Les systèmes de chauffage autonomes sont très populaires dans la construction suburbaine. Leur création permet au propriétaire de la maison de se sentir indépendant des services publics, d'économiser considérablement sur les factures de chauffage. De plus, dans certains cas, la connexion au système principal d'alimentation en chaleur est tout simplement impossible. De manière générale, un système de chauffage individuel dans une maison individuelle avec un liquide de refroidissement se compose d'un appareil qui chauffe l'eau (il peut fonctionner avec différents types de combustible) et d'un système de circulation de liquide de refroidissement chaud.
La conception et la construction d'un système de circulation d'eau jouent un rôle important dans la création d'un système de chauffage autonome de haute qualité. Il se compose de plusieurs composants, et parmi eux le vase d'expansion pour le chauffage joue un rôle important, sinon décisif ! Pour le fonctionnement complet du système, le réservoir est simplement nécessaire, il rend le système plus complet et sans lui, le fonctionnement est en principe impossible ! C'est comme une voiture qui ne peut rouler que si tous ses composants et assemblages sont configurés et fonctionnent correctement !
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Les principales fonctions du vase d'expansion pour le chauffage ou pourquoi est-il nécessaire ?
Le vase d'expansion dans les systèmes de chauffage individuels a un rôle important dans la réception de la partie excédentaire de l'eau caloporteuse. Lorsqu'elle est chauffée, l'eau peut changer de volume et, dans les systèmes de chauffage, la température du liquide de refroidissement n'est pas une valeur constante. Ainsi, lors de la création d'un système de circulation d'eau chaude hermétique complètement fermé, il existe un risque important de rupture des éléments de raccordement en raison de l'augmentation de la pression. L'eau est une substance pratiquement incompressible et même la connexion la plus fiable en plastique brasé, ainsi que tout métal, ne peut résister à sa pression.
Considérez le fonctionnement d'un vase d'expansion dans un système de chauffage individuel, quels sont les types de vases d'expansion, comment choisir correctement cet équipement et quelles subtilités doivent être prises en compte lors de son installation dans une maison privée.
Principes de fonctionnement du vase d'expansion
Prenons un exemple physique simple. Supposons que la température de l'eau caloporteuse liquide dans notre système de chauffage n'ait augmenté que de 10 degrés. Cela peut être dû au fonctionnement plus intensif de l'appareil de chauffage, causé par une température extérieure plus basse. Après une telle élévation de température, le volume d'eau circulant dans un système fermé augmentera de 0,3 %.
Il semblerait - pas une très grande valeur. Cependant, l'eau (ou l'antigel utilisé comme liquide de refroidissement) est incompressible, c'est-à-dire qu'une forte surpression s'accumule progressivement dans le système. Pour éviter qu'une telle pression ne détruise les éléments de connexion du système de chauffage, il faut laisser de l'espace à l'eau pour se dilater.Cet espace sera le vase d'expansion. Avec un liquide de refroidissement froid, il n'est pas complètement rempli, mais lorsqu'il est chauffé, le niveau d'eau augmente, ce qui maintient la pression dans le système de circulation d'eau à un niveau normal.
Dispositif de vase d'expansion
Dans un système de chauffage individuel avec un caloporteur liquide installé et prêt à fonctionner, le vase d'expansion ressemble à celui illustré sur la figure (Fig. 2). Dans certaines publications, cet appareil est appelé "expansomat" - du terme anglais "expansion" - expansion).
Il existe les principaux types de vases d'expansion suivants pour les systèmes de chauffage :
- Réservoir de type fermé.
- Réservoir de type ouvert.
Vase d'expansion type ouvert
Dans les systèmes de chauffage plus anciens, un vase d'expansion de type ouvert était souvent utilisé. Jusqu'à présent, de tels dispositifs sont montés dans des systèmes dans lesquels il n'y a pas de pompes de circulation assurant la circulation du liquide de refroidissement.
Cependant, le réservoir d'un tel système a ses inconvénients:
- Tout d'abord, dans un tel système, il est nécessaire de surveiller en permanence le niveau du liquide de refroidissement.
- L'eau d'un tel système peut s'évaporer.
- Les réservoirs de type ouvert rouillent rapidement au contact de l'eau.
- La conception du système avec un réservoir de type ouvert implique son installation exclusivement au point supérieur, ce qui n'est pas toujours possible et est simplement laborieux.
Vase d'expansion type fermé
Dans les systèmes dans lesquels le liquide de refroidissement circule dans les circuits via des pompes en fonctionnement, seuls des vases d'expansion de type fermé sont installés.
Il s'agit d'un appareil plus complexe, dans lequel se trouve une membrane spéciale située dans un récipient hermétiquement fermé pour le liquide de refroidissement.
Les membranes de ces réservoirs sont divisées en diaphragme et ballon. Dans tous les cas, la membrane divise le récipient en deux parties. Le premier contient un gaz inerte pompé sous pression (pour éviter la corrosion) ou de l'air ordinaire, et le second, lorsque la pression dans le système de chauffage augmente, un excès de liquide de refroidissement pénètre.
Dès que la température du liquide de refroidissement dans un tel système augmente, sa partie excédentaire se précipite dans le vase d'expansion. La membrane change de configuration (comme un ballon) et le volume d'air ou de gaz dans une autre partie du vase d'expansion diminue. Les gaz, comme vous le savez, sont assez facilement compressés, mais ont aussi tendance à se dilater.
Lorsque le liquide de refroidissement refroidit, les gaz en expansion poussent la membrane et repoussent l'excès de liquide de refroidissement dans le système de chauffage.
Types de vases d'expansion fermés
Avec le même dispositif de base, les vases d'expansion de type fermé peuvent être divisés en plusieurs types supplémentaires:
- Un réservoir avec une membrane remplaçable, également appelée à bride.
- Réservoir avec membrane non remplaçable.
Le coût des réservoirs du deuxième type est inférieur et ils sont plus populaires auprès des consommateurs. Cependant, les réservoirs à membrane remplaçables peuvent résister à de fortes chutes de pression dans le système, ce qui augmente considérablement leur efficacité. De plus, ils sont plus faciles à entretenir et la membrane peut être remplacée si elle est endommagée.
Le vase d'expansion à brides peut être réalisé en deux versions : verticale et horizontale. Une caractéristique distinctive des vases d'expansion de ce type est l'absence de contact entre le liquide de refroidissement et la surface du réservoir. Expansion liquide est situé à l'intérieur d'une sorte de cocon à membrane, il n'y a donc aucune raison de corrosion à la surface du réservoir.Il est assez facile de changer une telle membrane: la bride est simplement dévissée et des travaux de réparation sont effectués.
Dans les vases d'expansion à membrane, le plus grand risque d'endommagement de l'élément membranaire se produit au moment du démarrage du système, lorsque la pression dans celui-ci augmente brusquement.
Lorsque de grands volumes de liquide de refroidissement se trouvent dans le système, le niveau de pression normal est produit au moyen d'un manomètre. Un tel dispositif est relié à une soupape de sécurité dont la valeur seuil dans une maison privée est fixée à 3-4 bar.
Comment choisir et installer un vase d'expansion
Tout d'abord, le vase d'expansion sélectionné en termes de dimensions géométriques doit correspondre au volume de liquide de refroidissement dans le système. Portez une attention particulière à cela lors du choix. L'achat d'un réservoir trop petit peut réduire toute son efficacité à zéro.
Portez une attention particulière aux caractéristiques du dispositif à membrane. Il doit conserver ses propriétés de fonctionnement sur toute la plage de température prévue dans le système de chauffage. Aussi, la membrane doit résister à d'éventuelles surpressions, pour lesquelles elle doit avoir une certaine marge de souplesse.
Il est nécessaire d'installer un vase d'expansion dans le système de chauffage d'une maison privée selon le projet préparé, si vous n'êtes pas vous-même en mesure de préparer un tel projet, assurez-vous de faire appel à des professionnels!
N'oubliez pas que les réservoirs ouverts pour l'expansion du liquide de refroidissement ne peuvent être installés que dans la partie supérieure du système de chauffage. Habituellement, ils ont une connexion filetée située au bas de l'appareil.
Dans le même temps, un vase d'expansion de type fermé peut être installé n'importe où dans le système de chauffage. Il est souhaitable que le lieu de son installation soit directement après la pompe de circulation dans le sens du liquide de refroidissement.
Veuillez noter qu'un vase d'expansion de tout type, lorsqu'il est rempli d'eau, augmente considérablement sa masse, ce qui impose des exigences supplémentaires sur la résistance de son système de fixation. Prévoyez un accès libre au réservoir de chauffage, en particulier aux appareils à membrane remplaçable.
Lors de l'installation d'un vase d'expansion, il est obligatoire d'installer un manomètre et une soupape de sécurité dans le système de chauffage, qui serviront de «dernière ligne de défense» en cas d'expansion excessive imprévue du liquide de refroidissement.
Si vous sélectionnez soigneusement et montez tout correctement, vous pouvez être sûr d'un fonctionnement long et ininterrompu des circuits de chauffage.
Vidéo de formation sur le fonctionnement d'un vase d'expansion pour le chauffage dans une maison privée