Chauffage à air à faire soi-même : tout sur les systèmes de chauffage à air
La pratique montre que la grande majorité des propriétaires résidant en Russie choisissent pour le chauffage des systèmes à caloporteur liquide. Peut-être qu'à une époque, c'était effectivement l'option la plus pratique.
Mais la technologie évolue et des conceptions de plus en plus efficaces apparaissent. Telles que les différents systèmes de chauffage à air, qui permettent de chauffer rapidement et économiquement n'importe quelle pièce.
Contenu de l’article :
Principe de fonctionnement et types de chauffage à air
Il faut savoir qu'il existe deux types différents de chauffage par air, chacun pouvant être utilisé dans la pratique.
Le premier est mis en œuvre dans les systèmes avec aérotherme. Il est par essence analogue au chauffage avec caloporteur liquide, à la différence qu'au lieu d'un liquide, on utilise de l'air chauffé. Le réchauffeur de conduit chauffe l'air qui circule dans des tubes spéciaux vers les pièces chauffées.
Les conduits d'air remplis d'air chaud chauffent la pièce. Ces systèmes sont peu utilisés aujourd'hui, car au cours de leur fonctionnement, les canaux sont inévitablement endommagés. Sous l'effet de l'alternance entre chauffage et refroidissement, les conduits se dilatent et se contractent, ce qui affaiblit les joints et provoque des fissures dans les parois.
Cela perturbe le processus de distribution de l'air et, par conséquent, entraîne un chauffage inégal des pièces, ce qui n'est pas souhaitable. Le système de chauffage à air de type ouvert est considéré comme plus pratique.

Son principe de fonctionnement est le suivant. Le générateur de chaleur chauffe l'air, qui est acheminé par un réseau de tuyaux vers les pièces à chauffer. Là, il sort et se mélange à l'air ambiant, augmentant ainsi la température de la pièce.
L'air refroidi descend, où il entre dans des tuyaux spéciaux et retourne ainsi au générateur de chaleur pour être réchauffé.

Selon leur rayon d'action, les systèmes de chauffage par air sont divisés en systèmes locaux et centraux. Les premiers comprennent les circuits destinés à desservir un seul bâtiment (maison individuelle, pièce, deux ou plusieurs pièces adjacentes), les seconds comprennent les immeubles d'habitation, les bâtiments publics et industriels.
Tous les systèmes sont subdivisés en schémas à recirculation totale du fluide, à recirculation partielle et à flux direct.

Tous les systèmes centraux appartiennent à la catégorie des systèmes à flux direct. Pour eux, le caloporteur d'air est chauffé dans le centre de chauffage du bâtiment, puis fourni aux pièces via des diffuseurs d'air. Les schémas centraux sont uniquement canalaires.

Le chauffage central à air est installé dans les installations industrielles qui produisent ou utilisent dans la fabrication des substances inflammables, toxiques, explosives, etc. Dans l'aménagement des maisons de campagne, ce type est utilisé si le transport d'air chauffé sur une longue distance est nécessaire.
L'organisation de ce schéma pour les particuliers n'est pas judicieuse en raison de la nécessité d'utiliser un équipement de ventilation puissant.
Les différentes variétés du système
Il existe aujourd'hui plusieurs variantes de chauffage à air, dont chacun doit prendre connaissance avant d'installer une telle structure dans sa maison. Les systèmes peuvent être classés selon différents critères. Commençons par le mode de circulation de l'air. Sur cette base, on peut distinguer deux types principaux.

Système à circulation d'air naturelle
Le fonctionnement d'une telle structure utilise la propriété de l'air chaud de monter. Le gaz chauffé monte dans les pièces par les conduits d'air encastrés dans les murs et sort par les ouvertures situées dans le plafond de la pièce.
Le principal avantage de ces systèmes est leur faible coût, car il n'est pas nécessaire de dépenser pour un équipement supplémentaire.
Cependant, il y a pas mal d'inconvénients significatifs. Tout d'abord, la vitesse à laquelle l'air monte dans les tuyaux est faible. Ainsi, la pièce mettra assez longtemps à se chauffer.
De plus, lors de l'utilisation du chauffage à circulation naturelle, il est souvent nécessaire de placer les sorties des conduits d'air dans la partie supérieure de la pièce, ce qui peut ne pas toujours être pratique.

Conception à mouvement d'air forcé
Ces systèmes sont obligatoirement équipés d'une installation de ventilation dont la puissance dépend de la longueur et du nombre de conduits d'air. Pour de grandes surfaces, il faudra installer plusieurs appareils. La tâche principale de l'équipement est de faire circuler l'air chaud à travers les conduits vers les pièces à chauffer. Par conséquent, sa vitesse augmente et le chauffage des pièces s'effectue en un temps record.
Malgré la nécessité d'installer des ventilateurs, ces systèmes s'avèrent au final plus économiques. Grâce à la vitesse accrue du renouvellement d'air, le système aspire de la pièce l'air refroidi à une température encore assez élevée.
Il n'a tout simplement pas le temps de refroidir jusqu'à des valeurs minimales. Le réchauffer nécessite beaucoup moins d'énergie, ce qui permet de réaliser des économies substantielles.

Selon l'emplacement des conduits d'air, les systèmes de chauffage peuvent également être divisés en deux groupes.
Chauffage à air par le sol
La particularité du système réside dans les sorties de conduits encastrées dans le sol ou intégrées dans les plinthes. Il en résulte une distribution très efficace de l'air chaud, qui arrive dans la partie inférieure de la pièce.
L'air chaud monte, ce qui entraîne un mélange assez rapide des masses d'air et la pièce se réchauffe plus vite.

Systèmes à air suspendus
Ce schéma prévoit des conduits intégrés dans les plafonds ou les murs, dont les sorties sont situées strictement dans la partie supérieure de la pièce. Le plus souvent sous le plafond. On trouve également comme variante des conduits suspendus avec les mêmes sorties.
Il faut admettre que ces systèmes sont en général moins esthétiques que leurs homologues au sol. Cependant, il existe des moyens de décorer et de camoufler les conduits.
De plus, l'utilisation du système au sol implique que la température de l'air sera la plus élevée en bas. Dans la moitié supérieure de la pièce, il fera un peu plus froid.
Les médecins considèrent cette répartition des températures comme la meilleure pour l'homme. De plus, les sorties d'air encastrées dans le sol ou les plinthes sont pratiquement invisibles, ce qui améliore considérablement l'aspect de la pièce.
Le principal inconvénient des systèmes suspendus, particulièrement indésirable pour les maisons individuelles, est la température de l'air plus basse près du sol qu'en hauteur. L'air chaud chauffe plus rapidement et plus intensément la partie supérieure de la pièce, tandis que le sol reste frais. C'est pourquoi ces systèmes sont soit rarement utilisés dans les maisons d'habitation, soit combinés avec un autre chauffage.
Selon le mode d'échange thermique, tous les systèmes de chauffage à air sont divisés en trois types.

Schéma de chauffage à flux direct
La variante à flux direct est connue depuis plusieurs siècles. Les anciens Romains et les Russes médiévaux se chauffaient avec de tels systèmes. Le principe de fonctionnement du chauffage à flux direct est très simple. Dans la partie inférieure du bâtiment, le plus souvent au sous-sol, on installe un appareil de chauffage qui réchauffe l'air qui y pénètre. Ensuite, les masses d'air chauffées sont acheminées par des conduits vers les pièces à chauffer.

Ensuite, après les avoir traversés, ils sont évacués vers l'extérieur. Ainsi, l'énergie thermique est dépensée non seulement pour chauffer la pièce, mais aussi, au sens propre, pour « chauffer la rue ». C'est pourquoi le système à flux direct est considéré comme le moins efficace de tous et se caractérise par les coûts initiaux et d'exploitation les plus élevés.
Le principal avantage d'une telle construction est la ventilation complète des pièces chauffées. On ne l'utilise que lorsque le volume de ventilation nécessaire est égal au volume des masses d'air requises pour le chauffage. Cette condition peut être obligatoire dans les locaux où l'on travaille avec des substances explosives, dangereuses pour la santé ou malodorantes.
Pour le chauffage domestique, le système à flux direct est extrêmement rarement utilisé. Si pour une raison quelconque il est nécessaire de l'installer, il convient de monter un équipement de récupération supplémentaire.
Il peut s'agir d'un échangeur d'air qui permettra d'utiliser une partie de la chaleur de l'air sortant pour chauffer les masses d'air entrantes. Ainsi, on pourra réduire quelque peu les coûts d'exploitation.
Système de chauffage par recirculation
Le chauffage de la pièce s'effectue en circuit fermé. L'air est d'abord chauffé par un générateur de chaleur et circule dans des tuyaux vers l'intérieur de la pièce.
Ici, il refroidit progressivement et commence à descendre vers le sol, où se trouvent les entrées des conduits d'évacuation. En y pénétrant, l'air refroidi se dirige vers le générateur de chaleur, où il est à nouveau chauffé et le cycle se répète.

Ce schéma est extrêmement efficace car les pertes de chaleur sont quasiment inexistantes. Son principal inconvénient est la faible qualité de l'air qui circule à l'intérieur des pièces chauffées.
C'est pourquoi il est le plus souvent utilisé pour chauffer des pièces non résidentielles ou des entrepôts. Si ce schéma est appliqué dans des maisons d'habitation, il est impératif d'installer des équipements supplémentaires pour l'ionisation et l'humidification de l'air.
Schéma avec recirculation partielle
Un tel système permet de compenser le principal inconvénient du schéma de recirculation – la faible qualité de l'air. Pour cela, on y ajoute un équipement de ventilation supplémentaire qui prélève l'air extérieur et le mélange dans les proportions nécessaires aux masses d'air circulant à l'intérieur du local. Tout le reste est analogue au schéma de recirculation totale.

Le système se distingue par une flexibilité maximale et peut fonctionner selon plusieurs modes : en tant que ventilation, chauffage ou chauffage-ventilation combiné.
Il peut ainsi prélever n'importe quelle quantité d'air nécessaire, le chauffer ou même le refroidir à la température souhaitée. Le schéma à recirculation partielle est considéré comme optimal pour la mise en place d'un chauffage à air dans une maison individuelle.
Arguments en faveur du choix d'un système à air
Par rapport aux systèmes habituels fonctionnant avec un liquide caloporteur, les schémas à air présentent des avantages significatifs. Examinons-les plus en détail.
- Rendement élevé des systèmes à air. L'efficacité des circuits de chauffage à air atteint environ 90 %.
- Possibilité d'arrêter/de démarrer l'équipement à tout moment de l'année. L'interruption de fonctionnement est possible même pendant les plus grands froids hivernaux. Cela signifie que le système de chauffage éteint ne se détériorera pas par températures négatives, ce qui est par exemple inévitable pour le chauffage à eau. Vous pouvez le remettre en marche à tout moment.
- Faible coût d'exploitation du chauffage à air. Aucune nécessité d'acheter et d'installer un équipement assez coûteux : vannes, raccords, radiateurs, tuyaux, etc.
- Possibilité de combiner les systèmes de chauffage et de climatisation. Le résultat de cette combinaison permet de maintenir une température confortable dans le bâtiment en toute saison.
- Faible inertie du système. Cela permet un réchauffement extrêmement rapide des pièces.
- Possibilité d'installer un équipement supplémentaire, qui est utilisé pour maintenir un microclimat optimal. Il peut s'agir d'ioniseurs, d'humidificateurs, de stérilisateurs, etc. Grâce à cela, il est possible de choisir une combinaison d'appareils et de filtres répondant précisément aux besoins des occupants de la maison.
- Réchauffement maximalement uniforme des pièces sans zones de chauffage locales. Ces zones problématiques se trouvent généralement près des radiateurs et des poêles. Cela permet de prévenir les écarts de température et leur conséquence – la condensation indésirable de vapeur d'eau.
- Universalité. Le chauffage à air peut être utilisé pour chauffer des pièces de toute taille, situées à n'importe quel étage.
Le système présente également quelques inconvénients. Parmi les plus importants, il faut noter la dépendance énergétique de la structure. Ainsi, en cas de coupure de courant, le chauffage cesse de fonctionner, ce qui est particulièrement visible dans les zones où l'alimentation électrique est instable. De plus, le système nécessite un entretien et une surveillance fréquents.

Un autre inconvénient du chauffage à air est que l'installation de la structure doit être réalisée pendant la construction. Une fois installé, le système ne peut pas être modernisé et ne change pratiquement pas ses caractéristiques de fonctionnement.
Si nécessaire, il est possible d'installer un chauffage à air dans un bâtiment déjà construit, mais dans ce cas, seuls des conduits d'air suspendus sont utilisés, ce qui n'est pas esthétique et pas toujours efficace.
Éléments principaux du système de chauffage
Avant de réaliser vous-même un chauffage à air, vous devez vous familiariser avec les éléments qui le composent.
Dispositifs de chauffage de l'air
La tâche principale de l'équipement est de chauffer l'air entrant à la température souhaitée. Presque toutes les sources de chaleur connues peuvent être utilisées à cette fin.
Selon le type d'appareil de chauffage, les masses d'air sont soit passées à travers un échangeur de chaleur avec de la vapeur chaude, de l'eau, etc., soit chauffées directement à l'intérieur du réchauffeur.

En pratique, quatre types de générateurs de chaleur sont utilisés pour les systèmes de chauffage à air chaud :
- Systèmes de chauffage directs à combustible. L'air y est chauffé par la chaleur provenant de la combustion d'un combustible. Ce type comprend les appareils de chauffage au charbon, au gaz, au diesel, aux granulés (pellets) et autres.
- Équipement électrique de chauffage direct. Il s'agit d'un puissant aérotherme connecté aux conduits d'air.
- Appareils de chauffage indirect. Ils comprennent un échangeur de chaleur dans lequel circule un fluide chaud. Ce fluide peut être chauffé de différentes manières : à l'aide d'un poêle à bois ou de tout autre appareil de chauffage. On peut également envisager le raccordement à un fluide caloporteur provenant d'un système de chauffage centralisé.
- Construction combinée. Elle comprend deux, parfois trois systèmes de types différents, réunis en une structure commune. La solution la plus efficace et la plus pratique est obtenue en combinant un système électrique et un système hydraulique.
La dernière option est considérée comme la plus avantageuse car cet équipement peut fournir de la chaleur à la maison même en cas de coupure de courant ou de problèmes de combustible. Cependant, pour des raisons évidentes, ces appareils ont un coût élevé. Il n'est pas toujours justifié de dépenser de l'argent pour eux, surtout si les pannes de courant sont extrêmement rares.

Conduits pour le mouvement des masses d'air
Un système de chauffage de type à conduits ne peut fonctionner sans un réseau de gaines d'air. Les masses d'air se déplacent à travers elles vers les pièces et reviennent au générateur de chaleur. Le transport circulaire est le plus souvent utilisé, car les systèmes monotubes, qui peuvent également être utilisés, ont une fonctionnalité limitée et de nombreux inconvénients. Sur le schéma, une telle structure ressemble à deux arbres.
Le rôle des troncs est joué par deux tuyaux principaux rigides en métal galvanisé. L'un est l'alimentation, l'autre le retour. Des « branches » y sont raccordées via des adaptateurs.
Ce sont des gaines flexibles de plus petite section qui vont vers les pièces. Elles sont obligatoirement scellées avec du ruban adhésif en aluminium et isolées. L'isolation dans ce cas conserve non seulement la chaleur, mais absorbe également les sons.
Pour l'isolation, on utilise généralement des isolants feuilletés de différentes marques. Pour les conduits principaux, on choisit un revêtement d'une épaisseur de 3 à 10 mm. Pour les canaux de distribution, un matériau d'une épaisseur de 25 à 30 mm convient.
Dans les bâtiments à un étage, l'air chauffé est dirigé de bas en haut, donc les conduits d'air peuvent être intégrés dans le sol. Dans les constructions à deux étages, le réseau de conduits peut être installé le long du plafond du premier étage ou dans l'épaisseur du plancher intermédiaire.

Dans ce cas, l'air chaud est fourni au premier étage depuis le plafond. Les sorties des conduits au deuxième étage sont situées dans la partie inférieure des murs intérieurs et au sol. Le retour est également disposé différemment.
Au premier étage, les ouvertures de collecte de l'air refroidi se trouvent au niveau du sol. Au deuxième, au contraire, près du plafond. Ici, les masses d'air surchauffées se rassemblent et entrent dans le retour.
Ventilateurs pour assurer la circulation de l'air
Les masses d'air à l'intérieur des canalisations sont transportées de manière forcée. Cette opération est réalisée par des ventilateurs de type gaine. L'équipement est installé aussi bien sur les conduits de retour que sur les conduits d'alimentation. De plus, ils sont le plus souvent également des éléments structurels de l'aérotherme.
Lors du choix d'un ventilateur, outre les caractéristiques techniques, il est souhaitable de prendre en compte les paramètres suivants :
- la possibilité de travailler à différentes vitesses ;
- un niveau sonore minimal ;
- l'absence de sensibilité aux variations de tension ;
- l'équipement d'un système de démarrage progressif ;
- la possibilité de régler progressivement la vitesse de l'équipement.
Il faut comprendre que les ventilateurs sont responsables de la performance en pression de l'équipement, en fait, ils la déterminent. Par conséquent, les paramètres techniques de l'équipement doivent correspondre exactement aux spécificités du système concerné.

Répartition des flux : grilles et diffuseurs
Tous les conduits d'air arrivant dans la pièce sont raccordés à des grilles de ventilation ou à des diffuseurs. Ces éléments sont destinés à séparer les flux d'air destinés au chauffage, à la ventilation et à la climatisation, ainsi qu'à répartir uniformément les courants d'air à l'intérieur du local.
Il existe des appareils de sol, muraux et de plafond, parmi lesquels on peut trouver des modèles avec des stores mobiles réglables.
Clapets et vannes intra-conduits
Ces éléments sont conçus pour régler le débit du système de chauffage. Des registres d'étranglement doivent être montés dans les conduits d'air d'alimentation. Les dispositifs régulent la pression des masses d'air entrant dans les différentes pièces et permettent, si nécessaire, de la fixer.
Différentes sections des conduits sont équipées de clapets. Des clapets de ventilation qui régulent l'arrivée d'air extérieur sont obligatoirement installés.

Équipement de traitement de l'air
Étant donné que le chauffage à air est souvent combiné avec des systèmes de climatisation, le traitement de l'air devient une option recherchée. Dans ce cas, la structure est équipée de divers filtres : à charbon, mécaniques, électrostatiques.
Ils nettoient l'air de toutes sortes d'impuretés. En outre, peuvent être installés des humidificateurs, des ioniseurs, des anémostats de ventilation, des stérilisateurs, des déshumidificateurs et autres équipements similaires.

Systèmes de commande automatiques
Le chauffage à air en lui-même, et surtout lorsqu'il est combiné avec la ventilation et les climatiseurs, est considéré comme un système assez complexe. Pour coordonner son fonctionnement, on utilise des blocs de commande automatiques qui permettent de modifier rapidement et précisément les paramètres de fonctionnement du système.
Si nécessaire, le propriétaire peut définir les caractéristiques souhaitées, obtenant ainsi un microclimat optimal dans la maison.
Les blocs de commande diffèrent par leurs fonctionnalités et sont choisis individuellement pour chaque système de chauffage spécifique. Une automatisation bien choisie permet non seulement de contrôler entièrement le chauffage à air, mais aussi de modifier à distance les réglages programmés, de répartir les flux d'air par zones et d'intégrer le chauffage dans un système de maison intelligente.
Particularités de la réalisation d'un calcul compétent
Malgré les affirmations de pseudo-professionnels, il est très difficile de calculer soi-même un chauffage à air. Une telle tâche n'est réalisable que par des spécialistes.
Le client ne peut que vérifier la présence de tous les points du projet, qui comprennent :
- Détermination des pertes thermiques de chaque pièce chauffée.
- Type d'équipement de chauffage avec indication de la puissance nécessaire, qui doit être calculée en fonction des pertes thermiques réelles.
- Quantité d'air chauffé requise en tenant compte de la puissance de l'appareil de chauffage choisi.
- Section nécessaire des conduits d'air, leur longueur, etc.
Ce sont les points principaux du calcul du système de chauffage. Il est correct de commander un projet auprès de spécialistes. En conséquence, le client recevra plusieurs options de calcul, parmi lesquelles il pourra choisir et concrétiser la solution qui lui plaît le plus.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Pourquoi choisir le chauffage à air :
Comment calculer soi-même le système de chauffage à air :
Bases de l'installation du chauffage à air dans une maison individuelle :
Le chauffage à air fait partie des systèmes sûrs, économiques, extrêmement durables et fiables. C'est pourquoi il devient de plus en plus populaire. Installer le système soi-même est assez simple, mais effectuer des calculs compétents est peu probable.
Des erreurs possibles entraîneront une diminution de l'efficacité du système, des courants d'air constants et d'autres conséquences désagréables. Il est optimal d'obtenir un projet préparé par des professionnels et, si vous le souhaitez, de le réaliser vous-même.
Souhaitez-vous partager des faits intéressants sur la construction du chauffage à air ou parler de l'utilisation du système ? Avez-vous des questions ou des réclamations concernant les informations proposées ? Veuillez écrire vos commentaires dans le bloc ci-dessous.

Le système de chauffage à air a beaucoup d'avantages, mais aussi pas mal d'inconvénients. Tout d'abord, le calcul et l'installation d'un tel système ne sont possibles que lors de la construction de la maison ou de l'ouvrage. De plus, pour fonctionner normalement, ce système a besoin d'une alimentation électrique constante, ce qui nécessite une source d'alimentation de secours. Enfin, il est difficile de modifier ou d'améliorer le système de chauffage à air pendant son utilisation.
Le chauffage à air m'intéresse, mais la poussière qui circule avec l'air me préoccupe. Ma femme est asthmatique et je ne suis pas sûr que cela soit inoffensif pour la santé. Pouvez-vous me dire si c'est le cas ?
Dans les systèmes de ce type, on utilise des filtres sur les conduits de retour, mécaniques (le niveau de filtration dépend du type de filtre) et électrostatiques (capturent les très petites particules), ainsi que des stérilisateurs ultraviolets. Ainsi, avec un tel système, l'air sera beaucoup plus pur, contrairement au plancher chauffant ou aux radiateurs.
Si vous installez de bons filtres, il n'y aura aucune pollution par la poussière dans la maison. Pour le chauffage à air, il existe tout un système de filtres : filtre grossier, filtre électrostatique, filtre électronique. Pour ce dernier, après une certaine période d'utilisation, le remplacement de l'élément filtrant au charbon sera nécessaire. Surveillez les indicateurs qui doivent s'allumer lorsqu'un remplacement est nécessaire.
J'ai une connaissance qui souffre d'asthme, mais le système de filtres installé dans la maison sur le chauffage par air lui permet de respirer un air pur et de ne pas ressentir d'inconfort.
Combien de mètres cubes de gaz sont nécessaires pour chauffer 100 m² jusqu'à 20 degrés ?