Dans le monde entier, les convecteurs de chauffage d’eau rivalisent avec succès depuis des décennies avec les radiateurs. Dans notre pays, ils sont également utilisés depuis longtemps, mais leur popularité est encore bien inférieure aux radiateurs en fonte et bimétalliques. La faible popularité ne s'explique pas par les pires caractéristiques de performance, mais uniquement par le manque de compréhension de la part de la population de ce type d'équipement de chauffage.

Convecteurs d'eau pour système de chauffage

Principe de fonctionnement

Le mot même "convecteur" indique que la base du principe de son fonctionnement est un phénomène physique tel que la convection. L'air froid, étant plus dense, se trouve dans les couches inférieures - près du sol de la pièce. En passant à travers le convecteur, l'air se réchauffe, sa densité diminue, ce qui entraîne sa montée.

La convection peut être non seulement naturelle, mais aussi forcée. Le ventilateur intégré contribuera à augmenter le débit d'air de convection et, partant, à accroître l'efficacité du chauffage.

Le principe de fonctionnement des convecteurs d'eau

Le dispositif d'un chauffage à convecteur d'eau

L'élément de travail principal du convecteur est un échangeur de chaleur. C’est avec son aide que la chaleur est transférée du liquide de refroidissement, dont la fonction est assurée par l’eau chaude circulant dans le système de chauffage et l’air ambiant. Un échangeur de chaleur est un tuyau sur lequel sont montées une pluralité de plaques métalliques (lamelles), ce qui augmente la surface de transfert de chaleur. En fonction de la puissance requise, le convecteur peut être équipé d'un ou de deux échangeurs de chaleur.

La distance entre les lamelles de l'échangeur de chaleur n'est pas définie de manière arbitraire, mais est clairement calculée. Il semblerait que plus il y a de plaques montées sur le tuyau, meilleur est le transfert de chaleur. Cependant, leur densité trop élevée aura pour conséquence que la circulation de l'air à travers l'appareil sera difficile. Il faut atteindre un «juste milieu» pour que les lamelles n'interfèrent pas avec le mouvement de l'air, mais assurent en même temps le transfert de chaleur le plus efficace.

Dispositif de convoyeur d'eau

1. Corps du convoyeur.
2. Échangeur de chaleur.
3. Grille décorative.
4. Ventilateur tangentiel.
5. Grand couvercle décoratif.

6. Petite couverture décorative.
7. Bordure décorative.
8. Pied de fixation.
9. Vis de réglage.
10. Boulon de fixation.

11. Robinet à tournant sphérique.
12. Vanne d'arrêt et de contrôle.
13. Eye-liner flexible.
14. Joints

Il existe également une alternative d'un point de vue structurel, le type d'échangeur de chaleur dans lequel un fil métallique est utilisé à la place des lamelles. Les convecteurs filaires sont un peu plus efficaces, mais en même temps beaucoup plus chers, et donc moins courants que les convecteurs à plaque, nous ne parlerons donc pas davantage d'eux.

Convecteur d'eau avec échangeur à fil
Convecteur d'eau avec échangeur à fil.

De nombreuses caractéristiques techniques d'un convecteur sont déterminées par le matériau constitutif de son échangeur thermique. Il peut s'agir d'acier, de cuivre ou d'une combinaison de cuivre et d'aluminium. L'utilisation de métaux non ferreux pour la fabrication d'un échangeur thermique, en raison de leur conductivité thermique élevée, conduit à une augmentation de l'efficacité du dispositif par rapport à l'analogue du métal ferreux. À propos, les lamelles en aluminium sont très minces et, si elles sont manipulées sans précaution, elles se coincent facilement, ce qui nuit à l’aérodynamique.

Les échangeurs de chaleur peuvent différer non seulement par le matériau de fabrication, mais également par la forme des ailettes métalliques.En plus des lamelles lisses, des ondulées sont également utilisées: ondulées, en forme de U, méandres, etc. Les lamelles ondulées présentent un net avantage: le relief augmente la surface de la plaque et donc le transfert de chaleur.

Lamelles ondulées
Échangeur de chaleur à lamelles en forme de vague.

L’efficacité du transfert de chaleur du liquide de refroidissement aux lamelles dépend en grande partie de l’étanchéité des plaques au tuyau: même un faible espace peut provoquer de grandes pertes de chaleur. Si l'échangeur de chaleur est en acier, la soudure est généralement utilisée pour connecter les lamelles au tuyau, si la soudure est en cuivre. Dans le cas des échangeurs de chaleur bimétalliques, dans lesquels des plaques d'aluminium sont en contact avec des tuyaux en cuivre, ni la soudure ni le brasage ne sont applicables. Cependant, ici, vous pouvez obtenir un ajustement parfait des éléments. Dans ce cas, ils utilisent des lamelles avec des manchettes spéciales ou utilisent la méthode de polissage - ils insèrent des plaques sur le tuyau, puis ce tuyau est agrandi à l'aide d'un mandrin.

Certains convecteurs sont équipés d'un ventilateur qui aspire de l'air dans l'échangeur de chaleur et accélère ainsi l'échange d'air et, partant, le processus de chauffage de la pièce. Le ventilateur peut être tangentiel ou axial. La première roue s'étend sur toute la longueur de l'échangeur de chaleur.

Convecteur d'eau avec ventilateur tangentiel

L'hélice du ventilateur axial est située à l'extrémité de l'échangeur de chaleur et dirige l'air le long de celui-ci.

Convecteur d'eau avec ventilateur asial

L'avantage d'un appareil de chauffage à convection forcée est évident: une efficacité accrue. Mais il présente également des inconvénients évidents: d’une part, la nécessité de se brancher sur le secteur, ce qui n’est pas toujours facile à réaliser, et, d’autre part, le bruit émis par le ventilateur lors du fonctionnement.

L'échangeur de chaleur, ainsi que le ventilateur (s'il est prévu par la conception), les points de raccordement au système de chauffage, le régulateur d'alimentation en liquide de refroidissement, le purgeur d'air sont dissimulés derrière les parois du boîtier en acier inoxydable. L'extrémité supérieure du boîtier est fermée par une grille, qui n'interfère pas avec le mouvement des flux d'air, mais empêche en même temps des objets étrangers de pénétrer à l'intérieur. Certains convecteurs ont un registre d’air qui vous permet de contrôler l’intensité du flux d’air.

Convecteurs de chauffage d'eau de mur et de sol

Par la méthode d'installation, toutes les convecteurs de chauffage sont divisés en mur, sol et sol. Les deux premiers types sont très similaires, nous allons donc les examiner ensemble.

La principale différence entre les convecteurs muraux et de sol, d'apparence très similaire, réside dans leurs dimensions. En règle générale, les murs sont assez hauts, le sol est bas et compact. Ces derniers, en raison de leur taille modeste, sont moins visibles, ils sont faciles à cacher derrière des meubles.

Convecteur d'eau mural
Convecteur d'eau mural.

Convecteur de sol
Convecteur de sol.

Il existe même des modèles de plinthes d'une hauteur inférieure à 200 mm, qui peuvent remplacer la plinthe et chauffer la pièce tout autour du périmètre.

Convecteur d'eau plinthe
Convecteur d'eau de socle.

Tous les convecteurs muraux et de sol sont divisés en modèles avec boîtier et modèles sans boîtier. Le carter ne joue pas un rôle décoratif, comme on pourrait s'y attendre: il contribue à créer une traction supplémentaire pour améliorer la circulation de l'air. Souvent, la hauteur du boîtier dépasse largement les dimensions de l'échangeur de chaleur. Une telle différence n’est pas du tout un mariage du fabricant, elle est faite exprès: plus le carter est haut, plus la traction est forte. Quant aux convecteurs sans corps, ils ont aussi un corps, mais cela ne fait que masquer l'échangeur de chaleur et le protéger des dommages mécaniques.

Il convient de noter que la surface du boîtier fonctionnel ou du boîtier décoratif ne chauffe pas trop. Cela distingue les convecteurs des radiateurs - vous brûlez en touchant accidentellement la surface du corps, dans ce cas, c'est impossible.

Le plus souvent, les corps de convecteur sont en acier, quel que soit le matériau de l'échangeur de chaleur.Le fait est que l'acier se peint facilement, ce qui permet à l'acheteur de choisir un appareil de chauffage parfaitement adapté à l'intérieur de la pièce. Cependant, l’acier - bien que ce soit la plus courante, mais pas la seule option. Si vous le souhaitez, vous pouvez trouver quelque chose de plus exotique, par exemple un convecteur dans une caisse en bois.

Convecteurs d'eau de chauffage par le sol

Il existe un autre type de convecteurs de chauffage qui est très différent de ceux discutés ci-dessus et est donc différent. Ils sont inhabituels dans leur lieu d'installation - dans une niche située sous le sol. Avec une forte probabilité, vous pouvez trouver de tels appareils de chauffage dans des locaux commerciaux ou des bureaux dotés de grandes fenêtres panoramiques, contre lesquels des radiateurs ou des convecteurs ordinaires ne sembleront pas tout à fait appropriés. Dans les chalets et les appartements, de tels convecteurs sont également installés, mais généralement uniquement dans les cas où le bord inférieur de la fenêtre ne se situe pas à une hauteur supérieure à 150-300 mm du sol. Il est permis d'intégrer des convecteurs de chauffage dans le rebord de la fenêtre.

Convecteur d'eau intégré
Convecteur de chauffage à eau encastré dans le sol.

La hauteur du corps des convecteurs encastrés dans le sol peut varier de 50 à 130 mm et leur longueur peut atteindre 3 m. Mais l'utilisateur, s'il n'est pas lui-même impliqué dans la conception et l'installation, ne peut que deviner les vraies dimensions du dispositif de chauffage, car seule la grille décorative lui sera visible au niveau sol à travers lequel l'air chauffé monte.

Grille décorative pour convecteur d'eau intégré

Le plus souvent, ces grilles sont en acier, en aluminium ou en plastique, mais on peut parfois trouver de la fonte, du marbre ou, par exemple, du bois. Quel que soit le matériau dans lequel le treillis est composé, il devrait être suffisamment solide pour ne pas avoir peur de marcher dessus.

Dans le cas de grandes portes-fenêtres, les convecteurs de sol sont une option indispensable pour les équipements de chauffage. D'une part, et nous l'avons déjà mentionné, étant situés sous le plancher, ils n'interfèrent pas avec l'examen. Par contre, ce sont précisément ces convecteurs qui chauffent le plus efficacement une pièce avec des fenêtres à "plancher". L'air froid de la fenêtre pénètre dans le convecteur par le gril et en ressort chaud.

Pour installer un convecteur sous plancher, il est nécessaire de préparer à l’avance une niche dans le sol d’une profondeur de 100 à 300 mm. Toutefois, il est possible de procéder à l'installation au stade de la chape. Il convient de garder à l’esprit que loin de tout convecteur, vous pouvez utiliser pour l’installation au sol.

Un facteur limitant dans ce cas sera la hauteur de l'appareil. Les modèles puissants de plusieurs dizaines de centimètres de haut ne sont pas destinés à être installés dans des pièces situées aux étages supérieurs du bâtiment. Bien entendu, l'installation de convecteurs de sol doit être planifiée à l'avance, même au stade de la construction du bâtiment. L'exception concerne les modèles basse consommation basse, qui permettent un montage dans une chape.

Les convecteurs dans le sol pour chauffer l'eau, contrairement aux modèles à montage mural ou au sol, ont souvent dans leur conception un ventilateur pour l'alimentation en air forcé de l'échangeur thermique, ainsi qu'un système de drainage pour collecter et drainer le condensat du corps du dispositif.

Capacité à contrôler la température

Parfois, surtout au printemps, quand il fait encore froid la nuit et que le soleil commence déjà à se réchauffer sensiblement pendant la journée, il est de temps en temps nécessaire de réduire la chaleur du poêle. Les convecteurs de chauffage d'eau sont facilement réglables en puissance. Lorsque l’alimentation en liquide de refroidissement du convecteur est coupée, il refroidit assez rapidement, ce qui est dû au faible volume d’eau qu’il contient par rapport au radiateur. Tout ce dont vous avez besoin pour maintenir la température de la pièce à un niveau donné est un équipement de convecteur avec des vannes de contrôle mécaniques ou électroniques.

Raccords thermostatiques mécaniques pour convecteur
Vannes de contrôle de température mécaniques.

Convecteur d'eau avec thermostat
Vannes thermostatiques électroniques.

La vanne thermostatique à installer doit avoir un débit élevé de sorte qu'aucune résistance hydraulique significative ne soit créée à l'entrée. Certains fabricants de convecteurs équipent d’abord leurs produits avec des raccords thermostatiques. Si l'appareil que vous avez acheté n'est pas équipé d'une vanne thermostatique, vous pouvez l'acheter et l'installer vous-même.

Vous pouvez régler la température ambiante manuellement. Certains modèles de convecteurs ont un registre que l'utilisateur peut tourner et bloquer l'accès à de l'air chauffé s'il le souhaite.

Possibilité d'application pour refroidir la pièce

Le convecteur peut être appelé équipement climatique universel, car il peut effectuer différentes tâches selon les saisons: en hiver - réchauffer, en été - refroidir. Cependant, loin de chaque dispositif adapté au refroidissement, les fabricants indiquent généralement la possibilité d'une telle possibilité pour l'un ou l'autre de leurs modèles. N'oubliez pas que les convecteurs génèrent un froid bien pire que la chaleur. Ainsi, pour calculer la puissance de l'appareil, vous devez vous fier à vos besoins en froid, car il n'est pas difficile de réduire la puissance de chauffage, comme vous le savez déjà.

Pour que votre convecteur ne commence pas à chauffer, mais pour refroidir l'air de la pièce, vous devez le vider, le remplir d'un liquide spécial et le connecter au refroidisseur. Cependant, il existe des modèles dans lesquels la transition d'un mode à un autre est beaucoup plus simple et rapide. Ils contiennent immédiatement deux circuits non connectés: l’un pour le réfrigérant, l’autre pour le réfrigérant. Pour changer le mode de fonctionnement, il vous suffira d'éteindre la circulation du fluide dans un circuit et de l'activer dans un autre.

Convecteur avec fonction de refroidissement

Et quelques commentaires sur la possibilité d'utiliser ce type d'équipement climatique pour refroidir la pièce. Rappelant le principe de fonctionnement du convecteur, vous vous rendrez compte qu’en mode naturel, il n’est pas capable de travailler sur le refroidissement. C'est pourquoi tous les modèles conçus pour fonctionner dans deux modes sont équipés de ventilateurs. En outre, le ventilateur contribue à réduire la quantité de condensat formée sur l'échangeur thermique pendant le refroidissement du convecteur.

Avantages et inconvénients des convecteurs à eau devant des radiateurs conventionnels

Vous avez beaucoup appris sur les convecteurs d’eau, mais très probablement, cela ne vous suffira pas pour comprendre si vous avez personnellement besoin d’un tel appareil de chauffage. Pour vous aider à faire un choix (qu'il soit positif ou négatif), nous comparons les convecteurs à eau avec des radiateurs conventionnels, familiers et familiers.

 

+ Avantages des convecteurs de chauffage d'eau

  1. Les convecteurs se réchauffent plus rapidement à la puissance nominale. La raison en est assez simple: le volume interne des conduits du convecteur est plutôt petit, ce qui explique le taux de circulation du liquide de refroidissement dans le système. Les convecteurs se réchauffent non seulement plus rapidement, mais réchauffent également la pièce plus rapidement, ce qui est grandement facilité par la conductivité thermique élevée des nervures.
  2. Les convecteurs ne nécessitent pas de température de liquide de refroidissement élevée: pour chauffer efficacement la pièce, il suffit que l’eau du système soit chauffée à 50-60 ° C. Il en résulte que la consommation d'énergie pour chauffer le liquide de refroidissement dans un système de chauffage à convecteurs est inférieure à celle d'un système à radiateurs.
  3. Les convecteurs, contrairement aux radiateurs, sont capables de créer un rideau thermique efficace, coupant les courants d'air froid entrant dans la pièce par les fenêtres. Windows ne s'embue pas et ne gèle pas.
  4. La congestion de l'air dans les convecteurs de chauffage de l'eau est une rareté.
  5. En raison du faible poids des convecteurs, ils peuvent même être installés sur des cloisons légères constituées, par exemple, de cloisons sèches. Dans le cas des radiateurs, en particulier de la fonte, cela ne peut même pas être pensé.
  6. Les convecteurs ne constituent pas un danger pour les jeunes enfants: la surface du corps ne s'échauffe pratiquement pas, ce qui signifie que la probabilité d'être brûlé est nulle.
  7. L'installation cachée de convecteurs de sol, dans laquelle ni les tuyaux ni les appareils de chauffage ne sont visibles, est un rêve de longue date de nombreux concepteurs de salles, qui s'est finalement réalisé.

 

- Inconvénients des convecteurs de chauffage de l'eau

  1. Les convecteurs ne peuvent être utilisés que dans des locaux ventilés naturellement. L'entrée d'air d'une pièce à ventilation forcée est généralement effectuée près du plafond. Cela signifie que tout l'air chaud créé par le convecteur sera évacué, c'est-à-dire que le radiateur fonctionnera au ralenti.
  2. En raison de la répartition inégale des flux d'air provenant du convecteur, le tirage est possible.
  3. Cet appareil de chauffage facilite la circulation de la poussière dans la pièce, déplacée par les flux d'air de convection.
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