Chauffage par le sol - montage

Montage du chauffage par le sol par eau chaude se compose des étapes suivantes:

- création du plancher chauffant,

- technologie des travaux de montage,

- essais du plancher chauffant.

CRÉATION DU PLANCHER CHAUFFANT

Le plancher chauffant permet au concepteur de le réaliser selon plusieurs variantes. Les différentes alternatives peuvent être divisées en types de base:

Selon la méthode de création du plancher chauffant, on distingue:

- création du plancher chauffant par la méthode sèche (montage du chauffage par le sol sec)

- création du plancher chauffant par la méthode humide (montage du chauffage par le sol humide)

- création du plancher chauffant à l'aide d'un plancher climatique modulaire.

Selon le tracé du circuit de chauffage, on distingue:

- le tracé en serpent du registre de chauffage,

- le tracé parallèle du registre de chauffage.

Le choix de la variante appropriée, en termes de conception de la structure et du tracé du circuit de chauffage, dépend de plusieurs facteurs, mais en premier lieu, il faut tenir compte de l'effet des surfaces refroidies, exprimé par la réalisation des zones périphériques, ou éventuellement par la minimisation des inégalités de température de la surface du plancher, éliminée par le mode de pose bifilaire.

MÉTHODES DE CRÉATION DU PLANCHER CHAUFFANT

Selon la technologie de création du plancher chauffant, on distingue trois méthodes de montage du chauffage par le sol de base: sèche, humide et à l'aide de planchers climatiques modulaires.

a) Méthode sèche

Les tubes sont placés dans une couche d'isolation située sous la dalle en béton. Ils sont séparés du mortier de ciment par une couche spéciale, soit en plastique, soit en feuille métallique. La feuille métallique augmente la résistance du plancher et permet une répartition uniforme de la chaleur.

Avec la méthode sèche, le plancher fonctionne avec des températures d'eau de chauffage plus élevées, la température d'eau d'arrivée peut varier entre tpr = 40 à 70 °C.

Cette méthode est utilisée lorsqu'on a besoin de densités de flux thermique plus faibles, jusqu'à 50 W.m-2, par exemple lors de la finition du plancher ou du chauffage complémentaire, et partout où l'on exige une hauteur structurelle plus faible du plancher chauffant (par exemple lors des rénovations).

Il s'agit d'une méthode légère et rapide de montage du chauffage par le sol.

b) Méthode humide

Les tubes sont coulés directement dans le lit de ciment au-dessus de l'isolation thermique et acoustique. Les tubes sont recouverts de béton. La température d'eau de chauffage d'arrivée est prévue entre tpr 35 à 55 °C, le plancher fonctionne avec une puissance spécifique supérieure à 50 W.m-2.

La méthode humide peut être appliquée également dans nos conditions, car elle ne nécessite pas la préfabrication des éléments individuels du plancher chauffant, et les composants individuels du plancher chauffant sont essentiellement assurés par la gamme locale.

c) Méthode modulaire - planchers climatiques

Les planchers climatiques sont des profils creux, produits spécialement à cet effet. Ils sont posés sur l'isolation thermique comme une surface continue, formée par un raccord hydraulique des éléments individuels du plancher chauffant. Leur avantage est une plus grande flexibilité du système de chauffage, une hauteur structurelle faible et une répartition uniforme de la température de surface du plancher chauffant.

Ainsi, le plancher chauffant fonctionne avec des températures d'eau de chauffage basses (tpr = 25 à 35 °C). Chez nous, un tel élément n'est pas encore produit commercialement, mais existe comme objet d'invention AO 258 622.

MÉTHODES DE TRACÉ DU REGISTRE DE CHAUFFAGE

Selon le tracé, on distingue deux méthodes de base de création du circuit de chauffage: en serpent et parallèle.

a) La méthode de tracé en serpent du circuit de chauffage. Dans ce cas, la température de surface du plancher est uniforme sur toute sa surface. L'inconvénient est la baisse de la température interne dans le sens horizontal de l'intérieur vers l'extérieur de la structure. Ce phénomène peut être partiellement éliminé par la création d'une zone périphérique.

Pour le tracé en serpent, on prescrit des tubes de diamètre plus grand (par exemple 18 x 2 mm, 20 x 2 mm), car le tracé permet des rayons d'arc plus petits, formés à un angle lp= 90 °C.

b) Le tracé parallèle du circuit de chauffage est illustré à la figure 5.6. Dans ce cas, la température de l'eau de chauffage diminue de l'extérieur vers l'intérieur, ce qui cause une répartition plus uniforme des températures dans la pièce chauffée. Les arcs sont formés à un angle lp= 180 °C, ce qui exige l'utilisation de tubes de diamètres plus petits (par exemple 16 x 2 mm, 17 x 2 mm).

Les deux méthodes permettent le tracé avec une zone périphérique, par laquelle on élimine l'effet négatif des structures de construction refroidies, c'est-à-dire qu'on les place le plus souvent sous les fenêtres, ou dans les coins des bâtiments, à une profondeur de 0,5 à 1,0 m.

En posant les tubes d'arrivée et de retour côte à côte, on peut atteindre la même température moyenne de l'eau de chauffage dans tous les points du circuit de chauffage, et ainsi une température de surface plus uniforme du plancher chauffant. Cet effet est plus marqué lors du tracé en serpent.

TECHNOLOGIE ET MONTAGE DU CHAUFFAGE PAR LE SOL

Nous allons maintenant nous familiariser avec la procédure de fabrication du plancher chauffant par la méthode humide. Le projet de réalisation du plancher chauffant mentionné tient compte de nos expériences ainsi que des expériences étrangères.

Dès le début, nous soulignons que selon la STN 06 0312, l'installation du chauffage central avec des tubes coulés dans le béton ne peut être effectuée que par une entreprise spécialisée en montage, c'est-à-dire le fournisseur du chauffage central.

La procédure de la technologie et du montage du chauffage par le sol par la méthode humide est la suivante:

1. préparation du bâtiment,

2. préparation du plancher,

3. pose des bandes périphériques d'isolation,

4. pose de l'isolation thermique et acoustique,

5. pose de la feuille d'hydro-isolation,

6. fixation des tubes,

7. pose des tubes de chauffage,

8. création des joints de dilatation,

9. pose de la couche de béton,

10. pose du plancher.

La première condition est que les répartiteurs et les collecteurs soient déjà réalisés et installés à leurs emplacements conformément au projet.

CONNEXION DES TUBES

La méthode de raccordement des extrémités des tubes de chauffage lors de la montage du chauffage par le sol dépend principalement du type de matériau des tubes utilisés:

1. Si les tubes sont en polyoléfine plus souple, les raccords en laiton conviennent. Ces raccords, associés aux robinets d'arrêt, donnent un raccord fiable uniquement dans le cas où l'on peut garantir qu'aucune contrainte mécanique ne se produit sur le raccord pendant le fonctionnement. Ces raccords sont irréversibles.

2. En ce qui concerne l'accessibilité et la fiabilité, l'une des méthodes consiste à relier les tubes aux robinets à l'aide de raccords filetés. Il existe deux types de raccords :

- raccord sans bride métallique,

- raccord avec bride en laiton.

Les deux types nécessitent, comme élément intermédiaire, des écrous de radiateur de dimensions adaptées, permettant un raccordement et un démontage rapides des extrémités des tubes aux robinets. Cela garantit simultanément la "démontabilité" de la jonction. Ils sont disponibles avec filetage interne et externe.

La jonction entre le raccord et l'extrémité libre du tube est réalisée par soudure polyfusion à chaud à l'aide d'une armature spéciale. Cette opération exige une certaine expérience pour que la jonction soit étanche et qu'elle n'entraîne pas de rétrécissement indésirable du col du tube, ce qui pourrait limiter la circulation.

Lorsque les tubes sont très rigides, leur courbure à un petit rayon lors de la sortie vers le collecteur peut poser problème. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser des coudes en polyoléfine de 90°, de dimensions appropriées. La sortie des tubes du plancher en béton doit être traitée professionnellement, en utilisant des flexibles électriques.

REMPLISSAGE DU SYSTÈME

Après avoir raccordé tous les circuits au collecteur et au distributeur, le système est rempli d'eau traitée enrichie d'un inhibiteur. Le remplissage des circuits de chauffage est le plus efficace par circulation. À l'aide d'une pompe (par exemple, une pompe immergée) située dans un réservoir (citerne en polyéthylène) placé à proximité du collecteur, l'eau est poussée par la vanne de remplissage du collecteur vers le système. Une tuyauterie est raccordée à la vanne de remplissage du distributeur, l'autre extrémité étant dirigée vers le réservoir mentionné. Ainsi, on obtient un circuit fermé. La pompe est mise en marche et le système est rempli sans nécessiter de purge d'air.

Il faut veiller à ce que le réservoir contienne toujours suffisamment d'eau. Lors de l'utilisation de tubes non colorés, le déroulement du remplissage peut être vérifié visuellement. Le remplissage peut également être effectué circuit par circuit, en ouvrant et en fermant les robinets appropriés.

ESSAI HYDRAULIQUE

Le système de tubes est rempli d'eau et soumis à un essai hydraulique, qui se compose de deux parties :

a) l'essai hydraulique de la partie classique de la chaudière et du réseau de distribution,

b) l'essai hydraulique des réseaux de tubes dans le plancher.

L'essai hydraulique permet de vérifier l'étanchéité du système sous pression, conformément aux indications du fabricant des tubes. C'est l'une des opérations les plus importantes lors de la pose du chauffage par le sol. L'essai hydraulique de la partie classique de la chaudière et du réseau de distribution est connu du domaine du chauffage par convection, c'est pourquoi il ne fait pas l'objet de ce chapitre.

L'essai hydraulique des réseaux de tubes dans le plancher est effectué immédiatement après le remplissage du système avec l'eau de chauffage. Avant la pression, il faut vérifier que les robinets d'arrêt des alimentations principales vers le distributeur et le collecteur sont bien fermés. Il est recommandé de débrancher ces alimentations, car en cas de fuite, la surpression pourrait fuir par la vanne principale d'arrêt vers le réseau de distribution et le circuit de la chaudière. Une telle fuite serait difficile à identifier.

À travers la vanne de remplissage du distributeur, on raccorde une pompe à pression spéciale, permettant d'augmenter la pression de l'eau à cinq fois la pression de service. Une fois la pression prescrite atteinte, on ferme la vanne de remplissage. On vérifie l'étanchéité des raccords sur toutes les robinetteries, les raccords sur les tuyaux, ainsi que l'ensemble du système de tuyauterie dans le plancher.

La surpression dans les tuyaux doit rester stable pendant au moins 24 heures. Pendant cette période, la pression peut tomber à 2/3 de la valeur initiale de l'essai. Cette baisse peut être partiellement attribuée à l'élasticité des tuyaux en plastique (appelée "fluideur froide" des plastiques). Si l'essai hydraulique révèle la moindre fuite, il faut éliminer le défaut et répéter l'essai.

Pendant la durée de l'essai hydraulique, l'ensemble du système de tuyauterie posé dans le plancher est photographié. Il faut veiller à capturer tous les détails. Ce document photographique est ensuite archivé par le fournisseur du système. Il peut être utilisé ultérieurement pour résoudre les pannes causées par des facteurs humains (coupure, perçage d'un tube dans le plancher).

Le coulage du béton est effectué sous pression. La surpression doit rester dans les tubes pendant 7 jours après la fin des travaux de coulage. La pression peut diminuer naturellement sans pression supplémentaire. Un compte rendu de l'essai hydraulique est inscrit dans le journal de montage.

ESSAI DE CHAUFFAGE

Le premier essai de chauffage ne peut être effectué qu'après 28 jours de coulage du béton, c'est-à-dire après l'une des dernières phases de la pose du chauffage par le sol. Le premier chauffage doit se faire progressivement, sans augmentation brutale de la température de l'eau de chauffage. Il est recommandé de chauffer le plancher en béton à une vitesse de 5 °C par jour (cette température concerne le plancher). Cette montée correspond approximativement à une augmentation de la température de l'eau de chauffage de 0,5 °C par heure. Un compte rendu de l'essai de chauffage est inscrit dans le journal de chantier.

L'essai de chauffage consiste à augmenter progressivement la température de 3°C par jour jusqu'à atteindre la température planifiée du fluide de chauffage. Il faut veiller à ce que :

- après l'essai de chauffage, on vérifie tous les raccords filetés et les joints,

- le revêtement de sol ne soit posé qu'après 14 jours d'essai de chauffage,

- les revêtements adhésifs soient appliqués sur un plancher froid avec le colle approprié, et que la température ne commence à augmenter qu'au troisième jour après l'application ; la température doit s'élever progressivement sur trois jours jusqu'à atteindre la température de service du fluide de chauffage.

RÉGLAGE DU SYSTÈME

Après l'essai de chauffage réussi, les valeurs sont réglées sur le régulateur équitempérature, conformément aux valeurs calculées selon le projet (dépendance de la température moyenne de l'eau de chauffage par rapport à la température extérieure). On vérifie les paramètres réglés sur le système de protection contre les températures maximales autorisées de l'eau de chauffage et on règle tous les éléments de régulation sur les distributeurs selon les résultats du calcul hydraulique. Ensuite, on active le chauffage. Une fois atteinte la température de service, on peut, selon les besoins ou les demandes de l'investisseur, ajuster les baisses ou les augmentations de température sur le régulateur électrique. Chacun des circuits peut être finement réglé séparément.

Lors de la programmation de la régulation selon l'horloge, il faut tenir compte d'un décalage thermique d'environ trois heures (inertie thermique du plancher).

Après le coulage des tubes du chauffage par le sol dans la structure du plancher, le fournisseur effectue un essai fonctionnel. Cet essai dure au maximum 15 jours, et si aucune panne du système de chauffage ne se produit pendant cette période, on peut poser le revêtement de sol sur la surface refroidie du plancher chauffant, ce qui marque la fin réussie de la pose du chauffage par le sol.

Littérature utilisée :

Dušan Petráš : Chauffage par le sol à eau chaude