Le chauffage au sol gagne en popularité chaque année. Mais pour garantir sa fiabilité et sa durabilité, Il est important de choisir les bons tuyaux, à savoir le matériau dont ils sont faits.
Dans cet article, nous examinerons en détail les caractéristiques techniques, les avantages et les inconvénients du chauffage au sol en polyéthylène réticulé, comment l'installer soi-même, et bien plus encore.
- Caractéristiques matérielles
- Force
- résistance à la température
- propriétés physiques
- propriétés chimiques
- Autres caractéristiques
- Avantages et inconvénients du polyéthylène réticulé
- Construction de tuyaux en polyéthylène
- Types de raccords pour l'assemblage de polyéthylène réticulé
- Compression
- raccords à pression
- Axial
- Installation d'un chauffage au sol avec tuyauterie en polyéthylène réticulé
- Travaux préparatoires
- Schéma de disposition des éléments chauffants
- Calcul du nombre de tuyaux
- Préparation du support pour les canalisations
- Installation de tuyaux en polyéthylène
- Essais de raccordement à l'eau et de pression
- Coulage de la chape
- chape en béton
- Sols secs
- Règles de fonctionnement
- Quelles difficultés et erreurs peuvent survenir ?
- Comparaison des tuyaux en polyéthylène avec d'autres matériaux
- Instructions vidéo
Caractéristiques matérielles
Les tuyaux de chauffage au sol sont fabriqués à partir de divers matériaux : cuivre, métal-plastique, mais le type le plus moderne est considéré comme étant un tuyau en polyéthylène réticulé.
Le polyéthylène réticulé est un type d'éthylène produit par manipulation chimique et physique. Lors de sa production, les molécules d'éthylène fusionnent pour former un réseau cellulaire tridimensionnel. Ce modèle s'appelait PEX.
Force
La résistance de ce produit est assurée par des joints transversaux formés lors de sa fabrication, en plus des joints longitudinaux. Le coefficient de dilatation des tubes PEX varie de 250 à 800 %.
De plus, contrairement au polypropylène, ce matériau présente une durabilité accrue et ne se détériore pas même en cas de variations de température importantes.
résistance à la température
Lors de l'utilisation de tuyaux en polyéthylène réticulé, la température maximale recommandée est de 140 degrés Celsius. Cependant, le processus de fusion commence à des températures supérieures à 190 degrés Celsius.
La température minimale que ce pipeline peut supporter, et à laquelle la résistance et l'élasticité du produit sont maintenues, est de -50 degrés Celsius.
Remarque : Le polyéthylène réticulé présente une résistance accrue aux fluctuations de température à court terme.
Il est donc recommandé pour les systèmes de chauffage à basse température, où le chauffage est faible et les variations de température fréquentes. En revanche, le polyéthylène est préférable dans les zones où la canalisation est constamment chaude.
propriétés physiques
Malgré sa densité élevée, le tube PEX est un matériau souple et élastique, et possède les propriétés suivantes :
- Les liquides et les gaz ne le traversent pas ;
- Il se plie facilement, vous permettant d'effectuer les virages les plus serrés.
propriétés chimiques
Un procédé de production amélioré – la réticulation – a rendu le polyéthylène plus résistant aux influences organiques et inorganiques, et il n'est pas non plus affecté par les solvants.
De plus, ce matériau résiste aux effets néfastes de l'environnement, notamment à la lumière du soleil et à l'oxygène. Cette qualité est due au revêtement protecteur anti-diffusion présent sur la plupart des modèles PEX.
Autres caractéristiques
Les profilés en polyéthylène ont des diamètres allant de 10 à 200 mm. Pour le chauffage au sol hydraulique, le diamètre recommandé est de 16 mm.
Principales caractéristiques techniques :
- épaisseur de paroi - 2 mm ;
- poids du mètre - 110 g ;
- volume du compteur - 0,113 l ;
- densité - 940 m² ;
- conductivité thermique - 0,39 W/mK.
Avantages et inconvénients du polyéthylène réticulé
Les tuyaux en polyéthylène réticulé, comme tout autre type de tuyau, présentent des avantages et des inconvénients.
Avantages :
- Son élasticité permet de l'utiliser lors de la réalisation de circuits comportant de grands coudes, sans risque de pliage du produit.
- Respectueux de l'environnement – il ne contient aucun composant nocif, donc aucune substance dangereuse pour la santé humaine n'est libérée lorsqu'il est chauffé.
- La température de combustion est élevée — la fusion complète commence à 400 degrés Celsius. Mais même pendant la décomposition, tous les composants sont non toxiques.
- Caractéristiques de performance : ce matériau est imputrescible, résistant à la corrosion et aux produits chimiques. Autant d’atouts qui garantissent une longue durée de vie aux systèmes de chauffage au sol hydrauliques fabriqués à partir de ce matériau.
- Résistance au gel - aucune déformation ne se produit à des températures nettement inférieures à zéro.
- Il possède des propriétés d'absorption acoustique : un plancher chauffant en polyéthylène réticulé fonctionne silencieusement.
- Elle possède la propriété de « mémoire de forme » – elle est capable de retrouver son apparence originale.
- Son prix est acceptable.
Il convient également de mentionner les inconvénients mineurs des tuyaux en polyéthylène réticulé. Le principal problème réside dans certaines difficultés d'installation.
Les coudes des tuyaux nécessitent un support solide. De plus, une extrême prudence est de mise lors de leur installation dans le système de chauffage au sol afin d'éviter d'endommager le revêtement protecteur.
Un autre inconvénient est l'impact négatif des rayons ultraviolets directs, qui rendent le matériau cassant.
Construction de tuyaux en polyéthylène
Le profilé en polyéthylène est une structure multicouche comportant une couche de renfort. Ce renfort accroît la résistance du produit, réduit sa dilatation et amortit les surpressions internes.
La couche de renfort peut être en polypropylène, en fibre de verre, en feuille d'aluminium ou en plaques. Lors du raccordement de plusieurs tuyaux, cette couche doit être retirée sur une épaisseur de 1 cm.
Bon à savoir ! Il est important de noter que pour les systèmes de chauffage au sol, on utilise le plus souvent un circuit non renforcé.
De plus, le polyéthylène réticulé possède une « barrière à oxygène », une couche anti-diffusion. Cette couche est présente dans tous les produits PEX. Sans elle, l'oxygène pénètre plus profondément, entraînant une dégradation, certes lente, du produit.
Plusieurs types de polyéthylène réticulé sont utilisés dans la fabrication des tuyaux pour le chauffage au sol :
- Le PEX est fabriqué à partir de peroxyde d'hydrogène. La réticulation par le peroxyde lui confère résistance et élasticité. Ces tuyaux possèdent une excellente mémoire moléculaire.
- Le PEX-b — un silane est utilisé pour coudre le polyéthylène ; il lie jusqu’à 80 % des molécules. Les contours obtenus ont une résistance similaire à celle du PEX, mais sont moins élastiques et conservent moins bien leur forme.
- Le PEX-c est réticulé par irradiation radioactive. Les tuyaux sont moins flexibles, ce qui peut entraîner des coudes lors de la pose. Ces coudes sont évités grâce à un raccord.
- Le PEX-d - l'azote est utilisé pour la réticulation, mais cette technologie est complexe et rarement utilisée.
Types de raccords pour l'assemblage de polyéthylène réticulé
Aujourd'hui, les types de raccords suivants sont utilisés pour assembler les tuyaux en polyéthylène.
Compression
Les raccords à compression, également appelés raccords à sertir, sont un système de connexion démontable. Le raccord se compose d'un écrou, d'une bague fendue et d'un mamelon, le plus souvent en laiton.
raccords à pression
Ce type de raccord crée une liaison permanente, robuste et durable. Il est recommandé pour les structures à tirants et les systèmes haute pression et haute température.
Le raccord à pression se compose d'un corps, d'une bague de compression et d'un manchon.
Axial
Un raccord axial est un dispositif composé d'un mamelon et d'un manchon. Il est installé à l'aide d'outils d'expansion et de tension.
Installation d'un chauffage au sol avec tuyauterie en polyéthylène réticulé
La pose d'un système de chauffage au sol utilisant des profilés en polyéthylène réticulé se fait par étapes, en posant successivement les différentes couches de la structure. L'épaisseur totale de la structure est d'environ 15 cm.
Travaux préparatoires
Avant de commencer l'installation du système, vous devez effectuer quelques étapes préparatoires. Tout d'abord, vous devez choisir le type de tuyaux et de composants.
Pour installer une structure chauffée, vous aurez besoin de :
- pipeline en polyéthylène;
- vase d'expansion ;
- chaudière pour chauffer l'eau ;
- pompe de circulation ;
- raccords de plomberie ;
- fixations;
- collecteur, idéalement avec une flèche hydraulique ;
- ruban amortisseur ;
- matériau isolant et renfort ;
- Solution de chape.
Lors du choix d'un collecteur, il est recommandé d'opter pour un appareil équipé de vannes d'équilibrage et de débitmètres ; cela simplifiera le processus de réglage du système.
Tous les composants nécessaires doivent être préparés avant l'installation afin d'éviter toute distraction pendant le processus de travail.
Schéma de disposition des éléments chauffants
Il existe plusieurs schémas de base utilisés pour la pose des tuyaux de chauffage au sol : « serpent », « escargot » et « double spirale » :
- Le modèle en forme d'escargot est le plus courant ; il est facile à installer et assure un chauffage uniforme dans toute la pièce, car tous les angles sont à 90 degrés.
- Le motif en « serpent » est plus complexe à installer, car les virages peuvent atteindre 180 degrés. Ce motif convient bien aux tuyaux en polyéthylène réticulé, car ils se courbent facilement.
Lors du choix d'un agencement pour un chauffage au sol hydraulique, tenez compte des spécificités de la pièce. Pour les grandes surfaces, un agencement en « double spirale » ou en « double escargot » est recommandé. Cet agencement est également conseillé pour le zonage en fonction des niveaux de chauffage.
Avec un système standard en forme de serpentin, la longueur maximale de la conduite principale est de 60 à 80 mètres. Dans les pièces où la longueur dépasse sensiblement la largeur, la longueur du circuit peut être portée à 120 mètres, mais le diamètre du tuyau doit alors être plus important.
Lors de la pose de tuyaux, l'espacement entre eux est crucial. Généralement, il est de 10 à 35 cm ; plus l'espacement est faible, plus le sol transmettra de chaleur. Dans les zones à forte déperdition de chaleur (près des portes et fenêtres), l'espacement doit être réduit au minimum, tandis qu'au centre de la pièce, il peut être augmenté. Les tuyaux doivent être installés à au moins 30 cm des murs.
Attention ! Il est recommandé de placer le capteur au centre de l'appartement ou de la maison ; cela assurera un chauffage uniforme de toutes les pièces.
Calcul du nombre de tuyaux
Avant d'acheter des tuyaux en polyéthylène réticulé pour chauffage au sol, il est nécessaire de calculer la taille et le diamètre requis. En pratique, un tuyau de 16 mm de diamètre et de 2 mm d'épaisseur est généralement considéré comme approprié. Pour les grandes surfaces, un diamètre de 20 à 25 mm est recommandé.
Pour calculer la quantité de produit nécessaire pour chauffer une pièce, vous pouvez utiliser la formule suivante :
D=S/M x k, où :
- D — diamètre de tuyau calculé ;
- S — la superficie de la pièce ;
- M — pose d'une étape ;
- k est le facteur de sécurité, si la surface est de 30 m2 – 1,1, plus – 1,4.
La longueur maximale de la canalisation dépend du diamètre du circuit. Pour un diamètre de 16 mm, la longueur maximale est de 90 m, pour un diamètre de 20 mm, elle est de 120 m et pour un diamètre de 25 mm, elle est de 150 m.
Préparation du support pour les canalisations
L’installation d’un système de chauffage au sol doit commencer par la préparation du support. Ce processus comprend les étapes suivantes :
- démontage de l'ancien revêtement de finition et de la chape, nettoyage et nivellement de la base ;
- pose d'un matériau d'étanchéité - film de polyéthylène ;
À noter ! Si vous en avez les moyens, il est préférable d’utiliser une membrane polymère ; elle permettra au sol de « respirer ».
- Isolation thermique de base : on utilise des dalles de mousse de polystyrène extrudé ou du liège ;
- mise en place d'une grille de renfort - elle n'est pas nécessaire si de la mousse de polystyrène est utilisée comme isolant thermique ;
- Pose d'une bande amortissante - nécessaire pour compenser la dilatation thermique de la chape.
Ensuite, la chaudière et le collecteur sont installés à l'emplacement prévu. L'ensemble doit être raccordé à l'arrivée d'eau et à l'alimentation électrique.
Installation de tuyaux en polyéthylène
Les tuyaux en polyéthylène sont posés selon le schéma sur des plaques de polystyrène expansé ou un treillis de renfort. Si la pièce est grande, la surface est divisée en plusieurs zones.
Pour simplifier la pose, il est recommandé de marquer les dalles. Commencez au niveau du collecteur, et l'autre extrémité doit également y revenir.
Important ! Avant de commencer l'installation, réfléchissez à la méthode de raccordement et de fixation des tuyaux.
Il est recommandé que le circuit soit sans soudure. Cependant, si nécessaire, les tuyaux peuvent être raccordés entre eux ou au collecteur par soudage, compression ou sertissage.
Le raccordement d'un circuit par compression est une méthode fiable et simple. Un raccord est fixé au tuyau, puis le diamètre intérieur de ce dernier est élargi à la taille requise à l'aide d'un expandeur. Le mamelon est ensuite vissé fermement et un manchon est placé dessus.
Il existe plusieurs façons de fixer des tuyaux à des raccords ou à des panneaux de polystyrène expansé :
- pinces en polyéthylène ;
- fil d'acier ;
- Réparation des voies ferrées.
L'utilisation de colliers de serrage est l'option la plus simple et la plus économique. Deux suffisent par mètre. Ils sont installés tous les 50 cm en ligne droite et tous les 20 cm en courbe.
Règles de base pour l'installation de canalisations en polyéthylène réticulé :
- Lors des virages, évitez les virages brusques ;
- Les travaux d'installation doivent être effectués à une température d'au moins +18 ;
- Si les tuyaux étaient exposés au froid, ils doivent être conservés dans une pièce chaude avant l'installation ;
- le rayon de courbure d'un pipeline d'un diamètre de 16 mm ne doit pas dépasser 12 cm ;
- La longueur excédentaire du circuit ne doit être coupée qu'avant le raccordement ;
- Il est interdit de placer des objets lourds ou de marcher sur les tuyaux pendant l'installation ;
- Le contour doit être positionné de manière uniforme, sans torsion.
Essais de raccordement à l'eau et de pression
Avant de couler la chape, il convient de vérifier le bon fonctionnement du système et de s'assurer qu'il ne présente aucun défaut sur la conduite principale.
Pour raccorder le plancher chauffant, il faut connecter les tuyaux d'alimentation et de retour au collecteur. Ensuite, ouvrez les vannes de contrôle et d'air. Enfin, mettez en marche la pompe de circulation et le compresseur, afin d'obtenir une pression de 5 à 6 bars.
Ces dispositifs permettent d'alimenter la conduite principale en eau pendant 12 heures. La pression doit être 1,5 fois supérieure à la pression de service. Si les colliers se détachent durant cette opération, ils sont réinstallés 5 cm plus bas.
Après ce délai, toutes les vannes sont fermées sauf une, la pression est réglée au niveau de fonctionnement, et chaque branche est ajustée tour à tour.
Coulage de la chape
Ce n'est qu'après avoir testé la structure que l'on peut poser la couche suivante. Deux options sont possibles : une chape de béton ou un sol sec.
chape en béton
Pour la chape, un mortier du commerce ou un mortier fait maison à base de ciment M300 convient. L'épaisseur minimale de la couche de béton protégeant les tuyaux en polyéthylène est de 3 cm, et l'épaisseur maximale est de 7 cm.
Le plus souvent, la chape est installée sans joints thermiques, or ils sont nécessaires :
- si la superficie de la pièce est supérieure à 33 m2 ;
- si la longueur de la pièce dépasse 10 m ;
- avec une disposition complexe.
Il est possible de couler une chape de renforcement, c'est-à-dire d'utiliser un treillis d'armature, ce qui confère de la solidité à la structure.
La chape est coulée par sections, en commençant par l'angle avant de la pièce et en terminant à la porte. Après le nivellement de la surface en béton, le sol est laissé à sécher pendant quatre semaines.
Sols secs
La pose d'un plancher sec sur des tuyaux est une méthode plus simple et plus rapide, car elle évite les procédés humides, gourmands en main-d'œuvre et nécessitant un temps de séchage.
Le sable d'argile expansée est une solution économique pour les sols secs. De plus, en cas de fuite, il suffit de le retirer puis de le remettre en place une fois les dégâts réparés.
Règles de fonctionnement
La durée de vie des systèmes de chauffage au sol en tuyaux de polyéthylène est influencée par les conditions de fonctionnement, notamment la température et la pression du fluide caloporteur. Les tuyaux PEX supportent bien les variations de température, mais à terme, cela entraîne leur vieillissement.
Règles d'utilisation de base pour prolonger la durée de vie de votre revêtement de sol :
- Après l'installation, il est interdit de mettre l'appareil en marche à pleine puissance ;
- le niveau de chauffage de l'eau entrant dans le circuit ne doit pas dépasser +45 ;
- Lors de la mise en service du système, notamment en hiver, la mise en marche doit être progressive, en commençant à 14 heures, avec une augmentation quotidienne de la durée de fonctionnement.
Quelles difficultés et erreurs peuvent survenir ?
Lors de la pose de tuyaux en polyéthylène, il n'est pas rare qu'ils se plient. Poursuivre l'installation d'un tel circuit n'est pas envisageable ; il faut le remplacer, car il finira par fuir.
Le sertissage des raccords à pression est interdit ; appliquez donc une force maximale lors du serrage des poignées. Éliminez également toutes les bavures.
Comparaison des tuyaux en polyéthylène avec d'autres matériaux
Le tableau ci-dessous compare le circuit en polyéthylène avec des tuyaux fabriqués à partir d'autres matériaux :
| Tuyaux fabriqués en | Avantages | Cons |
| Polyéthylène réticulé | Les produits fabriqués à partir de ce matériau reprennent leur forme initiale. Ils sont résistants à la chaleur, durables, résistants à la corrosion, légers, offrent une isolation phonique, sont écologiques et abordables. | Le polyéthylène réticulé réagit négativement aux rayonnements ultraviolets, il ne peut donc être installé que dans des canalisations fermées. |
| Cuivre | Les tuyaux en cuivre sont durables ; ils ne fondent pas, ne se fissurent pas et résistent à la prolifération bactérienne et à la corrosion. Les produits en cuivre supportent bien les températures élevées et négatives et résistent aux contraintes mécaniques. | Les tuyaux fabriqués dans ce matériau sont chers et lourds, et ils supportent mal l'eau dure et acide. Il est déconseillé d'utiliser simultanément des tuyaux en cuivre et en acier dans un même système. |
| polypropylène | Ce matériau est non toxique et résistant aux produits chimiques, à la pression et aux variations de température. Les tuyaux fabriqués à partir de ce matériau sont légers, ce qui facilite leur installation. | Les tuyaux en polypropylène ont une faible flexibilité et un coefficient de dilatation élevé, ce qui entraîne une augmentation de leurs dimensions. |
| Métal-plastique | Malgré leur prix abordable, les tuyaux en métal-plastique sont durables, résistants à la corrosion et aux acides. Légers et indéformables, ils sont également écologiques. De plus, leur cintrage facile simplifie leur installation. | Les deux couches des tuyaux (polyéthylène et aluminium) ont des coefficients de dilatation linéaire différents, ce qui peut entraîner un délaminage. Un serrage excessif du raccord peut provoquer une rupture du tuyau, et l'utilisation de raccords filetés peut engendrer un risque de formation de tartre à l'intérieur. |
En résumé, les tuyaux en cuivre pour le chauffage au sol constituent une excellente option, mais ne sont pas à la portée de tous. Les produits en polypropylène sont moins chers mais manquent de flexibilité, et les tuyaux en métal-plastique supportent mal les variations de température.
Par conséquent, l'utilisation de tuyaux en polyéthylène réticulé dans les systèmes de chauffage au sol est pratique et avantageuse, et gagne en popularité chaque année. De plus, ce matériau résiste au gel et les déformations mineures disparaissent à température ambiante.
Toutefois, les experts conseillent de choisir les tuyaux de chauffage au sol en fonction des caractéristiques de la pièce et des conditions d'utilisation, car ces facteurs influencent le confort de la maison et la durée de vie de l'appareil.
