Systèmes de chauffage avec chauffage au sol et radiateurs dans une maison individuelle

L'éventail des systèmes de chauffage permettant de créer un microclimat favorable dans la maison est actuellement très vaste.

Auparavant, pour chauffer les locaux, principalement Radiateurs - apprenez à les installer vous-mêmeDe nos jours, la plupart des propriétaires de maisons individuelles privilégient le chauffage au sol. Cependant, ce dernier ne suffit pas toujours à garantir un confort optimal dans un appartement. C'est pourquoi les professionnels recommandent de plus en plus un système de chauffage combiné, associant radiateurs et chauffage au sol.

Notre article sera utile à ceux qui construisent leur propre maison et envisagent d'installer un système de chauffage combiné.

Vous apprendrez comment combiner le chauffage par radiateurs et le chauffage au sol, quels avantages ce système offre par rapport aux radiateurs classiques, comment concevoir un système à partir des calculs et comment l'installer vous-même.

Nous vous invitons à lire l'article - Quels radiateurs de chauffage sont les plus adaptés à un appartement ?, critères de sélection et principales entreprises manufacturières.

Normes et restrictions

Le chauffage au sol est un système de chauffage à basse température. Selon les normes en vigueur, la température maximale du fluide caloporteur doit être de 55 °C. En fonctionnement, la température ambiante se situe généralement entre 35 et 45 °C, tandis que celle du chauffage au sol atteint 26 à 31 °C. Les normes varient selon les pièces.

• pour la chambre, la cuisine, le salon - +26 ;
• pour salle de bain, toilettes, couloir— +31.

Une pompe assure la circulation du fluide dans les canalisations du plancher chauffant. Elle permet également de régler la température de chauffage dans la pièce. Le choix de la pompe dépend du débit d'eau. Le débit maximal admissible pour un plancher chauffant hydraulique est de 0,6 m/s.

La différence de température de l'eau entre le point d'alimentation et le point de sortie ne doit pas être inférieure à 10 degrés.

Caractéristiques du système combiné

Le système de chauffage combiné comprend des radiateurs, qui sont des sources de chaleur à haute température, et des planchers chauffants, qui sont des sources de chaleur à basse température.

Il existe deux façons de raccorder un plancher chauffant à eau dans un système mixte :

1. Le raccordement du système de chauffage à une chaudière existante permet de réduire les coûts d'équipement et le temps d'installation. L'inconvénient de cette solution est qu'elle ne peut fonctionner de manière autonome, ce qui augmente la consommation d'énergie et diminue le rendement du chauffage au sol.
2. L'installation d'un système de chauffage au sol indépendant augmente considérablement les coûts. Cependant, ce système présente l'avantage d'être autonome et de ne pas dépendre des radiateurs. C'est particulièrement pratique lorsque le chauffage central est hors service.

Plusieurs recommandations sont à prendre en compte lors de la décision d'installer un système de chauffage combiné dans une maison individuelle :

1. Réglez séparément la température des radiateurs et du chauffage au sol. Les radiateurs nécessitent une température d'entrée et de sortie d'eau d'environ 70 °C (158 °F) et 55 °C (158 °F) respectivement, tandis que le chauffage au sol requiert 40 °C (104 °F) et 30 °C (86 °F) ; les chaudières ne peuvent donc pas gérer ces réglages indépendamment.
2. Utilisez des composants spécifiques pour le système de chauffage. Les groupes de mélange à pompe et les vannes d'arrêt permettront de réduire les coûts et d'assurer un raccordement correct du système au réservoir d'eau chaude.
3. Réglez le système combiné à l'aide d'équipements techniques spécialisés et correctement installés. Par exemple, un mélangeur avec tête thermostatique régule la température de l'eau, tandis qu'un thermostat contrôle individuellement la température de chaque pièce.

Lors de l'installation d'un système de chauffage au sol hydraulique, il est inutile de le limiter à la salle de bain et aux toilettes. Il est préférable d'installer ce type de système partout où cela est possible, car l'augmentation de la surface couverte n'a pas d'incidence significative sur les coûts d'installation et d'exploitation.

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Dans tous les cas, un mélangeur et un dispositif assurant la circulation du fluide seront nécessaires. Le nombre de tubes (un, deux ou plus) du collecteur est sans importance.

Le coût de la chape restera inchangé, même si le sol n'est installé que dans une partie de la pièce ; la solution en béton devra être coulée sur toute la surface.

Unité de pompage et de mélange

Dans une maison individuelle, il est possible de réaliser un système de chauffage combiné à l'aide d'un mélangeur à pompe. Ce modèle est plus performant, mais plus coûteux qu'une vanne trois voies, bien que son principe de fonctionnement soit identique.

L'eau refroidie provenant du tuyau de retour dilue le liquide de refroidissement chaud, et la présence de vannes d'équilibrage permet de réaliser cette opération dans les proportions requises.

Cet appareil est disponible en différentes configurations, selon l'utilisation prévue et le coût de l'équipement. Un modèle standard comprend :

• vanne thermostatique ;
• capteur de température à immersion ;
• soupape d'équilibrage avec soupape à ressort de verrouillage ;
• pompe de circulation ;
• thermomètre à immersion ;
• manchon fileté;
• vanne de dérivation et d'arrêt ;
• vanne de vidange et vanne à bille ;
• conduit d'aération;
• vanne de dérivation.

Schémas et instructions d'installation pour une chaudière

La solution la plus simple et la plus économique pour installer un système de chauffage combiné dans une maison individuelle consiste à utiliser un radiateur et un chauffage au sol alimentés par une seule chaudière. Tous les composants, y compris la pompe de circulation, sont alors raccordés à la chaudière.

Certaines chaudières murales sont équipées d'une pompe intégrée. Si vous utilisez un modèle sur pied, vous devrez l'installer séparément.

En cas de raccordement direct à un appareil à gaz (modèle recommandé par les experts pour l'installation d'un système de chauffage combiné dans les maisons individuelles), un réservoir de condensats est conseillé. L'installation d'une chaudière à gaz classique entraînera une défaillance rapide de l'échangeur de chaleur.

Les appareils à gaz doivent être installés dans des pièces dont la hauteur sous plafond est d'au moins 2 mètres. Une ventilation est requise.

Si un modèle à combustible solide est utilisé, un ballon tampon doit être installé pour le raccorder au chauffage au sol. Son rôle est de limiter la température, car il est difficile de la réguler directement.

Le principe de fonctionnement d'un système de chauffage combiné (plancher chauffant et radiateur alimentés par une seule chaudière) est le suivant : l'eau chaude est dirigée vers le mélangeur, où elle rencontre une soupape de sécurité. Cette soupape détecte la température de l'eau et, si elle dépasse le niveau requis, elle s'ouvre, mélangeant ainsi l'eau chaude et l'eau froide jusqu'à la température souhaitée.

L'eau est ensuite distribuée par le circuit du plancher chauffant et des radiateurs. Après avoir parcouru l'ensemble du réseau, elle retourne au générateur de chaleur pour être chauffée.

Le schéma de raccordement du chauffage au sol et des radiateurs à partir d'une seule chaudière comprend les éléments suivants :

• chaudière avec vase d'expansion - chauffe le liquide de refroidissement ;
• flèche hydraulique - un système de distribution sous forme de tuyau à quatre branches à travers lequel circule l'eau ;
• radiateur et pompe au sol - ils assurent l'alimentation en fluide de l'unité de collecte ;
• Le collecteur – des boucles de plancher sont raccordées à ses sorties et de l'eau chaude est fournie ;
• unité de mélange - où le liquide de refroidissement pour le TP est dilué ;
• Thermostat - un dispositif qui ouvre ou ferme le flux d'eau dans les circuits.

Installation du système

Après avoir construit le «tarte» du sol Une fois les fondations nivelées, l'étanchéité et l'isolation thermique réalisées, et les éléments chauffants installés, nous pouvons procéder à l'installation et au raccordement du système de chauffage combiné (chauffage au sol et radiateurs) à partir d'une chaudière unique. Voici les étapes détaillées :

• La chaudière est installée et sa tuyauterie est terminée. (Dans une maison privée, elle est souvent installée dans un bâtiment séparé.) La pièce doit comporter une cheminée et une prise d'air.

• Les tuyaux des radiateurs sont raccordés au chauffe-eau, et une pompe est installée entre eux.

• Les circuits au sol sont raccordés par un dispositif qui dilue l'eau à la température requise. Ce procédé utilise un mélangeur et une vanne à 2 ou 3 voies, fixés sur la conduite d'alimentation.

• Une pompe de circulation est installée.

• Les courbes de niveau du sol sont reliées par un peigne à la source d'alimentation en eau chaude, qui sert de fluide frigorigène et chauffera la pièce.

Schémas avec vanne de mélange

Dans les maisons individuelles, les experts recommandent de choisir un système de chauffage combiné avec une vanne de mélange, qui peut être à 2 ou 3 voies.

vanne de mélange

Avec mitigeur à 3 voies

Dans ce système combiné, le liquide alimentant le radiateur est chauffé à 80 degrés, et 40 degrés sont nécessaires pour le chauffage au sol.

L'objectif principal est de réduire la température de l'eau provenant des radiateurs à la température requise pour le chauffage au sol. C'est précisément le rôle d'un mitigeur thermostatique à trois voies.

Le système fonctionne en pompant l'eau chaude provenant de la source de chaleur à travers cet appareil vers le collecteur, où elle est diluée à la température requise avec du fluide frigorigène refroidi provenant du tuyau de retour du poste de chauffage. Le liquide ainsi préparé est ensuite distribué aux circuits de chauffage au sol.

Ce système combiné présente un inconvénient : il est impossible de réguler ou de limiter le débit d’eau froide provenant du retour. Par conséquent, de l’eau trop froide ou trop chaude pénètre dans le circuit principal, ce qui peut entraîner une surchauffe ou un chauffage insuffisant du plancher chauffant.

Cependant, ces variations de température peuvent passer inaperçues, car elles sont compensées par la chape de béton.

Un système de vanne à trois voies est facile à installer et peu coûteux. Il est particulièrement adapté aux maisons de plain-pied ou aux petits espaces.

Si une vanne à trois voies avec dérivation est utilisée, le mélange du fluide de refroidissement chauffé et refroidi se produit à l'intérieur de l'appareil.

L'installation est simple :

• Un raccord en T est installé sur l'alimentation ;
• Ensuite, la pompe de circulation est raccordée.

Avec vanne de mélange à 2 voies

Vanne à deux voies - sa tête thermostatique contrôle le niveau de température à l'entrée du tuyau de plancher.

Ce système est recommandé pour les grandes pièces, jusqu'à 200 mètres carrés. Une vanne d'équilibrage permet de régler le mélange du fluide caloporteur du circuit de chauffage au sol. Elle permet d'interrompre ou d'ouvrir l'arrivée d'eau chaude.

Le système de refroidissement est conçu pour que le liquide circule en circuit fermé, et de l'eau chaude est ajoutée à mesure que la température baisse. Grâce à la faible capacité du dispositif, la régulation est progressive, sans à-coups.

Il est également monté sur la conduite d'alimentation et nécessite l'installation d'un dispositif de circulation forcée du liquide.

Utilisation d'une pompe à chaudière intégrée

Ce système utilise une chaudière avec une pompe intégrée d'une puissance maximale de 35 kW. Il crée une pression de 20 à 25 kPa à la sortie du réservoir, avec un débit d'eau de 1 000 à 1 500 litres par heure.

Le processus d'installation est similaire au schéma d'un élément chauffant conventionnel, mais une pompe supplémentaire pour le chauffage au sol n'est pas nécessaire.

Pour exploiter pleinement le potentiel de l'appareil et créer une circulation du fluide frigorigène dans le plancher chauffant et les radiateurs, il est nécessaire de raccorder correctement l'appareil aux circuits.

Ce système permet d'obtenir ce résultat grâce à une connexion en anneau : la chaudière, la pompe à chaleur et le radiateur. Ces deux anneaux sont reliés par une petite section commune à basse pression, de sorte qu'un circuit n'affecte pas l'autre.

Dans cette conception, le piège à scories est un collecteur de boues filtrant oblique, et les évents d'air sont situés dans la chaudière, le radiateur et le circuit de plancher.

Le système en anneau fonctionne comme suit : l’eau, chauffée dans un réservoir, circule dans les canalisations. Les surpressions dans les conduites d’alimentation et de retour provoquent la circulation du liquide dans le réseau principal et son remontage.

Quand est-il possible de combiner des systèmes ?

Un système de chauffage combiné peut être installé dans tout type d'espace. L'essentiel est de choisir le revêtement de sol et le type de chauffage adaptés à vos besoins. Un système combiné est la solution de chauffage idéale pour une maison individuelle à deux étages.

Lors de l'installation d'un plancher chauffant à eau au premier étage, les masses d'air chaud, en montant, chaufferont les sols du deuxième étage, où seuls des radiateurs peuvent être installés. Pour le revêtement de sol du premier étage, il est préférable d'opter pour des carreaux., et pour le second, n'importe quel matériau fera l'affaire.

Dans les immeubles d'habitation, la mise en place d'un système combiné est impossible, car le raccordement des planchers chauffants à l'ensemble du réseau de chauffage du bâtiment est interdit. Un échangeur de chaleur constitue la solution.

Erreurs et problèmes

Pour faire des économies, beaucoup simplifient les designs en supprimant des éléments importants. Cependant, il ne faut pas procéder ainsi pour les raisons suivantes :

1. Lorsque les radiateurs sont fermés et que le plancher chauffant fonctionne, la chaudière et les pompes TP interfèrent entre elles.
2. Lorsque les radiateurs et le chauffage au sol sont en marche, la pompe de plancher peut réduire la pression, diminuant ainsi la circulation d'eau dans les radiateurs.
3. Même lorsque la chaudière est arrêtée, la pompe à chaleur continue de faire circuler le fluide dans la chaudière et les radiateurs, ce qui est inutile. Bien qu'il soit possible de limiter la circulation du fluide frigorigène dans les radiateurs en installant un clapet anti-retour, il est impossible d'arrêter la circulation d'eau dans la chaudière.
4. L'absence de thermostat de protection peut entraîner une panne du mélangeur, provoquant l'entrée d'eau excessivement chaude dans les canalisations du sol et un risque d'endommagement de la chape.
5. Sans vanne de dérivation, si les charnières du plancher sont fermées, la circulation du fluide s'interrompt. De plus, si la pompe est oubliée, elle fonctionne à contre-courant d'une vanne fermée et surchauffe, ce qui entraîne une panne rapide.

Il n'est pas nécessaire d'installer une vanne de dérivation si :

• Un circuit d'étage sera ouvert en permanence ;
• la pompe est à régulation de fréquence ;
• L'automatisation du système de chauffage permet de contrôler la circulation et, si nécessaire, de couper l'alimentation de l'appareil.

Si vous avez opté pour un système de chauffage mixte (chauffage au sol et radiateurs), il est important de vous renseigner sur les différents systèmes existants, leurs avantages et leurs inconvénients. Vous pourrez ainsi choisir le modèle le mieux adapté à vos besoins, à votre budget et aux caractéristiques de votre espace.

Instructions vidéo