Chauffage par le sol électrique

Chauffage par le sol électrique appartient aux systèmes de chauffage locaux. La conversion de l'énergie électrique en chaleur et son transfert et son apport dans l'espace se font dans une unité compacte directement dans la pièce chauffée. L'efficacité de la conversion est presque 100 %, sans pertes inutiles lors du transport de l'énergie jusqu'au point de consommation. Le chauffage est écologique, aucune pollution de l'environnement n'a lieu sur place. Il n'est pas nécessaire d'avoir une cheminée, un stock de combustible ou un espace pour une chaudière ou une salle de chaudière. Le transport de l'énergie électrique, comparé à d'autres fluides caloporteurs, est nettement plus simple et moins coûteux en investissement, avec des interventions moindres sur les structures de construction ou des exigences d'espace. En ce qui concerne la propagation du flux thermique du sol chauffé vers l'intérieur, les mêmes principes s'appliquent qu'avec le type à eau chaude. Un grand avantage du chauffage par l'énergie électrique est la possibilité de sa mesure précise pour chaque consommateur individuellement, ce qui l'encourage à chercher à réduire sa consommation dans la mesure du possible.

Les possibilités d'utilisation des systèmes de chauffage par le sol électrique sont très étendues. Le système peut assurer le confort thermique comme source principale de chaleur ou peut servir de chauffage complémentaire pour réchauffer le sol à une température agréable. Étant donné que le chauffage peut fonctionner avec différents régimes de chauffage, ce qui détermine la construction du sol et la puissance de la source de chaleur, le système est adapté non seulement aux bâtiments neufs, mais s'applique également comme l'une des options lors de la rénovation. Il peut être installé sur toute la surface du sol ou peuvent être chauffés uniquement certaines parties. Comme il n'y a pas de risque de gel du système, il est également adapté aux pièces ou bâtiments chauffés occasionnellement. Le spectre d'applications des systèmes d'éléments chauffants électriques peut être résumé dans ces domaines:

• chauffage et réchauffage sur grande surface,

• systèmes de protection,

• applications spéciales.

Développement historique du chauffage électrique

Le chauffage électrique n'a pas une longue tradition en Slovaquie. Son origine remonte aux années 1930, lorsque seuls quelques dizaines de maisons familiales étaient chauffées électriquement. Après la Seconde Guerre mondiale, ce type de chauffage a été pratiquement interdit en raison d'une pénurie aiguë d'énergie électrique et de réseaux de distribution. L'électricité était prioritairement utilisée pour satisfaire les besoins dans les domaines où elle était irremplaçable (éclairage, moteurs), ainsi que pour la cuisson, le repassage et la préparation de l'eau chaude.

Le début du développement du chauffage électrique remonte aux années 1960, lorsque l'énergie a commencé à encourager principalement les prélèvements d'accumulation, qui devaient servir à équilibrer la charge du réseau électrique. Pour ce type de prélèvement, une tarification avantageuse a été introduite. Le premier règlement sur l'autorisation du chauffage électrique dans les bâtiments a également été créé, imposant des exigences strictes sur les propriétés thermiques de l'enveloppe extérieure. Le développement du chauffage électrique s'est poursuivi lentement, car le choix des appareils électriques de chauffage, des systèmes de régulation et l'expérience dans le domaine de la conception manquaient. En outre, le prix de l'électricité était nettement plus élevé par rapport aux autres types de combustible.

À partir de 1969, l'énergie électrique est devenue l'un des médias pouvant résoudre la pollution de l'air. Elle était autorisée principalement pour les nouvelles constructions et comme remplacement des combustibles solides dans la sphère non industrielle. Des conditions favorables au développement du chauffage d'accumulation ont été créées par la rénovation des réseaux secondaires, en définissant une tarification appropriée pour les ménages utilisant l'accumulation, ainsi qu'en développant des activités de promotion et d'assistance. À cette époque, environ 10 000 ménages en Slovaquie étaient chauffés électriquement, il s'agissait de chauffage complémentaire ou de chauffage temporaire.

La pression pour le développement du chauffage électrique a augmenté après la crise pétrolière de 1973, qui a entraîné une augmentation des prix des combustibles liquides. La part de production d'énergie électrique dans les centrales nucléaires a augmenté, ainsi que les moyens techniques de gestion de la consommation d'électricité de la part de l'énergie. Sur le marché sont apparus un plus large choix d'appareils électriques de chauffage, des moyens modernes d'automatisation et de régulation. Dans les années 1980, environ 25 000 ménages en Slovaquie étaient chauffés par des poêles d'accumulation, et le choix s'est également élargi aux poêles électriques hybrides.

Un développement rapide du chauffage électrique a commencé dans les années 1990. Le choix des appareils de chauffage des fabricants locaux et étrangers s'est enrichi de nouveaux types. La crise pétrolière de 1991 a entraîné une augmentation des prix des combustibles gazeux, ce qui a provoqué une modification inattendue favorable du prix de l'énergie électrique. Une nouvelle tarification pour le chauffage électrique direct a été créée. À cette époque, environ 40 000 logements étaient chauffés uniquement par l'électricité, dont environ 90 % par des poêles d'accumulation. Les changements dans la consommation d'énergie électrique ont eu lieu non seulement en volume, mais aussi en structure. Une plus grande part a été prise par la consommation dans les ménages et dans la sphère tertiaire.

Depuis 1993, il y a eu un développement rapide et presque incontrôlé du chauffage électrique direct. Une telle situation est survenue en raison d'une tarification très avantageuse pour les prélèvements directs, de faibles coûts d'investissement pour le système de chauffage et d'un large choix d'appareils de chauffage directs. Cette explosion a apporté un certain nombre de problèmes. La capacité des réseaux électriques, surtout au niveau du bas et du haut voltage, était insuffisante. Les différences dans le diagramme quotidien de charge se sont accentuées; le chauffage d'accumulation devait servir à stabiliser. Les exigences des règlements en vigueur, définissant les conditions d'installation du chauffage électrique dans les bâtiments, n'étaient pas respectées. Le chauffage a été réalisé dans des bâtiments avec de grandes pertes thermiques, ce qui a entraîné une augmentation des coûts d'exploitation de 100 à 250 %.

À la fin des années 1990, on peut observer une légère diminution de l'intérêt pour le chauffage électrique, causée par une augmentation constante des prix de l'énergie électrique. Actuellement, en Slovaquie, le chauffage électrique représente environ 4 % par rapport aux autres types de chauffage. À titre de comparaison, en République tchèque, c'est environ 8 %, en Autriche 10 %, en Allemagne 10 %.

Calcul du chauffage par le sol électrique

Le calcul thermique du chauffage par le sol électrique inclut:

• la conception de la composition de la structure du sol et des matériaux des différentes couches;

• l'étude des conditions de température dans le sol lors du fonctionnement du système;

• la détermination de la puissance de la source de chaleur.

Types de base du chauffage par le sol électrique

La construction de la surface chauffante du sol dépend du mode de fonctionnement du système de chauffage choisi, qui peut être d'accumulation, semi-accumulation ou direct. Le mode de fonctionnement détermine les exigences concernant l'épaisseur de la couche d'accumulation, la profondeur d'installation des éléments chauffants, la qualité de l'isolation thermique et le type de revêtement de sol, ou éventuellement le type d'élément chauffant utilisé. La construction du sol et la profondeur d'installation du plan des câbles chauffants déterminent également la taille et le rapport des flux thermiques provenant du plan de l'axe du câble chauffant dans les deux directions verticales.

Régime de chauffage par accumulation

En raison de la durée limitée de charge et de la nécessité d'une accumulation thermique à long terme, le système de chauffage est caractérisé par la construction la plus massive du sol. La plaque d'accumulation est constituée d'une couche de béton dont l'épaisseur varie entre 90 et 150 mm selon la nécessité d'accumulation. Les éléments chauffants sont placés approximativement au tiers inférieur de cette couche, de sorte que le bétonnage se fait en deux phases. Afin de minimiser la perte de chaleur vers le bas, une isolation thermique de qualité doit être placée sous la surface chauffante (50 à 60 mm). La puissance installée de la source de chaleur varie entre 160 et 200 W/m2 selon l'utilisation de l'espace chauffé.

Régime de chauffage semi-accumulateur

Grâce à une durée de charge répartie avec la possibilité de recharger en cas de besoin, l'épaisseur de la couche d'accumulation peut être réduite. Une épaisseur de 60 à 90 mm suffit pour l'accumulation nécessaire, et les câbles chauffants sont placés approximativement au milieu de cette couche. La couche d'isolation thermique a une structure et une qualité similaires à celles du régime d'accumulation. La puissance installée de la source de chaleur varie entre 120 et 160 W/m2.

Régime de chauffage direct

Étant donné que l'énergie électrique est prélevée sur le réseau pendant toute la durée du cycle de travail, il n'est pas nécessaire de stocker la chaleur. La couche de béton sert uniquement à loger les éléments chauffants, et son épaisseur est maximale de 50 mm, ou les éléments chauffants peuvent être placés directement sous la couche de revêtement, ce qui permet d'obtenir une plus grande dynamique du système. Les câbles chauffants sont placés le plus près possible de la surface du sol. La puissance installée de la source de chaleur est inférieure d'un tiers à la moitié par rapport au régime d'accumulation, variant entre 80 et 140 W/m2. L'isolation thermique inférieure peut être plus fine.

Calcul thermique du chauffage par le sol électrique

Lors de la conception, il est nécessaire de respecter ces conditions limites :

• les pertes thermiques totales de la pièce ;

• la nature de l'espace chauffé (pièce à vivre, cuisine, couloir, etc.) ;

• le mode d'utilisation de la pièce (permanent, irrégulier, etc.) ;

• le mode d'exploitation du système de chauffage (accumulateur, semi-accumulateur, direct) ;

• la surface du sol disponible pour le placement des câbles chauffants ;

• les exigences concernant le revêtement de sol.

Conception de la structure du sol

Pour une fonction optimale du système de chauffage par le sol électrique, il est important de concevoir correctement les couches situées au-dessus et au-dessous du plan de placement des câbles chauffants, leur épaisseur et leur conductivité thermique. La résistance thermique de ces couches influence la température de surface des éléments du système de chauffage, il est donc nécessaire de s'assurer qu'elle ne dépasse pas la valeur maximale fixée par le fabricant. Sinon, il peut y avoir surchauffe des enveloppes isolantes, entraînant leur dégradation et réduisant ainsi la durée de vie de l'élément. Il est donc nécessaire de garantir un bon rejet de la chaleur du plan de placement des câbles chauffants, ce qui est assuré par un matériau entourant l'élément chauffant ayant une conductivité thermique supérieure à 0,1 W/m. K.

Noyau résistif

Ici, l'énergie électrique est convertie directement en énergie thermique. En choisissant judicieusement le matériau du conducteur et ses dimensions géométriques, on peut influencer considérablement la puissance thermique du câble ainsi que la charge thermique des matériaux du câble. Selon sa construction, on peut les diviser en trois groupes :

• fils résistifs,

• câbles résistifs,

• mélanges polymères semi-conducteurs entre deux conducteurs en cuivre.

Les noyaux résistifs peuvent avoir une section circulaire ou être conçus sous forme de ruban plat. Ils sont fabriqués à partir d'alliages métalliques de cuivre avec des ajouts de nickel, de manganèse ou de chrome. Leur caractéristique principale est un faible coefficient de dilatation thermique et un faible coefficient de température de la résistance. Ils sont produits avec des diamètres de 0,1 à 4 mm, avec une puissance thermique de 5 à 70 W/m, qui dépend fortement de la section du câble et du nombre de noyaux. Une catégorie particulière de câbles chauffants est constituée des conducteurs auto-réglants. Ils se composent de deux fils parallèles en cuivre entre lesquels est créé un pont d'un élément résistif dépendant de la température. La puissance du câble diminue lorsque la température augmente sur toute sa longueur (et vice-versa), de sorte qu'il ne peut pas surchauffer, même en cas de croisement de plusieurs éléments.

Gaine isolante

Celle-ci peut être simple ou double selon l'utilisation du câble, et est généralement fabriquée à partir de matériaux à base de polymères. Sa fonction principale est l'isolation du conducteur et l'évacuation de la chaleur générée. Elle doit donc présenter de bonnes propriétés d'isolation électrique, une grande résistance thermique, une bonne conductivité thermique, des propriétés mécaniques satisfaisantes et une bonne malléabilité. Le matériau de la gaine isolante et l'éventuelle enveloppe des câbles chauffants peuvent varier, ce qui peut entraîner des influences mutuelles, particulièrement marquées à des températures élevées. Il est donc recommandé d'utiliser des combinaisons de matériaux polymères.

Éléments de protection

Ils sont constitués d'un tressage métallique, d'une enveloppe ou d'une combinaison des deux. Ils servent à renforcer la résistance mécanique du câble chauffant ou à assurer une protection électrique supplémentaire dans des conditions nécessaires (par exemple, dans un environnement à risque d'explosion).

Les câbles chauffants ont des applications larges dans les domaines suivants :

• chauffage et régulation de grandes surfaces,

• protection contre le gel et la glace,

• applications industrielles,

• applications agricoles,

• cas d'utilisation spéciaux.

Câbles pour le chauffage et la régulation de grandes surfaces

Ils sont le plus souvent utilisés avec un ou deux noyaux et une gaine isolante double, éventuellement avec un tressage de protection. Ils servent au chauffage et à la régulation de grandes surfaces intérieures ou extérieures, comme la protection contre la glace des trottoirs extérieurs, des rampes d'accès, des ponts, des routes, etc. Ils sont posés dans des couches de béton ou de mortier sous le sol ou sous la dalle, et conviennent également aux pièces à humidité élevée. Pour l'application de chauffage intérieur, des câbles de 10 à 20 W/m sont utilisés, tandis que pour le chauffage extérieur, des charges thermiques plus élevées sont autorisées, mais dépendent des conditions de refroidissement spécifiques. Les câbles forment des circuits de chauffage avec des fils froids aux extrémités, permettant le raccordement à une tension de 230 V, rarement 400 V. Ils se réchauffent à une température maximale du noyau de 80 °C. L'épaisseur totale des câbles utilisés à l'intérieur varie entre 4,5 et 8,5 mm selon le type spécifique utilisé.

Moquette chauffante électrique

Elle est composée d'un tissu de support auquel est fixé en serpentant un câble chauffant de diamètre maximum 3 mm, avec des fils froids en cuivre aux deux extrémités. L'épaisseur totale de la moquette est d'environ 2,5 à 3,5 mm. Les moquettes sont fabriquées en largeur standard de 0,5 m et en longueurs de 1 à 20 m, avec une puissance surfacique de 100 à 160 W/m2 (selon le fabricant). La puissance totale de chauffage souhaitée est obtenue par une combinaison appropriée des différents éléments.

Les moquettes sont principalement destinées au chauffage des intérieurs, pour un chauffage principal ou complémentaire, mais peuvent également être utilisées pour d'autres applications. En raison de leur faible épaisseur, elles sont adaptées pour la rénovation des sols. Leur avantage est un temps de montage significativement réduit, une réduction des risques d'erreurs lors de l'installation et de l'endommagement du câble chauffant. L'adéquation des moquettes pour des usages spécifiques dépend du type de câble utilisé.

Folie chauffante électrique

L'élément chauffant est composé de deux feuilles de polyester laminées, entre lesquelles se trouve une couche de graphite homogénéisé. Le long des bords de la feuille se trouvent les fils d'alimentation. La largeur active de la feuille est de 0,5 m, de chaque côté se trouvent des bandes passives de 0,05 m, destinées à fixer la feuille à la structure du sol. La largeur totale de la feuille est de 0,6 m. Elle est fabriquée avec des puissances surfaciques de 150 et 200 W/m2 pour le chauffage au sol électrique à installer dans le béton, 60 W/m2 pour les sols en bois et 80 W/m2 pour les sols en stratifié. L'épaisseur totale de la feuille est d'environ 0,4 mm. Elle est utilisée pour le chauffage au sol électrique et le chauffage des intérieurs de nouvelles constructions, mais en raison de son faible épaisseur, elle est particulièrement adaptée pour les rénovations, car elle peut être placée directement sur le sol d'origine sous la nouvelle couche de revêtement.

Installation du chauffage au sol

L'installation du chauffage au sol électrique se déroule en trois étapes:

• création de la surface chauffante du sol,

• travaux d'installation,

• essais de la surface chauffante.

Création de la surface chauffante pour le chauffage au sol électrique

La composition finale de la structure du sol, comparée au mode de chauffage à eau chaude, peut être différente en raison de certaines spécificités du type électrique, comme le mode de chauffage différent ou l'élément chauffant utilisé.

Méthodes de réalisation de la surface chauffante du sol

D'un point de vue technologique, on peut réaliser la surface chauffante du sol de trois manières fondamentales:

• installation dans le béton,

• installation directement sous la couche de revêtement du sol,

• installation dans les sols en bois sur poutres.

Installation dans le béton

Les éléments chauffants sont coulés dans une couche de béton, composée de deux parties:

• une couche d'égalisation, sur laquelle est posée la surface chauffante et qui représente 1/3 à 1/2 de l'épaisseur totale de la dalle de béton, selon le mode;

• une couche de recouvrement, qui recouvre les éléments chauffants.

Dans le cas du mode de chauffage direct, les éléments chauffants peuvent être placés directement sur l'isolation thermique et ensuite coulés avec un mortier de béton ou un enduit cimentaire. Lors de l'utilisation de câbles thermiques, une grille métallique est placée entre eux et l'isolation; la moquette ou la feuille chauffante sont fixées directement à l'isolation. Il faut veiller à un bon échange thermique à partir de la surface des éléments chauffants, car autrement, ceux-ci se surchauffent, ce qui réduit leur durée de vie. Ils ne doivent donc pas être enfoncés dans le matériau isolant ni l'entourer.

Installation sous la couche de revêtement du sol

Cette méthode est utilisée dans le mode direct pour obtenir une dynamique maximale du système de chauffage et lors de la rénovation de sols existants, ou là où la hauteur constructive de la pièce n'est pas suffisante. Les éléments chauffants sont placés directement sur la couche d'isolation thermique de la nouvelle ou de l'ancienne structure du sol, conformément aux règles indiquées. La surface chauffante est recouverte d'une couche de finition de mortier d'égalisation ou de mortier, puis est posée la couche de revêtement, le plus souvent du carrelage ou un sol stratifié.

Installation dans les sols en bois sur poutres

Lors de l'installation du système de chauffage dans les sols en bois, les éléments chauffants sont placés sur l'isolation thermique, selon le même principe que pour le mode humide. Une couche d'air d'au moins 25 mm doit être créée entre la surface chauffante et la face inférieure du sol en bois.

Méthodes de pose des éléments chauffants pour le chauffage au sol électrique

Les éléments chauffants pour le chauffage au sol électrique sont les câbles chauffants, les moquettes chauffantes et les feuilles chauffantes.

Câbles chauffants

Lors du fonctionnement du système, les éléments chauffants s'échauffent uniformément sur toute leur longueur ou surface, ce qui permet d'obtenir une température de surface uniforme de la surface chauffante du sol. D'un point de vue du gradient thermique horizontal, on peut observer une baisse de température dans le sens de la paroi extérieure vers la paroi intérieure, de manière similaire au type à eau chaude. Ce phénomène peut être partiellement éliminé en créant des zones périphériques avec une puissance surfacique plus élevée. Le circuit chauffant est créé en posant les câbles chauffants en forme de méandres, où la distance mutuelle entre les fils dépend de la charge de puissance du câble et de la puissance surfacique souhaitée du système.

Technologie et installation du chauffage au sol électrique

Dans ce chapitre, nous décrivons la méthode de fabrication de la surface chauffante du sol avec des éléments chauffants électriques coulés dans le béton ou placés directement sous la couche de revêtement du sol, où la séquence des étapes est la même que pour le type à eau chaude réalisé par la méthode humide. Nous nous concentrons sur les différences, qui résident dans certains aspects de la technologie et de l'installation.

Préparation du bâtiment

La surface chauffante du sol est posée uniquement après la fin de tous les travaux de plâtrerie et de l'installation de l'isolation. Avant le plâtrage intérieur, il est nécessaire d'installer les câbles et les raccordements électriques du système de chauffage, où les fils d'alimentation sont dimensionnés selon la puissance projetée des circuits chauffants correspondants et doivent respecter ces paramètres:

• alimentation pour le chauffage des pièces < 1 O m2, fil en cuivre 3 x1,5 mm2;

• alimentation pour le chauffage des pièces > 1 O m2, fil en cuivre 3 x 2,5 mm2;

• alimentation pour le chauffage des zones périphériques et pour d'autres sources de chaleur complémentaires < 2 kW, fil en cuivre 3 x 1,5 mm2;

• lors de l'utilisation d'horloges de commande centrales, il est nécessaire d'installer un fil de commande en cuivre 1 x 1,5 mm2 pour chaque thermostat

Dans les endroits où seront installés les régulateurs, on place des boîtes d'installation. La position des régulateurs dépend de la fonction de la pièce et des exigences du propriétaire. Les thermostats avec capteurs de température ambiante doivent être placés de manière à ce que leur fonction ne soit pas influencée par des facteurs indésirables (éblouissement, proximité d'un corps chauffant, courant d'air, etc.). Les thermostats sont raccordés à l'alimentation électrique. Les éléments chauffants doivent être solidement connectés via le régulateur, un raccordement mobile n'est pas autorisé. La disposition des points d'alimentation est réalisée selon la documentation technique. À partir du thermostat vers le sol, deux conduits flexibles d'installation électrique doivent être posés pour connecter la partie froide du câble chauffant et le capteur de température du sol. L'ensemble de l'installation électrique doit être réalisée conformément aux règles en vigueur.

Les principes de préparation du sol, de pose des bandes d'isolation périphérique, d'isolation thermo-acoustique, de film d'hydro-isolation, de création des joints de dilatation, de pose de mortier de béton et de la couche de revêtement sont identiques à ceux du type à eau chaude.

Posage des éléments chauffants électriques

Les éléments chauffants électriques sont posés selon des plans préparés à l'avance pour chaque pièce, sur lesquels est indiqué le positionnement des méandres chauffants, éventuellement des bandes de tapis ou de feuilles, ainsi que les emplacements des extrémités froides vers les boîtes de raccordement. Il faut toujours garder à l'esprit que les éléments chauffants sont posés uniquement sur des surfaces libres, non occupées, il est donc nécessaire de connaître au moins approximativement le positionnement des meubles dans la pièce. Si des meubles sont placés au-dessus du plan de pose des câbles chauffants, il est nécessaire de veiller à une circulation d'air libre.

Montage dans le béton

Dans ce cas, les éléments chauffants les plus couramment utilisés sont les câbles chauffants et les tapis chauffants. Dans le mode d'accumulation ou semi-accumulateur, on commence d'abord par poser une couche de béton nivelante sur l'isolation contre l'humidité (1/3 à 1/2 de l'épaisseur finale de la plaque de béton, déterminée par le projeteur par calcul). Le béton doit être parfaitement tassé, sans arêtes vives, la surface doit être lisse, sans bosses ni irrégularités, et doit être balayée. Avant la pose des éléments chauffants, on applique un enduit pénétrant.

Afin d'éviter les dommages aux éléments et de respecter l'écart prescrit entre les câbles, ou pour éviter que les tapis ne se chevauchent, les câbles doivent être fixés solidement au support lors de l'installation. Pour fixer solidement les câbles chauffants, on utilise habituellement des bandes d'installation, fixées perpendiculairement à la plaque de béton dans la direction prévue pour le câblage thermique. La distance entre les bandes ne doit pas dépasser 1 m, car avec des espacements plus grands, les écarts réguliers des câbles pourraient être perturbés lors du coulage. Les bandes ont des attaches pour les câbles à des distances normalisées, par exemple 25 mm.

Une autre possibilité est de fixer les câbles à une grille d'acier. Cette méthode est choisie dans le cas d'une faible épaisseur de la plaque de béton en mode direct, ou lorsque l'armature pour le sol est prescrite pour des raisons statiques. L'inconvénient est un travail d'installation plus long et un risque accru de dommages mécaniques lors de la pose. Sur des surfaces adaptées, on peut fixer le méandre chauffant, déroulé librement sur le support, avec du ruban adhésif. Les câbles sont fixés à des distances conformes au calcul, en respectant le rayon de courbure minimum prescrit par le fabricant. La distance entre les câbles et les murs verticaux ou les meubles est d'au moins 50 à 100 mm. Si l'élément chauffant est tendu, il est déroulé et brièvement branché sur le courant jusqu'à ce qu'il devienne suffisamment flexible. Les éléments chauffants sont posés uniquement après le durcissement suffisant de la plaque de béton (2 à 4 jours), habituellement en partant des fenêtres vers les portes. Lors de la pose des câbles électriques, il faut respecter les règles suivantes:

• Il faut faire attention à ce que les câbles ne soient pas endommagés, par exemple par des outils de travail. Si un câble est néanmoins endommagé, il ne doit pas être réparé de manière temporaire, mais le câble endommagé doit être remplacé.

• Les parties actives des câbles ne doivent pas se croiser, se toucher ou être laissées pendre librement dans l'air, ni être en contact avec les canalisations d'eau, les baignoires, etc.

• Les câbles ne doivent pas être coupés. Ils ne peuvent être coupés que leurs extrémités froides.

• La connexion entre l'extrémité froide et le câble chauffant ne doit pas être installée dans un pli.

• Les câbles ne doivent jamais traverser des joints de dilatation.

• Si les extrémités froides traversent des joints de dilatation, elles doivent être librement placées dans deux tubes concentriques de protection.

En même temps que les éléments chauffants, on place dans le plan de pose des câbles chauffants un capteur de température du thermostat du sol, conformément aux règles suivantes:

• Le capteur avec son câble est placé dans un tube de protection électrique au milieu de deux câbles adjacents.

• L'extrémité du tube est scellée pour empêcher l'entrée de la couche de coulage.

• Le tube de protection est monté avant la pose des câbles.

Les éléments chauffants sont installés à des températures supérieures à 5 °C. Après le montage des éléments, il faut mesurer la résistance du câble ainsi que celle de ses enveloppes isolantes. Si tout est en ordre, on applique une couche de béton. Cette couche doit entourer complètement l'élément chauffant pour éviter la formation de bulles d'air qui réduiraient l'efficacité du transfert de chaleur à partir de la surface des câbles. Lors de son application, il faut à nouveau veiller à ce que les éléments ne soient pas endommagés. Enfin, on mesure à nouveau la résistance des circuits chauffants. Les parties actives des éléments ainsi que les câbles froids doivent être plongés dans le béton, nulle part ne doivent entrer en contact avec l'air. La couche de surface du sol est posée uniquement après un séchage suffisant du béton (28 à 30 jours).

Après la fin de tous les travaux de construction, on installe les thermostats, les capteurs de température du sol et le système est mis en service.

Montage directement sous la couche de surface du sol

Dans ce cas, il est souhaitable que l'épaisseur totale de la structure du sol soit minimale, c'est pourquoi on utilise habituellement des tapis chauffants fins et des feuilles chauffantes comme éléments chauffants. Le support sur lequel ils sont posés doit être parfaitement propre, lisse, débarrassé de poussière et d'objets tranchants. Il est traité avec un enduit pénétrant approprié et les éléments chauffants sont posés uniquement après son séchage. Dans le cas d'une rénovation, la surface chauffante du sol peut être posée directement sur la couche de surface existante. Si celle-ci est composée de carrelage, elle doit être suffisamment plate, les petites imperfections doivent être corrigées. Si la couche existante est faite de produits en bois (parquet, panneaux de particules), sa résistance ne doit pas être altérée. Le support doit être traité avec un enduit pénétrant et recouvert d'une couche nivelante pour séparer les éléments chauffants. Son épaisseur, en raison de la sécurité incendie, doit être d'au moins 5 mm.

Dans le sol, on creuse une rainure pour placer le tube de protection avec le capteur de température du sol, qui conduira vers la boîte de raccordement. L'extrémité du tube est scellée et sa position est fixée. Ensuite, on crée des poches dans le support pour placer les parties actives et les extrémités froides.

Les éléments chauffants sont déroulés selon le plan de pose et préparés pour la pose. Afin d'éviter leur déplacement lors de l'installation, il faut les fixer solidement au support. La fixation peut être réalisée de plusieurs manières. Les éléments chauffants peuvent être auto-adhésifs, un adhésif spécial permettant de les coller et décoller à plusieurs reprises. Ils peuvent être fixés avec du ruban adhésif ou enfoncés dans une couche d'adhésif élastique.

Lors de la pose, il faut à nouveau veiller à ce que l'élément chauffant ne soit nulle part endommagé et mesurer à nouveau ses valeurs de résistance. Les bandes d'éléments chauffants sont posées individuellement, les bandes placées en parallèle ne doivent pas se chevaucher. Si un changement de direction de la bande est nécessaire, dans le cas d'un tapis chauffant, le tissu porteur est coupé juste à côté du câble chauffant. La bande peut être déviée d'un angle jusqu'à 180°, mais le câble ne doit pas rester tendu. Les parties recouvertes du tissu doivent être retirées. Si une feuille chauffante est utilisée, après la fixation, elle est recouverte d'une barrière étanche à la vapeur, qui est tirée suffisamment haut sur le mur et fixée. Les extrémités froides des éléments doivent être conduites vers la boîte de raccordement, en dehors des bandes posées.

Sur toute la surface chauffante, on applique une couche nivelante ou un adhésif, de manière à recouvrir uniformément les éléments chauffants et à éviter la formation de bulles d'air. Il est nécessaire de mesurer à nouveau la puissance des éléments chauffants. Si tout est en ordre, on peut poser la couche de surface.

Essais du chauffage au sol électrique

Le chauffage au sol n'est mis en service qu'après le durcissement complet du béton, après 4 à 6 semaines. La température du sol doit être augmentée progressivement, car un fonctionnement à pleine puissance pourrait entraîner une évaporation intense de l'eau du béton à proximité des éléments chauffants et la formation de bulles d'air. L'allumage initial se fait à une température réduite, maximum 20 °C. Il faut respecter la procédure suivante:

• le démarrage est effectué avec l'accord du fournisseur du système de chauffage;

• le premier jour, la température du sol est de 5 °C supérieure à la température de l'intérieur chauffé ;

• le deuxième jour et les jours suivants, la température augmente chaque jour de 5 °C, jusqu'à ce que la température de surface du sol atteigne 30 °C ;

• la température du sol doit être maintenue à 30 °C pendant au moins trois jours ;

• ensuite, la température de surface diminue chaque jour de 10 °C, jusqu'à ce qu'elle atteigne la valeur initiale avant les essais ;

• les dispositifs de commande et de régulation doivent être réglés sur les valeurs standard avant de mettre le système en marche.

Un procès-verbal est dressé à l'issue de l'essai. À la fin de toutes les opérations, l'entreprise exécutante remet au client la documentation technique et les plans valides, le procès-verbal de l'essai et le mode d'emploi pour l'utilisateur.

Littérature utilisée :

Dušan Petráš, Miroslav Kotrbatý : Le chauffage des grands espaces et des halls