Comment fabriquer soi-même un collecteur pour chauffage au sol

L'installation d'un chauffage au sol hydraulique, de plus en plus répandu, nécessite de nombreux composants. Parmi les plus importants figure le collecteur, dont la fonction première est de distribuer le fluide caloporteur et d'en réguler le chauffage.

Nous examinerons la conception et le fonctionnement d'un collecteur, ainsi que ses caractéristiques. Nous vous montrerons également comment assembler correctement un collecteur industriel pour chauffage au sol hydraulique, ainsi qu'un collecteur artisanal fabriqué à partir de pièces détachées.

Principe de fonctionnement d'un collecteur pour chauffage par le sol

Le collecteur est un élément de l'unité de mélange et de distribution ; sans lui, le système de chauffage ne peut pas fonctionner correctement. Son rôle est :

• répartir le liquide de refroidissement ;
• contrôler le niveau de chauffage du liquide.

Cette unité a pour fonction de mélanger le fluide caloporteur provenant de différents systèmes de chauffage à différentes puissances (plancher chauffant, radiateurs). Une fois mélangée à la température requise pour les planchers chauffants, l'eau refroidie est acheminée vers les circuits de chauffage. Après avoir circulé dans la canalisation du plancher, l'eau refroidie, entraînée par la pompe, rejoint le collecteur où elle est mélangée à l'eau chaude avant d'être renvoyée au plancher chauffant.

Les débits d'eau chaude et d'eau froide sont régulés par des vannes. Des capteurs de température contrôlent le débit.

Ce principe d'action garantit niveau de chauffage stable et uniforme des pièces.

Appareil

Le collecteur (ou peigne) se compose de deux parties : l’unité d’alimentation et l’unité de retour. Le cœur de chaque partie est un tube de grand diamètre muni de sorties filetées latérales. Le nombre de sorties est variable et dépend du nombre de circuits d’étage.

Les principaux éléments du collectionneur comprennent :

• vannes - à deux ou trois voies ;
• vannes - d'arrêt et d'équilibrage ;
• capteur de température ;
• manomètre ;
• pompe pour assurer la circulation de l'eau ;
• conduit d'aération;
• Tés et connecteurs.

En plus de ces composants, Lors de l'installation du collecteur, un certain nombre d'autres pièces seront nécessaires..

Types de collectionneurs

Les collecteurs diffèrent par le matériau dont ils sont faits, leurs caractéristiques, et aussi par leurs méthodes de réglage.

Sans régulateur

Le modèle sans régulateurs est peu coûteux. Il ne comporte aucun élément de réglage et la distribution du débit d'eau est assurée par le système hydraulique.

Les experts déconseillent l'utilisation de ce modèle avec un chauffage au sol. Bien que peu coûteux, l'appareil est peu pratique et peut entraîner un dysfonctionnement de l'ensemble du système.

Avec régulateur manuel

Ce modèle de peigne est également peu coûteux. Sa conception lui permet de remplir sa fonction : maintenir la quantité requise de fluide frigorigène, à la température de chauffage requise, pour chaque boucle d’étage.

La température de l'eau est régulée dans le groupe de mélange, et son volume est ajusté manuellement, une seule fois. Ensuite, le système fonctionnera automatiquement.

Cet appareil est particulièrement adapté au chauffage au sol en complément du chauffage d'appoint.

Avec débitmètres

L'une des solutions pour réguler le débit d'eau dans les boucles du système consiste à utiliser des débitmètres d'équilibrage. Ces vannes régulent et contrôlent le débit d'eau.

Le dispositif se compose d'une tige munie d'une bride et d'une fenêtre graduée permettant de déterminer le débit d'eau dans chaque circuit. Le réglage s'effectue à l'aide d'une bague située sous le capuchon.

Dans les systèmes de chauffage au sol, le dispositif équipé de débitmètres est le type le plus couramment utilisé, car il est peu coûteux et a fait ses preuves.

Avec régulateur automatique

Les collecteurs à régulation automatique sont de plus en plus répandus. Ils utilisent des éléments de contrôle automatique pour gérer le débit du fluide frigorigène, grâce à un servomoteur pour chaque branche. Associé au capteur de température du chauffage au sol, ce système permet de réguler le débit du fluide dans chaque tuyau en fonction des relevés de température du capteur.

Les modèles automatiques sont nettement plus chers que les modèles plus simples. Cependant, cet investissement est justifié, car cet appareil permet de maintenir facilement une température agréable à la maison.

Lors de l'installation d'un tel appareil, il est important de le configurer correctement, sinon il ne pourra pas fonctionner à pleine capacité.

Comment assembler un modèle de collecteur d'échappement d'usine ?

Lors de l'achat d'un collecteur, vous pouvez choisir ses composants en fonction de votre budget et du schéma de raccordement. Les modèles pré-assemblés en usine sont livrés avec les principaux composants déjà montés, ce qui facilite et accélère l'assemblage du collecteur de chauffage au sol. Une fois assemblé, il ne reste plus qu'à raccorder les tuyaux.

Instructions de montage du collecteur de chauffage au sol

Avant de commencer l'assemblage d'un peigne d'usine, vous devez comprendre de quels éléments il est constitué, c'est-à-dire vous familiariser avec l'appareil, les instructions et le schéma d'assemblage.

Voici les étapes à suivre pour assembler soi-même un modèle de l'appareil fabriqué en usine :

1. Nous déballons le kit, sortons et étalons toutes les pièces sur la table.

2. Nous déterminons la distance entre les fixations. Pour ce faire, nous plaçons la fixation contre le peigne et sélectionnons la distance optimale pour la structure donnée.

3. Nous réparons le contacteur de fin de course sur la barre d'alimentation.

4. On prend le robinet d'extrémité, on enroule du fil de fer autour de son filetage (c'est l'un des raccords qui doit être étanche) et on visse l'adaptateur.

5. Dévissez l'écrou de raccordement du robinet et insérez-le dans le côté droit du tuyau de retour. Ensuite, resserrez le robinet à l'aide de l'écrou de raccordement.

6. On prend le raccord de la pompe, on dévisse l'écrou union et on le visse dans le tuyau d'alimentation à gauche. Ensuite, on visse le raccord sur la structure d'alimentation.

7. On effectue les mêmes manipulations avec le deuxième raccord, sauf qu'on le visse à la barre de retour.

8. Nous installons un robinet trois-quarts sur la tête thermostatique. Pour ce faire, nous enroulons également de l'étoupe autour du filetage et vissons le robinet dans la barre du clapet anti-retour située à gauche.

9. Nous raccordons la pompe de circulation entre les bandes d'entrée et de sortie.

10. On dévisse la tête de vanne et on la remplace par une tête thermique. On insère ensuite le capteur dans le tuyau d'alimentation.

11. Nous serrayons tous les raccords avec une clé.
12. Nous raccordons les tuyaux de plancher au peigne fini à l'aide d'un Eurocone.

Les collecteurs sont disponibles en acier et avec des sections en plastique. Lors du montage d'une pièce en plastique, veillez à serrer les raccords avec précaution.

Comment fabriquer soi-même un collecteur pour un chauffage au sol ?

Assembler soi-même un collecteur de chauffage au sol hydraulique n'est pas difficile. Cependant, il est conseillé de se familiariser au préalable avec son fonctionnement et d'effectuer les calculs nécessaires.

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Calcul

Avant de commencer les calculs :

1. Déterminez le nombre de branches du système de plancher selon le schéma préparé.
2. Déterminez combien d'appareils de chauffage seront également raccordés à cet appareil.
3. Déterminer la méthode de réglage et le processus de contrôle dans le peigne.
4. Choisissez l'emplacement d'installation de l'appareil ; cela influe sur les caractéristiques de conception et l'emplacement des tuyaux.

Ensuite, vous pouvez procéder au calcul de tous les paramètres du système, tels que : la température du liquide de refroidissement, le débit d'eau dans tous les circuits et la détermination de l'emplacement des sections.

De plus, pour que l'appareil puisse remplir efficacement sa fonction et ne pas entraver le mouvement du liquide, la règle suivante doit être respectée : le collecteur de distribution doit avoir un diamètre dont la section transversale est égale ou supérieure à S des sections transversales de tous les tuyaux de la conduite principale.

Prenons un exemple : si 4 tubes de 20 mm de diamètre sont raccordés à un peigne, la section transversale du collecteur S = 4 (πd²/4) = 4 (3,14 x 20²/4) = 1256 mm². Autrement dit, le diamètre du tube doit être d’au moins 40 mm.

Sélection des matériaux

Pour assembler un collecteur d'admission fait maison, vous aurez besoin de :

1. Un peigne est un tube perforé permettant le raccordement à un circuit de chauffage au sol. Il est vendu prêt à l'emploi, mais peut également être fabriqué par soudure à partir de pièces métalliques ou en polypropylène.
2. Vannes de régulation - elles sont nécessaires pour chaque branchement d'étage et sont installées sur le peigne d'alimentation.
3. Évacuation d'air - il est nécessaire de purger l'air de la conduite.
4. Des supports sont nécessaires pour fixer l'appareil au mur.
5. Vanne de vidange - le liquide de refroidissement sera évacué par celle-ci.
6. Tés et connecteurs.

Vous pouvez fabriquer votre propre collecteur à partir de ces pièces standard. Outre le peigne, le système de distribution du chauffage au sol comprend une vanne à trois ou deux voies, une pompe et des vannes d'arrêt.

Assemblée

Fabriquer soi-même un collecteur n'est pas difficile. Si l'on utilise des composants en polypropylène, il faut les souder pour garantir une étanchéité parfaite.

Si les pièces sont en acier, des compétences en soudure seront nécessaires. De plus, le collecteur métallique doit être protégé contre la corrosion par l'application d'un apprêt ou d'une peinture.

Le processus de fabrication d'un peigne en polypropylène à la main :

1. Nous assemblons le dispositif d'alimentation par soudage à l'aide d'un tube en mousse de polyuréthane de 32 mm et de raccords en T de même diamètre. Le nombre de raccords en T dépend du nombre de boucles au sol. Nous mesurons d'abord la profondeur d'insertion du tube dans le raccord en T et la marquons. À l'aide d'un fer à souder pour polypropylène, nous soudons le tube au raccord en T.

2. Nous mesurons la distance entre le té et le tuyau, à l'endroit où celui-ci rejoint le té que nous avons mesuré précédemment. Nous coupons le tuyau le long du trait marqué et nettoyons les extrémités.

3. Nous soudons un raccord muni d'une prise à la sortie inférieure du té.

4. On répète les étapes précédentes avec le deuxième té. On soude la pièce obtenue à la première ébauche. Le nombre d'ébauches nécessaires dépend du nombre de circuits de chauffage au sol.

5. Nous soudons un raccord en T à une extrémité du peigne ainsi obtenu, sur lequel nous placerons un évent d'air à une extrémité et une vanne de vidange à bille à l'autre.
6. Nous vissons le robinet à bille et installons le purgeur d'air.

6. Nous réalisons le collecteur de retour selon le même principe. Cependant, au lieu de vannes à bille, nous installons des vannes de régulation sur les tuyaux.

7. Nous fixons les peignes préparés (avance et retour) sur le support de montage.

Il ne reste plus qu'à fixer cet appareil de chauffage au sol, à le raccorder à une source d'alimentation et à connecter la pompe de circulation, qui assurera le déplacement du fluide frigorigène.

Caractéristiques de fonctionnement des collecteurs artisanaux

Si le collecteur est correctement fabriqué et raccordé, son fonctionnement est simple, la régulation de la température, l'alimentation en eau et la distribution au sein des circuits étant automatiques. Toutefois, par mesure de précaution, des contrôles périodiques sont recommandés, comprenant notamment :

• vérification du bon fonctionnement de toutes les sections de l'unité de distribution ;
• vérifier l'étanchéité des raccords afin d'éliminer les fuites éventuelles ;
• Clarification des paramètres du fluide de refroidissement dans chaque boucle : le degré de chauffage maximal et le temps nécessaire pour atteindre ce degré.

Il est également important de vérifier si la température respecte les paramètres spécifiés. Pour ce faire, réglez une température précise et relevez régulièrement les indications du thermomètre.

Utiliser ou non un collecteur fait maison

Si vous souhaitez faire des économies et que vous n'avez besoin de raccorder que 3 ou 4 circuits au sol, il est judicieux de fabriquer vous-même un boîtier en polypropylène. L'important est de bien étanchéifier les soudures pour éviter les fuites.

Si vous avez un chauffage au sol avec de nombreuses barres, il est recommandé d'utiliser des raccords en laiton. Ils sont plus fiables, mais le peigne sera alors plus encombrant ; vous pourrez cependant réduire les coûts.

En résumé, un collecteur auto-assemblé, réalisé correctement, offrira d'excellentes performances et vous permettra de réaliser d'importantes économies lors de l'installation d'un système de chauffage. L'assemblage et le raccordement du collecteur doivent être effectués rigoureusement en suivant le schéma ; votre plancher chauffant à eau vous offrira alors de nombreuses années de service.