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À propos des systèmes de chauffage par le sol : comparaison de 4 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 quatre systèmes différents 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 en raison des effets autorégulants. Cela permet de s’assurer qu’une pièce ne surchauffe pas immédiatement en cas d’apport de chaleur interne ou de fort rayonnement solaire. Pour fournir la puissance de chauffage souhaitée, une grande surface de chauffage nécessite de faibles différences de température entre l’air ambiant et la surface du sol. Ainsi, si la température ambiante augmente, la différence de température diminue considérablement sans que la température de surface du sol ne doive changer de manière significative, ce qui réduit la consommation d’énergie au minimum.Anciens et nouveaux systèmes de chauffage par le sol
Auparavant, les systèmes de chauffage par le sol présentaient un retard relativement important dans les interventions de régulation par rapport aux radiateurs. Par exemple, après un retour de vacances d’hiver, un appartement avec radiateurs se réchauffe relativement rapidement, tandis que le chauffage par le sol met plus de temps à atteindre la température définie. Cela est dû à la masse de stockage thermique relativement importante. Heureusement, la technologie de chauffage a parcouru un long chemin et la simulation que nous avons mise en service à l’Université technique de Dresde nous a permis de prouver 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 en cas de fonctionnement très intermittent.Configuration de simulation
Dans la simulation, les temps de chauffage de quatre systèmes de chauffage par le sol différents dans des conditions identiques ont été calculés. L’objectif est d’obtenir des indications pour une sélection de produits optimale, en particulier dans les bâtiments neufs ou les bâtiments anciens bien isolés. Un système de chauffage par le sol standard commun composé d’une couche d’isolation, de tuyaux de chauffage et d’une chape liquide d’une épaisseur totale de 65 mm a servi de base. Cela a été comparé à trois systèmes d’appartement également adaptés aux rénovations.Un système de rénovation classique sans couche d’isolation (clickjet S) a été comparé au système klettjet R avec isolation comme système hautement dynamique dans la construction humide. Pour les deux systèmes, l’épaisseur de la couche de chape pour le calcul est de 21 mm. Le quatrième système de comparaison était le ts14 R pour la construction sèche, qui est également très dynamique. Avec le revêtement de sol posé directement sur les panneaux du système et la couche d’isolation, ce système a une hauteur de construction totale de seulement 35 à 40mm et convient également à presque tous les projets de rénovation en raison de son faible poids. Outre la faible hauteur d’installation, les plaques conductrices de chaleur en aluminium ts14 R, fermement collées à l’isolation, assurent une répartition rapide et uniforme de la chaleur sur le sol.
Au départ, un carrelage a été choisi pour les quatre systèmes de chauffage par le sol.
Différences significatives
Les scientifiques de l’Université technique de Dresde ont simulé les temps de chauffage de la surface du sol pour une augmentation de la température de 15 à 24 C, avec des températures du système de 35/28 °C. Le système de chauffage par le sol standard prenait 5,6 heures pour chauffer, tandis que le système de rénovation sans isolation (clickjet S) ne prenait que 3,8 heures, suivi du système de rénovation klettjet R avec 3,0 heures. La différence décisive entre ces deux systèmes a été la couche d’isolation qui, dans le cas du klettjet R, a réduit les pertes de chaleur et augmenté le temps de réaction. Le modèle de prédilection était le ts14 R avec une durée de chauffage de seulement 2,1 heures, ce qui signifie que le rapport des durées de chauffage entre le système de chauffage par le sol standard et le ts14 R est d’environ 2,7 pour le sol carrelé.Il convient de noter que les différences de température relativement importantes entre le début et la fin de la phase de chauffage, ainsi que la température basse du système, représentent un scénario quasi-pire sur toute la plage de température et permettent donc également l’interpolation de plages et de différences de température plus petites.
Influence des revêtements de sol
Bien qu’un revêtement de carrelage ait été initialement choisi, la série de simulations a été répétée pour différents matériaux de sol afin d’établir l’influence des revêtements de sol sur les temps de chauffage. Les durées de chauffage les plus longues ont été établies pour les parquets. Ici, le système de chauffage par le sol standard nécessitait 8,9 heures pour la phase de chauffage de 15 à 24 °C, tandis que le ts14 R nécessitait seulement des heures. Pour les sols en moquette, les temps établis étaient entre les valeurs pour les sols carrelés et les parquets.Il est intéressant de noter que, bien que les temps de chauffage du parquet soient nettement plus longs que ceux du carrelage, la résistance thermique plus élevée du parquet garantit une température de surface plus uniforme et donc une ondulation thermique plus faible. Cela signifie que la combinaison du parquet et d’un système de chauffage par le sol offre un confort thermique supérieur une fois la valeur définie atteinte.