Comment installer soi-même les tuyaux pour un chauffage au sol

L'installation de tuyaux de chauffage au sol par les particuliers est une pratique de plus en plus courante. Ce type de système de chauffage peut servir à la fois de chauffage d'appoint et de chauffage principal.

Pour installer correctement un système de chauffage, il est nécessaire de connaître ses caractéristiques.

Lire aussi : instructions d’installation étape par étape planchers chauffants à monter soi-même Avec des vidéos et des photos d'installation. Cet article abordera l'étanchéité, la pose de l'isolation, le raccordement et le remplissage du circuit, l'installation des balises, et plus encore.

Quel matériau choisir de préférence pour le laminage de tubes ?

Pour installer un plancher chauffant à eau, vous pouvez utiliser des produits fabriqués à partir des matériaux suivants :

• cuivre;
• polyéthylène réticulé ou linéaire ;
• combinaisons d'aluminium et de polyéthylène ou de polypropylène ;
• composite de polyéthylène et de polyvinyléthylène (fibre de verre).

La tuyauterie en cuivre offre les meilleures performances. Elle présente le rendement thermique le plus élevé, une durabilité exceptionnelle et une excellente résistance à la corrosion. Cependant, les produits en cuivre sont onéreux et leur installation nécessite un équipement supplémentaire. De plus, un tel système doit être protégé des alcalis.

Pour l'installation d'un chauffage au sol, la meilleure option est d'opter pour des produits en polyéthylène. Ceux-ci peuvent être réticulés (PE-X) ou linéaires (PE-RT).

Avantages des produits :

1. Conductivité thermique élevée.
2. Résistance à l'usure durable.
3. Flexibilité accrue.
4. Les parois internes étant lisses, elles s'encrassent très lentement.
5. Le matériau ne se corrode pas.
6. Il peut résister à des cycles de gel répétés du liquide de refroidissement.
7. L'auto-installation de ces éléments de réseau est simple, car leur installation correcte ne nécessite pas l'utilisation d'outils et d'appareils spéciaux.

Le PE-XA est le plus fiable. Ce matériau possède la densité de réticulation la plus élevée (85 %). Cela lui confère un effet « mémoire » prononcé. Autrement dit, Après dilatation thermique, les éléments du réseau reviennent toujours à leur état initial.Cela permet d'utiliser des raccords axiaux avec bagues coulissantes, qui peuvent être facilement intégrés dans la chape.

Les alternatives au PE-RT ne présentent pas d'effet mémoire. Par conséquent, seuls des raccords à insertion rapide sont compatibles avec elles. Elles ne peuvent pas être encastrées. Cependant, lorsque les circuits du système sont réalisés en sections continues, tous les raccordements se font uniquement au niveau du collecteur. Dans ce cas, l'utilisation du PE-RT est justifiée.

Les fabricants produisent également des tubes de chauffage au sol en matériaux composites. Dans ce cas, les couches supérieure et inférieure sont en polyéthylène, avec une feuille d'aluminium (PE-X-Al-PE-X ou PE-RT-Al-PE-RT) collée entre elles. Le métal renforce les éléments chauffants et fait office de barrière à l'oxygène.

L'un des inconvénients des matériaux aluminium-plastique est leur hétérogénéité. Les différences de coefficients de dilatation thermique entre le métal et le polymère peuvent entraîner un délaminage.

Par conséquent, le meilleur choix serait des produits en polyéthylène renforcés de polyvinyle éthylène (EVOH). Ce renforcement réduit considérablement la pénétration d'oxygène dans le liquide de refroidissement à travers les parois des tuyaux. Il peut s'agir d'une couche supérieure ou d'un renfort intercalé entre les couches de polyéthylène. Cette dernière option est préférable.

Les planchers chauffants à eau peuvent être installés à l'aide de tuyaux des dimensions suivantes :

• 16×2;
• 17×2;
• 20×2 mm.

Comment calculer la longueur des éléments nécessaires à l'assemblage d'un système ?

Avant l'installation, il est nécessaire de calculer le fonctionnement du système de chauffage au sol hydraulique. À cette fin, un schéma du système avec les circuits d'eau est établi. Éléments à prendre en compte lors du calcul :

1. Il n'est pas nécessaire d'installer des canalisations à l'endroit où seront situés les meubles, les équipements de sol et les appareils électroménagers.

La longueur des circuits de 16 mm de diamètre ne doit pas excéder 100 m. Celle des tuyaux de 20 mm de diamètre pour les systèmes de chauffage au sol ne doit pas dépasser 120 m. Dans le cas contraire, la pression dans le réseau de chauffage sera insuffisante. Par conséquent, chaque circuit doit être situé dans une surface n'excédant pas 15 m².

2. La différence de longueur entre les tuyaux ne doit pas excéder 15 mètres. Autrement dit, ils doivent être de longueur sensiblement identique. Une grande pièce doit être divisée en plusieurs zones de chauffage.
3. L'espacement optimal des tuyaux de chauffage au sol hydraulique est de 15 cm, à condition d'utiliser une isolation thermique efficace. Dans les climats rigoureux où les températures descendent fréquemment en dessous de -20 °C, l'espacement entre les coudes près des murs extérieurs est réduit à 10 cm.
4. Avec un espacement de 15 cm entre les tuyaux, la longueur de tuyau nécessaire est d'environ 6,7 m par m² de surface au sol. Avec un espacement de 10 cm, la longueur de tuyau nécessaire est de 10 m.

Schémas d'installation de chauffage au sol à eau

La disposition des tuyaux de chauffage au sol peut se faire en « serpent », en « escargot » ou de manière combinée.

L'installation en serpentin du circuit d'eau est la plus simple. Elle se fait à l'aide de boucles. Ce schéma d'installation est optimal pour une pièce divisée en zones fonctionnelles où différentes températures sont prévues.

Une fois le premier circuit installé autour du périmètre de la pièce et un serpentin unique placé à l'intérieur, l'eau chaude suffira à chauffer la moitié de la surface. L'autre moitié de la pièce sera parcourue par un fluide frigorigène refroidi, la maintenant ainsi à une température basse.

Une autre variante de ce modèle est le double serpentin. Dans ce cas, les conduites d'alimentation et de retour d'eau sont parallèles et courent dans toute la pièce.

La troisième variante de ce motif est le motif en serpentin d'angle. Il est utilisé dans les pièces d'angle dont deux murs sont extérieurs.

Les spires du serpent peuvent être installées de manière uniforme. Cependant, les coudes des boucles d'eau seront alors fortement courbés.

L'avantage de ce schéma réside dans la simplicité du tracé en serpentin des tuyaux de chauffage au sol. Il est facile à planifier et à installer.

Inconvénients :

• différence de température dans une pièce ;
• Les coudes de la canalisation sont excessivement prononcés, ce qui, lorsqu'elle est posée avec un faible pas, peut entraîner des torsions.

Un système de chauffage au sol en spirale est également appelé système « coquille » ou « spirale ». Dans cette conception, les conduites d'alimentation et de retour sont installées dans toute la pièce et forment une spirale parallèle entre elles. L'installation se fait des murs périphériques vers le centre de la pièce.

La conduite d'alimentation située au centre de la pièce se termine en boucle. Une conduite de retour est installée parallèlement à celle-ci et part du centre de la pièce, longeant son périmètre jusqu'au collecteur. Si la pièce possède un mur extérieur froid, une double conduite peut être installée le long de ce mur. Escargot (caractéristiques de conception, avantages et inconvénients).

La pose des tuyaux de chauffage au sol en forme de spirale présente les avantages suivants :

1. La pièce est chauffée uniformément.
2. La résistance hydraulique du système est faible.
3. L'installation d'une coquille nécessite moins de matériaux que l'installation d'un serpent.
4. Les courbes des virages sont douces, ce qui permet de réduire l'écart entre les virages.

L'inconvénient de l'escargot réside dans la complexité de sa planification et l'importance de la main-d'œuvre requise pour son installation.

Toutes les pièces ne sont pas rectangulaires, et une pièce peut avoir deux murs extérieurs froids. Pour les maintenir au chaud, vous pouvez combiner une installation de contour à faire soi-même.

Pour optimiser l'apport de chaleur, les boucles de tuyauterie d'alimentation sont placées le long des murs extérieurs. Il est préférable de les installer à un angle proche de 90° les unes par rapport aux autres.

Méthodes d'installation du chauffage au sol

Les méthodes de pose des canalisations pour le chauffage au sol se divisent en deux catégories : béton et revêtement.

Dans le premier cas, le réseau de chauffage est recouvert d'une couche de chape.Cette méthode exige beaucoup de main-d'œuvre et de temps. Le temps de séchage dépend de l'épaisseur de la surface en béton. Ce n'est qu'après le durcissement complet du béton (environ 28 jours) que le revêtement de sol peut être installé.

La méthode de pose par recouvrement utilise des matériaux préfabriqués. Comme elle ne nécessite aucun travail humide, l'installation d'un chauffage au sol est rapide et facile. Cependant, le coût d'installation du système augmente, car les matériaux nécessaires sont onéreux. La méthode de pose par recouvrement utilise les éléments suivants comme base :

• isolation en polystyrène ;
• panneaux modulaires ou à lattes en bois.

Pose de contours sur des tapis d'isolation thermique profilés

Cette option d'installation d'un chauffage au sol est la plus simple. Des panneaux isolants en polystyrène servent de support au sol hydraulique. Ces panneaux, de dimensions 30 x 100 x 3 cm, sont munis de rainures et de plots. Les tuyaux du chauffage au sol s'emboîtent manuellement dans ces plots, puis le revêtement de sol est posé par-dessus.

Cette méthode ne nécessite pas l'utilisation d'une chape en béton. Lorsque le revêtement de finition on utilise des carreaux de sol Si vous utilisez du linoléum, vous devrez d'abord poser des plaques de fibres de plâtre sur le support. Ces plaques doivent avoir une épaisseur minimale de 2 cm.

Planchers chauffants à eau modulaires et à lattes

Ces systèmes sont le plus souvent utilisés dans les maisons en bois. Les tuyaux sont posés sur le sous-plancher ou les solives.

Le système modulaire utilise des panneaux de particules préfabriqués pour l'installation des canalisations. Ces panneaux ont une épaisseur de 2,2 cm. Les modules comportent des rainures pour les plaques de fixation en aluminium et les canalisations. Grâce à cette méthode d'installation, l'isolant est intégré au plancher en bois.

Les bandes sont installées à intervalles de 2 cm. En fonction de l'espacement entre les tuyaux, on utilise des bandes de 15 à 30 cm de longueur et de largeur :

• 13;
• 18;
• 28 cm.

Pour éviter les pertes de chaleur, les plaques sont équipées de colliers de serrage pour tuyaux. Si le revêtement de sol final est Linoléum (voir quel linoléum et quel revêtement de sol chauffant sont les mieux adaptés, instructions d'installation) Une seule couche de plaques de fibres de plâtre doit être posée sur les tuyaux. Si le revêtement final est en stratifié ou en parquet, cette couche peut être omise.
La version à lames des systèmes de terrasse est quasiment identique à la version modulaire. La différence réside dans le fait qu'au lieu de panneaux, elle utilise des lames d'une largeur minimale de 2,8 cm.
L'espacement entre les lattes des modules doit être d'au moins 2 cm. Le système de lattes est posé uniquement sur les solives, espacées de 40 à 60 cm. On utilise alors du polystyrène expansé ou de la laine minérale comme isolant thermique.

Séquence de pose des canalisations dans une chape de béton

Malgré son caractère laborieux, l'installation de réseaux de chauffage dans les chapes en béton est actuellement la méthode la plus courante. La technologie est la suivante :

1. Tout d'abord, on prépare la base. Le sous-plancher est débarrassé des débris ; les aspérités et les bosses sont éliminées à l'aide d'une perceuse à percussion.
2. Ensuite, un revêtement d'étanchéité est appliqué sur le sol de la pièce.
3. Ensuite, une isolation thermique est installée par-dessus.
4. De plus, les règles d'installation exigent qu'un ruban de compensation (amortissement) soit installé entre les sections précalculées et le long du périmètre des murs de la pièce.
5. Le treillis de renfort est en cours d'installation.
6. Les tuyaux du chauffage au sol sont posés selon le schéma choisi. Ils sont fixés manuellement aux barres d'armature à l'aide de harpons.
7. Pour tester le système, on le remplit d'eau et on effectue un test de pression.
8. Ensuite, les balises de guidage sont installées.
9. Enfin, la chape de ciment-sable est coulée.

Renseignez-vous sur la marche à suivre en cas de besoin. raccorder les tuyaux de chauffage ensemble.

Installation d'un plancher chauffant à eau chaude avec ou sans treillis d'armature

Il existe deux options pour la réalisation de planchers chauffants avec une chape en béton : avec ou sans utilisation d'armature et de treillis de fixation.

1. Si l'on utilise comme isolant des tapis en polystyrène expansé rainurés, la pose d'un treillis métallique est inutile. Le béton peut être coulé immédiatement après l'installation du chauffage au sol.
2. Lors de l'utilisation d'un isolant classique, une fine armature métallique ou polymère doit être utilisée pour renforcer et fixer les contours. Elle doit être légèrement surélevée par rapport au matériau isolant.

Choisir l'étape optimale

La distance entre les tuyaux lors de l'installation dépend du type de pièce (renseignez-vous sur la distance recommandée entre les boucles)., les pertes de chaleur et la charge de chauffage calculée. Généralement, le pas est compris entre 10 et 30 cm. Il peut être variable ou constant.

1. Si la charge de chauffage est inférieure à 50 W par mètre carré, les circuits sont posés manuellement avec un pas constant de 20 à 30 cm.
2. Pour les charges de chauffage élevées (80 W par mètre carré ou plus), la distance recommandée entre les spires est de 15 cm.
3. Dans d'autres cas, on utilise un espacement variable. Par exemple, le long des murs extérieurs, par lesquels les déperditions de chaleur sont les plus importantes, la distance entre les boucles du réseau est réduite au minimum (10 cm). À l'intérieur de la pièce, cette distance augmente (20 cm).

Le nombre de spires à pas minimal est calculé lors de la conception du système de chauffage. Un pas de 25 à 30 mm est généralement utilisé dans les très grands espaces. Pour acheminer le fluide caloporteur vers ces espaces, on utilise des boucles de 20 mm de diamètre.

Nuances importantes de l'installation d'un système de chauffage dans du béton

Le réseau de chauffe-eau doit être correctement enrobé dans le béton. Par conséquent, plusieurs subtilités doivent être prises en compte.

Avant d'installer le système au rez-de-chaussée et au sous-sol, il est indispensable d'imperméabiliser les sols. Cela protégera la pièce contre l'absorption d'humidité par capillarité depuis le sol. Aux étages supérieurs, l'imperméabilisation constituera une protection contre les accidents.

Dans la plupart des cas, on utilise des films spéciaux en polyéthylène d'une épaisseur de 150 à 200 microns pour l'étanchéité. Règle impérative : les lés de ces films posés au sol doivent se chevaucher de 10 cm. Les joints doivent être scellés avec un ruban adhésif spécial. Sur les murs, les lés doivent également se chevaucher d'au moins 10 cm.

La mousse de polystyrène extrudé est le meilleur choix pour l'isolation des sols en béton. Elle offre la résistance et la rigidité nécessaires. De plus, elle est résistante à l'humidité et ne nécessite donc pas de pare-vapeur.

Pour une utilisation intérieure, des panneaux de polystyrène expansé de 5 cm d'épaisseur suffisent. Seules les régions au climat très rigoureux nécessitent une épaisseur d'isolation supérieure à 10 cm. Les matériaux isolants doivent être posés côte à côte et les joints remplis de mousse.

Avant de couler la chape, les murs périphériques, ainsi que tout obstacle (poteaux, débords de toit, etc.) et les contours du terrain, doivent être étanchéifiés avec une bande d'étanchéité. Ceci empêche la fissuration du mortier lors de son séchage, de son retrait et de sa dilatation thermique. On y parvient en créant des joints de dilatation. La bande d'étanchéité est en mousse de polyéthylène, d'une épaisseur de 0,5 à 1 cm et d'une largeur de 10 cm, et se présente en rouleaux de 15 à 50 m.

Méthodes de fixation du contour

Les systèmes de chauffage de l'eau peuvent être installés selon plusieurs méthodes :

1. Colliers de serrage en polyamide. Ils servent à fixer les contours au treillis d'armature. Deux colliers sont nécessaires par mètre linéaire.
2. Fil d'acier. Il sert à fixer les éléments du treillis à la grille ; le coût est le même.
3. Utilisation d'une agrafeuse de chantier et d'agrafes. Cette méthode convient à la fixation rapide de profilés sur l'isolant.
4. Un rail de verrouillage. Ce dispositif en PVC en forme de U permet de fixer les composants du système lors de l'installation.

Installation de phares

Pour simplifier la mise en œuvre, on utilise des gabarits de chape appelés « tracés ». Ce sont des bandes montées à l'horizontale et régulièrement espacées. Les « tracés » sont des profilés métalliques plats sur lesquels la chape sera coulée. Ces bandes déterminent le niveau final de la chape.

Pour déterminer le niveau zéro, utilisez un niveau laser ou un niveau à eau. Marquez des points sur les murs à 30 cm de hauteur, tout autour du périmètre de la pièce. Deux points sont marqués dans chaque coin et trois ou quatre le long des murs. Reliez ces marques à l'aide d'un trait, afin de créer un niveau horizontal précis.

Ensuite, on mesure la hauteur entre le sol et l'axe de niveau dans les angles. Sa valeur minimale est mesurée à partir de la ligne de niveau et reportée sur le périmètre de la pièce. Ces marques sont ensuite reliées par une entretoise. Le point le plus haut est appelé point zéro. C'est à partir de ce point que les balises sont installées, à l'aide de vis ou de mortier.

Solution pour chape de chauffage au sol

Le mortier de chape est composé de ciment Portland M-400 et de sable de quartz grossier (0,8 mm) dans un rapport de 1:3. On ajoute de l'eau au mélange sec jusqu'à obtenir une consistance facile à niveler. On peut ajouter du savon liquide au mortier pour en augmenter la plasticité.

Il est préférable de mélanger les composants de la chape pour un système de chauffage au sol hydraulique dans une bétonnière plutôt qu'à la main. Pour augmenter la résistance du revêtement, des fibres polymères peuvent être ajoutées à la solution liquide.

Essais de pression

L'essai de pression est effectué après l'installation et le raccordement des circuits au collecteur. La chape ne doit être coulée qu'une fois cette procédure terminée.

Les essais de pression permettent de s'assurer du bon fonctionnement de l'ensemble du système, de l'étanchéité de ses raccords et de l'absence de défauts dans ses circuits. Tout problème détecté lors des essais est immédiatement corrigé avant le coulage de la chape.

Le système est rempli de liquide de refroidissement et mis sous pression maximale. Lors des essais, le réseau est étendu à sa taille de fonctionnement. Ceci permet d'éviter une pression excessive sur la chape pendant le fonctionnement.

Raccordement des circuits aux collecteurs

Les collecteurs sont placés dans une armoire spéciale :

• la largeur et la hauteur de la boîte peuvent être de 0,5×0,5 ou 0,4×0,6 m ;
• épaisseur - 0,12-0,15 m.

Une fois l'armoire installée, les tuyaux d'alimentation (en eau chaude) et de retour (en liquide de refroidissement) doivent y être raccordés :

1. Un collecteur fournissant du liquide de refroidissement chaud est raccordé à la conduite d'alimentation à l'aide d'un raccord ou d'un adaptateur (si la section transversale des éléments est différente).
2. Un collecteur pour une branche d'eau refroidie est vissé sur la conduite de retour.

Une vanne d'arrêt doit être installée entre la canalisation et les collecteurs en cas d'urgence ou de réparation. Une vanne de purge doit être raccordée à l'extrémité opposée du collecteur. Pour un contrôle précis de la température au sol, un régulateur et un mélangeur doivent être installés sur les collecteurs.

Où puis-je l'installer ?

Lors de l'installation d'un système de chauffage au sol, il convient d'éviter les erreurs courantes.

Le chauffage au sol est le plus souvent installé dans les maisons individuelles. Les systèmes de chauffage des immeubles d'appartements datant de l'époque soviétique n'étaient pas conçus pour ce type de chauffage. Bien que techniquement possible, le risque de ne pas avoir chaud, pour vous comme pour vos voisins, est élevé.

Souvent, la colonne montante reste entièrement froide car la résistance hydraulique d'un système de chauffage par le sol est beaucoup plus élevée que celle d'un système de chauffage par radiateurs, ce qui entrave la circulation du fluide frigorigène.

Par conséquent, les syndics de copropriété n'autorisent pas l'installation de tuyaux de chauffage au sol dans les immeubles anciens. Toute installation non autorisée entraînera une amende et le démontage du système.

Toutefois, dans les bâtiments neufs, le chauffage hydronique par le sol est autorisé et ne nécessite aucun permis. Leurs systèmes de chauffage sont conçus pour une résistance hydraulique plus élevée.

Réglage de la température du liquide de refroidissement

Pour un bain de pieds confortable, la température de l'eau ne doit pas dépasser 45 °C. Le sol atteindra alors une température optimale de 28 °C. La quasi-totalité des appareils de chauffage ne peuvent atteindre de telles températures (le minimum étant de 60 °C). Les chaudières à condensation au gaz font exception.

Lors de l'utilisation de tout autre type d'équipement, un mélangeur doit être installé. Ce mélangeur ajoute de l'eau froide provenant de la conduite de retour au fluide caloporteur chauffé par la chaudière.

Principe de fonctionnement de l'appareil :

1. L'eau chaude provenant de la chaudière s'écoule vers la vanne thermostatique. Si la température de consigne est dépassée, celle-ci s'ouvre pour mélanger le fluide frigorigène provenant du tuyau de retour.
2. Il y a un cavalier avec une vanne à deux voies en amont de la pompe de circulation.
3. Lorsqu'elle est ouverte, de l'eau est ajoutée par la conduite de retour.
4. Le liquide de refroidissement mélangé circule dans la pompe jusqu'au thermostat, qui commande le fonctionnement de la vanne thermostatique. Une fois une certaine température atteinte, le retour est interrompu.

Distribution par contours

L'eau s'écoule du mélangeur vers le répartiteur. L'installation d'un chauffage au sol dans une petite pièce (par exemple, une salle de bains) est une chose ; il se peut qu'une seule boucle du réseau soit installée. Dans ce cas, la notice recommande de ne pas installer ce dispositif.

Lorsqu'il y a plusieurs serpentins, l'eau doit être redistribuée entre eux. Elle doit ensuite être collectée et renvoyée sur la conduite de retour. Ces fonctions sont assurées par le collecteur. Celui-ci se compose de deux tuyaux, l'un sur l'alimentation et l'autre sur le retour. Les entrées et sorties du circuit y sont raccordées.

Lorsqu'un chauffage au sol est utilisé dans plusieurs pièces, la meilleure solution consiste à installer un peigne avec régulation de température du fluide caloporteur. En effet, les pièces nécessitent souvent des températures différentes.

Conclusion

L'installation d'un chauffage au sol améliorera le confort de votre maison en hiver. Plusieurs options d'installation sont possibles pour ce type de chauffage. Le choix dépendra de vos besoins en chauffage, du climat de votre région et de votre budget.