Pompe de chauffage au sol : laquelle choisir, comment calculer ses performances et comment l’installer soi-même

Un système de chauffage au sol hydraulique est une structure complexe composée de nombreux éléments. Parmi ces éléments figure la pompe de circulation, qui détermine l'efficacité du fonctionnement du plancher.

Aujourd'hui, nous allons vous présenter les différents types de pompes et leurs caractéristiques. Vous apprendrez à choisir et à calculer le débit d'une pompe de circulation pour chauffage au sol, ainsi qu'à installer un système de chauffage utilisant ce type de pompe.

But

La fonction principale de la pompe de circulation est de garantir une pression optimale dans la canalisation afin d'assurer une circulation continue du fluide caloporteur. Ceci minimise les interruptions de fonctionnement du système de chauffage au sol dues aux poches d'air dans les tuyaux.

Refuser d'utiliser un appareil dans un souci d'économie lors de l'installation d'un chauffage au sol à eau (dans n'importe quelle pièce - cuisine, salle de bains) affectera son efficacité.

Types de pompes

Une pompe de circulation est un équipement auxiliaire qui assure la mise en mouvement et la distribution d'un fluide dans des canalisations. Un modèle typique se compose d'un corps muni de raccords pour les tuyaux et d'ailettes qui font circuler le fluide de refroidissement.

Le choix est vaste, mais il n'existe que quelques types..

Avec un rotor à bain d'huile

Dans ce mécanisme, le rotor entre en contact avec l'eau. L'arbre rotatif aspire le liquide et, sous pression, se met en mouvement. Dans cette pompe, l'eau sert de lubrifiant.

Cet équipement, à faible consommation énergétique, est utilisé dans les systèmes de chauffage hydroniques installés sur des surfaces allant jusqu'à 400 m². Ces pompes sont fiables, silencieuses et économes en énergie, consommant peu d'électricité.

Avec « sec »

Dans les modèles « secs », le rotor n'est pas en contact avec le liquide de refroidissement ; il est logé dans un boîtier étanche. Des joints toriques en caoutchouc assurent l'isolation. Ce mécanisme est insensible à la dureté de l'eau. Ce type de moteur offre une puissance supérieure aux modèles « humides ».

Le principal inconvénient est le bruit. De plus, l'équipement nécessite un entretien constant, notamment le nettoyage et la lubrification.

Industriel

Les pompes industrielles sont de conception double, ce qui les rend pratiques à utiliser pendant les périodes de gel intense.

Si nécessaire, la seconde unité est activée, ce qui accroît l'efficacité et la circulation du fluide frigorigène dans les tuyaux du chauffage au sol. De plus, en cas de panne d'une unité, la seconde peut prendre le relais.

Classification de la vitesse

Les équipements de pompage sont également classés selon leur vitesse et peuvent être :

• à vitesse unique - possède un seul réglage de température ;
• Multi-vitesses - plusieurs modes de vitesse, utilisés dans les systèmes de chauffage avec différents indicateurs de température.

Lors de l'installation d'un plancher chauffant, une pompe à trois vitesses est recommandée.

performances de la pompe de chauffage au sol

Dans les planchers chauffants, Les mêmes réglages sont installés sur l'unité de mixage.comme dans les systèmes de batteries. Ils présentent des caractéristiques et des indicateurs de performance différents.

Marquage

Tous les appareils ménagers sont marqués de chiffres, par exemple 25/40-130. Le premier chiffre (25) est le diamètre du filetage de l'entrée ou de la sortie, indiqué en millimètres.

Les deux derniers chiffres (40) représentent la hauteur de levage créée par l'appareil — 4 mètres. Les derniers chiffres (130) représentent la taille de l'appareil d'un bord à l'autre.

Matière corporelle

Si la pompe pour chauffage au sol est sélectionnée et installée correctement, alors n'importe quel modèle peut être installé.

Toutefois, si le niveau de perméabilité à l'oxygène est mal calculé ou totalement ignoré, un modèle en fonte est inadapté en raison de la présence d'un agent oxydant. Dans ce cas, il convient d'utiliser des dispositifs en acier inoxydable ou en polymère.

Pression, puissance et débit - calcul des indicateurs

Ces moteurs ont une faible puissance et une faible pression, le débit d'eau n'est pas élevé non plus, leur consommation d'énergie n'est donc pas significative (40 - 150 W).

Le calcul de ces indicateurs est simple, prenons un exemple :

1. Performances – pour un plancher chauffant à eau chaude dans un bâtiment à isolation moyenne et d’une surface de :
2. 80 — 120 m2 — 1,5 m3;
3. jusqu'à 160 m2 — 2 ;
4. jusqu'à 200 mètres - 2,5 ;
5. jusqu'à 240 - 3 ;
6. jusqu'à 280 - 4.

Autrement dit, pour chauffer une maison de 100 m², une pompe d'une capacité de 1,5 m³ par heure convient.

Le calcul des performances de la pompe pour le chauffage au sol utilisant l'eau comme fluide caloporteur est le suivant :

Q = 0,86 * Pн / (t пр.т — t обр.т), où :

• Pн — puissance en kW ;
• toop.t — indicateur de la température des eaux usées ;
• tpr.t — degré de chauffage du liquide à l'entrée.

Lors de la construction d'un système à plusieurs boucles, le volume de liquide de refroidissement traversant chaque circuit est d'abord calculé, tous les résultats sont additionnés et les performances de l'ensemble du dispositif sont obtenues.

• La pression est nécessaire pour que le fluide de refroidissement surmonte la résistance hydraulique. Elle dépend de la longueur de la canalisation et du matériau qui la compose.

La pression est calculée en fonction de la puissance du moteur et du nombre de branches. Pour une surface de 100 m² avec une pompe capable de pomper 1,5 m³/h et sept boucles installées, la pression sera de 0,2 m³/h.

Vous pouvez calculer la pression à l'aide de la formule :

H= (П*L + ΣК) /(1000),

• H — pression ;
• P — résistance hydraulique,
• Pa/m ; L est la taille de la branche la plus longue ;
• K — réserve de marche.

Choisir une pompe pour chauffage au sol

Comment choisir une pompe de circulation pour un chauffage au sol ? Il est important de tenir compte des spécifications du système, de la taille de la pièce et des déperditions de chaleur potentielles. Les modèles 25/40 et 25/60 sont recommandés.

Évitez d'installer un moteur à grande réserve de puissance ; c'est inutile et cela ne fera qu'augmenter les coûts énergétiques. Si la surface à couvrir est importante, il est préférable d'utiliser plusieurs unités plus petites.

Pour les pièces jusqu'à 100 m² (avec 7 circuits), un modèle 25/40 est recommandé. Il fournit un débit d'eau de 1,7 m³, une pression de 2 mètres et consomme 50 watts par heure. Pour les pièces de plus de 120 m², un modèle 25/60 est recommandé. Il consomme 80 watts, avec un débit de 2,8 m³ et une pression supérieure à 3 mètres.

Si l'appartement est mal isolé et qu'il y a d'importantes déperditions de chaleur, il convient de choisir une pompe de capacité accrue.

Les unités hydrauliques sont le plus souvent utilisées pour les planchers chauffants. Pour des surfaces allant jusqu'à 400 m², elles sont fiables, offrent des performances adéquates et sont silencieuses. Lors de l'installation de planchers chauffants dans un immeuble de plusieurs étages, les unités sèches sont recommandées, car elles sont plus puissantes et permettent la recirculation de l'eau dans des canalisations de grand diamètre.

Il ne suffit pas de calculer les paramètres d'une pompe de circulation d'eau pour plancher chauffant ; il est également nécessaire de choisir son type et son matériau. Si l'on utilise de l'antigel, il faut éviter une pompe en fonte, car ce matériau est fortement oxydant. En revanche, une pompe en acier inoxydable ou en polymère convient parfaitement.

De plus, il est recommandé d'acheter des produits auprès d'entreprises réputées. Il est préférable de choisir des fabricants européens de confiance, tels que le danois Grundfos ou l'allemand Wilo. Il existe également des entreprises qui produisent des pompes économiques, comme DAB (Pologne) et Sprut (Chine).

Il n'est pas nécessaire de lésiner sur la qualité lors de l'achat ; la chaleur et le confort de votre maison dépendent directement de cet élément.

Installation d'une pompe sur un plancher chauffant

Avant de commencer l'installation d'une pompe de circulation sur un plancher chauffant, vous devez choisir son emplacement et son schéma d'installation.

Comment installer une pompe

Quel que soit l'emplacement d'installation de la pompe, le rotor doit être horizontal. Bien qu'une installation verticale soit possible, elle entraînera une perte de puissance pouvant atteindre 30 %.

Si l'équipement est bruyant, il est permis de l'installer sous le plancher.

Schémas d'installation

Lors de l'installation d'un plancher chauffant à eau chaude, il est possible de procéder comme suit :

• sur le tuyau d'alimentation, derrière le collecteur de mélange ;

• sur le tuyau de retour, devant la chaudière.

Les experts placent souvent le dispositif sur la conduite d'alimentation, ce qui contribue à empêcher l'air de pénétrer dans le système.

Il existe également un modèle à deux pompes. Si la maison comporte deux étages, une pompe est installée à chaque étage, ce qui simplifie le réglage du système de chauffage.

processus d'installation de la pompe

Une fois la zone d'installation de la pompe déterminée, vous pouvez commencer son installation :

• Il faut d'abord installer une conduite de dérivation à l'emplacement prévu pour l'appareil. Pour ce faire, la conduite principale est coupée.
• Il convient de réaliser un filetage aux extrémités du tuyau où seront installées les vannes à bille.

• Un dispositif est installé, devant lequel un filtre est placé.

Ensuite, la vanne d'alimentation en liquide de refroidissement et la vanne de purge d'air sont ouvertes.

Ensuite, un essai du système est réalisé. Le système doit être initialement mis en marche à basse vitesse.

Dysfonctionnements et comment les réparer

Des problèmes peuvent survenir lors du fonctionnement d'une pompe de circulation. L'un d'eux est le dépôt de sel sur la turbine lorsque l'eau est utilisée comme fluide de refroidissement. Ce phénomène est particulièrement marqué lorsque la température de l'eau dépasse 55 degrés Celsius. C'est pourquoi la plupart des modèles sont équipés d'un thermostat qui arrête la pompe afin de permettre à l'eau de refroidir à la température souhaitée.

Malgré cela, du sel finira par s'accumuler. Lorsque le système est en fonctionnement, cela n'affecte pas significativement la pompe. Cependant, lorsque le chauffage au sol est remis en marche après une longue période d'inactivité, la pompe peut tomber en panne car le sel obstrue le rotor. Ce problème se résout facilement en faisant tourner manuellement la turbine.

Un autre problème potentiel est la formation de poches d'air. Ces poches d'air dans une canalisation ou une unité sont dues à une installation ou un fonctionnement incorrect de l'équipement. Il existe plusieurs façons de les éviter :

1. Éliminer les poches d'air dans les canalisations principales - cette opération s'effectue avant la mise en marche du chauffage ;
2. En installant des séparateurs ou des vannes d'air ;
3. Lors des opérations de maintenance périodique des équipements, cela est particulièrement important lorsque des zones non chauffées apparaissent.

Pour éviter les poches d'air, il ne faut pas effectuer de changements brusques de température et de pression dans le système.

Exploitation et maintenance

Pour prolonger la durée de vie des équipements de pompage du chauffage au sol, il est nécessaire de suivre un certain nombre de règles lors de l'installation, du fonctionnement et de l'entretien :

1. Évitez de trop serrer les raccords, car les modèles modernes sont fabriqués avec des alliages peu résistants. Pour garantir une étanchéité optimale, il est déconseillé d'utiliser du fil de fer ; privilégiez plutôt les rubans modernes, capables de supporter une forte pression sans nécessiter un serrage excessif.
2. Installez l'appareil dans un endroit accessible afin de pouvoir le remplacer facilement en cas de panne. Un entretien préventif régulier est également nécessaire, notamment la vérification du joint. Si l'eau contient une grande quantité d'impuretés, celles-ci durcissent et endommagent l'appareil. Ces dépôts doivent être éliminés et un filtre doit être installé pour limiter leur formation.
3. Purgez l'air du système avant de le mettre en marche, puis préventivement une fois par mois en ouvrant la vanne prévue à cet effet. L'air présent dans la conduite entrave la circulation de l'eau et provoque la formation de zones froides. Ceci entraîne un déclenchement intempestif de la pompe, augmentant ainsi sa fréquence de démarrage et réduisant sa durée de vie.
4. Lubrifiez le mécanisme une fois par an, en particulier les dispositifs de type « sec ».

Il est déconseillé de modifier brusquement la pression ou la température du système. En cas de gel ou après l'été, la température doit être augmentée progressivement.

En conclusion, il est clair que les systèmes de chauffage au sol ne fonctionnent pas correctement sans système de circulation. Le choix de la pompe adaptée à votre système de chauffage au sol vous appartient entièrement. Toutefois, si vous n'êtes pas certain de pouvoir l'installer vous-même, il est préférable de faire appel à un professionnel.