Réponse courte : l'équilibrage du plancher chauffant consiste à régler sur le collecteur le débit que donne le calcul de chaque boucle, pas un seul chiffre pour toutes. Le débit d'une boucle découle des déperditions de la pièce en quatre étapes : les déperditions, la chaleur que porte l'eau, le refroidissement de l'eau dans la boucle et la formule l/h = 0,86 × W / K. Dans la maison de référence HeatAlgo - 102,2 m², Varsovie, -20 °C, pas de pose de 15 cm, départ et retour à 40/35 °C - les onze boucles demandent de 0,61 l/min dans la salle de bains à 1,37 l/min dans le couloir, 10,03 l/min au total.
L'article réglage des débitmètres du plancher chauffant montre que chaque boucle demande un débit différent. Ici, nous calculons d'où vient chacun de ces chiffres : des déperditions de la pièce jusqu'à ce que doit afficher le débitmètre. Tous les chiffres ont été calculés par le module plancher chauffant de HeatAlgo (NF EN 1264-2 et NF EN 1264-3) pour la maison de référence : carrelage dans la cuisine, la salle de bains, le couloir et le local technique, parquet contrecollé dans les autres pièces, tube 16×2, 45 mm de chape ciment au-dessus du tube, boucles posées au pas de 15 cm sur tout le sol.
Équilibrage du plancher chauffant en quatre étapes : l'exemple du couloir
Le couloir a 10,2 m² de sol carrelé et une boucle. Voici comment naît son réglage :
- Les déperditions de la pièce. Le calcul des déperditions donne au couloir 552,9 W, soit 54,2 W/m². C'est la chaleur que le sol doit céder à la pièce.
- La chaleur que porte l'eau. L'eau cède aussi de la chaleur vers le bas, à travers l'isolant sous les tubes. La NF EN 1264-3 (formule 13) ajoute donc une seconde fois, sous le tube, la déperdition du sol lui-même issue du calcul, 110 W dans le couloir, et multiplie la somme par 1 + Ro/Ru - le rapport des résistances thermiques au-dessus et au-dessous du tube. Dans le couloir, cela fait 4,5 % de plus : (552,9 + 110) W × 1,045 = 692,5 W.
- Le refroidissement de l'eau dans la boucle. Le collecteur donne une seule température de départ. Le local technique (16 °C, 69,7 W/m²) demande 39,3 °C, le module retient donc 40 °C pour toute la maison. Au couloir, 38,7 °C suffisent : sa boucle peut refroidir l'eau de plus que les 5 K prévus. L'eau revient du couloir à 32,7 °C, refroidie de 7,27 K.
- Le débit. 0,86 × 692,5 W / 7,27 K = 81,9 l/h, soit 1,37 l/min. C'est ce que doit afficher le débitmètre de la boucle du couloir.
Le calcul rapide à partir des déperditions, avec 5 K sur chaque boucle, donne 1,58 l/min au couloir. Le module donne moins, parce qu'à 40 °C l'eau du couloir peut se refroidir de 7,27 K et non de 5 K - même si elle porte plus de chaleur, avec la perte vers le bas.
Le débit de chaque boucle : ce que doivent afficher les débitmètres
Le même calcul pour les onze boucles, départ et retour à 40/35 °C. Quand une pièce a plusieurs boucles, ses déperditions se partagent à parts égales, car les boucles ont la même surface et le même revêtement.
| Boucle | Déperditions | Perte du sol, comptée sous le tube | Chaleur dans l'eau | Refroidissement | Débitmètre |
|---|---|---|---|---|---|
| Séjour, chacune des 3 boucles (parquet) | 446,6 W | 102,7 W | 576,5 W | 8,63 K | 0,96 l/min |
| Cuisine (carrelage) | 380,5 W | 111,0 W | 514,2 W | 10 K | 0,74 l/min |
| Chambre, chacune des 2 boucles (parquet) | 376,7 W | 95,0 W | 497,0 W | 9,18 K | 0,78 l/min |
| Chambre 1 et chambre 2, 1 boucle chacune (parquet) | 449,5 W | 124,0 W | 600,5 W | 10 K | 0,86 l/min |
| Salle de bains, 24 °C (carrelage) | 311,3 W | 99,0 W | 424,9 W | 10 K | 0,61 l/min |
| Couloir (carrelage) | 552,9 W | 110,0 W | 692,5 W | 7,27 K | 1,37 l/min |
| Local technique, 16 °C (carrelage) | 418,5 W | 69,0 W | 513,5 W | 6,27 K | 1,17 l/min |
Ensemble, les onze boucles demandent 10,03 l/min, soit 0,60 m³/h à travers le collecteur. C'est le couloir qui reçoit le plus d'eau : il a les plus fortes déperditions au mètre carré des pièces chauffées à 20 °C, et son eau se refroidit moins que dans les autres pièces. La salle de bains en reçoit le moins. La cuisine, les deux chambres et la salle de bains refroidissent l'eau de 10 K - le maximum que le module de HeatAlgo retient pour une boucle.
Aucune boucle ne fonctionne ici aux 5 K prévus. Avec un départ réglé à exactement 39,3 °C, la boucle du local technique refroidirait l'eau de 5 K, et tous les autres réglages bougeraient. C'est pourquoi le tableau des débitmètres se calcule pour la température de départ avec laquelle la maison fonctionne réellement.
Pourquoi pas 1,5 l/min sur chaque boucle
Onze boucles à 1,5 l/min font 16,5 l/min - 64 % de plus que ce dont cette maison a besoin. La boucle de la salle de bains recevrait 2,5 fois l'eau prévue par le calcul, et son eau reviendrait plus chaude. Le circulateur doit déplacer toute cette eau, et le couloir, qui en a le plus besoin, n'en reçoit pas davantage. Ce qui arrive au couloir quand son débitmètre affiche trop peu est expliqué dans plancher chauffant qui ne chauffe pas.
Réglage des débitmètres du plancher chauffant : la méthode
- Faites tourner le chauffage à la température de départ prévue et ouvrez toutes les têtes électrothermiques (thermostats d'ambiance au maximum).
- Réglez chaque débitmètre sur la valeur de sa boucle dans le tableau. Le débitmètre affiche des l/min : divisez par 60 une valeur exprimée en l/h.
- Repassez une seconde fois sur le collecteur. Fermer une boucle envoie plus d'eau aux autres, et les premiers réglages bougent.
- Vérifiez le total. Les débitmètres ensemble doivent donner le débit du collecteur, ici 10,03 l/min. Si une boucle n'atteint pas sa valeur même débitmètre grand ouvert, le circulateur donne trop peu ou la boucle a trop de résistance : voyez-le avec votre installateur.
Ce que le tableau ne dit pas
Le débit calculé est la valeur à régler sur le débitmètre. Le module de HeatAlgo donne aussi la perte de charge de chaque boucle, mais il ne calcule ni les préréglages des vannes ni le choix du circulateur. Ce sont des calculs, pas des mesures, pour la maison de référence avec un plancher chauffant à eau dans la chape. Votre maison donnera d'autres chiffres - avec les mêmes étapes et la même formule.
Calculez le tableau des débitmètres de votre maison
Dans le module plancher chauffant de HeatAlgo, chaque boucle reçoit sa chaleur, son refroidissement et son débit selon les mêmes quatre étapes, et le tableau Débitmètres les classe par collecteur et par sortie - prêts à régler sur le chantier. Un compte gratuit montre le résultat complet d'une boucle ; le rapport donne le tableau de toutes les boucles.
Calculer le débit de chaque boucle