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Le chauffage indirect

Le système de chauffage indirect le plus utilisé dans les bâtiments à usage d’habitation est le chauffage central à eau chaude composé, d’une part :

-  d’un générateur de chaleur souvent appelé "chaudiére"

permettant la production de fluide chaud, souvent de l’eau chaude dans des températures comprises entre 20 et 95°C ; mais cela peut-être aussi de la vapeur basse pression ou de la vapeur saturée ou sèche ou encore du fluide thermique (huile), en général réservé à des applications industrielles spécifiques.

et d’autre part, à l’opposé :

-  des émetteurs de chaleur

radiateurs, ventilo-convecteurs, plinthes chauffantes, aérothermes ou centrales d’air permettant le chauffage des différents locaux.

Schéma de principe d’un système de chauffage indirect

Entre les deux existe tout un réseau plus ou moins complexe de tuyauteries et de matériel divers.

La liste de ces composants est assez facile à faire :

-  Tuyauteries :

-  Accessoires :

principe d’un système de chauffage à thermosiphon

L’une des techniques utilisant encore le vase d’expansion ouvert est le chauffage par "thermosiphon", c’est à dire utilisant la circulation naturelle de l’eau des installations, par le jeu de la différence de densité de l’eau plus chaude du circuit de départ. Ces installations, assez peu répandues de nos jours, ne nécessitaient pas de pompe de circulation. Pour fonctionner correctement, elles doivent répondre à certains critères, comme la section importante des tuyauteries, des pentes à respecter impérativement sous peine de ne jamais chauffer. Cette technique était très utilisée avec les chaudières à charbon possédant un régime de fonctionnement continu. Depuis, cette technique n’est quasiment plus utilisée, sauf dans certains cas de chauffage au bois.

Les avantages de cette technique sont les suivants :

-  gros volume d’eau possédant beaucoup d’inertie intéressante pour le chauffage basse température.

-  installation fonctionnant naturellement, particulièrement intéressante sur les installations de chauffage fonctionnant à partir de cuisinières à bois. En cas de panne de courant, aucun risque de surchauffe grâce au gros volume d’eau de l’installation. Il existe des régions où les coupures de courant sont assez fréquentes et où ce système est le bienvenu. Le volume d'eau important garantit également un étalement des surchauffes plus facile à gérer, compte tenu de l'inertie.

Quant aux inconvénients :

-  grosse section de tuyauteries avec respect des pentes impératif assez peu compatible avec les standards esthétiques de notre époque.

-  difficulté d’installation.

-  prix plus élevé.

-  compétences de plus en plus rares autant pour la conception que pour l’installation.

-  températures du circuit de retour souvent trop basses pour des chaudières modernes avec risque de point de rosée et condensats acides

Raccords de liaison

vissés ou soudés permettant de relier soit les tuyaux entre eux, soit de les relier aux différents accessoires de l’installation

Colliers et accessoires de fixation

permettant de supporter ou de fixer la tuyauterie ou ses accessoires aux différentes parties de la construction.

Vannes de coupure

équipements permettant d’isoler tout ou partie du circuit. Leur nombre peut varier fortement en fonction de la puissance de l’installation, de sa complexité ou quelquefois simplement de sa conception.

Vannes de réglage

ces vannes n’ont pas tout à fait une fonction similaire aux premières. Leur caractéristique essentielle est de pouvoir régler un débit finement, ce que ne peut faire une vanne classique. Dans la catégorie des vannes de réglage, on pourra ranger les vannes de radiateurs, les vannes de réglage de réseaux ou encore les vannes de régulation, motorisées ou non.

Soupapes de sécurité

ces matériels ont pour fonction essentielle de protéger l’installation de surpressions éventuelles dûes par exemple à une surchauffe de l’installation ou encore à un problème d’entrée d’eau indésirable dans l’installation de chauffage. Ce peut être le cas quand un serpentin d’eau de chauffage réchauffant l’eau chaude d’un ballon d’eau chaude est percé par la corrosion. Le phénomène constaté alors est une élévation de pression dans l’installation, à priori inexpliquée. La pression d’eau sanitaire étant souvent supérieure à la valeur de tarage de la soupape de sécurité chauffage (3 bars), elle va permettre d’évacuer le surplus de pression. Quelquefois, si la soupape est raccordée à un égout, la perte d’eau ne se remarque pas tout de suite.

Soupapes de décharge hydraulique

Ces matériels sont essentiellement utilisées sur des réseaux de chauffage à débit très variable, comme par exemple ceux équipés de vannes de régulation thermostatiques, également appelés robinets thermostatiques, susceptibles en cas de réchauffement brutal de température (ex : ensoleillement, apports internes, etc ...) de fermer les circuits. Dans ce cas, le débit dans l’installation va devenir quasi-nul, augmentant la pression à la sortie de la pompe de circulation et créer un échauffement anormal de celle-ci ; la vanne de décharge est là pour éviter cette situation. Elle sera réglée à une pression différentielle donnée ( valeur mesurée entre départ et retour de l’installation et si possible inférieure à la valeur de pression maximale de la pompe)afin de créer un débit suffisant de la pompe en cas de fermeture du circuit principal. Il convient de préciser que certaines pompes de circulation sont capables de gérer elles-mêmes ces variations de débit en conservant une pression constante dans l’installation.

Pompe de circulation

Ce matériel est destiné à faire circuler le fluide chaud (appelé aussi fluide caloporteur) à travers l’ensemble de la tuyauterie et des éléments chauffants de manière à répartir la chaleur le plus uniformément possible. En réalité, l’ensemble de l’installation présente des "pertes de charge" (freins à l’écoulement naturel du fluide) que la pompe est censée combattre. Le calcul de la puissance de la pompe se fait en partie à partir de ces valeurs.

Clapets anti-thermosiphon

Matériel spécialement étudié pour eviter l’effet recherché plus haut. En effet, même si l’installation n’a pas été prêvue pour fonctionner en thermosiphon, il se peut que la conception de ’installation fasse que l’eau chaude ait tendance à circuler dans le circuit radiateurs. Dans le cas où vous n’utilisez pas la chaudière l’été pour fabriquer l’eau chaude sanitaire, pas de problème puisque les équipements seront à l’arrêt, mais dans le cas contraire, il sera désagréable et pas très économique d’avoir de l’eau chaude circulant même faiblement dans les éléments de chauffe. C’est la raison d’être de ce matériel installé sur le départ de la chaudière, souvent en sortie de pompe. Certains clapets sont même débrayables en cas de panne de la pompe, permettant alors l’effet expliqué plus haut afin d’apporter du chauffage à l’utilisateur (la pompe ne tombera jamais en panne l’été mais plutôt l’hiver et si possible au cours d’un week-end froid à un moment où vous aurez des difficultés à trouver un dépanneur).

Vase d'expansion fermé

Matériel se présentant comme une grosse bombonne installé sur le parcours de l’installation, souvent près de la chaudière et sur le circuit retour permettant d’absorber les variations de pression du circuit dûes aux variations de densité du chauffage de l’eau. Les vases d’expansion fermés sont les plus courants à ce jour car ils permettent de conserver une pression plus importante dans l’installation et donc une meilleure tenue en cas de surchauffe.

Vase d'expansion ouvert

Matériel se présentant comme un petit réservoir comportant un certain nombre de raccordement possibles. Ces vases sont faciles à reconnaître car ils sont toujours installés au point haut de l’installation, dans les greniers par exemple. Ils sont raccordés à un évent permettant d’évacuer le surplus d’eau vers l’extérieur, en général sur la toiture.