CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT

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1 - - CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT PRINCIPES DEMARCHE Chisir un mde d émissin de chaleur efficace et écnme. Avec le mde de prductin de chaleur, la qualité de la distributin et l efficacité de la régulatin, le chix du crps de chauffe cnstitue un des 4 éléments intervenant dans la qualité de l installatin de chauffage. Dans les bâtiments ne crrespndant pas au standard passifs, deux grandes alternatives de crps de chauffe snt pssibles : les radiateurs et le chauffage par le sl. A gauche, un radiateur à plaques et ailettes. A drite, les cnduites d un chauffage par le sl avant de culer la chape. Il est difficile de départager les deux slutins. Tant d un pint de vue énergétique que cnfrt, des arguments pur et cntre chacune des slutins peuvent être avancées. Il est à nter que le chauffage par air n est envisageable que si la puissance de chaud à furnir est assez faible (de l rdre de 10W/m²). Ceci implique un niveau de perfrmance de type «maisn passive». En effet, si la puissance de chaud est trp imprtante, la température de l air pulsée sera trp élevée (incnfrt) et/u une augmentatin du débit de ventilatin sera nécessaire (cnsmmatin électrique supplémentaire, impact sur le dimensinnement des gaines ). PAGE 1 SUR 6 CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT JUILLET 2010

2 OBJECTIFS Minimum : En cnstructin, n cherchera à chisir le meilleur émetteur de chaleur seln sa situatin : Le chauffage par le sl s applique particulièrement bien dans les lcaux peu sumis aux apprts de chaleur externes et internes et chauffés en cntinu (pas de nécessité d intermittence). Il s applique également bien dans les lcaux de grande hauteur. Dans les autres cas, le chauffage par radiateurs reste le bn cmprmis entre cnfrt et cnsmmatin. Optimum : Dispser d un duble système en cmbinant chauffage par le sl (chauffage de base) et radiateurs (cmpléments pur la suplesse de régulatin). En rénvatin, réutiliser les radiateurs existants, même s ils snt surdimensinnés suite à une meilleure islatin des lcaux, et en prfiter pur se chauffer avec de l eau à plus basse température. Cela permet également une écnmie de matière, une frme de recyclage et augmente les perfrmances des chaudières à cndensatin. En cnstructin neuve, favriser un surdimensinnement des radiateurs (régime 70/50 C au lieu de 80/60 C) pur augmenter le rendement des chaudières gaz à cndensatin. ELEMENTS DE CHOIX ASPECTS TECHNIQUES > Cntraintes d installatin La principale cntrainte liée aux radiateurs est l encmbrement à prévir. Si l n suhaite réaliser un régime de température 70/50 C, un surdimensinnement est nécessaire (augmentatin de la taille de 70% par rapprt à un régime 80/60 C). Néanmins, si le bâtiment est bien islé, la taille des radiateurs reste tut-à-fait raisnnable. En rénvatin, n envisagera d isler les allèges derrière les radiateurs situés cntre des paris frides. En cnstructin neuve, n évitera de dispser des radiateurs directement devant les fenêtres, pur limiter le raynnement vers le pint «le plus faible» de l envelppe. Exemple d une situatin à crriger lrs d une rénvatin Le chauffage par le sl est limité en puissance, du fait de la température maximale de surface admise (80 W/m²) pur des raisns de cnfrt (jambes lurdes). La puissance émise est cependant suffisante pur la plupart des bâtiments islés. PAGE 2 SUR 6 CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT JUILLET 2010

3 Le chauffage par le sl ne peut s envisager que sur une dalle dnt l islatin est renfrcée. Si le réseau de chauffage par le sl se truve dans une dalle intérieure, une séparatin entre appartements par exemple, n maintiendra malgré tut une islatin thermique dans la dalle, pur permettre une régulatin différente du chauffage des deux appartements. ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX > Impact du chauffage par le sl sur les déperditins thermiques Si le plancher chauffant est situé au dessus d'une cave, d'un vide ventilé u du sl, il présentera des pertes vers le bas qui peuvent devenir imprtantes. Cette perte peut rapidement dépasser 10 à 20 % de la puissance émise, en fnctin de l'islatin sus le plancher. Dans ce cas, le chauffage par le sl est clairement plus énergivre que le chauffage par radiateurs. Une surislatin de la dalle de l rdre de 50% permet d annuler cette perte cmplémentaire. Le graphe suivant mntre la perte de chaleur vers le bas d un chauffage par le sl en fnctin de l épaisseur de chape et de l épaisseur d islatin. Hypthèses : Plancher sur cave cmpsé de : hurdis 25 cm, islant plystyrène, chape et carrelage Température lcal chauffé : 20 C Température cave : 10 C Température eau de chauffage : 30 C Impact de l islatin de la dalle de plancher sur les pertes thermiques dues au chauffage par le sl PAGE 3 SUR 6 CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT JUILLET 2010

4 > Impact de la dimensin des radiateurs sur l efficacité de la chaudière Le dimensinnement des radiateurs dit se faire cnfrmément à la nrme EN Celle-ci laisse cependant une marge de manœuvre pur l ptimisatin énergétique de l installatin. En effet, les perfrmances des chaudières à cndensatin sernt d autant meilleures que l eau de retur du circuit est plus fride. De même, les chauffages par le sl impliquent nécessairement des températures de retur assez basses. Pur les radiateurs, ce n est pssible que par un surdimensinnement. Un dimensinnement en régime 70/50 C est recmmandé. Cependant un dimensinnement en régime 80/60 C permet aussi de justifier l existence d une chaudière à cndensatin. Dans ce cas, cette chaudière purra cndenser durant près de 80 % de la durée de la saisn de chauffe. Avec un régime de dimensinnement de 70/50 C, la chaudière à cndensatin cndensera tute la saisn de chauffe. > Le chauffage par le sl permet-il une réductin des cnsmmatins énergétiques, par rapprt à des radiateurs? Il est impssible de répndre à cette questin. Cntrairement au discurs de certains vendeurs, n ne peut pas cnsidérer le chauffage par le sl cmme étant «le» crps de chauffe des bâtiments écnmes en énergie. Rien n est mins sûr. En effet, deux éléments antagnistes interviennent : Si une surislatin de la dalle est prévue, le chauffage par le sl peut alrs être énergétiquement plus intéressant. Certaines études le présentent cmme 10 % mins cnsmmateur. Cela s'explique par le fait que, puisque la température myenne des paris (dnt fait partie le sl) est plus élevée, la température de l'air ambiant purra être plus basse, pur btenir un cnfrt équivalent. Le chauffage par le sl sera alrs d'autant plus intéressant s'il est asscié à une chaudière à cndensatin u une pmpe à chaleur. En effet la température de retur de l'eau dans un chauffage par le sl ne dépasse pas 30 à 40 C et permet dnc la cndensatin tute l'année u un SPF de pmpe à chaleur élevé (remarque : le SPF représente la perfrmance myenne sur la saisn de la pmpe à chaleur, tandis que le COP représente sa perfrmance en cnditins nrmalisées en labratire). Cependant, par sn inertie thermique imprtante, le chauffage par le sl peut cnduire à des surcnsmmatins imprtantes. En effet, c'est l'entièreté de la dalle de sl qui est chaude. Celle-ci ne peut dnc réagir instantanément à l'apparitin d'apprts de chaleur gratuits imprtants, tels les gains slaires et, de plus, la dalle perd une bnne partie de sa capacité à absrber la chaleur excédentaire. C est un des principaux désavantages du chauffage sl par rapprt aux radiateurs, bien plus léger, u aux cnvecteurs qui permettent une réactin extrêmement rapide. Ce phénmène est quelque peu cntrecarré par les prpriétés d'autrégulatin du système : l'émissin de chaleur du plancher diminue d'elle-même lrsque la température de l'air augmente et se rapprche de celle du sl (de l'rdre de 24 C). Mais avant que l'émissin de chaleur devienne négligeable, la surchauffe se fera ressentir. L'inertie thermique imprtante du système, réduit également le gain que l'n purrait réaliser en pratiquant une intermittence du chauffage en péride d'inccupatin, de même que la valrisatin des apprts slaires en hiver. Bien que l islatin (très) pussée des bâtiments permette de travailler avec des températures d eau de plus en plus basse et diminue l impact négatif de l inertie du système, n a tut intérêt à dispser d un chauffage par le sl le mins inerte pssible (chape la mins épaisse pssible). Cependant même avec les systèmes les plus légers PAGE 4 SUR 6 CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT JUILLET 2010

5 (chape de 2 cm plus carrelage) la masse mise en température sera 200 fis plus imprtante avec un chauffage par le sl qu avec un radiateur. La régulatin devra également être la plus fine pssible pur atténuer l effet de l inertie du chauffage par le sl : une régulatin de la distributin d eau chaude en fnctin de la température extérieure, pur limiter la température de la masse en fnctin des besins et une régulatin lcal par lcal en fnctin d un thermstat d ambiance pur réagir aux apprts de chaleur gratuits. ASPECTS SOCIAUX ET CULTURELS > Le cnfrt Le chauffage par le sl véhicule beaucup d images, ntamment d incnfrt, de jambes lurdes, etc. basées sur des sentiments u des situatins vécues qui ne snt pas frcément le reflet des perfrmances réelles des installatins mdernes. Ntamment, l augmentatin du niveau d islatin des bâtiments et une régulatin adéquate en fnctin de la température extérieure permet de travailler avec des températures d eau les plus basses, amélirant la sensatin de cnfrt des ccupants, grâce à une bnne stratificatin des températures. Par ailleurs, ce sentiment de cnfrt peut être cntrarié par un raynnement frid depuis les vitrages, si ceux-ci ne snt pas très perfrmants, ce que cmpense plus efficacement un radiateur. ARBITRAGE Les deux systèmes ayant des avantages et des incnvénients. Il peut être intéressant de cmbiner les deux systèmes en fnctin du type de pièces qu ils alimentent en chaud. Par exemple: Les pièces de séjurs ccupées pendant une lngue péride de la jurnée (saln, cuisine ) snt chauffées par un chauffage sl : n gagne les atuts du chauffage sl et l inertie de celui-ci est ici mins dmmageable ; Les pièces ccupées de manières plus intermittentes (chambre, salle de bain ) snt chauffées par des radiateurs : la demande de chaud est rapide et n ne chauffe que quand c est nécessaire. Un surdimensinnement des radiateurs permettra une grande partie de l année de travailler avec le même régime de température que pur le chauffage par le sl et d ptimiser le fnctinnement de la chaudière. DANS LA PRATIQUE Des mesures divent être prises aux différentes phases de dévelppement et de réalisatin de prjet : AVANT-PROJET Un chauffage par le sl ne purra être installé dans un lcal situé au dessus de la terre u d un lcal nn-chauffé que si la résistance thermique de la pari cmprise entre le crps de chauffe et l extérieur (sl, air, lcal nn chauffé, ) est supérieure à 2,8 m²k/w. On entend par résistance thermique de la pari, la smme des résistances thermiques de tutes les cuches cmpsant le plancher sus les tuyaux de chauffage et de la résistance thermique d'échange entre la pari et l'ambiance inférieure au plancher. Cette dernière sera prise égale à : 0,167 m²k/w vers les lcaux nn chauffés, 0,043 m²k/w vers l air extérieur, nn prise en cmpte si cntact direct avec le sl. PAGE 5 SUR 6 CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT JUILLET 2010

6 Avec cette règle, la perte de chaleur vers le bas est de l rdre de 8 à 9 % de la puissance ttale émise par le chauffage par le sl. Pur rappel, un radiateur ne purra être placé directement devant un élément vitré. PROJET D EXECUTION, DOSSIER POUR LE PERMIS D URBANISME Pur amélirer le fnctinnement des chaudières à cndensatin et des pmpes à chaleur, n surdimensinnera la taille des radiateurs d envirn 70 % par rapprt aux tables de dimensinnements traditinnelles (prévue pur une température myenne des radiateurs de 70 C), pur travailler en régime 70/50 C (température myenne de radiateur de 60 C). A nter que l augmentatin du prix pur passer du régime 80/60 C au régime 70/50 ne suit pas cet accrissement de 70%. Elle est en réalité bien mindre car l installatin et les accessires snt plus u mins identiques. Pur un fnctinnement efficace du chauffage par le sl, n chisira un revêtement de sl sans prpriété islante : chape, carrelage, pierre, etc. On évitera les parquets et mquettes, qui islent l ambiance de la chape chaude. ENTRETIEN - EXPLOITATION En présence d un chauffage par le sl, l ccupant devra éviter de placer des meubles, des tapis sur le sl à caractère islant. INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES AUTRES ELEMENTS A GARDER A L ESPRIT Vici une liste de fiches dnt les thématiques crisent celles du chix des émetteurs de chaleur : ENE14 Chisir le meilleur mde de prductin de chaleur ENE15 Réguler efficacement l'installatin de chauffage ENE16 Optimiser le réseau de distributin de chauffage BIBLIOGRAPHIE Infrmatins générales sur les techniques de chauffage : Guide cnseil : critères techniques pur la mise en œuvre énergétique et durable des lgements cllectifs, Bruxelles Envirnnement - IBGE, 2006 : Cahier des charges type - Chauffage, Bruxelles Envirnnement : Energie+ : Nrmes : Nrme NBN EN 12831: 2003 «Systèmes de chauffage dans les bâtiments - Méthde de calcul des déperditins calrifiques de base» Dimensinnement des installatins de chauffage central à eau chaude - Rapprt n 1 CSTC PAGE 6 SUR 6 CHOISIR UN CORPS DE CHAUFFE ADEQUAT JUILLET 2010