Réalisation d'un plancher chauffant Véranda
Publié : 21 nov. 2014 19:19
Bonjour à tous, comme promi il y a quelque temps sur le forum présentation de vos réalisations, je vais essayer de vous expliquer la réalisation du plancher chauffant de ma véranda...
Tout d'abord quelques regles de base dixit mon plombier... Je vous avoue, digestion diffcile apres lecture... et moi a titre perso je n'ai pas tout compris au niveau des pertes de charges... Pour info source internet...
Dimensionnement plancher chauffant
Le dimensionnement du plancher chauffant est la concrétisation de l'étude. Il consiste à établir un calcul pertinent qui réponde à la fois aux besoins des utilisateurs et aux exigences réglementaires.
Pour l'installation d'un plancher chauffant à eau chez soi, il est important de peaufiner son projet :
choisir un mode de chauffage (chaudière, pompe à chaleur, solaire),
faire l'étude de plancher chauffant (calculs thermiques, réservation...),
mais également réaliser le dimensionnement du plancher chauffant.
Voici donc tous les éléments et chiffres à prendre en compte dans le dimensionnement du plancher chauffant :
température ambiante,
température superficielle du sol,
température de départ du fluide,
éléments d'équilibrage du transfert du fluide,
plancher eau en mode rafraîchissement,
plan de calepinage.
Dimensionnement : température ambiante moyenne 19°C
L'homogénéité du plancher chauffant assure le même niveau de confort qu'un autre type de chauffage avec une température ambiante réduite de 1,5 à 2°C :
séjour : 17 à 20°C contre 19 à 22°C.
La température moyenne du plancher chauffant est de 19°C.
Bon à savoir pour JS: Une réduction de 1°C de la température ambiante génère environ 7% d'économie sur la consommation énergétique (source ADEME).
Dimensionnement : température superficielle du sol
Le sol doit fournir la température désirée, en restant dans les limites réglementaires.
La température maximale à la surface du sol est fixée par décret à 28°C pour une chaleur ambiante de 19°C (moyenne de l'habitation).
Calcul:
La température de surface (Tsurf) se calcule en intégrant :
une puissance d'émission maximale (Pw) de 116 W/m²,
un coefficient surfacique de 1,6 W/m²K/°C, estimé comme le meilleur compromis possible,
la température intérieure prévue.
Formule : Tsurf (°C) = (Pw : 11,6) + Ti
Applications :
pour un séjour à 18°C : (116 : 11,6) + 18 = Tsurf 28°C.
Température de départ du fluide:
Température de départ à ne pas dépasser : 50°C, températures moyennes en usage : 30 à 40°C.
La température de départ d'un plancher chauffant s'établit à l'entrée de chaque surface de sol chauffant.
Plus la température de départ est basse, meilleur est le confort d'un point de vue podologique.
Mais il faut aussi que le reste du corps y trouve son compte... :
valeur trop basse : faible consommation énergétique mais le plancher chauffant ne peut compenser toutes les déperditions de la pièce et un chauffage d'appoint devient nécessaire,
valeur excessive : rendement difficile à gérer, surconsommation.
À noter : La bonne moyenne s'obtient en calculant la « chute » ou différence (Delta T ou ∆T) à établir entre les températures de départ et de retour du fluide.
La chute de température
Chute la plus utilisée : 8°C.
La chute de température détermine en quelque sorte la capacité d'émission de la surface chauffante. Elle se mesure aux collecteurs aller et retour du réseau.
la capacité d'émission surfacique dépend de l'écart entre la température moyenne du fluide (Tm) et la température d'ambiance désirée :
plus la chute est faible, plus grand est l'écart moyen entre ces deux données,
plus grand est l'écart, plus le débit et la perte de charge sont importants.
Le bon compromis : couvrir les déperditions thermiques du local sans aller au-delà de la perte de pression disponible aux collecteurs (sinon baisse de rendement et surconsommation énergétique pour le rétablir).
Une mission compliquée par les déperditions calorifiques pouvant se produire sur le parcours allant de la chaudière aux collecteurs (grandes longueurs de conduites...).
Pour effectuer le calcul, les professionnels tablent sur une plage de chute « normalisée » de 5 à 10°C.
Éléments d'équilibrage du transfert de fluide
Trois données à connaître pour établir le dimensionnement du plancher chauffant :
le débit,
la vitesse,
la perte de charge.
Dimensionnement plancher chauffant : le débit
Formule usuelle pour le calcul du débit : q = Q(Kcal/h) : ∆T
Le débit (q) est la quantité de flux passant dans le tuyau en un temps donné : seconde, minute ou heure :
Pour le transfert thermique, les professionnels privilégient le litre/heure.
Si l'on n'a pas le débit nécessaire au transfert thermique, impossible d'équilibrer un réseau de chauffage !
Pour le calculer :
puissance thermique (Q) à véhiculer,
chute de température (∆T).
Dimensionnement plancher chauffant : la vitesse de circulation
La vitesse de circulation préconisée : 0,80 à 0,85 m/s
Une trop faible chute de température du fluide se compense en forçant le débit.
La puissance du circulateur est augmentée (consommation accrue) et, à une certaine vitesse, le réseau émet des bruits gênants :
valeur minimale : 0,75 m/s,
valeur maximale admissible : 1 m/s.
Perte de charge et dimensionnement plancher chauffant
La perte de charge est une baisse de pression subie par le fluide à chaque mètre parcouru, ainsi qu'aux points singuliers (turbulences...).
Pour maintenir le débit nécessaire à l'installation, il faut au préalable définir la perte de charge de référence (circuit le moins favorisé).
Deux niveaux de calcul :
la perte de charge linéique (J) : se mesure en fonction du débit et de la longueur de tube, du point le plus éloigné jusqu'au générateur,
la perte de charge singulière (Z) : se mesure aux changements de direction (coudes, dérivations...).
Les mesures se pratiquent pour chaque surface (ou boucle) de plancher chauffant ainsi qu'aux éventuels radiateurs. En les additionnant, on obtient la valeur de base permettant d'équilibrer l'installation.
Formule : Pertes J + Z = perte de charge de base (en mmCE ou mmH2O).
À noter : Pour équilibrer les circuits, le chauffagiste peut utiliser divers accessoires de plomberie : coudes et tés de réglage, notamment.
Voilà pour les références du plancher chauffant et donc "l'inbuvable" mais bon il faut y passer...
Prochain message réalisation de la chappe + isolation au sol
Essai de vous mettre cela ce soir...
Tout d'abord quelques regles de base dixit mon plombier... Je vous avoue, digestion diffcile apres lecture... et moi a titre perso je n'ai pas tout compris au niveau des pertes de charges... Pour info source internet...
Dimensionnement plancher chauffant
Le dimensionnement du plancher chauffant est la concrétisation de l'étude. Il consiste à établir un calcul pertinent qui réponde à la fois aux besoins des utilisateurs et aux exigences réglementaires.
Pour l'installation d'un plancher chauffant à eau chez soi, il est important de peaufiner son projet :
choisir un mode de chauffage (chaudière, pompe à chaleur, solaire),
faire l'étude de plancher chauffant (calculs thermiques, réservation...),
mais également réaliser le dimensionnement du plancher chauffant.
Voici donc tous les éléments et chiffres à prendre en compte dans le dimensionnement du plancher chauffant :
température ambiante,
température superficielle du sol,
température de départ du fluide,
éléments d'équilibrage du transfert du fluide,
plancher eau en mode rafraîchissement,
plan de calepinage.
Dimensionnement : température ambiante moyenne 19°C
L'homogénéité du plancher chauffant assure le même niveau de confort qu'un autre type de chauffage avec une température ambiante réduite de 1,5 à 2°C :
séjour : 17 à 20°C contre 19 à 22°C.
La température moyenne du plancher chauffant est de 19°C.
Bon à savoir pour JS: Une réduction de 1°C de la température ambiante génère environ 7% d'économie sur la consommation énergétique (source ADEME).
Dimensionnement : température superficielle du sol
Le sol doit fournir la température désirée, en restant dans les limites réglementaires.
La température maximale à la surface du sol est fixée par décret à 28°C pour une chaleur ambiante de 19°C (moyenne de l'habitation).
Calcul:
La température de surface (Tsurf) se calcule en intégrant :
une puissance d'émission maximale (Pw) de 116 W/m²,
un coefficient surfacique de 1,6 W/m²K/°C, estimé comme le meilleur compromis possible,
la température intérieure prévue.
Formule : Tsurf (°C) = (Pw : 11,6) + Ti
Applications :
pour un séjour à 18°C : (116 : 11,6) + 18 = Tsurf 28°C.
Température de départ du fluide:
Température de départ à ne pas dépasser : 50°C, températures moyennes en usage : 30 à 40°C.
La température de départ d'un plancher chauffant s'établit à l'entrée de chaque surface de sol chauffant.
Plus la température de départ est basse, meilleur est le confort d'un point de vue podologique.
Mais il faut aussi que le reste du corps y trouve son compte... :
valeur trop basse : faible consommation énergétique mais le plancher chauffant ne peut compenser toutes les déperditions de la pièce et un chauffage d'appoint devient nécessaire,
valeur excessive : rendement difficile à gérer, surconsommation.
À noter : La bonne moyenne s'obtient en calculant la « chute » ou différence (Delta T ou ∆T) à établir entre les températures de départ et de retour du fluide.
La chute de température
Chute la plus utilisée : 8°C.
La chute de température détermine en quelque sorte la capacité d'émission de la surface chauffante. Elle se mesure aux collecteurs aller et retour du réseau.
la capacité d'émission surfacique dépend de l'écart entre la température moyenne du fluide (Tm) et la température d'ambiance désirée :
plus la chute est faible, plus grand est l'écart moyen entre ces deux données,
plus grand est l'écart, plus le débit et la perte de charge sont importants.
Le bon compromis : couvrir les déperditions thermiques du local sans aller au-delà de la perte de pression disponible aux collecteurs (sinon baisse de rendement et surconsommation énergétique pour le rétablir).
Une mission compliquée par les déperditions calorifiques pouvant se produire sur le parcours allant de la chaudière aux collecteurs (grandes longueurs de conduites...).
Pour effectuer le calcul, les professionnels tablent sur une plage de chute « normalisée » de 5 à 10°C.
Éléments d'équilibrage du transfert de fluide
Trois données à connaître pour établir le dimensionnement du plancher chauffant :
le débit,
la vitesse,
la perte de charge.
Dimensionnement plancher chauffant : le débit
Formule usuelle pour le calcul du débit : q = Q(Kcal/h) : ∆T
Le débit (q) est la quantité de flux passant dans le tuyau en un temps donné : seconde, minute ou heure :
Pour le transfert thermique, les professionnels privilégient le litre/heure.
Si l'on n'a pas le débit nécessaire au transfert thermique, impossible d'équilibrer un réseau de chauffage !
Pour le calculer :
puissance thermique (Q) à véhiculer,
chute de température (∆T).
Dimensionnement plancher chauffant : la vitesse de circulation
La vitesse de circulation préconisée : 0,80 à 0,85 m/s
Une trop faible chute de température du fluide se compense en forçant le débit.
La puissance du circulateur est augmentée (consommation accrue) et, à une certaine vitesse, le réseau émet des bruits gênants :
valeur minimale : 0,75 m/s,
valeur maximale admissible : 1 m/s.
Perte de charge et dimensionnement plancher chauffant
La perte de charge est une baisse de pression subie par le fluide à chaque mètre parcouru, ainsi qu'aux points singuliers (turbulences...).
Pour maintenir le débit nécessaire à l'installation, il faut au préalable définir la perte de charge de référence (circuit le moins favorisé).
Deux niveaux de calcul :
la perte de charge linéique (J) : se mesure en fonction du débit et de la longueur de tube, du point le plus éloigné jusqu'au générateur,
la perte de charge singulière (Z) : se mesure aux changements de direction (coudes, dérivations...).
Les mesures se pratiquent pour chaque surface (ou boucle) de plancher chauffant ainsi qu'aux éventuels radiateurs. En les additionnant, on obtient la valeur de base permettant d'équilibrer l'installation.
Formule : Pertes J + Z = perte de charge de base (en mmCE ou mmH2O).
À noter : Pour équilibrer les circuits, le chauffagiste peut utiliser divers accessoires de plomberie : coudes et tés de réglage, notamment.
Voilà pour les références du plancher chauffant et donc "l'inbuvable" mais bon il faut y passer...
Prochain message réalisation de la chappe + isolation au sol
Essai de vous mettre cela ce soir...
