Système de chauffage central ouvert et système fermé - différences

✅ Système ouvert et système fermé - les différences fondamentales

Lors de la rénovation complète d'un système de chauffage ou de la construction d'une maison, on rencontre souvent les notions de système de chauffage central fermé et ouvert. Il est utile de savoir ce que cela signifie et en quoi ils diffèrent. En général, en Europe et dans le monde, il existe deux grandes catégories de systèmes de chauffage central : le système ouvert et le système fermé. Connaître les différences fondamentales entre eux est essentiel.

☑️ Le système ouvert et le système fermé dans le chauffage central sont les deux principaux modèles de systèmes de chauffage. En dehors de cela, il n'existe pratiquement pas d'autre option.

Ces deux types de systèmes de chauffage central se distinguent par leurs caractéristiques et leur fonctionnalité. On ne choisit donc pas l'un ou l'autre au hasard. Chaque système fonctionne avec un type spécifique d'équipement de chauffage et présente certains avantages ou inconvénients par rapport à l'autre. Le système fermé est généralement considéré comme plus moderne, mais cela ne signifie pas qu'il peut toujours être utilisé. Dans cet article, nous examinerons et expliquerons plus en détail les principales différences entre le système fermé et le système ouvert dans le chauffage central.

Système ouvert de chauffage central - comment fonctionne-t-il ?

Le système ouvert (aussi: le circuit ouvert) de chauffage central fonctionne de manière à ce qu'il ne soit pas hermétiquement fermé. Il doit avoir un point de contact avec l'air. L'eau chaude qui alimente les radiateurs et chauffe l'habitation circule dans un réseau de tuyaux qui, généralement à son point le plus haut (souvent dans le grenier ou les combles), dispose d'un vase d'expansion de type ouvert. Cet appareil est de conception simple, semblable à un seau (bien qu'il puisse avoir n'importe quelle forme), avec un couvercle. Lorsque l'eau du système de chauffage central dans le système ouvert se réchauffe (grâce à une chaudière, un poêle, etc.), la pression dans le système augmente et le couvercle du vase d'expansion se soulève. Cela permet au système de s'aérer et d'avoir un contact avec l'air, ce qui est un élément clé.

Avantages du système ouvert de chauffage central

On entend souvent dire que le système ouvert est dépassé et que les systèmes de chauffage modernes devraient être fermés. Bien que cela soit généralement vrai, dans certains cas, le système ouvert présente des avantages. Même si ces avantages ne compensent pas nécessairement ses inconvénients, il vaut la peine de les mentionner.

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Système gravitationnel dans un système ouvert - sans pompe de circulation

✅ Avant tout, un système de chauffage central ouvert permet un fonctionnement gravitationnel, ce qui ne fonctionne pas dans les systèmes fermés modernes qui nécessitent des pompes de circulation. Le système gravitationnel repose sur la variation de pression dans différentes parties du système de chauffage, ce qui permet à l'eau de circuler d'elle-même à mesure que le chauffage est activé (en simplifiant : lorsque nous allumons la chaudière ou faisons du feu, par exemple, dans une cheminée). L'absence de nécessité d'installer une pompe représente une certaine économie (une bonne pompe de chauffage coûte plusieurs centaines de zlotys), mais l'économie principale vient du fait que la pompe de circulation n'utilisera pas d'électricité sur le long terme.

Certains appareils de chauffage doivent fonctionner dans un système de chauffage central ouvert

Les appareils de chauffage dont la conception est plus rudimentaire et plus inertielle sont souvent destinés à un système ouvert. Il s'agit souvent de cheminées avec un échangeur d'eau, mais aussi de chaudières anciennes - par exemple, à charbon, à bois ou à combustibles solides. La plupart de ces appareils ne sont pas équipés d'une automatisation qui arrêterait l'appareil une fois que la maison est suffisamment chauffée. En général, ils cessent de chauffer la maison uniquement lorsque le combustible est épuisé, comme lorsque le bois dans la cheminée ou dans la chambre de combustion est entièrement brûlé.

Puisque ces appareils ne s'arrêtent pas automatiquement, ils peuvent provoquer une surchauffe du système de chauffage central et une augmentation dangereuse de la pression dans les tuyaux. La pression, souvent sous-estimée par les non-experts, pourrait même provoquer l'éclatement des tuyaux. C'est pourquoi installer des chaudières anciennes dans des systèmes fermés est extrêmement dangereux.

✅ Le système ouvert de chauffage central présente l'avantage qu'en cas de surchauffe et d'augmentation de la pression, le vase d'expansion s'ouvre automatiquement pour réduire la pression dans le système et évacuer une partie de l'eau vers les égouts. Une partie de l'eau s'évapore également simplement par le vase d'expansion ouvert. Cela protège ainsi le système contre les dommages.

Inconvénients du circuit ouvert dans le chauffage central

☑️ Les inconvénients des ciruitss ouverts sont malheureusement assez importants et les disqualifient souvent des systèmes de chauffage modernes.

Bien que certains appareils ne puissent fonctionner que dans un système ouvert, les inconvénients du système ouvert dans le chauffage central sont si significatifs qu'ils l'emportent sur ses avantages. Avec le temps, il devient de plus en plus difficile de trouver des partisans de ce type de système parmi les installateurs, et son utilisation continue est souvent due à une nécessité (par exemple, un type de chaudière qui l'exige).

Voici un aperçu des principaux inconvénients des systèmes ouverts de chauffage central :

L'apport d'air dans le système augmente le risque de dépôts de calcaire et de corrosion

Le fait que l'eau dans un système ouvert soit en contact avec l'air aide à éviter une pression excessive dans le chauffage central, mais c'est aussi la principale raison pour laquelle les systèmes ouverts sont considérés comme plus nuisibles. L'évaporation de l'eau entraîne la nécessité de rajouter de l'eau. Comme on le sait, l'eau contenant des minéraux (principalement du magnésium et du calcium) provoque la formation de tartre. Le tartre est un problème majeur qui affecte l'efficacité des systèmes de chauffage. Dans les cas extrêmes, les anciens systèmes de chauffage obstrués par le tartre peuvent entraîner une augmentation de la consommation de combustible pouvant aller jusqu'à 60 % (en raison des dépôts de calcaire accumulés sur de nombreuses années).

➡️ Le tartre n'est pas le seul problème. L'apport d'air dans l'eau augmente également le potentiel de corrosion des équipements du système, tels que les radiateurs, les échangeurs de chaleur et les chaudières, entraînant une usure plus rapide et une pollution générale du circuit. Une comparaison entre la propreté et l'efficacité d'un système fermé et d'un système ouvert, après 5 ou 10 ans par exemple, montre toujours un avantage net pour le système fermé, qui reste relativement propre.

Les fabricants de chaudières modernes et de pompes à chaleur peuvent refuser la garantie dans un système ouvert

✅ Pour cette raison, c'est-à-dire en raison du potentiel dommageable des systèmes ouverts, les fabricants d'équipements de chauffage modernes, souvent équipés d'automatisation avancée, tels que les chaudières à condensation (à gaz) ou les pompes à chaleur, ne respectent généralement pas la garantie si l'appareil est utilisé dans un système ouvert. Les fabricants précisent souvent dans quel type de système l'appareil doit être installé.

Le circuit ouvert n'est pas adapté au chauffage par le sol

Le chauffage par le sol repose sur un réseau de tuyaux fins, et l'hygiène de ce type d'installation est donc essentielle. Utiliser un système de chauffage au sol dans un circuit ouvert, qui entraîne des dépôts de tartre réguliers, entraînerait progressivement l'obstruction de certains circuits. Cela rendrait le chauffage par le sol inefficace, et il serait pratiquement impossible de le réparer sans retirer le sol, casser la chape et poser de nouveaux tuyaux.

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Système de chauffage central fermé - qu'est-ce que c'est et comment fonctionne-t-il ?

☑️ Quelles sont les différences fondamentales entre le système fermé et le système ouvert ?

Le système de chauffage central fermé est l'opposé du système ouvert. Il doit également être capable de neutraliser une pression excessive en cas de surchauffe, mais il utilise des vases d'expansion de type fermé. Ceux-ci ne sont peut-être pas aussi efficaces que les vases d'expansion ouverts, mais - pour faire simple - il n'est pas nécessaire qu'ils le soient autant. Le système fermé est conçu pour fonctionner avec des appareils de chauffage modernes équipés de capteurs de température qui s'arrêtent automatiquement pour protéger le système de la surchauffe. C'est pourquoi les chaudières à forte inertie thermique ou les cheminées ne devraient pas fonctionner dans un système fermé, mais dans un système ouvert.

Avantages du système de chauffage central fermé

✅ Principalement, la propreté du système de chauffage fermé

L'avantage principal d'un système fermé est l'absence de potentiel de corrosion ou de dépôts de tartre. Toute eau dans une région où la dureté de l'eau est élevée a le potentiel de générer du tartre, en raison de sa structure physico-chimique. Cependant, dans un système fermé, l'eau n'est pas en contact avec l'air, elle ne s'évapore donc pas. Dans ces conditions, il est rare que de l'eau nouvelle soit ajoutée au système, car il s'agit toujours de la même eau. Après le premier dépôt de calcium, l'eau ne peut plus générer de nouveaux dépôts de tartre, ce qui rend le système fermé plus sain pour l'ensemble du circuit de chauffage central.

Le système fermé peut fonctionner à la fois avec des radiateurs et un chauffage par le sol

Comme mentionné précédemment, le système ouvert n'est pas recommandé pour le chauffage par le sol. Le système fermé, en raison de l'absence de risque réel de colmatage des fines tuyauteries du plancher chauffant, peut être utilisé à la fois avec un chauffage par le sol et des radiateurs. Il est donc indéniablement beaucoup plus fonctionnel.

Le système fermé - la seule alternative pour les chaudières à gaz modernes et les pompes à chaleur

✅ Les pompes à chaleur et les chaudières à condensation fonctionnent dans un système fermé, et non ouvert

Il n'existe pratiquement aucun fabricant de chaudières à gaz ou de pompes à chaleur qui autorise l'utilisation de ses appareils dans des systèmes ouverts. Dans un système fermé, l'environnement est très sûr, ce qui en fait la seule option si vous souhaitez installer une pompe à chaleur ou une chaudière à gaz moderne. Il peut y avoir de très rares exceptions à cette règle, mais en général, ces appareils ne sont installés que dans des systèmes fermés.

Les inconvénients du circuit fermé de chauffage central

✅ Les inconvénients du circuit fermé sont nettement moins nombreux que ses avantages.

Cependant, le système de chauffage central fermé présente tout de même quelques inconvénients :

• ➡️ La protection contre la surchauffe et la surpression dans les systèmes fermés repose sur des vases d'expansion sous pression (fermés) et des purges d'air automatiques. Cela peut s'avérer insuffisant pour les appareils de chauffage à forte inertie, comme les chaudières à charbon ou les cheminées avec échangeur d'eau.

✅ Si vous souhaitez un circuit fermé plus « sain » et « propre », vous ne pourrez pas y connecter directement une chaudière à charbon ou un appareil similaire, du moins pas sans solution intermédiaire. Il existe toutefois des moyens de combiner un système fermé avec un système ouvert, notamment à l'aide d'un échangeur à plaques – mais cela sera abordé plus tard.

Échangeur à plaques Nordic Ba-12-30 3/4" 65kW

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Échangeur à plaques Nordic Ba-16-26 1" 105kW

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Échangeur de chaleur à plaques Nordic Ba-23-40 3/4" 165kW

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Échangeur de chaleur Nordic Ba-32-30 1" 175kW

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Le circuit fermé avec pompe de circulation - ce n'est pas un système gravitationnel

• ➡️ Un autre inconvénient du circuit fermé est que, dans les systèmes de ce type utilisant des tuyaux plus fins, le fonctionnement par gravité ne sera pas efficace. Il sera donc indispensable d'installer une pompe de circulation. En raison de la conception du système, l'eau ne circulera pas efficacement de manière gravitationnelle, et nous déconseillons ce type d'expérimentation. Il faudra accepter la présence d'une pompe et la consommation d'électricité qui en découle – c'est le prix à payer pour un système de chauffage central moderne.

Circuit ouvert avec ou sans pompe ?

Nous avons mentionné que le fonctionnement gravitationnel est possible dans les systèmes ouverts de chauffage central. Cependant, cela n'est ni une exigence, ni une recommandation. Les systèmes sans pompe (définitivement non recommandés pour les systèmes fermés) peuvent fonctionner dans des conditions spécifiques et étaient autrefois la norme. Toutefois, cela ne signifie pas qu'ils fonctionneront toujours efficacement dès lors qu'on opte pour un système ouvert. Leur efficacité dépend de facteurs tels que l'étendue du système de chauffage (taille du bâtiment) et la configuration du bâtiment, comme la présence de plusieurs étages.

D’après notre avis, si vous optez pour un système ouvert, nous recommandons d'utiliser une pompe de circulation. Cela rendra le système beaucoup plus efficace et permettra d'éviter les pièces mal chauffées. Les systèmes gravitationnels peuvent sembler idéaux, mais en réalité, ils sont souvent inadaptés, sauf dans les petites maisons. Un système ouvert avec pompe, en revanche, est une solution plus réaliste et généralement plus performante si vous choisissez de ne pas fermer le circuit.

Peut-on avoir un système ouvert et fermé dans un même chauffage central à la maison ?

Oui, il est techniquement possible d’avoir un système ouvert et fermé dans un même bâtiment. De plus, ce n’est pas une solution extravagante, mais couramment utilisée lors de la modernisation de vieilles maisons. Lorsque l’on installe un système de chauffage dans une nouvelle construction, on opte généralement pour des pompes à chaleur, des chaudières à gaz, des chaudières électriques économes en énergie, ou des chaudières à pellets modernes, ce qui implique naturellement l'installation d’un système fermé, particulièrement adapté aux systèmes de plancher chauffant.

En revanche, dans les bâtiments anciens, il y avait souvent à l'origine un système de chauffage ouvert, car c'était la norme à l'époque. Cela peut poser des défis, notamment si vous souhaitez avoir à la fois une chaudière à charbon et une chaudière à gaz dans une même maison, ou si vous voulez combiner un foyer et une pompe à chaleur.

Exemples de situations où l’on combine un circuit fermé et un circuit ouvert dans un même bâtiment

• ➡️ Chaudière à gaz dans une vieille maison avec une installation ouverte
  Vous possédez une maison avec un ancien système de chauffage central ouvert équipé de radiateurs. Le remplacement complet du système de chauffage serait trop coûteux, mais vous souhaitez installer une chaudière à gaz. Dans ce cas, on crée un petit circuit fermé pour la chaudière à gaz, fournissant un environnement sécurisé, particulièrement pour une chaudière à condensation, tout en reportant la rénovation complète du système de chauffage central à plus tard.  
  ✅ Pour connecter les deux systèmes (afin que la chaleur du circuit fermé soit transférée au système ouvert domestique), on utilise des échangeurs de chaleur pour chaudières à gaz.
  
  
• ➡️ Connexion d’une chaudière à charbon (« chaudière rustique ») à une installation ouverte 
  Vous avez modernisé votre maison avec un nouveau système fermé. Il est chauffé par un appareil moderne, tel qu'une pompe à chaleur, une chaudière électrique ou à gaz. Cependant, vous avez conservé une ancienne chaudière à charbon par crainte des hivers rigoureux. Dans ce cas, on crée une petite section de système ouvert pour cette chaudière.  
  ✅ Pour connecter une ancienne chaudière à charbon ou à bois au nouveau système fermé, il faut utiliser un échangeur de chaleur à plaques pour chaudières.
  
  
• ➡️ Connexion d’une pompe à chaleur à une ancienne installation ouverte
  Bien que la pertinence d’installer une pompe à chaleur dans une maison ancienne puisse être débattue, cela arrive néanmoins. Afin de protéger la pompe à chaleur contre les effets néfastes d’une installation contaminée, on crée un circuit fermé qui est relié à la partie principale du système.  
  ✅ La pompe à chaleur est connectée à l'aide d'un échangeur de chaleur à plaques, conçu pour les pompes à chaleur.
  
  
• ➡️ Connexion d’une cheminée au système de chauffage par le sol
  Le chauffage par le sol doit fonctionner dans un système fermé, tandis que la cheminée, qui est une source de chaleur à forte inertie, est généralement installée dans un système ouvert.  
  ✅ **Pour connecter une cheminée avec échangeur d'eau à un système de chauffage par le sol (fermé)**, on utilise un échangeur de chaleur à plaques approprié.

Autres exemples potentiels

Il existe bien sûr de nombreux autres cas possibles, mais le schéma général de combinaison des systèmes fermé et ouvert reste similaire. Grâce aux échangeurs de chaleur, qui sont des dispositifs relativement peu coûteux (à l'exception de ceux pour pompes à chaleur), il est possible de posséder les deux systèmes, chacun ayant sa propre source de chaleur.

Quel système est le meilleur ? Le ciruit ouvert ou fermé ?

Le système fermé est de loin le meilleur et présente nettement moins de risques pour l’ensemble du système de chauffage central. Il reste sain pendant de nombreuses années et ne se dégrade pas au fil des saisons en accumulant des saletés et du calcaire. De plus, il n’entraîne pas une augmentation drastique de la consommation de combustible ou d’électricité avec le temps.

Cependant, ce choix n’est pas totalement libre. Le fait d'opter pour un circuit ouvert ou fermé dépend en réalité de la source de chaleur qui chauffera votre maison. Il n'est pas exclu que vous ayez deux sources de chaleur nécessitant l’utilisation des deux systèmes dans un même logement.

Échangeur à plaques Nordic Ba-16-24 1" 100kW

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Échangeur de chaleur Nordic Ba-16-34 1" 135kW

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Échangeur de chaleur Nordic Ba-16-50 1" 175kW

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Échangeur de chaleur Nordic Ba-16-60 1" 200kW

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