Puissance du plancher chauffant - calculs pour les types de chauffage électrique et à eau

Les systèmes de chauffage par le sol modernes sont entrés dans la vie des gens il n’y a pas si longtemps, mais ils ont immédiatement pris racine.Les avantages de ce type de chauffage se font sentir dès que l’on commence à les utiliser. Et peu importe qu’il s’agisse d’un réseau de chaleur complémentaire ou principal.

Mais vous devez choisir la bonne caractéristique : la puissance du plancher chauffant. Elle est déterminée par le constructeur en tenant compte de la conception de l'élément chauffant.

Température moyenne du chauffage au sol

Il existe plusieurs documents législatifs qui définissent les indicateurs de microclimat dits admissibles et optimaux. L'un d'eux est SanPiN 1.2.3685-21. Il stipule qu'un indicateur acceptable est celui avec lequel les gens ne se sentent plus à l'aise. Mais cela ne nuit pas à la santé.

L'indicateur optimal est celui dans lequel le confort n'est réduit que de 20 %. C'est-à-dire qu'une personne ne consacre aucune dépense importante à la thermorégulation.

Le paramètre optimal selon GOST a des limites de température exactes :

• minimum – +12 ℃ ;
• maximum – +28 ℃.

La valeur exacte de la température dépend de deux facteurs : la saison et le type de pièce. Ce dernier est par exemple une chambre, un salon, un couloir, une salle de bain, etc.

Les médecins ont participé au développement de SanPiN, qui, connaissant la physiologie humaine, a établi avec précision une température confortable dans les locaux d'habitation en fonction du facteur saisonnier :

• en été 22-25 ℃ ;
• en hiver 20-22 ℃.

Maintenant par type de chambre :

• chambre à coucher – 18-20 ℃ ;
• salon – 19-21 ℃ ;
• chambre d'enfant la nuit - 18-20 ℃, pendant la journée - 20-23 ℃, pour les nourrissons pas moins de +20 ℃ ;
• toilettes – 19-21 ℃ ;
• salle de bain – 24-26 ℃ ;
• cuisine - 19-21 ℃, si vous cuisinez souvent, alors 17-18 ℃.

Par conséquent, la température du plancher chauffant peut être différente dans chaque pièce. Mais il existe une valeur moyenne déterminée par SNiP - +26-27 ℃. Dans ce cas, l'indicateur est inférieur à la valeur du régime de température du radiateur. D’où les économies dont on parle lorsqu’on parle de planchers chauffants. À propos, les Européens ont des normes différentes - +21-22 ℃.

Qu'est-ce qui affecte la puissance d'un plancher chauffant ?

De nombreux facteurs influencent la puissance d’un plancher chauffant :

1. Conditions climatiques de la région.
2. La maison est-elle isolée ou pas ?
3. Nombre de fenêtres dans la pièce.
4. Les sols chauds constituent le système de chauffage principal ou supplémentaire.
5. Dimensions de la pièce et sa destination.
6. Type de revêtement de sol.

Tout est clair dans la région : plus vous allez vers le nord, plus vous avez besoin de puissance pour choisir des planchers chauffants.

Isolation thermique de la pièce

L'isolation thermique est plus difficile. Après tout, le principal facteur influençant le choix de la puissance est la perte de chaleur du bâtiment. Plus ils sont grands, plus le chauffage doit être puissant. Cela signifie que les coûts énergétiques augmenteront et que vous devrez payer plus cher. Par exemple, les murs d'une maison à panneaux ont une perte de chaleur inférieure à 50 %, ce qui est totalement inacceptable dans les réalités modernes.

Par conséquent, il est recommandé d'isoler toutes les structures de construction de la maison ou d'augmenter leur épaisseur. La première option est à la fois plus simple en termes de construction et moins chère. Les conditions obligatoires sont l'installation de portes d'entrée isolées et de fenêtres à plusieurs chambres en plastique ou en bois.

La quantité de cette dernière n'affecte pas beaucoup les déperditions de chaleur, car ce chiffre est faible par rapport aux autres éléments du bâtiment. Cela représente 10% des pertes totales.

Est la principale source de chauffage

Si les sols chauffants constituent le système de chauffage principal, la puissance recommandée pour les locaux d'habitation est de 160 à 200 W par m². S'il s'agit d'un système supplémentaire, alors 110-140 W. S'il y a un volume non chauffé en dessous, le chiffre passe à 130-160 W par mètre carré. Dans les pièces humides, la puissance passe à 160-180 W.

Il y a un point auquel tout le monde ne prête pas attention. Il est désigné dans les SNiP. Si la surface sur laquelle il est décidé de poser des sols chauffants est inférieure à 70 % de la superficie totale de la pièce, alors un système de chauffage de ce type ne peut être utilisé qu'en complément.

Par exemple, si la surface occupée par les meubles est de 35 %, la puissance du plancher chauffant installé doit être calculée en tenant compte de l'exigence indiquée ci-dessus. En chiffres, elle ne devrait pas dépasser 110-140 W/m².

Type de revêtement de sol

Il est difficile de choisir la puissance d'un plancher chauffant en fonction du matériau de finition de la base du sol. Cela dépend de la conductivité thermique du revêtement. Par exemple, pour les carreaux de céramique, ce paramètre est de 0,5 à 0,9 W/mK. Pour le linoléum - 0,2, pour le stratifié - 0,1.

Autrement dit, plus la valeur est élevée, plus le matériau transmet intensément l'énergie thermique à travers lui-même et le chauffage fonctionne plus efficacement.En conséquence, la puissance devrait être moindre. À cet égard, les carreaux de céramique gagnent et perdent stratifié.

Type et taille de la chambre

Puissance spécifique prenant en compte les types de locaux pour 1 m² de surface :

• pièces à vivre et cuisine situées au 1er étage de la maison – 140-150 ;
• salons et cuisine situés au 2e étage et au-dessus – 120-130 ;
• salles de bains et toilettes – 140-150 ;
• loggias et balcons vitrés – 180-190.

Toutes les valeurs de puissance ci-dessus sont données sans tenir compte des déperditions thermiques. Pour établir le paramètre exact, des professionnels disposant d'un équipement spécial sont invités.

Type d'installation

Quel que soit le type de plancher chauffant, il est posé sur un support préparé. Il doit être lisse, réparé et isolé. Au type d'eau, une autre couche est ajoutée - une couche imperméabilisante sous la forme d'une membrane posée sur la base.

L'installation du réseau de chaleur elle-même est réalisée selon trois technologies :

1. Les carreaux de céramique sont montés sur l'élément chauffant à l'aide d'une composition adhésive.
2. Une chape ciment-sable est coulée sur l'élément chauffant. Plus ce dernier est épais, plus il met de temps à se réchauffer. En conséquence, il y aura une surconsommation d'énergie pendant un certain temps.
3. Technologie sèche. Il est utilisé lors de la finition de la base du sol avec du stratifié. Ici, il faut comprendre que le stratifié est posé directement sur le système de chauffage uniquement si ce dernier est un sol en film infrarouge. Dans d'autres cas, une couche solide et plate de contreplaqué, d'OSB ou de panneaux de particules est installée. Il existe une autre option moins chère : la pose de l'élément chauffant dans des rainures pré-préparées dans le sol.

Type de thermostat

La principale caractéristique du thermostat est la puissance de commutation, qui varie de 3 à 3,5 kW.La valeur exacte se trouve dans la fiche technique du produit.

Ce paramètre du thermostat dépend de la consommation électrique du plancher chauffant. Ici, ce n'est pas spécifique, mais général. C’est-à-dire celui qui est consommé par tous les mètres carrés.

Par exemple, la surface totale couverte par l'élément chauffant est de 20 m². La puissance spécifique sur les planchers chauffants, également appelée puissance nominale, est de 120 W pour le chauffage d'appoint, de 180 W pour la source de chaleur principale.

Vous pouvez maintenant calculer la puissance totale :

• 20x120=2400 W ou 2,4 kW ;
• 20x180=360 W ou 3,6 kW.

Si le thermostat sélectionné a un indicateur de commutation de, par exemple, 3,35 kW, il peut alors être installé dans un système de chauffage par le sol qui fonctionne uniquement comme réseau de chauffage supplémentaire.

Comment calculer la puissance d'un plancher chauffant à eau

Il n'est pas difficile de calculer la puissance des planchers à eau chaude. Pour ce faire, vous devez connaître quatre indicateurs :

• la zone sur laquelle l'élément chauffant est posé ;
• débit de liquide de refroidissement ;
• à quelle étape l'élément chauffant est posé ;
• pertes de chaleur de la pièce.

Planification

Si un système de chauffage au sol à eau ou à tiges infrarouges est installé dans les pièces, il n'est pas nécessaire d'établir un plan. La raison en est que les tuyaux en plastique et les tiges de carbone transportent facilement des charges provenant de meubles lourds, d'instruments de musique et d'appareils électroménagers au sol.

Un plan est nécessaire si d'autres types sont utilisés : câble, câble sur nattes, film infrarouge. Ainsi, une pièce est dessinée à l'échelle sur une feuille de papier avec l'emplacement exact des meubles et autres objets lourds. Tout ce qui en reste doit être recouvert par l'élément chauffant.

Détermination de la superficie

Tout est clair avec les options eau et canne.Ils couvriront toute la base du sol à une distance de 10 à 15 cm des murs. Vous devrez bricoler les trois autres options. Pour ce faire, le plan dessiné sur papier, ou plutôt la surface libre de meubles, doit être découpée en formes régulières. Le moyen le plus simple est s'il s'agit de rectangles dont l'aire est égale à la multiplication de leurs côtés. Les surfaces de toutes les figures sont additionnées pour créer une zone de chauffage.

Vous pouvez faire le contraire. Calculez la superficie totale de la pièce. Calculez ensuite séparément la superficie des meubles et autres objets. Résumez ce dernier et soustrayez le résultat obtenu de l'indicateur total.

Calcul des pertes de chaleur

Il existe une formule par laquelle la perte de chaleur est calculée - Q=ST/R, où :

• S – superficie de la pièce ;
• T – différence entre les températures de l'air intérieur et extérieur ;
• R – résistance thermique avec unité de mesure m² K/W.

La dernière caractéristique n’est pas la conductivité thermique.

Cette formule est utilisée pour calculer les déperditions thermiques des structures du bâtiment : murs, sols, plafonds, fenêtres et portes. Ensuite, les valeurs obtenues sont résumées.

Par exemple:

• hauteur sous plafond – 3 m;
• largeur de la pièce – 5 m ;
• sa longueur est de 10 m ;
• fenêtres mesurant 1,5x1,4 m;
• la température à l'intérieur de la pièce est de +20 ℃, à l'extérieur de -20 ℃.

Vous devez d'abord calculer la superficie de chaque structure de bâtiment :

• murs : (5+10+5+10)x3=90 m² ;
• sol et plafond séparément : 5x10=50 m² ;
• fenêtre : 1,5x1,4=2,1 m².

Superficie totale des structures du bâtiment : 192 m².

Le coefficient de dilatation thermique est une valeur tabulaire. Cela dépend de l'épaisseur des matériaux utilisés et de leur conductivité thermique. Par exemple, des sols en chape de ciment d'une épaisseur de 10 cm et d'une épaisseur d'isolation - laine minérale - 5 cm :

• Chapes R : 0,1/1,75=0,057 m² K/W ;
• Laine minérale R : 0,05/0,037=1,35.
• R total – 1,4 m² K/W.

Et de cette manière, toutes les structures du bâtiment sont calculées, dont les valeurs sont résumées.

Vous pouvez calculer les pertes de chaleur de chaque structure séparément. Mêmes étages :

Q=90x40/1,4=2571 W ou 2,57 kW.

Les valeurs obtenues des déperditions thermiques pour chaque structure du bâtiment sont résumées en un seul indicateur.

Flux de liquide de refroidissement

Ce calcul est effectué uniquement pour un système de chauffage au sol à eau. Il est conçu afin de sélectionner correctement la pompe de circulation qui entraîne l'eau chaude à travers les tuyaux creux du système.

Pour cela, on utilise la formule : G=0,86Q/∆t, où :

• 0,86 – capacité calorifique de l'eau ;
• Q – puissance thermique en W ;
• ∆t – différence de température dans les circuits de retour et d'alimentation.

Pas de pose et longueur du contour

Ici, nous devons parler uniquement des champs thermiques de l’eau et des câbles électriques. Ce dernier propose un choix plus large, qui dépend de la puissance du sol chauffant pour 1 m².

Par exemple:

• le pas de pose est de 7,5 cm sous la chape, pour laquelle on utilise un câble de 130 W ;
• étape 12 cm – 150-160 W ;
• pas 15 cm – 180-200 W.

Si un chauffage au sol est utilisé comme circuit de chauffage supplémentaire, la puissance peut être réduite. La même réduction peut se produire si l'élément chauffant est placé sous le carreau de céramique directement sur l'adhésif.

Avec une pipe, c'est un peu différent. Ici, la dépendance ne dépend pas de la puissance, mais du diamètre du tuyau. Par exemple, 16 mm :

• Un tuyau de 16 mm de diamètre est posé par incréments de 15 cm ;
• si la perte de chaleur dans la pièce est importante, alors le pas est réduit à 10 cm ;
• La marche peut être augmentée jusqu'à 20 cm si le chauffage au sol n'est pas la principale source de chaleur.

Un emplacement plus grand peut être utilisé, mais pas dans les maisons et les appartements. Il est utilisé dans les installations industrielles lors de la pose de tuyaux de grand diamètre.

Pour calculer la longueur du circuit d'eau, on utilise la formule F=S/h, où :

• S – zone de chauffage ;
• h – étape de pose de l'élément chauffant.

Si la longueur du circuit de canalisations dépasse 100 m, il doit alors être divisé en plusieurs sections avec un thermostat, un capteur de température et une pompe de circulation connectés à chaque section.

Puissance au sol

Cette valeur dans les planchers chauffants à eau n'est pas très grande. Elle varie de 40 à 150 W par mètre carré de surface. Mais il faut garder à l'esprit que la répartition du liquide de refroidissement, et donc de la chaleur, doit se faire uniformément sur tout le circuit.

Il existe un tel indicateur - la densité du débit d'eau thermale. C'est ce qui est pris en compte lors du choix d'une pompe de circulation. Pour calculer sa valeur, utilisez cette formule Q=q/S, où :

• q – perte de chaleur ;
• S – zone chauffée.

Performances de la chaudière

Il est rare que plus d’une chaudière soit installée dans une maison. Sa puissance est donc déterminée en tenant compte de la puissance de tous les systèmes de chauffage, y compris les planchers chauffants. Autrement dit, pour le calcul, les valeurs de puissance de chaque pièce sont prises et résumées.

15 % supplémentaires sont ajoutés à la valeur résultante. Il s'agit d'une réserve qui compense les coûts de ressources de la chaudière elle-même si elle fonctionne à la charge nominale maximale.

Vous n'avez pas besoin d'effectuer des calculs complexes, mais prenez comme base le ratio : 10 W d'énergie thermique sont consommés pour 1 m² de surface. Par exemple, si la superficie totale de la maison est de 100 m², alors une chaudière de 10 kW est utilisée pour la chauffer.

Pompe de circulation

Plus le circuit du plancher chauffant est long, plus la pompe que vous devez acheter est puissante. Vous pouvez utiliser la formule spéciale Q=0,86 P/∆t, où :

• 0,86 – conductivité thermique de l'eau ;
• P – puissance de la chaudière en kW ;
• ∆t – différence de température dans les circuits d'alimentation et de retour.

Calculons la puissance d'un plancher chauffant électrique

Avant de commencer à calculer un plancher chauffant électrique, vous devez déterminer avec précision plusieurs paramètres du système de chauffage :

1. Sol chaud sera utilisée comme source de chaleur principale ou comme source supplémentaire. C'est-à-dire que sa puissance sera de 150-200 W/m² ou 110-150 W/m².
2. Quelles sont les déperditions de chaleur ? S'ils sont supérieurs à 100 W/m², il ne peut pas être utilisé comme principal.
3. Les planchers électriques chauds sont installés uniquement sur une zone exempte de meubles.

Formule de calcul de la puissance P=PnS, où :

• Pн – puissance de l'élément chauffant ;
• S est la zone de la pièce exempte de meubles, d'appareils électroménagers au sol et d'instruments de musique au sol.

La première caractéristique est indiquée par le fabricant sur l'étiquetage du produit. Par exemple, sur la photo ci-dessous, vous pouvez voir que la puissance du câble est de 24 W/m. C’est ce qui est écrit là – 24W/M.

Connaissant le pas de pose du câble, vous pouvez déterminer la quantité de chaleur qu'il produira pour 1 m². Par exemple, si le pas de pose est de 15 cm, alors 6 contours seront posés sur un mètre carré. Cela signifie que la puissance totale est de 24x6 = 144 W/m².

Connaissant le dernier paramètre et la surface chauffée, vous pouvez calculer avec précision la puissance totale requise d'un plancher chauffant électrique. C'est-à-dire multiplier deux caractéristiques entre elles.

Quel système de chauffage au sol choisir

Si nous parlons d'appartements, il n'y a que des planchers chauffants électriques. Il est interdit de raccorder le système d'eau au chauffage de la maison. Vous pouvez installer une chaudière séparée ou monter une unité de distribution d'eau complexe. Mais tout cela est difficile, peu rentable et demande beaucoup de travail. Donc uniquement de type électrique.

N'importe lequel des éléments ci-dessus peut être installé dans une maison privée.Il est préférable de privilégier celui à eau, car il se connecte simplement à la chaudière via un distributeur de liquide de refroidissement.

Détermination de la température dans la pièce

Selon les normes, la température dans la pièce doit être mesurée en six points. Hauteur 20 cm et 150 cm du sol. Horizontalement - dans deux coins opposés et au milieu de la pièce. Les mesures sont effectuées pendant 10 minutes en chaque point.

La valeur moyenne de trois mesures est déterminée au niveau de 20 cm et exactement la même au niveau de 150 cm. Dans le premier cas, la température doit être comprise entre +27 ℃, dans le second, pas inférieure à +18 ℃.

Comment réduire les coûts de consommation

Réduire la consommation d'énergie Peut. Pour ce faire, vous devrez faire plusieurs choses importantes :

1. Réaliser l'isolation de toutes les structures du bâtiment, en sélectionnant avec précision le matériau d'isolation thermique en tenant compte de son épaisseur ou de sa conductivité thermique.
2. Installez des fenêtres et des portes appartenant à la catégorie isolée.
3. Utilisez des matériaux à haute conductivité thermique pour la finition de la base du sol.
4. Réglez correctement la température sur les thermostats en tenant compte de l'heure de la journée.
5. Connectez un double tarif à votre domicile, qui vous permet d'utiliser l'électricité la nuit avec un paiement divisé par deux.

Si vous décidez d'installer des planchers chauffants dans une maison ou un appartement, vous devez d'abord calculer leur puissance. Si cela n'est pas fait ou si le choix est fait « à l'œil nu », il y a alors une forte probabilité qu'une surutilisation d'énergie se produise. De plus, le microclimat dans les chambres ne sera pas confortable.

Combien consomme un plancher chauffant ? Consommation électrique d'un plancher chauffant : vidéo.

Si quelqu'un a déjà fait l'expérience du choix d'un plancher chauffant basé sur la puissance, parlez-nous-en dans les commentaires. Enregistrez le matériel dans les favoris afin de ne pas perdre les formules de calcul utiles.