Chauffage émetteurs de chaleur : le plancher chauffant à eau

Chauffage émetteur de chaleur. Le plancher chauffant à eau est simple et efficace. Découvrez ce procédé d'émission de chaleur ses avantages inconvénients. Le principe du plancher chauffant à très basse température (TBT) est simple et d'une grande efficacité. Une chape de béton liquide est coulée de manière à ce qu'elle recouvre les tubes de chauffage dans lesquels l'eau chaude circulera. La chape béton deviendra un énorme diffuseur, une sorte de grand radiateur diffusant une chaleur douce et homogène dans chaque pièce.

L'eau est de loin préférable aux systèmes qui utilisent des fluides frigorifiques. Ce plancher chauffant sera recouvert de carrelage, de parquet ou d'un revêtement en tenant compte des préconisations du fabricant, car certains matériaux freinent la diffusion de la chaleur. Des tuyaux en matériau de synthèse généralement du polyéthylène réticulé « PER » où « retube » (plus rarement du cuivre recuit) sont fixés très souvent sur un isolant (polystyrène) lui-même posé sur la dalle en béton de la maison. 

Le plancher chauffant TBT 

TBT signifie très basse température, c'est-à-dire que la température de surface au sol ne dépassera pas 28°. Les systèmes les plus récents sont dits « basse température », car ils utilisent de l'eau chauffée en départ chaudière ou pompe à chaleur entre 32 à 45°C. La température de la pièce chauffée à 19° équivaut en confort à une pièce chauffée par des radiateurs à 20° !

Une loi interdit de chauffer un logement à plus de 19° (une exception pour les bâtiments abritant des personnes âgées ou des enfants).

Un plancher chauffant est un procédé d’émission de chaleur destiné à chauffer un bâtiment utilisant la surface du sol pour chauffer l’air intérieur. Le principe consiste à chauffer à une faible température toute la surface du logement en délivrant le même nombre de calories que des radiateurs classiques (qui eux restituent la chaleur sur des petits volumes avec une eau chaude distribuée entre 50 à 65°). Le plancher chauffant basse température se compose d’un réseau de tubes encastrés dans le sol, dans lequel circule l’eau chaude à très basse température.

 Schéma ci-dessous : le plancher chauffant diffuse une chaleur répartie sur toute la surface du logement.

Pourquoi un plancher TBT 

La très basse température, une surface de chauffe étendue et un confort accru caractérisent le plancher chauffant dont les Romains ont inventé le principe pour leur chauffage de thermes.

Planchers chauffants à haute température des années 60

Les problèmes des jambes lourdes caractérisant les planchers chauffants à haute température des années 60 et qui lui ont donné une mauvaise image ont pratiquement disparu avec la limitation des températures de surface du sol (seuls quelques anciens logements militaires collectifs sont encore chauffés de cette manière très inconfortable).

Les premiers planchers chauffants étaient constitués de tuyaux en acier dans lesquels de l'eau très chaude circulait à 50 à 65°C. La température près de la surface du sol était très élevée, souvent, les femmes surélevaient de quelques centimètres leurs pieds sur les barreaux des chaises afin d'éviter d'être en contact avec le sol, car leurs jambes gonflaient. La température d'ambiance était trop élevée et entrainait beaucoup d'inconfort.

Le plancher chauffant basse température

Actuellement, les températures de départ d'une chaudière sont de 35, 40 ou 45°C. En 1978, l'arrêté interministériel du 23 juin 1978 fixe la température maximale superficielle du sol à ne pas dépasser à 28°C (DTU 65.8).

La température du corps humain étant de 31°C, la présence d'un sol chauffant est donc indétectable, le carrelage reste tempéré, mais jamais glacial au saut du lit. Seuls les couloirs dans lesquels plusieurs tuyaux d'aller/retour sont placés en parallèle présentent des zones chaudes, mais qui sont plutôt très agréables en période froide. Le plus difficile est de demander aux enfants de ne pas marcher pieds nus : lorsque le sol est très froid dans les logements sans plancher chauffant, ils remettent très vite leurs chaussons.

Le pas de pose est l'écartement en centimètres entre les tuyaux du plancher chauffant. Avec les planchers modernes, le pas est important et comme la température est basse le coût d'exploitation est plus bas qu'avec des radiateurs.
 

Principe d'un plancher TBT 

Le principe de fonctionnement d'un plancher chauffant est très simple.

La chaleur est émise par rayonnement et de manière uniforme dans toute la pièce. 
C'est un système idéal pour les pièces hautes : mezzanine plafond haut, puits de jour, etc. 
Il permet de profiter d’un système de chauffage parfaitement invisible.
Le gain de place sur la surface habitable est appréciable (l’absence de radiateurs laisse les parois libres). 
Les planchers chauffants sont de types très basse température (28°).

Schéma d’un plancher chauffant basse température constitué d'un réseau de tuyaux en PER noyés dans une chape de béton. Le plancher chauffant convient aussi bien à la construction neuve qu’à la rénovation, grâce à des systèmes de planchers d’une épaisseur de 6 centimètres à 15 centimètres d'épaisseur qui facilitent son intégration.

1. Dalle en béton sur laquelle l'isolant est posé.
2. Les plaques d'isolant sont posées sur la dalle.
3. Suivant les planchers chauffants, les tuyaux sont fixés sur un treillis métallique ou sur des dalles de polystyrène.
4. L’eau chaude circule dans un réseau de tubes en polyéthylène réticulé noyés dans une chape en béton.
5. La dalle flottante emmagasine la chaleur qui s'accumule, elle constitue l’élément diffusant la chaleur. Le chauffage se fait par rayonnement. Le plancher chauffant diffuse une chaleur douce. La température du sol n’excède jamais 28 ° même les jours les plus froids, la moyenne s’établissant de 23 à 24 °.
6. Un collecteur distribue l'eau chaude pièce par pièce, chaque tuyau fait une boucle fermée dans chaque partie du bâtiment.

Types de plancher chauffant 

Il s’agit de plancher à basse température permettant le passage d'eau à faible température ou de fluide frigorigène, il existe trois types de planchers chauffants :

•  Le plancher à circulation d’eau chaude : un circuit d’eau serpente dans le sol pour chauffer le logement.
•  Le plancher chauffant électrique : un câble chauffant (résistance électrique) chauffe le plancher par effet joule.
•  Le plancher à détente directe : un liquide frigorigène circule directement dans le circuit du plancher chauffant.

Le plancher chauffant à eau chaude : chauffage par le sol

C’est actuellement le meilleur et le plus sain émetteur de chauffage permettant à la fois :

•  de changer librement d’énergie (il suffit de changer le dispositif de chauffe).
•  de garantir un fonctionnement fiable et pérenne.
•  d’assurer une réversibilité en se comportant comme rafraîchisseur l’été (climatisation solaire).
•  de donner le meilleur confort de chauffage sain.

Pour ces systèmes, le fait d’abaisser de 5°, la température de l’eau permet d’améliorer le rendement de 10 %.
Ce principe permet d’abaisser la température du logement de 2 ou 3 degrés et donc d’économiser 15 % de consommation de chauffage selon les études de l’ADEME. Le confort thermique est bien supérieur dans une pièce dont l’air est à 15° avec des murs à 20° plutôt qu’une pièce dont l’air est à 30° et les murs à 10°.

Qualités du plancher TBT 

Le plancher chauffant à eau chaude cumule d'énormes qualités :

1. Il est plus sain, car il ne produit pas d’air pulsé ni de convection et donc n’occasionne pas de déplacement d’air (chaudières à condensation, pompes à chaleur, etc.).
2. Il permet également d’assurer le meilleur rendement en le couplant à tous les systèmes de chauffage à basse et très basse température qui sont les systèmes d’avenir : énergie solaire et pile à combustible.
3. Il recèle un potentiel d’améliorations futures en matière de gestion et d’électronique.
4. Il permet d’être couplé à des systèmes favorisant les économies d’énergie (privilégier les capteurs solaires thermiques et panneaux photovoltaïques).
5. Il est couplé à des énergies qui permettent de bénéficier d’aides : 

Distribution dans les bâtiments :

Plusieurs circuits peuvent être régulés indépendamment : au minimum un circuit pour les pièces à vivre, un autre pour les chambres occupées en permanence, et éventuellement un troisième pour les pièces à occupation occasionnelle (chambre d’ami). Le circuit doit couvrir l’intégralité des pièces à chauffer afin de pouvoir diffuser une chaleur homogène avec un pas (espace entre tubes) de 0.30 m à 0.35 m.

Avantages et inconvénients 

Le plancher chauffant offre de réels avantages en termes de confort, bien-être, économie, gain de place, et couplage avec des énergies renouvelables comme les capteurs solaires. 
Comme tout produit, le plancher chauffant a des inconvénients.

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