Comment calculer indépendamment les planchers chauffants à l’eau et à l’électricité

Pour maintenir le confort et l'efficacité énergétique de votre maison tout au long de l'année, il faut une isolation et un chauffage adéquats. Les planchers chauffants à eau et électriques se distinguent des nombreuses options de chauffage disponibles par leur efficacité et leur confort. Même pendant les journées les plus froides, la chaleur rayonnante de ces systèmes crée une atmosphère confortable en réchauffant progressivement votre maison à partir du sol.

Bien qu'il soit possible d'engager des experts pour installer ces systèmes, de nombreux propriétaires estiment qu'il est plus satisfaisant et plus économique de le faire eux-mêmes. Heureusement, il est possible de déterminer soi-même la quantité d'électricité et d'eau dont les planchers chauffants ont besoin, si l'on dispose des informations et des conseils nécessaires.

Avant d'entrer dans les détails techniques, il est essentiel de comprendre les principes fondamentaux du fonctionnement des planchers chauffants électriques et à eau. Les systèmes électriques utilisent des tapis chauffants ou des câbles, tandis que les systèmes à eau font circuler de l'eau chauffée dans des tuyaux enterrés sous le sol. En diffusant la chaleur de manière égale sur le sol, les deux techniques éliminent les points froids et offrent une chaleur constante.

Il y a un certain nombre de considérations à prendre en compte lors du choix des dimensions et des caractéristiques de votre système de plancher chauffant. Il s'agit notamment du matériau du revêtement de sol, de la plage de température souhaitée, du niveau d'isolation de l'espace et de la taille de la pièce ou de l'espace à chauffer. C'est en tenant compte de ces facteurs que vous pourrez déterminer avec précision la puissance de chauffage nécessaire et choisir le type et la taille du système à installer.

Dans cet article, nous allons vous aider à déterminer la quantité d'électricité et d'eau dont votre maison a besoin pour les planchers chauffants. Que vous planifiez un nouveau projet de construction ou que vous rénoviez une seule pièce, le fait de savoir exactement comment dimensionner et concevoir ces systèmes vous permettra de créer rapidement et efficacement un espace de vie douillet et agréable.

Étape	Description des systèmes de chauffage
1	Mesurez les dimensions de la pièce où vous souhaitez installer le plancher chauffant.
2	Calculez la superficie totale de la pièce en multipliant sa longueur par sa largeur.
3	Déterminer la température souhaitée pour le sol et la pièce.
4	Recherchez la puissance requise pour les planchers chauffants électriques en fonction de la superficie et de la température souhaitée.
5	Choisissez le câble chauffant ou la natte appropriée en fonction de la puissance calculée.
6	Installer le système de chauffage électrique conformément aux instructions du fabricant.
7	Pour les planchers chauffants, calculez la puissance thermique requise en fonction des dimensions de la pièce et de la température souhaitée.
8	Choisir l'espacement et le diamètre des tuyaux pour le système de chauffage de l'eau.
9	Installer solidement les tuyaux dans le sol, en veillant à ce que l'espacement et la disposition soient corrects.

Déterminer la puissance thermique nécessaire

Connaître la quantité de Watt de chaleur fournie pour le chauffage d'une pièce spécifique est nécessaire pour calculer tous les paramètres du futur plancher chauffant, qu'il soit électrique ou à eau. Nous proposons la méthode la plus simple pour déterminer la puissance de chauffage nécessaire, qui consiste à mesurer la surface ou le volume de la pièce.

Propositions. Le coût de l'installation des contours de chauffage par le sol est élevé. Le coût des travaux, y compris les matériaux et les composants, se situe entre 5 et 8 dollars par mètre carré (sans compter l'installation et le raccordement de la chaudière). Si vous avez l'intention d'engager une brigade de maîtres et que vous n'avez pas de projet de système de chauffage, comparez les résultats.

Nous prenons comme exemple le plan d'une maison modeste à un étage de 100 m2 (sur la base de la mesure extérieure). Gardez à l'esprit qu'en hiver, les pièces d'angle dotées d'ouvertures lumineuses et de murs extérieurs perdent beaucoup plus de chaleur que les espaces intérieurs tels que les couloirs, les salles de bains et les corridors. La méthodologie proposée tient compte de la nuance :

1. En mesurant et en changeant les longueurs, trouver la quadrature de chaque pièce.
2. Les surfaces des pièces avec une paroi extérieure et une ouverture lumineuse sont multipliées par 0.1 kW. Cette catégorie comprend également les locaux centraux (dans l'exemple, le couloir, la salle de bains et le corridor).
3. Pour chauffer les pièces situées dans les coins du bâtiment, vous devrez allouer plus d'énergie thermique. La quadrature de la pièce avec deux murs extérieurs et la fenêtre doit être multipliée par 0.12 kW (cuisine et crèche).
4. S'il y a 2 ouvertures de fenêtre ou plus dans la pièce d'angle, la surface est multipliée par 0.13 kW (salon et chambre sur le plan).

Les résultats calculés sont le transfert de chaleur nécessaire en kW pour les contours de chauffage ou les radiateurs de chaque pièce. Après avoir reçu les chiffres, vous pouvez passer à l'étape de calcul suivante.

Remarque : ces chiffres sont raisonnables pour la République du Belarus et la partie centrale de la Fédération de Russie. Les valeurs de puissance thermique doivent être multipliées par un coefficient de 0.7 pour les maisons dans le sud. Les résultats sont soumis à une augmentation du coefficient de 1 dans les régions septentrionales. 5-2.

Pour les pièces dont le plafond est supérieur à trois mètres, la technique susmentionnée n'est pas appropriée. Dans ces situations, le nombre de pièces multiplié par 35, 40 ou 45 watts, selon l'endroit où elles se trouvent dans le bâtiment, est considéré comme la quantité de chaleur nécessaire. Un article séparé présente les détails du calcul de la charge du système de chauffage.

Calcul des contours de chauffage de l'eau

Une fois que la puissance du flux de chaleur nécessaire pour fournir un plancher chaud dans chaque pièce a été déterminée, calculez ses paramètres primaires dans l'ordre suivant :

1. Déterminer le débit du liquide de refroidissement qui assure le transfert de chaleur nécessaire aux contours. Déterminer et ajuster la température de la surface du sol.
2. Calculer le pas de pose des boucles, ainsi que la température du liquide de refroidissement dans la ligne d'alimentation et de retour.
3. Déterminer la longueur du tuyau dans le circuit.

Nous voudrions mettre en garde contre l'utilisation du chauffage par le sol comme système de chauffage principal et exclusif avant d'effectuer d'autres calculs. De nombreux experts, comme Vladimir Sukhorukov, estiment que le chauffage par le sol devrait être utilisé en conjonction avec des batteries ordinaires pour les raisons suivantes :

• Les contours de l'eau réchauffent la masse décente de la chape en béton, et sont donc assez inertes et réagissent lentement à un changement de température du fluide caloporteur ;
• Les radiateurs se prêtent bien au réglage manuel et automatique, ils réagissent rapidement à l'augmentation ou à la baisse de la température de l'eau du réseau ;
• Pour chauffer le volume de la pièce sans batteries, les tuyaux doivent chauffer la surface à 28-33°C, ce qui crée une sensation d'étouffement dans la pièce ;
• En conséquence, le liquide de refroidissement devra être chauffé à 50-55°C, une température économique pour les planchers d'eau étant de 45-35°C.

Ainsi, le conseil. Les planchers chauds doivent être mesurés à +26 °C, qui est la température de surface la plus confortable. En outre, il convient d'installer un réseau de radiateurs pouvant fonctionner indépendamment du chauffage par le sol. Elle soutiendra l'air en mode automatique et le chauffera à la température appropriée.

Vous pouvez toujours utiliser le calcul décrit ci-dessous pour déterminer le mètre de contour, le diamètre et l'étape de pose de la canalisation, même si vous choisissez de ne pas installer de batteries de chauffage par convection, car cela augmentera les coûts de construction. Les explications de nos experts sur l'installation des radiateurs :

Consommation de liquide de refroidissement et température du revêtement

La méthode de calcul proposée est basée sur une approche visuelle de la résolution de problèmes. Cependant, pour régler correctement les rotomètres des collecteurs de distribution, effectuer des calculs hydrauliques et choisir la pompe de circulation en fonction de ses performances, il est nécessaire de connaître le volume d'eau qui passe dans le circuit pendant une heure.

La formule suivante est utilisée pour déterminer la quantité d'eau de chauffage consommée :

• G – la valeur souhaitée du débit, unité de mesure – kg/h ;
• Q est la puissance thermique consommée pour le chauffage de la pièce (calculée dans la section précédente), W ;
• Δt – la différence de température du liquide de refroidissement dans la branche d'alimentation et la branche inverse, pour le plancher chauffant, elle est généralement égale à 10 ° C.

Par exemple. Les 15.Un salon de 75 m² nécessitera 15.75 x 130 = 2048 W de chaleur à chauffer. La quantité d'eau chauffée consommée chaque heure sera G = 0.86 x 2048 /10 = 176.13 kg/h.

Comme le carrelage, le linoléum et le parquet (stratifié) transmettent différemment le flux de chaleur, il faut connaître le type de revêtement pour déterminer la température de la surface du sol. Supposons qu'il soit prévu d'installer du linoléum dans le salon susmentionné. Ensuite, nous examinons le nomogramme, qui indique les paramètres suivants :

• la différence entre la température moyenne du liquide de refroidissement et celle de l'air de la salle de séjour ;
• transfert de chaleur spécifique pour 1 m² de plancher ;
• la température de surface correspondante ;
• Graphiques pour le tracé des tuyaux de 10 à 35 cm.

Utiliser le nomogramme créé pour le linoléum pour trouver le degré de chauffage du revêtement. Lorsque nous examinons le transfert de chaleur spécifique, nous constatons qu'il est supérieur à 120 W/m2, soit 31.5 °C, dans le salon. Nous avons précédemment décidé que cet indicateur était excessivement élevé et nous avons accepté 26 °C comme valeur idéale pour le calcul. Dans ce cas, 68 W/m2 est la puissance thermique spécifique Q.

Les radiateurs qui compensent les pertes de chaleur sont simples à calculer. La valeur Q trouvée dans notre exemple est multipliée par la surface du salon, et la valeur résultante est dérivée de l'indicateur de puissance calculé précédemment : 2048 W – 68 W/m² x 15.75 m² = 977 W.

Par conséquent, la consommation de liquide de refroidissement du système de plancher fluctue. La consommation baissera à 92.1 kg/h, soit 0.86 x 1071 /10.

Remarque : des nomogrammes sont fournis tout au long de l'article. Des graphiques finaux comparables sont établis pour différents types de revêtements, tels que le stratifié, le parquet épais et les carreaux de porcelaine. Le "sec La méthode de calcul du chauffage par le sol effectuée sur des plafonds en bois permet d'obtenir des graphiques pour les carreaux de céramique.

Étape de pose et température de l'eau

La norme pour le chauffage par le sol dans les maisons et appartements privés est d'installer des tuyaux en métal-plastique ou en polyéthylène cousu d'un diamètre de 16 x 2 mm (DU10). Les nomogrammes mentionnés sont spécifiquement conçus pour ces types de polymères.

Le salon d'une maison à un étage servira d'exemple pour choisir l'étape de l'agencement :

1. En utilisant le même nomogramme que celui composé pour un revêtement synthétique (linoléum), choisir un graphique avec un intervalle de 15 cm.
2. A partir du point d'intersection du graphique avec la ligne verte, on tombe sur l'échelle des variations de température, on obtient TP = 19° C.
3. Nous trouvons la valeur de la température moyenne du fluide caloporteur TSR selon la formule :

La désignation TV indique la température idéale pour l'air de la salle de séjour ; nous choisissons +22 °C. Le TSR est calculé comme suit : 19 + 22 = 41 °C. La détermination de l'horaire de température est simple quand on sait qu'il y a une différence de température de 10 degrés entre l'alimentation et le δT : 41 +/- 5 = 46/36 °C.

Attention : le liquide de refroidissement devra être réchauffé plus vigoureusement si vous choisissez un espacement plus important entre les conduites de chauffage (par exemple 20 cm). Vous devez maintenir une température de 48 °C dans la conduite d'alimentation et de 38 °C dans la conduite inverse.

Le calcul du programme de température aidera à sélectionner avec précision une vanne de mélange à trois voies qui doit être montée sur un collecteur d'eau étanche. L'eau inversée des circuits mélangera le liquide de refroidissement chaud de la chaudière à gaz (ou autre) lorsqu'elle aura refroidi à 36 degrés. Lorsque l'eau atteint 46 °C, la pompe l'oblige à tourner le long des contours jusqu'à ce qu'elle refroidisse à nouveau, et la vanne bloque l'alimentation.

Longueur des tuyaux et résultats finaux

Après avoir converti l'unité en mètres et conçu l'espacement des boucles à l'aide de la lettre latine b, utilisez la formule suivante pour déterminer la longueur du tuyau :

La surface de la pièce en mètres carrés est désignée par la lettre F. Selon notre exemple, la longueur de la canalisation dans le séjour est L = 15.75 m² / 0.15 m = 105 m. L'enjeu est le suivant : la longueur du circuit ne doit pas dépasser 100 mètres, la résistance hydraulique doit être de 20 kPa et le monolithe de béton doit se réchauffer uniformément. Pour raccorder le circuit de chauffage au peigne, la salle de séjour doit dépasser de 105 mètres la longueur des chariots.

Un aspect crucial. Reprenez l'emplacement du placard avec le collecteur et insérez-le dans un plan de la maison avant de faire des calculs. Le peigne est représenté sur le dessin comme étant situé dans le couloir, chaque pièce étant à peu près à la même distance.

Comment résoudre le problème lorsqu'il y a beaucoup de tuyaux :

1. Diviser la surface de la salle de séjour en deux circuits de chauffage de même taille.
2. La longueur d'une canalisation doit être déterminée en tenant compte du raccordement au collecteur – (105 + 5) / 2 = 55 m.
3. Réaliser un joint de déformation entre deux monolithes pour permettre aux dalles de se dilater sous l'effet de la chaleur sans se détruire mutuellement.

Observez attentivement le schéma fourni afin de couler correctement deux plaques avec un joint de déformation. Seule la partie supérieure de la "tarte" qui est une chape avec des tuyaux à l'intérieur, est séparée de la base et de l'isolation, qui sont généralement faites de mousse en monolithes.

Suggestions. Il est conseillé d'installer des tunes thermiques RTL sur le peigne des planchers chauffants à la place d'une pompe supplémentaire et d'une vanne à trois voies si la longueur des contours est inférieure à 60 mètres. L'élément limite le mouvement du flux inverse jusqu'à ce que la température du liquide de refroidissement atteigne le niveau prédéterminé (36 °C dans ce cas).

Les paramètres des circuits de plancher dans les autres pièces de la maison à un étage doivent encore être déterminés. Supposons que des carreaux de céramique soient utilisés dans la cuisine et que du stratifié soit utilisé dans la chambre à coucher et la chambre d'enfant. Nous effectuons des calculs et inscrivons les résultats dans le tableau général en utilisant des nomogrammes pour ces revêtements.

Remarque : conformément aux normes sanitaires, le sol de la chambre d'enfant ne peut pas être plus chaud que 24 °C. La méthode de calcul suggérée se trouve dans le livre "Water Heating Systems" de 2008 par IN. Dersotilova.

Comme les habitants ne restent pas en permanence dans la salle de bains, il est préférable de la chauffer à l'aide d'un câble résistif ou de tapis. Lisez la suite pour savoir comment le chauffage électrique du sol est déterminé. Si ces calculs vous semblent trop difficiles, essayez d'utiliser les logiciels de fabricants d'appareils de chauffage réputés, tels que Valtec et Herz Armaturen. La vidéo présente des instructions d'utilisation :

Caractéristiques des systèmes de planchers électriques

La technologie utilisée dans l'installation et la conception des chauffages électriques est différente de celle des appareils à circuit d'eau et dépend du type d'éléments chauffants sélectionné.

• les câbles résistifs, les tiges de carbone et les nattes de câbles peuvent être posés "à sec" (directement sous le revêtement) et "par voie humide" (sous la chape ou le carrelage) ;
• Il est préférable d'utiliser les films infrarouges au carbone illustrés sur la photo comme support pour un revêtement sans remplir la chape, bien que certains fabricants autorisent la pose de carreaux.

En guise de référence. Des éléments chauffants en carbone reliés en parallèle par deux conducteurs constituent des systèmes de noyaux autorégulants. Même si une tige brûle, la pièce sera toujours chauffée par les composants restants en raison de leur puissance de chauffe accrue.

Les trois caractéristiques des éléments chauffants électriques sont les suivantes

• transfert de chaleur uniforme sur toute la longueur ;
• l'intensité du chauffage et la température de la surface sont contrôlées par un thermostat en fonction des relevés des capteurs ;
• intolérance à la surchauffe.

La caractéristique la moins souhaitable est la dernière. Le transfert de chaleur avec l'air ambiant sera perturbé si le circuit est réalisé sur le contour de la pièce, sans pieds ni appareils ménagers fixes. Les systèmes de films et de câbles ne durent pas longtemps et surchauffent. La vidéo suivante passe en revue toutes les nuances de cette question :

Les cannes autorégulatrices acceptent calmement ce genre de choses, mais à ce stade, un facteur supplémentaire commence à jouer un rôle : l'achat et l'installation irrationnels de chauffages au charbon coûteux pour les meubles.

Choix du câble et du film chauffant

Par rapport aux points mentionnés ci-dessus, le calcul du chauffage électrique est quelque peu simplifié et les paramètres du plancher chauffant à câble sont établis comme suit :

1. Calculez la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer une pièce particulière (voir section 1).
2. Dessinez le plan d'une pièce avec l'emplacement des meubles fixes et des appareils électroménagers. Dessinez à l'échelle la taille réelle des armoires, des machines à laver, etc.
3. Calculer la surface libre de la pièce en prenant la quadrature des surfaces occupées.
4. La quantité de chaleur trouvée précédemment doit être répartie sur la surface restante. Divisez la puissance requise en une quadrature d'une section libre – obtenez un transfert de chaleur de 1 m².
5. Câbles et tapis résistants d'une puissance thermique de 9-25 W/m. P. Vendu avec une longueur fixe. Choisir un élément chauffant pour le transfert de chaleur requis en se référant au catalogue du fabricant.
6. Divisez la quadrature de la section libre par la longueur du produit sélectionné – découvrez le pas de disposition de l'emplacement.

Illustration du calcul de la surface de la salle de bain d'un bâtiment de plain-pied, qui est de 6 m² et est utilisée pour la salle de bain, le lavabo et l'armoire en 2 parties.5 m². La superficie du site libre est de 3.5 m2, et 600 watts de puissance thermique sont nécessaires. Faites votre choix d'un câble chauffant Deviflex 18t de marque Deviflex de 37 mètres de long, bifilaire et de 622 W de puissance thermique, en vous basant sur le catalogue de la célèbre marque Devi. On obtient un pas de pose de 0.095 m, arrondis à 10 cm, en divisant 3.5 m² par 37 m.

Notamment, le choix des tapis de câbles est encore plus simple car le fabricant désigne l'espace occupé par l'élément chauffant. Un appareil de 635 watts de la marque DeVIMAT 200T prévu pour la quadrature 3 convient pour une salle de bains. 45 mètres carrés.

Les films chauffants placés sous le plancher sont choisis et calculés. Petit détail : un retrait minimum de 150 mm est réalisé par rapport aux cloisons lors de l'installation de câbles résistifs ou de films carbone dans les pièces à vivre. Il sera également nécessaire de supprimer ces bandes de mur à mur de la quadrature globale. Ce retrait est considéré comme égal à la marche de stylisme (10 cm) dans les loggias, les balcons et les salles de bains.

Le budget, l'infrastructure préexistante et les préférences individuelles ne sont que quelques-unes des variables qui peuvent influencer le choix entre un plancher chauffant à eau et un plancher chauffant électrique. Chaque choix a ses avantages et ses inconvénients.

Les planchers chauffants électriques pourraient être la meilleure option pour les personnes à la recherche d'une solution abordable et raisonnablement simple à installer. Les systèmes électriques sont une option populaire pour la rénovation des maisons existantes parce qu'ils peuvent être installés rapidement et efficacement et qu'ils ne nécessitent pas de chaudière ou de tuyauterie importante.

Inversement, les planchers chauffés à l'eau présentent l'avantage à long terme de réduire les coûts d'exploitation. Étant donné que l'installation nécessite une chaudière et des tuyaux, elle peut être plus compliquée et plus coûteuse au début, mais au fil du temps, les systèmes à eau consomment moins d'énergie que les systèmes électriques, ce qui réduit les factures d'électricité.

La taille de la pièce, l'isolation et la température souhaitée sont autant d'éléments importants à prendre en compte pour déterminer la quantité de chaleur nécessaire à votre système de plancher chauffant. Vous pouvez vous assurer que votre système de plancher chauffant fonctionne efficacement et fournit un chauffage confortable dans toute la maison en calculant précisément ces variables.

Dans tous les cas, une isolation adéquate est essentielle pour optimiser l'efficacité énergétique et garantir un chauffage régulier, que vous optiez pour des planchers chauffants à l'électricité ou à l'eau. Vous pouvez minimiser les pertes de chaleur et réduire la consommation d'énergie en investissant dans des matériaux d'isolation et une installation de haute qualité, ce qui se traduira en fin de compte par une réduction des coûts de chauffage.

En conclusion, une planification et un calcul minutieux sont nécessaires pour garantir des performances et une efficacité énergétique optimales, que vous optiez pour des planchers chauffants électriques ou à l'eau. Pour choisir l'option qui convient le mieux à votre maison, tenez compte de vos besoins en chauffage, de votre budget et de l'infrastructure déjà en place. N'oubliez jamais qu'une isolation adéquate est essentielle pour réduire les pertes d'énergie et optimiser les performances de votre système de plancher chauffant.

La capacité à calculer les planchers chauffants à l'eau et à l'électricité peut avoir un impact important sur l'efficacité et l'efficience avec lesquelles vous chauffez votre maison. Les propriétaires qui peuvent le faire eux-mêmes seront en mesure de mieux contrôler leur système de chauffage, ce qui améliorera le confort et entraînera peut-être une réduction des coûts énergétiques. En connaissant les calculs appropriés, vous obtiendrez la quantité de chaleur idéale pour votre espace sans gaspiller de ressources, que vous envisagiez d'installer un système de chauffage par le sol électrique ou à eau. Que vous chauffiez une pièce ou l'ensemble de votre maison, vous pouvez personnaliser votre solution de chauffage pour répondre à vos besoins uniques et obtenir de la chaleur où et quand vous en avez le plus besoin.

Vidéo sur le sujet

Calcul de la longueur du câble pour un plancher chauffant