"Gardez la tête froide et les pieds au chaud" est une sagesse populaire pour rester en bonne santé. Ce proverbe est mis en pratique par le chauffage au sol - l'un des types de chauffage les plus avancés sur le plan technologique. Mais pour que le système remplisse ses fonctions, il est nécessaire de calculer le plancher d'eau chaude en tenant compte des conditions de fonctionnement.
Qu'est-ce qu'un plancher d'eau chaude
Ce type de chauffage des locaux s'est largement répandu en Europe dans les années 80 du siècle dernier. C'est alors que la production en série de tuyaux en polypropylène a commencé, ce qui a donné une impulsion à l'installation de tels systèmes.
Le plancher d'eau chaude est une structure de tuyaux reliés entre eux à l'intérieur d'une chape en béton. L'eau qui circule à l'intérieur réchauffe uniformément le sol, et lui ? chauffe à son tour l'air ambiant. La température de l'eau est de 26 à 40 °C, ce qui crée une température confortable.
Ce chauffage fonctionne à partir de chaudières de tout type. Mais le gaz le plus souvent utilisé. Température dansLe système est contrôlé par des capteurs installés dans la pièce, ainsi que par des mitigeurs thermiques.
Pour et contre
La base est constituée de tuyaux en polypropylène, métal-plastique, cuivre, acier inoxydable ondulé. Les tuyaux en acier sont rarement utilisés en raison de la complexité de l'installation et du coût élevé du matériau. Ce type de chauffage présente les avantages suivants:
- La pièce se réchauffe uniformément partout, et non localement, comme lors de l'utilisation de radiateurs.
- Le chauffage par le bas crée la même température de l'air à n'importe quelle hauteur.
- La faible quantité de chaleur permet d'utiliser différents types de revêtements de sol.
- Pendant la saison chaude, le système d'eau peut être utilisé pour éliminer l'excès de chaleur de la pièce.
Cependant, vous devez tenir compte du fait que le plancher d'eau dans sa conception est plus compliqué et plus cher que le chauffage par radiateurs. Vous devez également comprendre que l'installation du système dans un immeuble ne fonctionnera pas, car il est interdit au consommateur de connecter un équipement de chauffage personnel aux systèmes d'ingénierie de la maison.
Sur la base de ce qui précède, nous pouvons conclure que ce chauffage convient aux maisons privées. Mais avant de le monter, vous devez faire un calcul d'un plancher d'eau chaude.
Données initiales
Le point de départ pour le calcul d'un tuyau pour un plancher d'eau chaude est la détermination de la perte de chaleur d'une maison par unité de temps. La maison se compose de nombreux éléments, chacun ayant son propre transfert de chaleur. Pour savoir combien de chaleur un bâtiment perd, vous devez additionner les pertes de chaleur des murs, des sols, des plafonds, des fenêtreset les portes. Au nombre résultant, il faut ajouter les pertes liées à la ventilation de la pièce. C'est encore 10 à 40 %. Le calcul est effectué pour la période la plus froide de l'année.
Les matériaux de construction ont un transfert de chaleur différent. Par conséquent, la tâche principale consiste à déterminer la quantité de chaleur qui sort à travers chaque mètre carré du bâtiment. Connaissant la perte de chaleur, vous pouvez choisir la puissance de la chaudière et calculer la longueur du plancher d'eau chaude. De plus, la conductivité thermique de la chape et du sol en béton est prise en compte, ce qui retiendra la chaleur.
En résumé, vous devez lister les paramètres qui sont pris en compte dans la conception:
- Température du sol. Il doit être chauffé jusqu'à +30 °C. Cette température ne doit pas être confondue avec la température du liquide de refroidissement, qui est naturellement plus élevée.
- La partie du sol adjacente aux murs extérieurs doit être chauffée à +35 °C pour compenser la dissipation de la chaleur par les murs et les fenêtres.
- Dans tous les endroits très humides (salles de bain, salles de séchage), la température du sol doit être d'au moins +33 °C.
- Configuration de la pose des tuyaux. Cela prend en compte les distances de montage entre les branches.
- Matériaux à partir desquels la maison est construite.
- Revêtement de sol. Plus sa conductivité thermique est élevée, plus le sol et la pièce se réchaufferont rapidement. Les matériaux les plus optimaux sont les carreaux, le grès cérame, les dalles de marbre. Les matériaux fabriqués à partir de bois, ainsi que de ses déchets, ne transfèrent pas bien la chaleur.
Construction de plancher chauffant
Le sol chaud a une structure complexe. Dans la construction, on l'appelle une tarte à cause de la grandenombre de couches. Il se compose de:
- Base de roulement. Il peut s'agir d'un sous-plancher ou d'une dalle de sol en béton.
- Étanchéité par une couche de film polyéthylène, limitée sur le contour par un ruban amortisseur.
- Couche d'isolation thermique. Il ne permet pas à la chaleur de s'échapper sous le sol.
- Tuyaux servant de conducteur de liquide de refroidissement.
- Chape en béton.
- Revêtement de sol.
Variétés de pose de tuyaux
Avant de commencer la conception, un plancher d'eau chaude est calculé. La longueur du tuyau est la caractéristique principale qui doit être établie. Cela dépend de la puissance thermique requise et du matériau des tuyaux, qui ont un coefficient de conductivité thermique différent. Plus il est élevé, plus le tuyau peut être court. Le coefficient le plus élevé pour les tuyaux en cuivre. Cependant, il est rarement utilisé en raison de son coût élevé. Le circuit d'eau, selon sa longueur, s'effectue de plusieurs manières:
- Escargot. Le tuyau en double addition est posé en spirale partant du centre de la pièce vers la périphérie. La distance entre branches adjacentes est prise égale à 100 mm. Cette méthode est bonne car dans une pièce de n'importe quelle taille, le sol a la même température.
- Serpent. Le tuyau est disposé en branches parallèles, remplissant successivement la surface de la pièce. Ce type de pose est plus simple, mais il présente un inconvénient: la température du sol change en fonction de la distance à la source de liquide de refroidissement. Dans une grande pièce, la différence peut aller jusqu'à 10°C en raison du refroidissement progressif de l'eau.
L'emplacement du circuit d'eau est d'abord dessiné sur papier avec des repères. Ensuite, selon le schéma, la longueur de tuyau requise est trouvée.
Calcul de la longueur du tuyau d'un plancher d'eau chaude
Pour calculer la longueur du circuit thermique, 3 paramètres sont nécessaires: surface de la pièce, étape de pose, coefficient de cintrage du tuyau. La formule de calcul ressemblera à ceci:
L=S/N x 1, 1, où L est la longueur du circuit, S est la surface de la pièce, N est la distance entre les spires.
Du collecteur de distribution à la ligne de retour, le circuit est posé en une seule coupe. Plus le tuyau est épais, plus le transfert de chaleur est élevé. Des tailles de 16 à 25 mm sont utilisées. La chape en béton ne dépasse pas 60 mm. Si vous en faites plus, la chaleur sera absorbée par le socle en béton.
Quelle température doit avoir le liquide de refroidissement
La température de l'eau du circuit dépend de la température de la chemise d'eau de la chaudière. Pour le fonctionnement normal d'une chaudière à combustible solide, il est nécessaire que la température du fluide caloporteur ne descende pas en dessous de 55 °C. Par conséquent, le calcul de la puissance d'un plancher d'eau chaude est basé sur cette figure. Cette température est suffisante pour réchauffer la pièce jusqu'à 25-27 °C.
La quantité d'eau traversant le système dépend de l'épaisseur du tuyau ainsi que de la puissance de la pompe. En moyenne, c'est 2 l/min par 10 m². m.
La température ambiante est réduite en réduisant la capacité du collecteur d'alimentation.
Calcul de la puissance calorifique
Calcul d'un plancher d'eau chaudeproduite pour déterminer la puissance calorifique requise. Les matériaux du bâtiment et la configuration des pièces sont pris en compte. La dépendance de la puissance à la perte de chaleur de la maison est exprimée dans la formule:
Mp=Q x 1, 2, où Q est la perte de chaleur totale de la pièce en watts. Le coefficient 1, 2 indique qu'il devrait y avoir une marge de puissance lors de la conception du circuit.
Pour déterminer la perte de chaleur, les matériaux à partir desquels les plafonds, les fenêtres, les portes sont fabriqués, ainsi que leur superficie, sont pris en compte. La conductivité thermique des matériaux est tirée des tableaux.
La perte de chaleur du sol n'est pas prise en compte. La surface des plafonds muraux est mesurée à l'extérieur, en tenant compte des angles. La perte de chaleur de chaque partie de la pièce est calculée comme suit:
Q=1/R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β), où:
- R - résistance thermique du matériau à partir duquel le plafond est fabriqué. Il est obtenu en multipliant la valeur tabulaire du coefficient de résistance par l'épaisseur: R=δ / λ;
- t in - la température intérieure souhaitée, t n - la température minimale dans la région;
- S - zone de chevauchement, calculée en multipliant la largeur par la longueur. ∑β - la somme des pertes de chaleur associées à l'emplacement du bâtiment par rapport aux points cardinaux. Vous pouvez également ajouter les pertes de direction du vent à cette catégorie.
Exemple de calcul
L'option Spécifique rend plus claire la façon dont les formules sont appliquées. Prenons par exemple une pièce en bois avec une surface murale totale de 80 mètres carrés. M. La température maximale en hiver est de -35 ° C,température ambiante +25 °C. Effectuons le calcul pour les sols à eau chaude, dont l'installation est prévue dans la partie nord-ouest de la maison:
- Trouvez la résistance thermique (R) des dalles murales. La valeur de λ est tirée des données tabulaires. Pour le bois, cela équivaut à 0,14 m² x C° / W. Divisez par 0,2 m d'épaisseur de mur pour obtenir 0,7 m² x C°/W.
- Trouvez la perte de chaleur totale des murs de la pièce. Q=1 / 0,7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R pour le plafond est calculé en fonction de la résistance thermique de l'isolation du plafond. La surface est prise égale à la surface au sol. De plus, il y a une perte de chaleur similaire pour les fenêtres et les portes. La somme de toutes les valeurs trouvées sera la perte totale de chaleur de la pièce. Le chiffre obtenu doit être augmenté de 1,2 fois. Ce produit sera la puissance requise du chauffage par le sol.
Si la conception du circuit d'eau ne fournit pas le transfert de chaleur souhaité, dans ce cas, des réchauffeurs supplémentaires sont installés pour compenser la puissance manquante.
Calcul informatique
Pour éviter d'étudier les tables de conductivité thermique, vous pouvez calculer un plancher d'eau chaude dans le programme V altec. Il est gratuit et ne nécessite pas d'inscription. En plus du chauffage, il peut calculer des données sur l'approvisionnement en eau, les égouts, l'hydraulique. Et aussi calculer l'aérodynamisme de la cheminée.
En plus des programmes informatiques sur Internet, il existe des calculatrices en ligne qui, compte tenu de la taille de la pièce, établissent un schéma de posetuyaux pour le chauffage par le sol, et calculez également les sols chauffés à l'eau par zone.
Un autre type de calculateur détermine le coût du chauffage par le sol en fonction de la surface chauffée, du pas des tuyaux et des matériaux utilisés. Un tel programme est plus adapté à la budgétisation.
