Les systèmes de chauffage des bâtiments offrent des options de contrôle supplémentaires. Malgré les coûts additionnels liés à l'achat et à l'installation d'une pompe de circulation, l'investissement est rapidement amorti, permettant ainsi d'optimiser les performances du chauffage.
Avant de choisir une pompe de circulation, il est fortement conseillé de calculer les principaux paramètres pour les raisons suivantes :
- Une puissance insuffisante de l'appareil rendra le système de chauffage inefficace et la vie dans la maison sera inconfortable ;
- Un excès d'énergie entraînera des dépenses excessives en chauffage domestique.
Ainsi, le choix de cet appareil spécialisé détermine en grande partie le succès du système de chauffage dans un bâtiment résidentiel.
Quels types existe-t-il ?
Dans les systèmes modernes, la pompe à chaleur est l'un des facteurs déterminants qui assurent une circulation uniforme du fluide frigorigène et, par conséquent, un chauffage homogène de tous les éléments générateurs de chaleur.
Ces unités sont dotées d'un ensemble d'avantages, définis comme suit :
- Ils contribuent à maintenir une température constante du liquide de refroidissement.
- Faible consommation d'énergie.
- Haute fiabilité de fonctionnement.
- Facilité d'utilisation.
Leur principale fonction est d'égaliser la résistance du système de tuyauterie au flux du fluide caloporteur.
Il existe deux principaux types de pompes de circulation :
- avec rotor sec ;
- avec rotor humide.
Dans un groupe à rotor sec, la chambre de travail est séparée du moteur électrique par une cloison étanche. Ces groupes offrent généralement une puissance et des performances supérieures, mais leur fonctionnement est bruyant, ce qui limite leur utilisation aux pièces ou bâtiments isolés.
Les pompes à rotor noyé fonctionnent dans un fluide caloporteur, ce qui prolonge leur durée de vie. De ce fait, elles sont également silencieuses, ce qui les rend idéales pour une utilisation dans des bâtiments équipés de systèmes de refroidissement.
Un inconvénient majeur de ces unités est leur faible efficacité, ce qui limite leur utilisation dans les grands systèmes de chauffage, mais dans les petites maisons privées, elles sont très largement utilisées en raison du faible niveau sonore et de la durabilité mentionnés précédemment.
Il est important de noter que les critères de sélection ne se limitent pas aux avantages et aux inconvénients. Choisir une pompe de circulation de chauffage implique nécessairement d'évaluer ses performances selon plusieurs critères.
calculs relatifs aux équipements de pompage
Avant de commencer le calcul, clarifions le rôle fonctionnel des unités de circulation utilisées dans les systèmes de chauffage :
- pompage du fluide frigorigène à travers un réseau de canalisations, dont le volume total dépend de la taille de la pièce à chauffer ;
- surmonter la résistance à l'écoulement du liquide de refroidissement à l'intérieur du système, résistance fournie par les tuyaux et les raccords.
Calcul de performance
L'un des paramètres de contrôle est la performance de l'équipement de pompage, qui est calculée à partir du rapport :
– la quantité d’énergie thermique consommée dans une pièce spécifique ;
— la valeur des performances du dispositif de pompage ;
– capacité thermique massique, si l'eau est utilisée comme fluide de refroidissement ; pour les autres types (huile de transformateur, antigel, etc.), les données correspondantes sont utilisées ;
— la différence de température entre les branches directe et de retour du système de chauffage, qui peut être :
- 20OC – avec un système de chauffage normal pour les zones résidentielles ;
- 10OC – niveau de température dans les zones non résidentielles avec chauffage à basse température ;
- 5OC – température du fluide frigorigène dans le système de chauffage au sol.
L'indicateur de performance est une spécification figurant dans la documentation technique et s'exprime en mètres cubes par heure. Pour obtenir le résultat du calcul au format standard, il faut le diviser par la densité relative de l'eau.
Prenons un exemple de calcul : la surface de la pièce à chauffer est de 200 m², son chauffage nécessitera donc une consommation d’énergie de 20 000 watts. La pièce est équipée d’un système de chauffage standard avec un différentiel de température de 20 °C.OC. En utilisant ces valeurs numériques dans la formule donnée, on obtient :
20000/(1,16 x 20) = 862 kg/heure,
Le recalcul en valeurs familières donne le résultat
862 / 971,8 = 0,887 m3/heure.
Pour chauffer la pièce spécifiée, une pompe d'une capacité d'au moins 0,9 m sera nécessaire.3/heure. Ce chiffre devrait figurer dans le passeport.
Pour calculer cette caractéristique, vous pouvez également utiliser la formule suivante :
G = 3,6Q/(cx dT) kg/heure, où
c – capacité thermique massique du fluide caloporteur utilisé pour le chauffage.
Le moyen le plus simple de choisir une pompe est de connaître déjà la capacité de la chaudière. Dans ce cas, vous pouvez utiliser la formule suivante :
Q = N x dT, où
Q – productivité unitaire ;
N – puissance de la chaudière ;
dT – différence de température entre la sortie de la chaudière et la conduite de retour.
La photo ci-dessus illustre le raccordement correct de l'unité de chauffage à l'aide d'un bypass. Ce dispositif permet une circulation de fluide en cas de réparation ou de remplacement de la pompe, sans interruption du système de chauffage. Voir Comment installer soi-même un système de chauffage dans une maison convenable.
Important ! Le rotor doit être positionné horizontalement ! Le sens du flux est indiqué par une flèche sur le carter.
Calcul de la pression de service dans le circuit
Lors du choix d'un circulateur pour un système de chauffage, les calculs doivent également tenir compte de la pression à l'intérieur de la canalisation. Pour cela, on peut utiliser le rapport suivant :
P = (R x L + Z) / pxq, où :
- P – valeur de pression ;
- R – résistance à l’écoulement pour les sections droites de pipeline ;
- L – longueur totale
- Z – la valeur de la résistance à l’écoulement causée par les raccords, robinets et autres vannes utilisés dans le système ;
- p – la valeur de la densité du fluide de refroidissement à la température de fonctionnement ;
- q représente la valeur de l'accélération due à la gravité.
S'il n'y a pas suffisamment de données pour effectuer le calcul à l'aide de la formule donnée, vous pouvez utiliser un ratio simplifié :
P = R x L x ZF, où
R est la valeur de la résistance à l'écoulement dans une section droite de tuyau, qui est d'environ 100 à 150 pascals par mètre ; exprimée sous une forme pratique pour le calcul, elle sera de 0,01 à 0,015 mètre par mètre de section de tuyau ;
L – la longueur totale de la canalisation ; dans un système de chauffage à deux tuyaux, les circuits direct et de retour sont pris en compte ;
ZF est un facteur de grossissement qui dépend des facteurs suivants :
- pour un système avec des vannes à bille, pour lequel une diminution du jeu de la canalisation n'est pas typique, et avec des raccords correctement sélectionnés, il est considéré comme égal à 1,3 ;
- Lors de l'utilisation de dispositifs d'étranglement ou thermostatiques, sa valeur sera de 1,7.
Lors du choix d'une pompe de circulation pour un système de chauffage, le calcul de ses caractéristiques est une procédure nécessaire.
Important ! La valeur calculée de chaque indicateur doit être augmentée de 15 à 20 % afin d’éviter un fonctionnement à pleine puissance de l’appareil. Cela le protégera contre les surcharges et les pannes prématurées.
L'expérience acquise avec les circulateurs permet de les sélectionner sans avoir à calculer les paramètres requis. Les paramètres recommandés sont indiqués dans le tableau.
Tableau pour la sélection empirique des pompes
Tableau 1.
| Surface chauffée (m²)2) | Productivité (m3/heure) | Timbres |
| 80 – 240 | De 0,5 à 2,5 | 25 – 40 |
| 100 – 265 | Même | 32 – 40 |
| 140 – 270 | De 0,5 à 2,7 | 25 – 60 |
| 165 – 310 | Même | 32 – 60 |
Remarque : dans la troisième colonne, le premier nombre correspond au diamètre des tuyaux, le second à la hauteur de levage.
Grâce aux informations fournies, vous pourrez facilement sélectionner l'appareil adapté à un fonctionnement stable et durable.
Principaux constructeurs
Les circulateurs pour systèmes de chauffage sont produits par de nombreux fabricants européens, offrant une qualité assez élevée et une large gamme de modèles.
Société WiloLes pompes de fabrication allemande de cette entreprise occupent une place de choix sur le marché spécialisé. Elles se distinguent par leur haute qualité et leur fiabilité. Presque tous les modèles de ce fabricant sont équipés de commandes automatiques et manuelles. Il est possible de régler non seulement la vitesse du rotor, mais aussi les fonctions de décharge, notamment la pression du système.
Société DABCe fabricant italien, fort de plus de 40 ans d'expérience dans la fourniture de pompes centrifuges, se distingue sur le marché russe par sa compétitivité face aux autres fournisseurs. Les produits DAB se caractérisent notamment par l'utilisation d'écrans de commande, très pratiques pour interagir avec l'appareil et surveiller son fonctionnement.
Fabricant : GrundfosCette entreprise danoise opère sous ce nom depuis plus de 70 ans et fournit des équipements de pompage pour diverses applications. Il convient de souligner que ce fabricant est une référence dans son secteur, grâce à une longue expérience et une solide réputation. Sa productivité et son innovation sont impressionnantes, avec jusqu'à une centaine de nouveaux modèles lancés chaque année.
Les équipements de chauffage de ce fabricant sont commercialisés sous la marque UPS et leur gamme de produits est conçue pour un usage domestique et industriel. Leur principal atout réside dans leur capacité à fonctionner sur une très large plage de températures : de -25 °C à -40 °F.O jusqu'à +110OAVEC.
La gamme de produits UPS peut fonctionner selon 3 modes de performance.
Société DzhileksFabricant national de circulateurs, qui rivalise avec succès sur le marché avec les entreprises européennes.
Ces unités sont faciles à utiliser et permettent la circulation active de fluides caloporteurs de densités variables dans les réseaux de chauffage, offrant ainsi un large choix de fluides, y compris l'huile de transformateur. Elles fonctionnent selon trois modes de puissance, avec un réglage continu. Leur prix est compétitif par rapport à celui de leurs concurrents.
Conclusion
Le choix et le calcul d'une pompe de circulation pour un système de chauffage permettront au consommateur de faire un achat optimal en fonction des conditions réelles d'une pièce spécifique.
Les options d'évaluation préliminaire du matériel proposées ici vous permettent de faire ce choix en toute confiance. Bonne chance !
