seront nécessaires. De plus, il faut vérifier si le système de chauffage centralisé peut couvrir les puissances et le débit de fluide caloporteur accrus.

Si dans un immeuble de grande hauteur il existe un système de radiateurs avec distribution supérieure, il est préférable de réaliser le raccordement du plancher chauffant à eau à l'endroit où le retour de la colonne montante commune se connecte à la conduite principale menant à la chaufferie. Des filtres sont impérativement placés avant le plancher chauffant à eau.

Ceci est nécessaire compte tenu de la faible qualité du fluide caloporteur dans les systèmes centralisés nationaux, sinon le circuit du plancher chauffant se bouchera très rapidement.

Les filtres doivent être nettoyés régulièrement. Ils sont plus que pertinents en cas de raccordement direct au système de chauffage central, mais l'utilisation d'un échangeur de chaleur permet de rendre le problème des obstructions moins aigu et le fonctionnement du plancher chauffant à eau plus stable.

Mais pour cela, il faudra installer un vase d'expansion, un échangeur de chaleur, un groupe de sécurité et un filtre.

Subtilités du montage du collecteur

Lors de l'installation du collecteur du plancher chauffant à eau, la partie d'alimentation de l'appareil doit être placée au-dessus du retour. On peut faire l'inverse, mais cette inversion n'a pas beaucoup de sens.

Le collecteur fonctionnera, mais avec un retour en hauteur, une partie de la chaleur de la conduite d'alimentation sera transférée au flux de retour, c'est-à-dire que l'énergie thermique est simplement perdue.

Il est extrêmement important, lors de l'assemblage et de l'installation du bloc collecteur du plancher chauffant hydraulique, de connecter tous les éléments de ce dispositif dans le bon ordre, par exemple en utilisant ce schéma.

Un point important – l'installation des débitmètres. Ils doivent être installés précisément sur la partie d'alimentation ; sur le retour, ces éléments sont inutiles.

Outre les collecteurs, les débitmètres et les servomoteurs avec capteurs thermiques, il faudra pour le montage un robinet de vidange, ainsi qu'un robinet de Maïevski avec un adaptateur, des éléments de raccordement pour les tubes du plancher chauffant, une vanne d'arrêt, etc.

Contrairement aux collecteurs de chauffage, lors de l'installation d'un plancher chauffant hydraulique, les débitmètres sont toujours placés sur l'alimentation, tandis que sur le retour sont installés des servomoteurs avec thermostats.

L'armoire de collecteur est conçue pour installer tous ces appareils. C'est une caisse métallique avec des portes, à l'intérieur se trouvent des rails réglables. Un tel dispositif facilite considérablement l'installation, mais il coûte cher.

Par conséquent, si une niche de taille appropriée se trouve près du lieu d'installation, vous pouvez l'utiliser.

Si le collecteur est installé sans armoire spéciale, il doit être suspendu sur des supports. En ce qui concerne l'emplacement du collecteur, la règle est la suivante : plus il est haut, mieux c'est, c'est-à-dire qu'il est préférable de monter le collecteur au point le plus élevé du système.

L'armoire pour collecteur – un dispositif très pratique qui facilite l'installation d'un système de plancher chauffant hydraulique. Mais si vous souhaitez économiser de l'argent, vous pouvez la remplacer par une niche dans le mur.

Cela est lié à la nécessité d'éliminer l'air qui a pénétré dans le système, pour quoi un robinet Mayevsky est installé au point le plus haut du collecteur. De plus, il est préférable d'installer le collecteur à égale distance de toutes les pièces, c'est-à-dire le plus près possible du centre du système, afin que la longueur des boucles individuelles varie le moins possible.

En général, on ne peut raccorder qu'un maximum de neuf boucles individuelles de plancher chauffant à un seul collecteur. Si le système de chauffage est trop complexe et que plus de neuf circuits doivent être installés, deux collecteurs ou plus seront nécessaires.

Dans un immeuble à plusieurs étages, il n'est pas toujours possible d'installer le collecteur en hauteur. On peut alors le placer plus bas, même au sous-sol. Mais il faudra résoudre le problème de l'évacuation de l'air excédentaire du système d'une autre manière.

Le purgeur Maevski sur le collecteur lui-même sera inutile. Le dispositif d'évacuation d'air, ainsi que la vanne d'arrêt installée devant lui, devront être installés sur le retour de chaque circuit.

Le montage s'effectue sur la section entre le tuyau et le collecteur, et un accès libre doit être assuré au purgeur Maevski.

Ainsi, si le collecteur est installé trop bas, au lieu d'un seul purgeur Maevski, il faudra autant de purgeurs d'air que de circuits posés. Plus le même nombre de vannes d'arrêt.

Le montage du collecteur s'effectue selon le schéma suivant :

1. Installation de l'armoire du collecteur ou préparation d'une niche spéciale.
2. Assemblage du collecteur, installation des modules supplémentaires : servomoteurs, débitmètres, etc.
3. Raccordement de l'alimentation du collecteur au tuyau provenant de la chaudière.
4. Installation d'une vanne d'arrêt sur le retour du collecteur.
5. Installation du collecteur dans l'armoire/niche.
6. Raccordement des tuyaux aux parties d'alimentation et de retour.
7. Montage du groupe de mélange.
8. Vérification de la qualité du montage, élimination des défauts.

Généralement, l'installation du collecteur commence avant le début de la pose des tubes et du coulage de la chape, il faut donc tenir compte du fait qu'à la fin des travaux, le niveau du sol s'élèvera sensiblement. L'armoire de collecteur tient déjà compte de ce facteur.

Mais lorsque le montage est effectué à l'aide de supports, l'appareil doit être placé à environ un mètre du sol brut.

Il ne faut pas installer le collecteur du plancher chauffant hydraulique trop bas, le manque d'espace peut créer des problèmes lors du raccordement des tuyaux aux raccords.

Il ne faut pas suspendre le collecteur trop bas, cette position peut compliquer le processus de raccordement des tuyaux. Le raccordement avec les tuyaux en polypropylène provenant de la chaudière s'effectue à l'aide d'un raccord qui comporte un écrou pour le filetage du collecteur et un manchon pour les tuyaux en polypropylène.

Le purgeur d'air doit être installé au point le plus haut du collecteur, et sa tête sera dirigée vers le haut. Mais les têtes des éléments tels que les débitmètres et les servomoteurs, s'ils sont correctement installés, seront dirigées vers le bas.

En général, le filetage sur le collecteur est de trois quarts de pouce, et les purgeurs Maevski ont un filetage d'un demi-pouce, il faut donc utiliser un adaptateur. Le matériau de l'adaptateur doit correspondre à celui du collecteur.

Sur la tubulure de retour du collecteur, il y a deux filetages, l'un est nécessaire pour le raccordement à la chaudière de chauffage, et l'autre – pour l'installation de la vanne d'arrêt.

Tous les raccords filetés nécessitent une étanchéité, qui peut être réalisée à l'aide d'un joint torique ou, en l'absence d'un tel joint, par l'enroulement d'étoupe, de fil de lin, de ruban FUM, etc.

Lors de l'assemblage du nœud de mélange pour un plancher chauffant à eau, tous les raccords filetés doivent être soigneusement scellés à l'aide de ruban FUM ou d'autres matériaux.

Lors du raccordement d'un tube multicouche au connecteur du collecteur, il faut évaser et nettoyer l'extrémité du tube. Cette mesure préservera les joints d'étanchéité contre les dommages accidentels.

Après cela, il faut enfiler l'écrou à capuchon sur le tube, puis – la rondelle de compression, raccorder soigneusement le tube au connecteur, serrer l'écrou à la main, puis le resserrer doucement avec une clé à molette.

Le nœud de mélange doit être installé avant ou après le collecteur. Si l'installation de ce nœud n'est pas prévue pour certaines raisons, un by-pass avec vanne d'arrêt est monté à la place.

Le nœud de mélange est généralement fixé à l'aide d'écrous à capuchon. Ces éléments nécessitent l'utilisation obligatoire de joints en caoutchouc.

Fabrication d'un collecteur artisanal

Pour fabriquer un collecteur à partir de tubes en polypropylène, il est recommandé d'utiliser des structures d'un diamètre de 32 mm ou 25 mm, les tés correspondants et les vannes d'arrêt.

Autant de boucles de plancher chauffant seront connectées, autant de tés et de vannes seront nécessaires pour le collecteur. Il faudra également acheter une pompe de circulation et une vanne pour le nœud de mélange.

Si le système de plancher chauffant à eau ne nécessite pas de régulation automatique avancée, vous pouvez fabriquer le collecteur vous-même ou acheter un modèle simple avec des vannes d'arrêt ordinaires.

Pour souder les tubes, un fer à souder spécial est nécessaire, ainsi qu'au moins une expérience minimale de l'utilisation d'un tel équipement. Les sections d'alimentation et de retour du collecteur sont formées à l'aide de tés et de tubes. Les sections de tubes doivent être très courtes, afin que les tés soient séparés par un espace très réduit.

Ensuite, on soude les vannes d'arrêt, ainsi que les raccords pour le branchement à la pompe, etc. Un tel dispositif simple coûtera peu, si l'on n'installe pas de débitmètres et d'autres éléments de contrôle.

Mais un collecteur en plastique plus avancé est plus simple à acheter qu'à fabriquer, le coût d'un tel appareil est modique.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Matériel intéressant sur l'assemblage et l'installation du nœud de mélange :

La vidéo montre le processus d'assemblage de l'ensemble des éléments du collecteur :

La fabrication maison d'un collecteur économique est décrite dans cette vidéo :

Les nœuds de distribution ainsi que les nœuds de mélange sont des éléments très importants pour le plancher chauffant à eau. On peut s'en passer seulement si le système ne comprend qu'un ou deux circuits et occupe une petite surface.

Mais si vous avez décidé de créer un plancher chauffant à eau de qualité, alors tous ces nœuds doivent être assemblés et installés correctement, afin que le système fonctionne avec un rendement maximal et un coût minimal.

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