Présentation
INTRODUCTION
Dans la continuité à l’introduction au chauffage dans l’habitat (TBA2600) , cet article traite des installations comportant un générateur produisant de l’énergie calorifique. Dans cette configuration, la chaleur est transmise aux diverses pièces de l’appartement, ou de l’immeuble, par des fluides circulant dans des canalisations.
Pour ce mode de transmission de la chaleur, les fluides sont de deux types : eau chaude sous basse pression ou vapeur sous basse pression. Dans le premier cas, cette eau est élevée à une température de 90 °C, sous une pression n’excédant pas 0,5 bar. Elle est conduite jusqu’aux corps de chauffe, à qui elle cède sa chaleur. La circulation peut également être assurée par thermosiphon, l’eau transite alors par un vase d’expansion. Une autre solution consiste à augmenter le débit du liquide à l’aide d’une pompe, appelée circulateur. Lorsque le fluide est de la vapeur d’eau, l’eau est vaporisée, elle se condense dans le corps de chauffe et libère ainsi sa chaleur.
L’article s’attache à présenter, pour chacune de ces deux solutions, le principe et les différents modes de distribution, ainsi que les caractéristiques de l’écoulement. Les calculs des diamètres des canalisations, de la puissance de la chaudière et de la température atteinte sont détaillés, ainsi que les avantages et les inconvénients spécifiques à ces fluides.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de sept. 2023 par André BERGNER
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Chauffage utilisant la vapeur sous basse pression pour transmettre la chaleur| Plan de la page |
I - Principe
Composition du chauffage central
Une installation de chauffage central comprend essentiellement :
- une chaudière ou un groupe de chaudières centralisées qui produisent de la chaleur dans chaque pièce du local ;
- un ou plusieurs radiateurs dont l’émission compense les déperditions du bâtiment ;
- un réseau de canalisations reliant la chaudière aux radiateurs, à l’intérieur duquel circule le fluide caloporteur.
Il s’agit ici des installations utilisant comme fluide porteur l’eau chaude basse pression. Elles ont pour caractéristique d’être ouvertes à l’atmosphère. La pression du fluide ne dépasse donc en aucun point celle due à la hauteur de l’installation.
Cela signifie que la température de l’eau est partout inférieure à la température de vaporisation sous la pression régnante. Le plus souvent, on se limite à une température maximale de 90 à 95 °C.
La circulation
La circulation peut être résumée de la façon suivante :
- le fluide traverse la chaudière où sa température s’élève ;
- il est transporté vers les radiateurs par le réseau des canalisations de départ ;
- il traverse les radiateurs dans lesquels il se refroidit, en cédant sa chaleur au milieu ambiant, à raison de 4,18 joules (1 calorie) par gramme et par degré de perte de température ;
- il est ramené à la chaudière par le réseau des canalisations de retour, et le cycle recommence. Le réseau est mis en communication avec l’atmosphère par l’intermédiaire d’un tube de sécurité et d’un vase d’expansion.
Le mouvement de circulation est produit par une force motrice qui peut avoir deux origines différentes :
- la différence de pression entre les canalisations de départ et celles de retour due à l’écart des densités entre l’eau chaude et l’eau refroidie. Les installations qui utilisent cette propriété sont dites fonctionner par circulation naturelle ou par thermosiphon ;
- une différence de pression créée sur le parcours par une pompe électrique appelée circulateur. Les installations qui...
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