- Economiser l energie
- Chauffage au sol
- Rénovation
À propos des systèmes de chauffage par le sol : comparaison de 3 systèmes dynamiques
Ces dernières années, les progrès techniques réalisés dans les systèmes de chauffage par le sol et les radiateurs ont permis de gagner en efficacité et d’obtenir un comportement dynamique différent des éléments chauffants dans les boucles de régulation. Pour avoir une vision claire du comportement thermique des différents systèmes de chauffage par le sol modernes, nous avons commandé une simulation dynamique de systèmes différents1 qui nous a donné des informations importantes sur les différents temps de chauffage et l’influence des revêtements de sol.
Rendement élevé
L’un des principaux avantages d’un système de chauffage par le sol est son rendement élevé grâce à ses effets d’autorégulation. Cela permet d’éviter qu’une pièce ne devienne trop chaude dès qu’une source de chaleur supplémentaire est activée ou que le soleil brille. Pour fournir la puissance de chauffage souhaitée, la différence de température entre l’air dans la pièce et la surface du sol doit être plutôt faible sur une grande surface de chauffage. Ainsi, lorsque la température ambiante augmente, la différence de température diminue considérablement sans que la température de la surface du sol ait besoin de changer considérablement. La consommation d’énergie est ainsi réduite au minimum.Anciens et nouveaux systèmes de chauffage par le sol
Auparavant, les systèmes de chauffage par le sol prenaient relativement longtemps à réguler la température par rapport aux radiateurs. Par exemple, un appartement équipé de radiateurs chauffe relativement rapidement après les vacances d’hiver, tandis que le chauffage par le sol a besoin de plus de temps pour atteindre la température réglée. Cela est dû à la masse de stockage thermique relativement importante. Heureusement, la technologie de chauffage a parcouru un long chemin. Grâce à la simulation que nous avons fait effectuer par l’Université technique de Dresde1, nous avons pu démontrer que les systèmes de chauffage par le sol modernes et hautement dynamiques peuvent réagir aussi rapidement que les radiateurs. C’est un grand avantage dans les bâtiments sensibles à la chaleur ou dans les endroits où le chauffage fonctionne à des régimes variables.Configuration de simulation
Dans la simulation, les temps de chauffe de quatre systèmes de chauffage par le sol différents ont été calculés dans des conditions identiques. L’objectif était de trouver des indications permettant d’optimiser le processus de choix, notamment pour les nouvelles constructions ou les bâtiments anciens bien isolés. La base a été un système de chauffage par le sol standard souvent utilisé, composé d’une couche d’isolation, de conduites de chauffage et d’une chape liquide d’une épaisseur totale de 65 mm. Cela a été comparé à trois systèmes avec une hauteur d’encastrement plus faible qui conviennent également aux rénovations.Parmi les systèmes de rénovation figurent le système classique Clickjet S sans couche d’isolation et le ts14 R pour la construction sèche, qui est extrêmement dynamique. Avec le revêtement de sol posé directement sur les panneaux du système et la couche d’isolation, ce système présente une hauteur de construction totale de seulement 35 à 40 mm. Grâce à son faible poids, il convient à presque tous les projets de rénovation. Outre la faible hauteur de montage, les plaques en aluminium thermoconductrices de la ts14 R, solidement collées à l’isolation, assurent une répartition rapide et uniforme de la chaleur sur le sol.
Dans un premier temps, un revêtement en carrelage a été choisi pour les systèmes de chauffage par le sol.
Différences significatives entre les systèmes de chauffage par le sol
Les scientifiques de l’Université technique de Dresde ont simulé les temps de chauffage de la surface du sol pour une augmentation de température de 15 à 24 °C, avec des températures de système de 35/28 °C. Le système de chauffage par le sol standard prenait 5,6 heures pour chauffer. En raison de la masse thermique beaucoup plus importante de la chape chauffante, ce système présente la plus grande inertie, ce qui entraîne une augmentation plus lente de l’émission de chaleur. Le système de rénovation sans isolation (clickjet) n’a nécessité que 3,8 heures. Le ts14 R a obtenu le meilleur résultat de la simulation avec un temps de préchauffage de seulement 2,1 heures. Ce résultat remarquable est dû au fait que ce système n’a pas besoin de chapes humides et sèches conventionnelles et a donc la masse thermique la plus faible pour chauffer. Cela augmente les performances thermiques (dégagement de chaleur) et la réactivité. Le transfert d’énergie de l’eau vers la pièce est le plus rapide dans ce système, avec un rapport des temps de chauffage entre le système de chauffage par le sol standard et le ts14 R d’environ 2,7 pour le sol carrelé.
Il est important de mentionner la différence de température relativement importante entre le début et la fin de la phase de chauffage et la température basse du système qui constituent le pire scénario sur toute la plage de température et permettent donc également l’interpolation de petites échelles et différences de température.
Influence des revêtements de sol
Bien qu’un revêtement de sol en carrelage ait été choisi dans un premier temps, la série de simulations a été répétée avec différents matériaux de sol afin de vérifier comment le revêtement de sol influence les temps de chauffage. Les temps de chauffe les plus longs ont été déterminés pour les parquets. Là, le système de chauffage par le sol standard nécessitait 8,9 heures pour la phase de chauffage de 15 à 24 °C, contre seulement 4,1 heures pour le ts14 R. Pour les moquettes, les temps déterminés se situaient entre les valeurs pour les dalles et les parquets.Il est également frappant de constater que la résistance thermique plus élevée du parquet permet d’obtenir une température de surface plus uniforme et donc une différence de température plus faible, bien que les temps de chauffage du parquet soient nettement plus longs que ceux des dalles. Cela signifie que la combinaison du parquet et du chauffage par le sol offre un meilleur confort thermique une fois la température réglée atteinte.
Réduction de la masse d’accumulation thermique
Les résultats de la simulation montrent que la réduction de la masse de stockage thermique (chape et revêtement de sol) ou même le recouvrement direct du système avec un revêtement de sol (ts14 R) influence fortement ou raccourcit les temps de réaction. Le test confirme également qu’il n’est judicieux de réduire la température de consigne de la pièce de plus de 2 à 3 °C que pour des périodes plus longues (une absence de plusieurs jours) afin d’économiser de l’énergie avec un système de chauffage par le sol.Très pertinent
À l’heure où les bâtiments sont de plus en plus sensibles thermiquement, la simulation s’avère particulièrement pertinente. En effet, il est de plus en plus important de bien planifier et de choisir la combinaison la plus appropriée de système de chauffage par le sol, de structure de sol et de revêtement de sol. De plus, il est de plus en plus important que la technologie de chauffage soit installée correctement. Cela inclut l’équilibrage hydraulique, des pompes correctement conçues, une courbe de chauffe optimisée et une technique de régulation efficace.
Découvrez nos commandes de chauffage par le sol Unisenza
Si vous avez des questions sur nos systèmes de chauffage par le sol ou sur la meilleure façon de les intégrer à votre/vos projet(s), n’hésitez pas à contacter nos experts. Nous nous ferons un plaisir de vous aider avec des conseils sur mesure.
Contactez-nous
Sources :
1. https://www.rehva.eu/rehva-journal/chapter/comparative-performance-analysis-of-floor-heating-systems