Sélection d'une pompe de circulation: appareil, types et règles de choix d'une pompe pour le chauffage

Avantages des dispositifs de circulation

Jusqu'en 1990, les systèmes de chauffage dans les bâtiments privés étaient conçus et construits principalement sans pompes. Le fluide caloporteur se déplaçait dans les canalisations par gravité, et sa circulation était assurée par convection des flux de liquide lorsqu'il était réchauffé dans la chaudière. Actuellement, les systèmes de circulation naturelle sont encore utilisés, mais pas aussi souvent.

Les chaudières à combustible solide peu coûteuses sont produites sans pompes intégrées, car le fabricant ne connaît pas les paramètres du circuit de chauffage. Pour de tels systèmes, l'achat d'une pompe à eau est obligatoire.

Désormais, le mouvement du liquide de refroidissement est effectué de force à l'aide de pompes à eau, qui présentent de nombreux avantages:

1. Charge réduite sur la chaudière en réduisant la différence de température dans le tuyau d'entrée et de sortie.
2. Répartition uniforme de la chaleur dans toutes les pièces grâce à la même température du liquide de refroidissement sur toute la longueur des anneaux chauffants.
3. Possibilité de contrôle opérationnel de la température du caloporteur.
4. Chauffage rapide du système de chauffage lors du démarrage d'une chaudière froide.
5. Il n'est pas nécessaire d'installer des canalisations inclinées vers la chaudière, ce qui permet un mouvement spontané du liquide de refroidissement.
6. La possibilité d'utiliser des tuyaux fins qui occupent peu l'espace intérieur de l'appartement.
7. La puissance de la pompe permet d'accumuler suffisamment de pression dans le circuit de chauffage pour alimenter le liquide de refroidissement plusieurs étages plus haut.
8. Utilisation de vannes d'arrêt sur des boucles séparées des réseaux de chauffage.
9. La possibilité d'intégrer la pompe dans le système de contrôle automatique de la chaudière.

Avec de nombreux avantages, les dispositifs de circulation présentent également deux inconvénients: la dépendance à l'alimentation et les coûts supplémentaires d'électricité.

Mais les inconvénients sont facilement compensés - l'installation d'une pompe à eau permet d'économiser 10 à 20% de carburant et la part du coût de l'électricité dans les coûts de chauffage totaux n'est que de 3 à 5%. De plus, en cas de coupures de courant fréquentes, vous pouvez installer un onduleur qui assurera un fonctionnement autonome de la chaudière et de la pompe pendant une certaine période.

Où mettre

Il est recommandé d'installer une pompe de circulation après la chaudière, avant la première branche, mais cela n'a pas d'importance sur la conduite d'alimentation ou de retour. Les unités modernes sont fabriquées à partir de matériaux qui tolèrent normalement des températures allant jusqu'à 100-115 ° C. Il existe peu de systèmes de chauffage qui fonctionnent avec un liquide de refroidissement plus chaud, donc les considérations d'une température plus «confortable» sont intenables, mais si vous êtes si calme, mettez-le dans la conduite de retour.

Peut être installé dans la canalisation de retour ou directe après/avant la chaudière jusqu'au premier embranchement

Il n'y a pas de différence dans l'hydraulique - la chaudière et le reste du système, peu importe qu'il y ait une pompe dans la branche d'alimentation ou de retour. Ce qui compte, c'est la bonne installation, dans le sens du liage, et la bonne orientation du rotor dans l'espace

Rien d'autre ne compte

Il y a un point important sur le site d'installation. Si dans système de chauffage deux branches séparées - sur les ailes droite et gauche de la maison ou aux premier et deuxième étages - il est logique de mettre une unité séparée sur chacune, et non une unité commune - directement après la chaudière. De plus, la même règle est conservée sur ces branches : immédiatement après la chaudière, avant la première branche de ce circuit de chauffage. Cela permettra de définir le régime thermique requis dans chacune des parties de la maison indépendamment de l'autre, ainsi que d'économiser sur le chauffage dans les maisons à deux étages. Comment? En raison du fait que le deuxième étage est généralement beaucoup plus chaud que le premier étage et que beaucoup moins de chaleur y est nécessaire. S'il y a deux pompes dans la branche qui monte, la vitesse du liquide de refroidissement est beaucoup moins réglée, ce qui vous permet de brûler moins de carburant et sans compromettre le confort de vie.

Il existe deux types de systèmes de chauffage - à circulation forcée et naturelle. Les systèmes à circulation forcée ne peuvent pas fonctionner sans pompe, avec une circulation naturelle, ils fonctionnent, mais dans ce mode, ils ont un transfert de chaleur inférieur. Cependant, moins de chaleur vaut toujours mieux que pas de chaleur du tout, donc dans les zones où l'électricité est souvent coupée, le système est conçu comme hydraulique (avec circulation naturelle), puis une pompe y est enfoncée. Cela donne une efficacité et une fiabilité élevées du chauffage. Il est clair que l'installation d'une pompe de circulation dans ces systèmes présente des différences.

Tous les systèmes de chauffage avec chauffage au sol sont forcés - sans pompe, le liquide de refroidissement ne traversera pas de si grands circuits

circulation forcée

Puisqu'un système de chauffage à circulation forcée est inopérant sans pompe, il est installé directement dans l'interstice du tuyau d'alimentation ou de retour (au choix).

La plupart des problèmes avec la pompe de circulation sont dus à la présence d'impuretés mécaniques (sable, autres particules abrasives) dans le liquide de refroidissement. Ils sont capables de bloquer la roue et d'arrêter le moteur. Par conséquent, une crépine doit être placée devant l'appareil.

Installation d'une pompe de circulation dans un système à circulation forcée

Il est également souhaitable d'installer des vannes à bille des deux côtés. Ils permettront de remplacer ou de réparer l'appareil sans vidanger le liquide de refroidissement du système. Fermez les robinets, retirez l'appareil. Seule la partie de l'eau qui se trouvait directement dans cette partie du système est drainée.

circulation naturelle

La tuyauterie de la pompe de circulation dans les systèmes gravitaires présente une différence significative - une dérivation est nécessaire. Il s'agit d'un cavalier qui rend le système opérationnel lorsque la pompe ne fonctionne pas. Une vanne d'arrêt à bille est installée sur la dérivation, qui est fermée en permanence pendant le pompage. Dans ce mode, le système fonctionne comme un système forcé.

Schéma d'installation d'une pompe de circulation dans un système à circulation naturelle

En cas de panne d'électricité ou de panne de l'unité, le robinet du cavalier est ouvert, le robinet menant à la pompe est fermé, le système fonctionne comme un système gravitationnel.

Caractéristiques de montage

Il y a un point important, sans lequel l'installation de la pompe de circulation nécessitera une modification: il faut faire tourner le rotor pour qu'il soit dirigé horizontalement. Le deuxième point est la direction du flux. Il y a une flèche sur le corps indiquant dans quelle direction le liquide de refroidissement doit s'écouler. Retournez donc l'appareil de manière à ce que le sens de déplacement du liquide de refroidissement soit "dans le sens de la flèche".

La pompe elle-même peut être installée à la fois horizontalement et verticalement, uniquement lors du choix d'un modèle, veillez à ce qu'elle puisse fonctionner dans les deux positions. Et encore une chose: avec une disposition verticale, la puissance (pression créée) chute d'environ 30%. Ceci doit être pris en compte lors du choix d'un modèle.

Règles de choix des équipements de circulation

Le type « humide » de la pompe de circulation a un niveau de bruit inférieur. La situation inverse est avec un rotor "sec". Dans ce cas, le bruit est généré non seulement par le fonctionnement d'une pompe pure, mais également par un ventilateur, qui est chargé d'abaisser la température du moteur électrique.

Les appareils «secs» sont montés dans des locaux industriels et les appareils «humides» sont pertinents pour les locaux résidentiels. Après tout, le niveau de bruit supérieur à 70 dB aura un impact négatif sur l'état psychologique des personnes vivant dans la maison.

Dans l'agencement des maisons privées, la version «humide» de la pompe de circulation est une priorité. Ses pales sont constamment dans le milieu pompé, les pièces seront lubrifiées à l'eau et dureront 5 ans ou plus.

Lorsque vous allumez l'appareil dans un circuit de chauffage ouvert, vous devez faire très attention à la qualité du liquide de refroidissement, vous ne devez pas le reconstituer avec de l'eau contenant des inclusions minérales et organiques. L'option rotor humide coûte moins cher que la version rotor sec.

Il faut s'arrêter au premier si le système de chauffage ne demande pas beaucoup de puissance

L'option de rotor humide coûte moins cher que la contrepartie de rotor sec. Il faut s'arrêter au premier si le système de chauffage ne demande pas beaucoup de puissance

Un autre critère est l'indicateur de pression. Donc, si pour un fonctionnement optimal d'un système fermé, il est à moins de 10 m, alors un rotor «humide» fera l'affaire. Capacité suffisante de 25-30 m3 par heure.

Lorsque le système de chauffage nécessite plus de pression, la meilleure option est une pompe avec un rotor "sec". Dans sa conception, le rotor est séparé de la canalisation de chauffage par un joint d'huile. Cette variété consommera moins d'électricité que la contrepartie "humide" avec la même efficacité.

La formule suivante vous aidera à déterminer la puissance de pompe requise :

Q=0.86*P/dt

où:

Q est la puissance de la pompe, m3/h ;

P est la puissance thermique du système de chauffage, en kilowatts ;

dt est la différence entre la température de l'eau avant qu'elle n'entre dans l'appareil de chauffage et après qu'elle en sorte.

Prenons un exemple concret. Soit la superficie d'un immeuble résidentiel de 200 m2. Supposons que le système de chauffage est à deux tuyaux. Pour maintenir la température optimale en hiver, une puissance thermique de 20 kilowatts est suffisante.

Par défaut, dt est de 20 degrés Celsius. Cet indicateur est suffisant pour des calculs approximatifs à la maison.

Le résultat est de 0,86 m3/h. Nous pouvons arrondir à 0,9. Pourtant, il vaut mieux être à l'abri de l'erreur. Et avec le temps, la pompe de circulation s'use, donc la puissance sera moindre.

Un autre paramètre de l'équipement est la pression. Chaque système hydraulique a une résistance au débit d'eau.Cette caractéristique nécessite également l'utilisation du dispositif pour assurer la circulation du fluide caloporteur dans le système.

Les paramètres de la pompe doivent empêcher la résistance du système de chauffage et assurer l'efficacité requise

Pour obtenir la valeur exacte de l'indice de résistance hydraulique, les calculs sont effectués selon la formule suivante :

H=N*K

où:

N - le nombre d'étages du bâtiment (le sous-sol est compté comme un étage);

K - coûts hydrauliques moyens par étage de la maison.

K varie de 0,7 à 1,1 mètre de colonne d'eau pour les systèmes de chauffage à deux tuyaux. Et pour le faisceau collecteur, sa valeur est comprise entre 1,16 et 1,85.

Par exemple, une maison à deux étages, avec un sous-sol, a trois niveaux. Si les calculs sont effectués par un non-professionnel, vous pouvez prendre la valeur maximale dans les plages ci-dessus. Pour un système à deux tuyaux, il s'agit de 1,1 mètre. Autrement dit, nous calculons K comme 3 * 1,1 et obtenons 3,3 m de colonne d'eau.

Dans une maison à trois étages, la hauteur totale du système de chauffage est de 8 mètres. Cependant, selon la formule, nous n'avons reçu que 3,3 mètres de colonne d'eau. Cette valeur sera suffisante, car la pompe n'est pas responsable de la montée de l'eau, mais uniquement de la réduction des effets négatifs de la résistance du système.

Connexion électrique

Les pompes de circulation fonctionnent à partir d'un réseau 220 V. La connexion est standard, une ligne électrique séparée avec un disjoncteur est souhaitable. Trois fils sont nécessaires pour la connexion - phase, zéro et terre.

Schéma de raccordement électrique de la pompe de circulation

La connexion au réseau lui-même peut être organisée à l'aide d'une prise et d'une fiche à trois broches.Cette méthode de connexion est utilisée si la pompe est livrée avec un câble d'alimentation connecté. Il peut également être connecté via un bornier ou directement avec un câble aux bornes.

Les bornes sont situées sous un couvercle en plastique. On le retire en dévissant quelques boulons, on retrouve trois connecteurs. Ils sont généralement signés (les pictogrammes sont appliqués N - fil neutre, L - phase, et "terre" a une désignation internationale), il est difficile de se tromper.

Où brancher le câble d'alimentation

Étant donné que l'ensemble du système dépend des performances de la pompe de circulation, il est logique de créer une alimentation de secours - mettez un stabilisateur avec des batteries connectées. Avec un tel système d'alimentation, tout fonctionnera pendant plusieurs jours, car la pompe elle-même et l'automatisation de la chaudière "tirent" l'électricité jusqu'à un maximum de 250 à 300 watts. Mais lors de l'organisation, vous devez tout calculer et sélectionner la capacité des batteries. L'inconvénient d'un tel système est la nécessité de s'assurer que les batteries ne sont pas déchargées.

Comment connecter un circulateur à l'électricité via un stabilisateur

Bonjour. Ma situation est qu'une pompe 25 x 60 se trouve juste après la chaudière électrique de 6 kW, puis la ligne du tuyau de 40 mm va au bain public (il y a trois radiateurs en acier) et retourne à la chaudière ; après la pompe, la branche monte, puis 4 m, en bas, sonne la maison de 50 m². M. à travers la cuisine, puis à travers la chambre, où il se double, puis le hall, où il se triple et se jette dans le retour de la chaudière ; dans la branche du bain 40 mm vers le haut, sort du bain, entre au 2ème étage de la maison 40 m². m (il y a deux radiateurs en fonte) et retourne au bain dans la conduite de retour ; la chaleur n'est pas allée au deuxième étage; l'idée d'installer une seconde pompe dans le bain pour l'alimentation après un branchement ; la longueur totale du pipeline est de 125 m. Dans quelle mesure la solution est-elle correcte ?

L'idée est correcte - le trajet est trop long pour une pompe.

Nuances d'installation d'équipement

Les appareils ménagers à circulation forcée d'eau ne consomment pas beaucoup d'électricité - les pompes conventionnelles nécessitent jusqu'à 200 W, mais les plus puissantes, avec une hauteur maximale de plus de 10 m, peuvent consommer plus de 1 kW d'énergie.

Par conséquent, leur contribution à l'intensité totale du courant du circuit doit être prise en compte. Dans ce cas, il faut se rappeler que pour de tels appareils, la puissance nominale dépasse l'actif (consommé).

De plus, les grandes pompes peuvent fonctionner à partir de 380 V. Mais elles chauffent généralement de grandes surfaces auxquelles des lignes électriques triphasées sont connectées et il n'y a aucun problème avec leur connexion.

Si la pompe a une hauteur maximale de 8 mètres ou plus, vous devez vous rappeler de regarder le type de connexion à l'alimentation électrique

Étant donné que le liquide de refroidissement, traversant le système, dégage de l'énergie et se refroidit, sa température à la fin du circuit est plus basse qu'au début. Par conséquent, il est préférable d'intégrer la pompe dans des tuyaux plus proches de l'entrée de l'échangeur de chaleur, c'est-à-dire inverser". Cela augmentera la durée de vie de l'appareil, car l'eau très chaude est pire pour les pièces métalliques que l'eau partiellement refroidie.

L'emplacement de raccordement doit être choisi conformément aux règles d'installation des équipements de pompage, qui sont indiquées dans le manuel d'installation. Pour chaque modèle, il existe des orientations de moteur autorisées qui doivent être suivies.

Le circuit de chauffage, en règle générale, est conçu en tenant compte des lois physiques qui justifient la circulation naturelle, et la pompe introduite doit "aider" le débit à atteindre la vitesse requise. Afin de ne pas se tromper avec l'orientation de l'appareil, il y a une flèche sur son corps indiquant le sens de la pression.

Parfois, il y a des situations imprévues associées à une panne de courant. Dans ce cas, la pompe deviendra un obstacle au débit et un ralentissement brutal de la vitesse ou un arrêt complet entraînera très probablement une ébullition et des dommages au système de chauffage. Pour éviter que cela ne se produise, un tuyau de dérivation est organisé au point d'insertion de la pompe.

En cas de panne de courant, ouvrez la vanne sur la dérivation pour permettre le débit. De plus, cette conception vous permet de retirer la pompe sans vidanger l'eau.

Une autre façon d'éviter les problèmes lors d'une panne de courant consiste à acheter une alimentation de secours pour la pompe. Si la puissance de l'appareil est faible et ne dépasse pas 0,5 kW, la meilleure solution serait un kit batterie et onduleur avec stabilisateur intégré.

Avec une capacité de batterie de 200 Ah, un appareil avec un moteur de 100 W peut fonctionner de manière autonome pendant environ 20 heures.

Pour les pompes plus puissantes, si vous avez besoin de maintenir longtemps son fonctionnement en l'absence d'électricité, vous devrez acheter un groupe électrogène. Si vous souhaitez activer automatiquement le système d'alimentation de secours, il doit prendre en charge la fonction de démarrage automatique et fonctionner conjointement avec la sélection automatique de la réserve.

Modèles de pompes Grundfos

Les pompes UPS sont des pompes de circulation à rotor noyé. Sur ces modèles, un moteur à action de type asynchrone est utilisé. La pompe est équipée d'une boîte à bornes spéciale, qui assure la connexion de l'unité à l'électricité. Lors de la première mise en service, il est recommandé d'ouvrir l'ouverture technologique et de purger l'air de la chambre de travail de la pompe. La conception prévoit également la possibilité de faire défiler manuellement le rotor en cas d'acidification.Ces pompes ont trois modes de vitesse, qui sont réglés manuellement et assurent le fonctionnement stable de certains systèmes.

Les pompes du nouveau modèle AIpha 2 (L) sont les premières de la gamme générale de la série. Cette pompe a plus de fonctionnalités que les pompes de la série UPS. Ici, il y a un moteur électrique qui a des aimants permanents sur le corps. Si l'un des aimants est retiré, ce qui est souvent fait par des artisans russes, la consommation d'énergie de l'unité peut être considérablement réduite. De plus, dans la nouvelle conception, il n'y a pas d'écrou technologique pour la libération d'air. Dans ce modèle, l'air est automatiquement évacué lorsque la pompe est brièvement mise en marche à la troisième vitesse. La connexion à l'alimentation est devenue plus facile, cela se fait à l'aide d'un connecteur enfichable. Ce modèle dispose déjà de sept modes de fonctionnement. Aux trois existants, deux autres modes de fonctionnement avec une pression différentielle constante et deux modes de contrôle proportionnel ont été ajoutés.

Le fonctionnement de la pompe en mode différentiel constant - suppose un fonctionnement stable de la pompe même dans les cas où des changements de débit de fluide et de chute de pression se produisent dans le système. Un certain niveau de pression créé par la pompe sera toujours automatiquement maintenu au même niveau.

Mode de contrôle proportionnel - ce mode de fonctionnement garantit un fonctionnement fiable de la pompe en cas de débit variable dans le système. Ce mode n'est pas remplaçable si, pendant le fonctionnement, il y a un chevauchement périodique des radiateurs, ce qui entraîne une augmentation de la pression dans le système.Il y a une diminution automatique de la vitesse de rotation de la pompe, par conséquent, le débit et la pression dans le système diminueront proportionnellement. Il existe trois principaux modes de fonctionnement. Les systèmes dans lesquels ils sont appliqués ;

• sol chaud,
• systèmes monotubes
• systèmes sans issue,
• systèmes collecteurs,
• systèmes à deux tubes
• systèmes de radiateurs.

Le modèle AIpha 3 peut être qualifié de plus innovant.Ce modèle peut être considéré comme un outil très précis capable à la fois d'assurer un fonctionnement fiable de l'ensemble du système et en même temps de vous permettre de contrôler le débit du liquide de refroidissement. Cette fonction peut être utilisée conjointement avec l'application Grundfos GO Balance. La présence de ces applications vous permet de configurer l'ensemble du système de carburant à distance. Cet équipement peut également être utilisé pour mesurer et équilibrer l'ensemble du système de chauffage, en l'installant à la place d'une autre pompe de circulation, adaptée en taille et en dimensions. La pompe est particulièrement efficace pour équilibrer les radiateurs, les boucles courtes dans le système de chauffage par le sol, ainsi que pour les faibles débits de liquide de refroidissement. La possibilité d'une triple gradation des modes de pression constante et proportionnelle rend ce modèle très fiable et productif. Après tout, comme vous le savez, pour tout maître qui installe un système de chauffage, la capacité de l'équipement à installer pour assurer un débit de liquide de refroidissement normal est très importante, et pour le client, la fiabilité et l'efficacité de ce système sont importantes. La pompe de circulation donne un résultat positif aux deux. Economique et assez facile d'entretien, cette pompe est très bien adaptée pour aménager le chauffage autonome des maisons de campagne et des appartements individuels.

Critères de choix

Avant de vous rendre au magasin, vous devez vous faire une liste des paramètres du système - le volume de liquide, les changements d'élévation, le nombre de radiateurs, la longueur, etc. Ces données vous permettront de vérifier les caractéristiques de l'installation et de choisir l'instance la plus appropriée. Tout d'abord, il est nécessaire de compiler une liste des paramètres de la chaudière elle-même, car elle fournit les conditions initiales de fonctionnement du circuit de chauffage. Il est nécessaire d'être guidé par la règle de la conformité maximale - si l'appareil est inférieur aux exigences du système, il ne peut pas être acheté - il ne s'en sortira pas. La redondance des caractéristiques est également nuisible - du bruit apparaîtra. Il faut essayer de trouver la meilleure option qui permette de répondre aux besoins du circuit de chauffage sans puissance ni pression excessive.

Les performances de la pompe sont calculées par la formule :

Q = 0,86 x P/dt où

• Q - performances de la pompe (calculées);
• P est la puissance du système (thermique) ;
• dt est la différence de température à la sortie et à l'entrée de la chaudière.

La valeur résultante ne peut pas être considérée comme définitive. Il est nécessaire de tenir compte de la hauteur du système, sinon les performances réelles seront bien moindres.Il ne faut pas supposer que la hauteur du système peut être équilibrée par le retour. En pratique, il y a toujours une résistance hydraulique créée par les radiateurs, les points tournants, les branches et les autres composants du système. En règle générale, pour un système à deux tuyaux (une simple boucle sans branches), la performance est calculée en multipliant la hauteur par un facteur de 0,7 à 1,1 (selon la longueur et le nombre de radiateurs), et pour un système de capteurs, le facteur est plus élevé - 1,16-1,85.

Il y a des graphiques dans le passeport de la pompe montrant ses performances à différentes vitesses.Il est nécessaire de trouver une telle option, où la valeur calculée et la hauteur de l'ascenseur seront approximativement au milieu. Cette position est appelée le "point médian". Si les paramètres calculés s'y trouvent, l'appareil fonctionnera en mode optimal.

Opinion d'expert
Koulikov Vladimir Sergueïevitch

Vous ne devriez pas acheter une pompe "pour la croissance". Si vous envisagez d'étendre le circuit, dans tous les cas, vous devrez acheter un nouvel appareil. Il est nécessaire de choisir un échantillon qui répond aux conditions existantes.