Schémas de pose de planchers d'eau chauffants : analyse des options d'installation les plus efficaces

Un plancher à eau chaude peut être une source de chauffage supplémentaire ou servir de système de chauffage principal.L'efficacité du complexe dépend en grande partie d'une conception compétente. Un rôle important sera joué par le schéma choisi d'un sol à eau thermale - la méthode, l'étape et le « modèle » de pose des tuyaux.

Avant de commencer à concevoir un circuit de chauffage, vous devez étudier les principes généraux d'installation du système, sélectionner les tuyaux et calculer le plancher chauffant. Tous ces points sont décrits en détail dans l'article. De plus, nous avons préparé un algorithme détaillé pour établir un schéma et fourni des conseils pratiques pour organiser le chauffage par le sol.

Caractéristiques de la conception de planchers chauffants

Le chauffage par le sol à eau est connu depuis longtemps et très populaire. Les canalisations étroites sont enfermées dans une chape en béton sous un revêtement de sol adapté. Du liquide de refroidissement chaud circule dans le système, ce qui chauffe la pièce. Bien entendu, le système ne se compose pas uniquement de tuyaux et de chapes, il comprend de nombreux autres éléments importants.

Ce type de chauffage offre un meilleur chauffage par rapport aux systèmes de canalisations traditionnels. La chaleur vient du bas et monte progressivement vers le haut. En conséquence, la pièce est chauffée de manière plus uniforme.

On pense qu'en utilisant un tel système, vous pouvez économiser environ 25 % des coûts de chauffage. Cela est dû non seulement à la qualité du chauffage, mais aussi à la température relativement basse du liquide de refroidissement, qui ne doit pas dépasser 50°C.

Les tuyaux étant cachés, le contact direct avec les radiateurs est exclu, c'est-à-dire la possibilité de brûlures est totalement exclue. L'intérieur ne bénéficiera que d'une telle solution, car il n'est pas nécessaire d'installer des radiateurs, des grilles, etc.

On peut marcher pieds nus sur le sol chauffant, certaines ménagères étendent le linge lavé à la surface, ils sèchent très vite.

Cependant, il convient de noter qu’un tel système présente également des inconvénients importants. Pour commencer, il s’agit d’une installation très difficile qui doit être effectuée avec beaucoup de soin. De plus, cette option de chauffage n’est pas accessible à tout le monde.

Vous pouvez facilement installer des systèmes d'eau dans presque tous les bâtiments privés, mais pour les immeubles d'habitation, il existe de sérieuses restrictions.

Les systèmes d'installation TP au sol présentent certains avantages par rapport à la version en béton, cependant, vous devrez consacrer beaucoup d'argent et d'efforts à leur installation (+)

Ici, de tels systèmes ne peuvent être réalisés qu’au départ et après accord avec un certain nombre d’organisations. Les systèmes de chauffage central n’ont pas été initialement conçus pour de telles modifications, il faudra donc s’assurer que la modification ne perturbe pas l’équilibre hydrostatique du système.

Le poids important de la chape et le risque de fuite doivent être pris en compte. Il ne sera pas facile d'identifier l'emplacement des dommages sur un tuyau caché sous une chape, et il est presque impossible de réparer rapidement les dégâts dans une telle situation.

Par conséquent, dans les appartements de grande hauteur, la mise en œuvre de planchers chauffants à eau selon tout schéma d'installation est interdite, il est recommandé de privilégier les systèmes électriques.

Les options d'eau ne sont très efficaces et économiques que dans les pièces dotées d'une bonne isolation thermique.

Le collecteur des tuyaux TP doit être correctement raccordé à la chaudière. Si vous envisagez d'utiliser le chauffage central, une coordination avec les services d'ingénierie locaux sera nécessaire (+)

Avant d'installer un système de chauffage, il est recommandé d'isoler le bâtiment, de vérifier la fiabilité des fenêtres et des portes, et pour un système d'eau, cela est particulièrement important, car la température du liquide de refroidissement doit rester basse.

Et si vous utilisez un revêtement de sol sensible à la surchauffe, par exemple du linoléum ou du stratifié, vous devrez alors surveiller particulièrement attentivement le niveau de température.

En plus du système en béton, il existe également des options dites de revêtement de sol. Lors de leur utilisation, à la place d'une chape en béton, on utilise des matériaux prêts à l'emploi qui ne nécessitent pas de séchage à long terme. Le temps d'installation avec la technologie des revêtements de sol est beaucoup plus court, mais les coûts augmenteront sensiblement.

Le bouclier en mousse est une option pour l'installation de TP, qui combine les fonctions d'isolation, de treillis de marquage, ainsi que d'éléments de fixation du tuyau.

Selon les matériaux, on distingue les options système suivantes :

• le polystyrène;
• Crémaillère;
• modulaire en bois.

Le collecteur de chauffage par le sol doit être équipé de vannes d'arrêt pour chaque boucle individuelle afin qu'un arrêt rapide reste possible. Cette fonction peut être utile non seulement en cas de panne.

Si certaines pièces ne sont pas utilisées en hiver, vous pouvez couper l’arrivée du liquide de refroidissement vers le circuit qui les dessert, ce qui réduira les coûts de chauffage de toute la maison.

La base en étain pour les systèmes de ce type, composée de modules soignés, est assez simple à installer et il n'est pas nécessaire d'attendre, comme dans le cas d'une base en béton, qu'elle acquière la résistance nécessaire.

Le plus souvent, pour la disposition de tels systèmes, on utilise des communications métal-plastique, qui sont relativement peu coûteuses, assez fiables et ne sont pas si difficiles à installer.

Une autre option est celle des tuyaux en cuivre. Ils ne sont pas souvent utilisés dans de tels systèmes, principalement en raison de leur coût élevé. Mais ces communications sont extrêmement fiables, il est donc logique d’envisager cette option.

Les tuyaux en cuivre pour les postes de transformation ne sont pas très souvent utilisés, car leurs analogues en matériaux polymères sont moins chers et plus faciles à installer.

Plus d'informations sur le choix des tuyaux pour un sol à eau chaude sont écrites dans Cet article.

Principes généraux d'installation de systèmes à eau

Vous devez d'abord préparer la base : la niveler et la nettoyer de la saleté. Après cela, une couche d'isolation thermique est posée, des dalles sont souvent utilisées pour cela mousse de polystyrène extrudé.

Ce matériau se présente sous forme de dalles qui ne sont pas difficiles à poser. Après cela, le matériau d'isolation thermique est recouvert d'un film imperméabilisant.

Avant l'installation, un ruban amortisseur est placé autour du périmètre de la pièce pour compenser la dilatation thermique pendant le fonctionnement du système. Dans les grandes surfaces, il est installé non seulement le long des murs, mais également dans les joints au milieu de la pièce.

Si l'isolant et le ruban adhésif sont posés correctement, le film peut être soigneusement replié sur le bord du matériau isolant, il reposera à plat et avec peu de tension.

Un ruban amortisseur installé sur le pourtour de la pièce est nécessaire lors de l'utilisation d'une chape en béton pour la pose de TP afin de compenser la dilatation thermique

Les tuyaux d'eau chaude doivent être posés sur le film ; c'est à ce stade que doit être réalisé l'agencement du plancher chauffant à eau ; il est choisi à l'avance. Les tuyaux doivent être posés uniformément, en essayant de maintenir une distance égale entre eux afin d'obtenir un chauffage uniforme du sol.

Quel que soit le schéma TP choisi, vous devez plier correctement le tuyau et le disposer soigneusement le long de la grille de marquage afin que le sol soit chauffé uniformément.

Les communications établies sont connectées à collecteur de distribution, par lequel ils sont connectés au système de chauffage de la maison, à la chaudière, etc. Les tuyaux sont remplis de chape en béton, après quoi il faut attendre qu'elle sèche complètement. Il ne reste plus qu'à vérifier le fonctionnement du système et à poser le revêtement de sol.

Chaque boucle de tuyau est reliée à un collecteur. Il est souhaitable que les sections individuelles du système aient une longueur et une résistance hydraulique à peu près égales.

Il n'y a pas de petits détails lors de l'installation de systèmes de ce type. Une petite erreur peut causer de graves dommages à l’avenir.

Par conséquent, il est logique de prendre en compte un certain nombre de conseils utiles avant de commencer les travaux d'installation :

1. Il est préférable de démonter complètement l'ancienne chape, et de poser l'imperméabilisation et l'isolation sur le support le plus solide possible, soigneusement nivelé horizontalement.
2. Il ne faut pas penser que sous la chape les irrégularités de la base seront invisibles, toutes les différences de plus de 10 mm doivent être soigneusement nivelées.
3. Si plusieurs circuits distincts du système sont installés dans une pièce, l'espace entre eux doit être divisé avec un ruban amortisseur, sans se limiter à sa simple pose autour du périmètre.
4. Dans les petites zones, il est tout à fait acceptable d'utiliser du penofol comme isolant.
5. Au-dessus d'un sous-sol non chauffé ou au sol, il faut réaliser l'isolation la plus fiable, par exemple une couche d'argile expansée et des dalles de polystyrène expansé d'au moins 50 mm d'épaisseur.
6. Lors de la fixation des tuyaux au treillis, ne serrez pas trop les attaches afin de ne pas endommager le tuyau.
7. Le diamètre du tuyau pour un tel système peut varier entre 16 et 20 mm, le matériau doit être conçu pour une pression d'au moins 10 bars et un chauffage jusqu'à 95 degrés.
8. Si vous avez un budget limité, vous ne devriez pas dépenser d'argent pour des tuyaux avec des options sous forme de protection supplémentaire, bien que le renforcement des communications en polypropylène avec de la fibre de verre ne soit pas superflu.
9. Pour automatiser le fonctionnement du système, vous devez sélectionner et installer correctement le collecteur, en complétant sa conception avec des servos, des capteurs de pression, des bouches d'aération et d'autres dispositifs utiles.
10. Le boîtier collecteur est placé dans une niche dans le mur ; il doit s'élever suffisamment haut au-dessus du niveau du sol pour que les tuyaux qui y pénètrent puissent être correctement pliés.
11. Tous les tuyaux doivent sortir du collecteur vers le bas, et jamais vers le haut, pour garantir le bon fonctionnement des dispositifs d'évacuation de l'air emprisonné dans le système.
12. Il n'est pas recommandé de réaliser une niche pour le collecteur dans les murs porteurs ; s'il n'y a pas d'autre option, il est préférable d'installer simplement le meuble sur le mur, et non à l'intérieur de celui-ci.

Pour des raisons évidentes, il peut être très difficile de corriger les défauts une fois l'installation d'un tel système terminée, toutes les opérations doivent donc être effectuées avec beaucoup de soin. Par exemple, chaque boucle doit être constituée d'un tuyau solide ; aucune soudure ni aucune autre connexion n'est autorisée.

Elaboration d'un projet et d'un schéma

La conception est la première étape lors de la création de systèmes de chauffage par le sol. Vous devez d’abord déterminer s’il s’agira du chauffage principal ou simplement d’une option auxiliaire.

Après cela, vous devez prendre une feuille de papier et établir un plan pour l'emplacement des meubles fixes dans la pièce. Par exemple, cela n’a aucun sens de chauffer le plafond sous une armoire encastrée ou sous une machine à laver automatique.

Sur la base du schéma « serpent » ou « spirale », vous pouvez développer des options pour différentes pièces. Par exemple, un double serpent convient à une pièce longue et étroite (+)

La position de chacun de ces objets doit être notée et les dimensions exactes doivent être indiquées. Après cela, vous pouvez laisser une disposition de canalisation spécifique. Habituellement, seuls deux types principaux de mises en page sont utilisés. L'un d'eux s'appelle un serpent et le second est une spirale ou un escargot. La première option est plus facile à mettre en œuvre.

Les canalisations sont posées d'un bout à l'autre du local, puis ramenées au collecteur. Mais cette méthode présente un inconvénient majeur. Le liquide de refroidissement, se déplaçant dans le tuyau, dégagera progressivement de la chaleur et se refroidira. En conséquence, un long tuyau sera beaucoup plus chaud au début qu’à la fin.

Ceci est un exemple d'utilisation d'un circuit « serpent » dans une pièce spacieuse pour chauffer uniformément tout l'espace. Cependant, un grand nombre de tours va augmenter la résistance hydraulique du système

Dans les petites zones, une telle différence n'a pas d'importance, mais dans une pièce spacieuse, le sol dans différentes parties se réchauffera de manière inégale. Pour éviter ce problème, utilisez un circuit escargot. Dans ce cas, le tuyau est d'abord transporté le long des murs d'enceinte, en se déplaçant vers le centre de la pièce.

Ici, le tuyau doit former une boucle soignée. A partir du centre, la pose se poursuit dans la direction opposée parallèlement au tuyau déjà posé. Il s'avère que le liquide de refroidissement qui a atteint le centre de la pièce, en revenant en spirale inverse, absorbera une partie de l'énergie thermique du liquide de refroidissement frais.

Dans une pièce, vous pouvez utiliser simultanément deux schémas de pose de tuyaux différents pour assurer un chauffage uniforme de toute la pièce (+)

Lors du choix d'un schéma d'installation d'un plancher chauffant à eau dans un appartement, vous devez prendre en compte la taille de la pièce. Par exemple, dans un couloir ou une salle de bain, vous pouvez vous débrouiller avec un serpent, mais sur de grandes surfaces, vous devez utiliser une pose en spirale.

Pour les pièces aux configurations complexes, il est recommandé d'utiliser une option combinée. S'il n'est pas possible de disposer la bonne spirale partout, de petites zones individuelles peuvent être décorées d'un serpent.

Un autre point important qui affecte la qualité du chauffage est la longueur de chaque section de tuyau. Il doit être à peu près le même pour garantir un flux uniforme de liquide de refroidissement et un chauffage de haute qualité de toutes les zones du sol.

Plus le pas entre les boucles du système est petit, plus le débit des canalisations est élevé. Ce tableau vous aidera à calculer la longueur des tuyaux pour les sections individuelles

Parfois, un système de type serpent peut convenir aux pièces dont le refroidissement est inégal. Il est nécessaire de l'organiser de telle manière que le début du tuyau, où entre le liquide de refroidissement chaud, soit situé au même endroit où se trouve la zone la plus froide.

Ils combinent également différents schémas lors du passage dans des pièces aussi petites qu'un balcon, une loggia, etc.

Ils commencent à établir un schéma de projet en déterminant les pertes de chaleur. A ce stade, il faut penser à l'isolation thermique de la pièce et, si nécessaire, prendre des mesures complémentaires : isoler la façade, isoler le plafond, réparer les fenêtres, installer de nouvelles portes, etc.

Sur la base des données obtenues, ils déterminent combien de tuyaux seront nécessaires, à quel pas ils doivent être posés et d'autres paramètres du système.

Après cela, vous pouvez commencer à établir un schéma de pose de canalisations.

Tout d’abord, vous devez choisir un emplacement approprié pour le collectionneur.Si vous envisagez de chauffer uniquement une petite zone séparée de la pièce (salle de bain, placard, couloir), il ne sera pas difficile de faire face au plan.

Mais il ne faut pas penser que si la zone est petite, alors tout le travail peut être effectué « à l'œil nu ». Il n'est pas facile de déterminer les paramètres exacts d'une grande maison, il vaut mieux confier tous les calculs à un spécialiste expérimenté.

De plus, il existe des programmes qui permettent d'effectuer des calculs automatiquement. Si vous envisagez d'installer un plancher chauffant dans une pièce à la configuration complexe, il est préférable de demander l'aide d'un ingénieur.

Pour effectuer les calculs requis pour la conception du système, les paramètres suivants doivent être utilisés :

• longueur, largeur et configuration de la pièce ;
• type de matériau d'isolation thermique utilisé ;
• matériau des murs et des plafonds;
• matériau de revêtement de sol sélectionné ;
• le diamètre des tuyaux dans lesquels circulera le liquide de refroidissement ;
• De quel matériel seront faites les communications ?

Après traitement des données, la longueur de tuyau requise pour chaque section spécifique sera obtenue, ainsi que le pas qui doit être maintenu pour chaque section.

Dans les grandes surfaces, il n'est pas toujours possible de chauffer de telles pièces en utilisant un seul long tuyau. Très probablement, il devra être divisé en plusieurs sections pour être posé dans différentes zones.

Ceci est également lié à un indicateur aussi important que la résistance hydrostatique du système. Plus le tuyau est long, plus sa résistance est élevée. Le nombre de tours peut également affecter cet indicateur.

En règle générale, les calculs du chauffage par le sol sont effectués séparément pour chaque pièce. Il ne faut pas oublier que les tuyaux ne peuvent pas être posés près des murs, il faut reculer d'environ 10 cm.

Le tuyau est posé par pas qui varient entre 10 et 30 cm. Le pas normal entre les tours du tuyau est de 30 cm. Lors du passage dans des sections difficiles où la perte de chaleur est plus élevée, le pas est réduit - 15 cm.

Vous devriez commencer à poser les tuyaux à partir du mur extérieur, qui est plus froid et nécessite un chauffage supplémentaire. Il n'est pas toujours possible de réaliser l'installation de cette manière, dans ce cas, il est recommandé d'isoler en plus le tuyau dans la zone allant de l'entrée de la pièce à la partie froide.

Cela vous permettra d'économiser une partie de l'énergie thermique pour l'utiliser dans une zone aussi problématique.

Si les paramètres du système sont calculés correctement, même à une température de chauffage relativement basse, le chauffage sera efficace et uniforme (+)

Si les calculs du système ne sont pas effectués de manière professionnelle, cela peut entraîner de graves problèmes qui ne seront identifiés que pendant le fonctionnement. Il peut s'agir du chauffage inégal habituel du sol, lorsque dans certaines zones le chauffage est plus fort, ou de ce qu'on appelle le « zèbre thermique ».

Dans ce cas, des rayures froides et chaudes se forment sur le sol, ce qui rend l'utilisation du système extrêmement inconfortable.

Corriger cette situation ne sera pas facile, vous devrez démonter pratiquement l'ensemble du système et refaire l'installation conformément aux calculs corrects.

Les problèmes moins évidents résultant de défauts de conception sont la perte de chaleur et une diminution de la vitesse de déplacement du liquide de refroidissement. En conséquence, les coûts de chauffage augmenteront, mais la maison ne sera pas chauffée correctement.

Plus d'informations sur l'exécution des calculs sont écrites dans les articles :

1. Calcul des canalisations pour plancher chauffant : sélection des canalisations selon paramètres, choix de l'étape de pose + exemple de calcul
2. Chape sur sol à eau chaude : choix de l'épaisseur et méthodes de pose appréciées

Certains experts recommandent de réserver pour chauffage des loggias et balcons, ainsi que les pièces présentant des déperditions thermiques accrues, un circuit séparé. Cela vous permettra de fournir une quantité de chaleur suffisante à la fois au balcon et à la pièce adjacente.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Des informations détaillées sur l'installation de systèmes de ce type sont contenues dans la vidéo :

Les planchers chauffants à eau sont un système pratique, mais il ne faut pas le qualifier de facile à installer. Une conception appropriée, des calculs précis, une sélection de matériaux et d'éléments de qualité vous permettront de créer une option de chauffage vraiment efficace.

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