Chauffage au sol à eau et électrique : puissance par mètre carré, calculs de consommation et moyens de réduire les coûts

Le chauffage au sol est un équipement courant dans nos appartements et n'est pas considéré comme un luxe. Sa puissance varie selon le modèle. Il peut servir de chauffage principal ou d'appoint.

Dans cet article, nous aborderons la puissance optimale du chauffage au sol et les raisons de ce choix, nous déterminerons la température optimale pour différents types de pièces et de revêtements de sol, et nous expliquerons comment calculer la puissance optimale du système de chauffage.

température recommandée pour le chauffage au sol

Il est bien connu que les températures varient d'une pièce à l'autre selon sa fonction. Par exemple :

• dans la chambre, la cuisine ou le salon, la norme est considérée comme étant de 29 degrés ;
• dans une salle de bains ou des toilettes, où le niveau d'humidité est élevé - 31 ;
• Dans les pièces où les pertes de chaleur sont plus importantes, comme une loggia ou une grande pièce avec de nombreuses fenêtres, le rapport de 35 kW (ou 35 kW) est utilisé.

Si l'on considère la température du système en fonction du revêtement de sol, alors lors de l'utilisation de moquette en rouleau, de linoléum, de parquet ou de stratifié, la température normale sera de 27 degrés.

Facteurs déterminant la puissance du chauffage au sol

De nombreux facteurs influencent le choix de la puissance de l'appareil et doivent être pris en compte pour garantir le bon fonctionnement du système de chauffage.

Les conditions climatiques jouent également un rôle important. Si la maison est située dans une région au climat froid, il convient de prévoir une marge de sécurité pour la puissance du système de chauffage.

Chauffage principal ou non

L'un des facteurs influençant la puissance de sortie est le type de chauffage : le système doit être utilisé comme source de chaleur principale ou secondaire. S'il s'agit d'un système de chauffage principal, un appareil plus puissant est nécessaire, avec une puissance spécifique de 200 W/m².

Chaque type de plancher chauffant possède sa propre puissance de chauffage standard par mètre carré :

• câble - 220 - 230 W ;
• tapis de câbles - 100 - 160 W ;
• Film infrarouge - 130 - 230 W ;
• tige - 130 - 160 W;
• eau - 40 - 150.

Type de pièce et sa taille

Chaque pièce d'un appartement a sa propre fonction, qui détermine sa température. De plus, la taille de la pièce et le nombre de fenêtres influent sur la température.

Par exemple, la puissance du système de chauffage installé sur la loggia devrait être plus élevée que celle prévue pour la cuisine.

Dans la plupart des cas, les fabricants de planchers électriques fournissent des recommandations concernant ces paramètres :

• salle de bains - 150 à 180 Watts/m2 ;
• balcon vitré - 150 à 180 ;
• cuisine, chambre, couloir - 110 à 150.

Pour déterminer la puissance d'un chauffage au sol en fonction de la surface à chauffer, il est important de ne pas tenir compte des zones où seront placés des meubles lourds, car l'installation d'un chauffage au sol y est déconseillée. Naturellement, plus la pièce est petite, plus la puissance du chauffage nécessaire est faible.

De plus, la conductivité thermique est influencée par le matériau de construction de la maison : bois, brique, béton.

Revêtement de sol

Indicateur de puissance de chauffage dans Beaucoup dépend du revêtement de finitionAprès tout, le matériau présente différents degrés de conductivité thermique.

Lors de l'utilisation Chauffage au sol sous stratifiéLes coûts de chauffage augmenteront car ce matériau est un mauvais conducteur de chaleur. L'utilisation de moquette ou de linoléum permettra de chauffer plus rapidement et donc de réaliser des économies d'énergie.

Isolation thermique de la pièce et déperdition de chaleur du bâtiment

L'isolation thermique d'une habitation, qui détermine en grande partie les déperditions de chaleur, est un facteur essentiel pour calculer la puissance d'un chauffage au sol par mètre carré. Si l'isolation (fenêtres, portes et plafonds) est insuffisante, le système fonctionnera plus longtemps et consommera davantage de chaleur, ce qui entraînera une augmentation des coûts.

Dans les maisons anciennes à ossature bois, l'épaisseur des murs n'est que de 10 à 15 cm. Dans ces bâtiments, les pertes de chaleur atteignent 50 %.

Estimation approximative Vous pouvez isoler une pièce vous-même à l'aide d'un calculateur en ligne.Selon les codes et réglementations modernes du bâtiment, le niveau de protection thermique doit se situer entre 100 et 130 W/m2.

Il est recommandé de prévoir une isolation supplémentaire pour les plafonds sur lesquels le système de chauffage sera installé afin d'empêcher la chaleur de s'échapper à l'extérieur.

Type d'installation

La méthode d'installation du chauffage au sol influence également le choix de sa puissance, car le rendement calorifique dépend de l'épaisseur du système de chauffage au sol.

Méthodes d'installation :

1. Une chape de béton est une option d'installation. Un mortier de béton est coulé sur une épaisseur minimale de 30 mm. Pour renforcer la structure, une armature en fibres de polypropylène ou un treillis de fixation est posé sur l'isolant thermique, auquel est fixé l'élément chauffant. Une chape de béton est ensuite coulée par-dessus. Plus la couche de béton est épaisse, plus le temps de chauffage est long, mais la chaleur s'accumule, ce qui allonge le temps de refroidissement.
2. Le chauffage au sol sous carrelage est souvent installé sur une sous-couche existante. On commence par poser les câbles à intervalles réguliers – plus l'espacement est faible, mieux c'est. L'élément chauffant est ensuite rempli de colle à carrelage, et une fois celle-ci durcie, les carreaux sont posés. Cette méthode garantit une bonne diffusion de la chaleur.
3. Installation à sec sous parquet stratifié : Si le coulage d’une chape de béton est impossible en raison du poids de la structure, l’installation se fait à l’aide de rainures. Pour garantir une répartition uniforme de la température sur toute la surface, les rainures doivent avoir une profondeur de 10 mm, dans laquelle est placé l’élément chauffant. Si le câble est de forte puissance (180-200 W), il est recommandé de prévoir des rainures de 15 à 20 mm de profondeur.

Type de thermostat

Un thermostat est un appareil qui enregistre les signaux provenant d'un capteur de température.Il est chargé de fournir l'électricité à l'appareil et, si nécessaire, d'allumer et d'éteindre le chauffage, ce qui permet de réaliser des économies de ressources.

Comment calculer la puissance d'un système de chauffage au sol hydronique

La puissance calorifique des planchers chauffants à eau dépend directement de la longueur de la conduite principale.

Pour calculer la puissance du système, vous devrez connaître :

• superficie et configuration des locaux ;
• débit du liquide de refroidissement ;
• perte de chaleur ;
• poser une marche.

Élaborer un plan

Tout calcul doit commencer par l'établissement d'un plan. Le plus simple est d'utiliser du papier millimétré, mais du papier à carreaux fera également l'affaire. Le plan doit indiquer toutes les fenêtres et les portes de la pièce, ainsi que leurs dimensions.

On mesure immédiatement la hauteur de la pièce et on note le volume utile. On indique sur le plan l'emplacement des meubles. Ensuite, on trace un schéma du réseau de tuyauterie.

Détermination de la surface

Lors du calcul de la puissance d'un plancher chauffant à eau, il est important de rappeler que la surface située sous les meubles et équipements fixes n'est pas prise en compte.

La surface de la pièce est calculée à l'aide d'une formule standard (surface d'un carré, d'un rectangle, etc.), et les surfaces où seront placés les meubles sont soustraites du résultat.

Calcul des pertes de chaleur

Les pertes de chaleur correspondent à la quantité de chaleur perdue par une pièce par unité de temps. Pour les réduire, on utilise des appareils de chauffage et une bonne isolation thermique.

Pour le calcul des pertes de chaleur, les éléments suivants sont pris en compte :

• superficie de la pièce ;
• dimensions des fenêtres et des portes ;
• hauteur sous plafond ;
• nombre de murs extérieurs ;
• température extérieure;
• isolation thermique des murs ;
• le type de pièce qui se trouve à l'étage.

Pour calculer les pertes de chaleur, vous pouvez utiliser un calculateur en ligne.

débit du liquide de refroidissement

Pour calculer la consommation d'eau Il nous faut connaître le débit de liquide de refroidissement qui circule dans la canalisation en 1 heure. Cette information est indispensable pour régler correctement les débitmètres et choisir la capacité de pompe appropriée.

La consommation d'eau est calculée à l'aide de la formule suivante :

G = 0,86 x Q / Δt

Où:

• G – consommation d’eau en kg/h ;
• Q – puissance thermique en W ;
• Δt est la différence de température entre le fluide frigorigène dans les circuits d'alimentation et de retour ; pour le chauffage au sol, elle est égale à 10 °C ;
• 0,86 est le coefficient de capacité thermique de l'eau.

Pose de pas et de longueur de contour

Pour le chauffage au sol dans les maisons individuelles, on utilise le plus souvent des profilés métal-plastique ou en polyéthylène de 16 mm de diamètre. Plusieurs méthodes de pose sont possibles, notamment en serpentin ou en spirale, mais l'espacement entre les tuyaux ne doit pas être trop faible.

Il est recommandé de limiter la longueur de chaque circuit à 80 mètres. Le choix de la puissance de la pompe dépend de sa taille.

La longueur du contour peut être calculée à l'aide de la formule :

L = F/b

Où:

• F — surface de la pièce ;
• b — poser une étape.

Si la longueur du pipeline dépasse 100 m, il faut le diviser en plusieurs boucles.

Puissance au sol

La puissance d'un système de chauffage au sol hydraulique est faible par mètre carré, de l'ordre de 40 à 150 watts. Pour un fonctionnement optimal, la chaleur doit être répartie uniformément sur toute la surface, sans formation de zones froides. Afin d'améliorer le transfert de chaleur, il est recommandé de réduire l'espacement des tuyaux.

La densité de flux thermique est calculée à l'aide de la formule :

Q=q/F

Où:

• q — indice de perte de chaleur ;
• F représente l'aire.

performances de la chaudière

Pour calculer la puissance de la chaudière pour le chauffage au sol, prenez en compte la puissance totale du système de chauffage au sol de la maison. Additionnez ensuite les valeurs calculées pour chaque pièce.

Ajoutez 15 % au résultat obtenu : vous obtiendrez ainsi la puissance requise de la chaudière. Si vous achetez une chaudière sans réserve, sa capacité sera épuisée le plus rapidement possible à pleine charge.

Les chaudières modernes produisent 24 kilowatts de chaleur, soit suffisamment pour chauffer une pièce moyenne jusqu'à 240 mètres carrés. Des chaudières électriques sont également disponibles, y compris celles avec une pompe intégrée, très pratique.

Pompe de circulation

Sans pompe, un plancher chauffant hydraulique ne fonctionnera pas correctement. Comment calculer la puissance de la pompe pour un chauffage au sol ? Cela dépend de la résistance hydraulique dans la canalisation ; plus la canalisation est longue, plus la pompe doit être puissante.

Pour déterminer les performances de la pompe, vous pouvez utiliser la formule suivante :

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — toбр.т)

Où:

• Pн — puissance de l'appareil de chauffage en kW ;
• toop.t — indicateur de température du liquide de refroidissement dans la conduite de retour ;
• tpr.t — niveau de température dans l'alimentation.

Il est recommandé de choisir un système de chauffage au sol offrant une large plage de réglage de la puissance. À la mise en marche, la puissance doit être maximale afin de permettre un chauffage plus rapide du sol.

Une fois les paramètres définis atteints, la température de chauffage devrait être automatiquement réduite dans le système.

Calculons la puissance d'un système de chauffage électrique au sol

Avant de calculer la puissance d'un système de chauffage au sol électrique (câble chauffant, tapis chauffant ou système infrarouge), il est nécessaire de vérifier que le réseau électrique peut supporter la charge supplémentaire et de concevoir un projet. Il convient également de déterminer s'il s'agira d'un système :

• principal - 150 - 220 W/m2 ;
• supplémentaire - 110 - 150.

Il est recommandé d'installer un chauffage au sol lorsque les déperditions thermiques ne dépassent pas 100 W/m². Au-delà, un système de chauffage d'appoint est nécessaire.

Tous les planchers chauffants électriques, à l'exception des câbles chauffants autorégulants, ne doivent pas être installés sous des meubles lourds, car ces systèmes sont susceptibles de surchauffer.

Par conséquent, comme pour le chauffage hydronique, pour calculer la puissance de l'appareil, il faut d'abord établir un plan d'aménagement des meubles. Autrement dit, il faut calculer la surface à chauffer.

Prenons une pièce d'une superficie de 20 m². De cette valeur, soustrayons la surface occupée par les meubles (8 m²) pour obtenir une surface chauffée de 12 m².

En général, il est correct de calculer la puissance du système non pas par surface, mais par volume, car chauffer une plus grande quantité d'air nécessite plus d'énergie.

Les déperditions thermiques influent également sur le choix de la puissance de chauffage des planchers chauffants électriques. Ces calculs étant assez complexes, vous pouvez consulter les tableaux disponibles dans la littérature spécialisée ou en ligne. Bien entendu, les valeurs indiquées sont des valeurs moyennes.

Les fabricants indiquent la puissance de sortie du chauffage au sol électrique par mètre carré sur l'étiquette. Elle se présente ainsi : 220 V/50-60 Hz/50 cm/55 W, ce qui signifie que le plancher fonctionne à 220 W et émet 55 W de chaleur par mètre carré. Si un câble chauffant résistif est utilisé, sa puissance est faible ; elle peut être augmentée jusqu'à 200 W par mètre carré en réduisant la largeur de la bobine.

Calculons la puissance maximale d'un plancher chauffant infrarouge en reprenant l'exemple du calcul de la puissance maximale. Nous supposerons la surface chauffée de 12 m² déterminée précédemment et un film standard d'une puissance de 220 W/m².

P = 12 m2 x 220 W = 2 640 W.

En conséquence, nous constatons que notre pièce nécessitera un système de chauffage au sol à film d'une puissance totale de 2640 W.

Quel système de chauffage au sol choisir ?

Chauffage au sol, qu'il soit à eau ou électrique, chacun présente des avantages et peut créer une atmosphère confortable dans la maison.

Le chauffage hydronique est plus fréquemment installé dans les maisons individuelles, car il est moins coûteux que le chauffage électrique. Cependant, son installation dans les appartements nécessite un raccordement au réseau de chauffage central, ce qui est interdit sans autorisation.

Dans les immeubles d'habitation, il convient de privilégier les radiateurs électriques. Les modèles à faible consommation sont acceptables, car les appartements sont déjà équipés d'un chauffage central par radiateurs.

Si la configuration de votre maison le permet et que vous envisagez d'installer un chauffage au sol dans la chape, le chauffage par câbles est la meilleure solution. Les tapis chauffants sont les plus faciles à installer : il suffit de les dérouler sur le sol.

Si la hauteur sous plafond est un facteur important, les planchers chauffants infrarouges constituent une solution idéale. D'une épaisseur de seulement 3 mm, ils chauffent grâce à l'émission d'ondes infrarouges, ce qui accroît l'efficacité de 95 % et permet de réduire la consommation d'énergie. Ce système est compatible avec tous types de revêtements de sol.

Déterminons le régime de température dans la pièce.

Il existe deux façons de déterminer le niveau de température dans une pièce : en utilisant des normes standard ou en fonction de vos propres préférences.

La température est mesurée à trois endroits : au sol, à 50 cm de hauteur et à 150 cm de hauteur. À 150 cm de hauteur, la température ne doit pas être inférieure à 18 °C, la valeur maximale étant déterminée au cas par cas. La température du sol ne doit pas dépasser 40 °C. L’écart de température admissible entre les pièces est de 10 °C.

Comment réduire les coûts de consommation

Il existe plusieurs façons de réduire la consommation d'énergie :

• utilisation de matériaux d'isolation thermique de haute qualité ;
• effectuer des travaux d'isolation des fenêtres et des portes ;
• utilisation d'un revêtement de finition à bonne conductivité thermique ;
• installation d'un thermostat.

De plus, l'utilisation d'un système de tarification énergétique multi-tarifs permet également de réaliser des économies. Faire fonctionner le chauffage au sol la nuit coûtera deux fois moins cher. Et si vous baissez la température de chauffage d'un degré, votre consommation d'énergie diminuera de 5 %.

Lorsque vous envisagez l'installation d'un chauffage au sol dans votre maison ou appartement, il est important de bien choisir sa puissance. Un mauvais choix peut nuire au confort intérieur et augmenter vos factures de chauffage.