Ayant décidé d'installer un plancher chauffant à eau chaude dans un appartement ou une maison individuelle, Une attention particulière doit être portée au choix des tuyaux, notamment au matériau dont ils sont faits., ainsi que la quantité nécessaire pour chauffer une pièce donnée.
De plus, il convient de noter que le débit de la canalisation dépend directement de la distance entre les boucles.
- Paramètres influençant la distance entre les canalisations
- Type et diamètre des tuyaux
- Visuellement, la relation entre le pas de pose du circuit de chauffage au sol et la section transversale des tuyaux ressemble à ceci :
- Superficie des locaux
- coefficient de conductivité thermique
- Liquide de refroidissement - type et température
- Pertes de chaleur et emplacement
- Température ambiante optimale
- Distance optimale entre les coudes de tuyauterie selon différents schémas de pose et règles de calcul
- Serpent
- Serpent du coin
- Double serpent
- Escargot
- Méthode combinée
- Choisir la méthode d'installation optimale
- Calculons la longueur du contour
- Le contour peut-il avoir des longueurs différentes ?
- Est-il possible de raccorder des tuyaux entre eux ?
- Documents vidéo
Paramètres influençant la distance entre les canalisations
Plusieurs points clés sont à prendre en compte pour déterminer la distance entre les tuyaux d'un plancher chauffant à eau ; examinons-les plus en détail.
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Type et diamètre des tuyaux
Le matériau et le diamètre des tuyaux sont des facteurs clés qui influencent directement l'espacement d'installation d'un plancher chauffant à eau. Plus précisément :
- La distance entre les tuyaux d'un plancher chauffant dépend du matériau dont ils sont faits, ou plutôt non pas du matériau lui-même, mais de leur conductivité thermique.
En termes de conductivité thermique décroissante, les tuyaux en cuivre et les produits en acier inoxydable ondulé arrivent en tête, suivis des tuyaux en métal-plastique, en polyéthylène et en polypropylène.
- Le cuivre possède une excellente conductivité thermique et une durée de vie de plus de 10 ans, mais il est cher et son installation est assez complexe ;
- Les alliages métal-plastique présentent de bonnes caractéristiques de transfert de chaleur et de performance, sont faciles à installer et peu coûteux ;
- Le polyéthylène – il conduit bien la chaleur, est résistant à l’usure et peu coûteux, mais il manque de flexibilité, nécessitant une fixation rigide ;
- Le polypropylène présente le taux de transfert de chaleur le plus faible et est donc le moins souvent installé dans les planchers chauffants à eau.
Autrement dit, plus la conductivité thermique du matériau est élevée, plus les écarts entre les boucles sont importants, et inversement, si cet indicateur n'est pas élevé, alors le pas diminue.
- Le diamètre du tuyau est déterminant : plus le diamètre est grand, plus l’espacement entre les serpentins du système de chauffage au sol est important ; inversement, plus le diamètre est petit, plus l’espacement est réduit. Une grande section occupant une surface plus importante, un serpentin de cette section dégage naturellement plus de chaleur. En revanche, un tuyau fin présente une résistance hydraulique accrue.
Visuellement, la relation entre le pas de pose du circuit de chauffage au sol et la section transversale des tuyaux ressemble à ceci :
- étape 10 - 15 cm, avec un diamètre de 20 à 36 mm - la quantité de matériau de tuyau nécessaire par 1 m2 est respectivement de 7 à 10 mètres linéaires ;
- 20–25 cm, diamètre 20–36 mm – diamètre de tuyau requis 4–5 mètres ;
- 30 cm, diamètre 20 - 36 mm - quantité de 3,5 à 4 mètres linéaires.
Superficie des locaux
Pour calculer l'espacement des tuyaux, il faut d'abord calculer la surface de la pièce à chauffer. Cela peut se faire à l'aide d'une formule géométrique simple :
S = A * B
Où:
- S — zone ;
- A — longueur de la pièce ;
- B — largeur.
Attention ! Veuillez exclure du schéma final les zones où vous prévoyez d'installer de gros meubles.
Il est inutile d'installer un revêtement de sol à base d'eau en dessous ; cela ne fera qu'engendrer des coûts supplémentaires liés à l'achat du matériau.
D’après les résultats obtenus, la distance optimale entre les rouleaux de revêtement de sol est déterminée. Pour les grandes pièces, il est recommandé de les installer plus rapprochés, tandis que pour les petites pièces, il convient d’augmenter cet espacement.
coefficient de conductivité thermique
La conductivité thermique de la structure est affectée non seulement par la conductivité thermique de la canalisation, mais aussi par celle de tous les matériaux qui la composent. Le plus souvent, le circuit est placé dans une chape, et si la couche de mortier est supérieure à 70 mm, il faut en tenir compte lors de l'élaboration du schéma d'installation.
Les différents types de revêtements de sol conduisent également la chaleur différemment. Les meilleures options pour un chauffage au sol hydraulique sont le carrelage, le linoléum ou le stratifié.
Lors de l'installation d'un système de chauffage dans un bâtiment avec des planchers en bois et l'utilisation de plaques en aluminium, le niveau de transfert de chaleur est quasiment identique à celui obtenu avec une chape.
Liquide de refroidissement - type et température
La distance entre les spires est influencée par le liquide de refroidissement, c'est-à-dire son type et son degré de chauffage.
Un liquide, généralement de l'eau ou de l'antigel, circule dans le circuit d'eau du plancher chauffant. L'eau chauffe bien et conserve la chaleur, tandis que l'antigel chauffe plus vite et refroidit plus lentement ; son coefficient de transfert thermique est donc plus élevé. Par conséquent, l'utilisation d'antigel permet d'espacer davantage les serpentins.
Si la température du liquide de refroidissement atteint 31 à 32 °C, l'espacement recommandé entre les tubes est de 10 cm. Entre 33 et 35 °C, l'espacement acceptable est de 15 cm ; entre 36 et 40 °C, un espacement de 20 à 25 cm est recommandé. Si la température dépasse 40 °C, l'espacement des tubes doit être de 30 cm.
Pour déterminer la température moyenne du fluide caloporteur d'un plancher chauffant à eau chaude, il faut additionner les températures des circuits d'alimentation et de retour et diviser le résultat par deux.
Remarque : lors des calculs, il est nécessaire d'utiliser la température idéale et la plus appropriée pour une personne : 27 degrés Celsius.
Pertes de chaleur et emplacement
Les déperditions de chaleur par les fenêtres, les portes et les murs extérieurs influent également sur l'espacement des tuyaux dans les systèmes de chauffage au sol. L'emplacement de la maison est aussi un facteur important.
Par exemple, dans les régions nordiques, où les températures extérieures sont inférieures à zéro mais où le bâtiment est chauffé, cette différence de température entraîne une augmentation des pertes de chaleur par les fenêtres, les portes et les murs.
Pour compenser ces pertes, il est nécessaire d'augmenter la longueur du pipeline et de réduire la distance entre les tuyaux.
Pour chaque boucle connectée au collecteur, le calcul du flux thermique doit être effectué séparément.
Température ambiante optimale
La température optimale d'une pièce dépend de son usage. Dans les pièces annexes, elle est plus basse, tandis que dans les pièces à vivre, elle est plus élevée. Recommandations de température approximatives :
- salons - de 18 à 25 degrés ;
- cuisine, toilettes et salle de bains - de 18 à 26 ans ;
- couloir - de 16 à 22 ;
- garde-manger - de 12 à 22.
Il est important de noter que chaque personne a sa propre température de confort, vous devriez donc choisir le niveau de température qui vous convient.
Distance optimale entre les coudes de tuyauterie selon différents schémas de pose et règles de calcul
Après avoir sélectionné le type de tuyaux et leur méthode d'installation, vous devez calculer la distance optimale entre les circuits de chauffage au sol pour votre projet.
Comme indiqué précédemment, si les tubes d'un circuit de grande section sont trop rapprochés, la surface du sol surchauffera. À l'inverse, si les petits tubes de chauffage au sol sont trop espacés, des ponts thermiques se formeront.
Plusieurs facteurs sont à prendre en compte pour déterminer l'espacement correct des boucles des systèmes de chauffage au sol, car cela aura un impact sur la répartition uniforme de la chaleur :
- La distance entre les boucles varie de 50 à 450 mm, selon le diamètre du tuyau. Pour simplifier les calculs, on utilise généralement des multiples de 50. Toutefois, pour les bâtiments privés, cette distance peut être de 100, 150, 200 mm, etc.
- L'espacement est influencé par le niveau de charge thermique. Pour une charge moyenne de 50 à 80 W/m², l'intervalle recommandé est de 100 à 200 mm.
- La distance entre les murs et le premier virage doit être d'au moins 20 cm.
Les plombiers expérimentés utilisent souvent une technique d'espacement variable des tuyaux. Sous une fenêtre ou près d'une porte, les tuyaux sont posés plus rapprochés.
Il est important de déterminer l'espacement optimal entre les branches, car le liquide contenu dans les tuyaux affecte le revêtement de sol, et le choix d'un espacement correct garantira une distribution efficace des flux d'eau.
Examinons de plus près chaque schéma..
Serpent
La méthode du « serpentin » est simple à calculer et à installer, ce qui explique sa grande popularité. L'élément chauffant doit d'abord être installé dans les zones les plus froides de la pièce, près des murs extérieurs, des balcons et des fenêtres. Ensuite, des boucles sont tendues parallèlement au mur sur toute la surface, et le circuit revient à l'élément chauffant.
Cependant, une pose en zigzag ne permet pas un chauffage uniforme de la surface. Ce type de pose est souvent privilégié lorsqu'une source de chaleur supplémentaire est présente ou pour les petits espaces. Lors de la pose en zigzag, l'espacement entre les carreaux doit être minimal, idéalement de 100 mm.
Serpent du coin
On place la boucle le long de l'angle extérieur, puis la boucle suivante parallèlement à celle-ci. Cette méthode est idéale pour chauffer les angles. S'il y a trois murs extérieurs, l'option « double boucle d'angle » est recommandée.
Double serpent
Le principe d'installation est identique à celui de la méthode en serpentin. La différence réside dans le fait que le tuyau de retour est parallèle au tuyau principal. Cette méthode permet d'augmenter l'écartement entre les boucles de 150 à 250 mm.
Escargot
Les tuyaux sont disposés en périphérie de la pièce, puis forment une spirale vers le centre. Les conduites de retour passent entre les boucles d'eau chaude. Cette configuration est optimale, car elle assure un chauffage uniforme du sol, mais elle est plus exigeante en main-d'œuvre.
La méthode dite « en escargot » permet de placer les tuyaux à espacement maximal, minimisant ainsi les pertes de chaleur. De plus, cette conception réduit la consommation d'énergie des canalisations.
Disposition du papier toilette en forme de spirale, caractéristiques du schéma, avantages et inconvénients, calcul du pas et de la longueur des contours, normes et SNiP.
Méthode combinée
Pour une grande pièce, on peut combiner les deux types de boucles. La configuration recommandée est de deux boucles en forme d'escargot et de trois à quatre boucles en forme de serpentin. Le chauffage au sol hydraulique sera plus efficace si les tuyaux sont disposés en serpentin sur les bords et en escargot au centre.
Attention ! Quelle que soit la configuration, les tuyaux peuvent être espacés de manière égale ou différente.
Choisir la méthode d'installation optimale
Dans les grands espaces (couloirs, séjours), une disposition des tuyaux en « spirale » est idéale, car elle permet de chauffer uniformément une surface quelle que soit sa taille. Une disposition en « serpentin » est possible, mais le sol sera alors plus chaud à certains endroits qu'à d'autres.
Un revêtement en forme de serpent est idéal pour les petites pièces, car la différence de température se répartit sur une surface réduite et devient imperceptible. Cette méthode convient également aux pièces à l'agencement complexe. De plus, installer ce revêtement le long des murs extérieurs permet de bloquer les courants d'air froid provenant de l'extérieur.
Cette option est idéale pour les espaces comportant différentes zones. Chaque zone peut être configurée selon l'agencement le plus approprié afin de créer un microclimat optimal.
Le « serpent d'angle » ne chauffe pas bien la pièce ; il est recommandé de l'utiliser en complément d'un autre appareil ; il chauffera alors parfaitement les coins.
Calculons la longueur du contour
Lors du calcul du nombre de tuyaux nécessaires à la pose d'une structure (par exemple, un plancher chauffant à eau), il convient de prendre en compte les points suivants :
- la superficie totale de tous les locaux ;
- nombre de collecteurs ;
- agencement de la pièce ;
- la taille des ouvertures de fenêtres et de portes par lesquelles la chaleur peut s'échapper ;
- épaisseur des parois ;
- disposition des meubles ;
- humidité de l'air ;
- usage des pièces ;
- présence d'autres systèmes de chauffage.
Sur la base de la valeur moyenne, 1 m² nécessitera 5 mètres linéaires de tuyau, avec un pas de pose de 20 cm.
Pour un calcul plus précis du diamètre du pipeline, la formule suivante convient :
L = S / N x 1,1
Où:
- S représente la superficie de la pièce ;
- N — étape de pose ;
- 1.1 - réserve pour effectuer des virages.
Il convient d'ajouter aux données obtenues la distance en mètres entre le sol et l'armoire de distribution, aller-retour.
Pour plus de clarté, examinons le processus de calcul à l'aide d'un exemple :
- superficie de la pièce - 15 mètres ;
- la distance maximale entre le sol et l'armoire collecteur est de 4 mètres ;
- distance entre les tuyaux - 0,15 mm ;
15 : 0,15 x 1,1 + (4 x 2) = 118 mètres
Une autre méthode pour calculer la longueur de tuyau nécessaire consiste à tracer le plan sur du papier millimétré. Veillez à respecter l'échelle et à tenir compte des dimensions de la pièce.
Après avoir reporté l'ensemble du système sur papier, vous devez mesurer la longueur de toutes les spires sur le dessin à l'aide d'une règle, et multiplier ce résultat par l'échelle appropriée.
Le contour peut-il avoir des longueurs différentes ?
La longueur du tuyau de chauffage au sol ne doit pas excéder 120 mètres. Dans le cas contraire, il convient d'installer plusieurs boucles distinctes. Idéalement, elles devraient toutes avoir une longueur sensiblement identique. Cela permettra d'éviter des réglages et un équilibrage supplémentaires du système.
Dans un appartement de trois pièces, dont une salle de bains, la longueur de la tuyauterie est forcément bien plus courte que dans les autres pièces. Dès lors, faut-il diviser le serpentin des autres pièces en sections pour qu'il corresponde au diamètre des tuyaux de la salle de bains ?
Ce n'est pas nécessaire ; une variation de longueur de tuyau de 30 à 40 % est acceptable dans des pièces de dimensions différentes. De plus, en utilisant des tuyaux de diamètres différents et en variant l'espacement d'installation, on peut réduire la surface occupée dans une grande pièce.
Attention ! N'oubliez pas d'exclure de la surface de la pièce la plus grande les zones où seront installés les meubles volumineux.
Quel que soit le schéma choisi, il est nécessaire de commencer par établir un plan du réseau de canalisations, en tenant compte de la taille des courbes de niveau et des intervalles entre les branches du réseau d'eau chaude.
Est-il possible de raccorder des tuyaux entre eux ?
Lors de l'installation d'un système de chauffage au sol en tuyaux de cuivre dans une chape, il est nécessaire de raccorder les tuyaux. Cela garantit une structure plus fiable et durable. Pour les produits en polypropylène, le raccordement se fait par brasage, tandis que pour les circuits en polyéthylène, il s'effectue par soudage d'un raccord résistant à la chaleur.
Le raccordement des tuyaux PE-X et PE-RT à l'aide de raccords est plus complexe. L'utilisation de raccords à sertir est possible, mais déconseillée en raison du risque de fuite. En revanche, le raccordement de la canalisation au collecteur nécessite l'emploi de raccords à sertir.
Important ! Le raccordement de circuits à l’aide de raccords à insertion ou à compression est interdit. Ceci s’applique également aux connecteurs à insertion pour PEHD.
Il est préférable d'utiliser un tuyau flexible monobloc pour le chauffage au sol. C'est plus fiable et plus pratique, car les réparations au rez-de-chaussée seront plus coûteuses en cas de fuite.
Le chauffage au sol est un système de chauffage moderne qui, grâce à un choix judicieux des matériaux et à des calculs précis des distances de pose des boucles, peut créer un microclimat idéal dans la maison.
