Ecologie Solutions
PLANCHERS CHAUFFANTS et CHAUFFAGE THERMODYNAMIQUE

Planchers chauffants

Déjà bien connu et largement utilisé avec des sources thermiques traditionnelles aussi diverses que chaudières à bois, fuel, électricité, gaz. ce système est plutôt préconisé pour une installation dés la conception de la maison qu'en rénovation.
Cependant, il est toujours possible de le faire sur une bâtisse existante dont on ne souhaite garder que les murs et la toiture.
L'énorme avantage qu'il présente est son inertie thermique très importante.
La température du sol est limitée à 28°C, il n'y a donc aucun risque de sensations de jambes lourdes.
Un thermostat ambiant permet de réguler avec précision la température du logement.
Le carrelage est le revêtement le mieux adapté pour une bonne diffusion de la chaleur.
Les moquettes sur mousse et les parquets flottants ne sont pas autorisés.

Principe
Le plancher se compose d'un réseau de canalisations insérées dans le sol dans lesquelles circule selon le besoin de l'eau chauffée ou rafraîchie par une pompe à chaleur de n'importe quel type.
En hiver, la chaleur apportée par l'eau circulant dans les tubes se diffuse à travers la chape qui rayonne vers les corps, objets et parois environnants qui réchauffent à leur tour l'air ambiant.
En été, le plancher absorbe la chaleur de votre logement et la pompe à chaleur la rejette à l'extérieur et rafraîchit ainsi la température de votre logement.

Avantages
L'absence de radiateurs dégage de la surface habitable et de la place pour vos meubles.
La chaleur diffusée est uniforme, sans aucun mouvement d'air (la chaleur est transmise à tous les objets et personnes présents dans la pièce et réfléchie par les autres parois).
Facture de chauffage réduite grâce à la pompe à chaleur.
Réduction de la température du logement en été de quelques degrés.
Utilisation de l'énergie gratuite et renouvelable de l'environnement.

On peut raccorder n'importe quelle pompe à chaleur, à un plancher chauffant.
(voir chapitre spécifique sur les pompes à chaleur)
Nous allons nous attarder sur le cas du plancher solaire.


CHAUFFAGE SOLAIRE
Principe et fonctionnement
Raccordé en direct à une batterie de capteurs solaires à eau ou par l'intermédiaire d'un échangeur à fluide caloporteur, le chauffage solaire est constitué d'un tandem capteur/ plancher chauffant.
L'option solaire, assure d'obtenir de façon régulière des températures entre 45 et 60°, ce qui est moindre que la production des chaudières traditionnelles et réserve en priorité son usage aux planchers chauffant.
Il en effet un rapport entre la surface d'échange et la restitution correcte des thermies emmagasinées, et c'est toute la dalle qui joue le rôle de radiateur basse température.

Installation
Voici les différentes phases de sa mise en oeuvre :

1) Décaissage (en rénovation)
Prévoir une bonne quinzaine de centimètres sur un vide sanitaire, un radier, un lit de sable ou autre surface de propreté stable.
Dans le cas d'une réalisation neuve, le prévoir au départ.
A cette étape il est préférable de passer tous les réseaux de plomberie, évacuation, puits canadien, électriques.
Réserver les emplacements des cloisons intérieures.

2) Isolation
Un isolant de compression d'une épaisseur de 5cm environ si possible à base de matériaux naturels (chanvre, fibres de bois, liège ou autres - voir chapitre spécifique sur le sujet) est posé de façon jointive.
prévoir un isolant de pourtour pour éviter les ponts thermiques entre la dalle chauffante et les murs extérieurs et murs porteurs intérieurs tout en permettant sa dilatation.


Isolation chappe et latérale

3) Installation des boucles
Se fait avec un pas conseillé de 10 à 25 cm d'espacement, selon l'étude thermique préalable.
Ces boucles peuvent être réalisées en cuivre (très onéreux), en PER (polyéthylène réticulé) de préférence avec barrière anti-oxygène.
Les pièces qui méritent un chauffage plus important (salle de bains, pièce à vivre) bénéficieront par la seule réduction du pas de boucle sur leur surface, et sans augmentation de la température, de degrés supplémentaires.


Pose des boucles du plancher chauffant

4) Raccordement
Les boucles sont toutes raccordées à une nourrice ou collecteur munie d'arrivées et de retours.
Chacune comporte une vanne d'arrêt et un dispositif d'équilibrage indépendant imposés par la réglementation.
Le collecteur est en outre doté d'une vanne d'arrêt général, d'un purgeur et d'un robinet de vidange (la vidange se fait à l'air comprimé).


Le collecteur des boucles

5) Coulage de la chape
Le coulage ou enrobage doit se faire, circuit chargé en eau entre 6 et 10 bars.
Le béton doit être additionné d'un fluidifiant plutôt que d'être vibré, pour ne pas endommager le circuit.
L'épaisseur conseillée étant de 7 cm fini pour un plancher avec ballon tampon et 12 à 15 cm
pour le cas d'un plancher solaire direct.
Il est tiré de niveau à la règle.

6) Raccordement
La nourrice est ensuite raccordée au système de production d'eau chaude (chaudière, échangeur, pompe à chaleur).

Contre toute idée reçue, ce type d'installation est aussi intéressante dans le nord que dans le sud, puisque même si l'ensoleillement est moins fort et les heures chaudes moins nombreuses au nord de la Loire, il faut chauffer plus souvent et sur une période plus longue !
En terme d'amortissement, et calculs en main, c'est donc même plus intéressant de faire appel au chauffage solaire dans le nord.


Le plancher solaire direct (PSD)

Fonctionnement
L'eau chauffée par les capteurs est acheminée, via un module de transfert, dans le plancher chauffant basse température décrit ci-dessus.
Cette technique utilise des composants classiques : circulateur, vase d'expansion, vannes, purges, régulation...
Si l'ensoleillement est insuffisant on fait appel au réseau d'appoint.
En été et lorsque les besoins en chauffage sont satisfaits (beau temps), la chaleur produite peut être utilisée pour l'eau chaude sanitaire (ECS) ou le chauffage d'une piscine.


Chaudière à chauffage solaire direct

Pour fournir un chauffage constant tout au long de la journée, malgré l'intermittence du rayonnement solaire, le PSD utilise l' inertie et la capacité de stockage de la dalle en béton. D'une épaisseur comprise entre 10 et 15 cm, celle-ci permet de restituer avec un déphasage la chaleur du jour et de "lisser" les apports solaires.


Dimensionnement
Pour calculer la surface de capteurs solaires nécessaire, on fait une moyenne entre les besoins d'été et d'hiver.
Une installation peut satisfaire une part importante des besoins en hiver, mais s'avérer complètement surdimensionnée pour la production d'ECS durant l'été.
On peut réduire l'écart des besoins entre les différentes saisons par une bonne conception du bâtiment, en matière d'isolation et la recherche de débouchés pour la chaleur produite par fort ensoleillement.
Les installations sont généralement prévues pour couvrir 30 à 70 % des besoins annuels en chauffage et ECS.
La surface des capteurs est calculée pour une productivité e l'ordre de 350 à 400 kWh/an.m², soit une moyenne de 15 m² pour une maison disposant d'une plancher basse température de 100 m².

Astuce : un ensemble de capteurs bi compartiment, dont le second est déconnecté (voire vidangé, ou recouvert de canisses faisant office d'ombrelle en été) permet de pallier au problème de surchauffe.


Cadre sur chassis de support des panneaux solaires

Jonction capteurs échangeur pour installation solaire
Jonction capteurs-échangeur.
Dispositif d'appoint
Permet de garantir la totalité des besoins, quelles que soit les conditions climatiques :
- séparé il consiste à rajouter sur un plancher chauffant basse température existant, un système PSD dont la régulation sera indépendante de l'installation d'origine. Le couplage se fait au niveau hydraulique sur le circuit de retour du plancher chauffant.
- intégré, l'énergie d'appoint provient d'une chaudière classique (intégrée au module de transfert) dont la régulation pilote l'ensemble du système de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire en privilégiant l'apport solaire.

Coût
La consommation d'un plancher chauffant/ rafraîchissant dépend de la pompe à chaleur installée, des caractéristiques du logement (zone géographique, isolation, surface à chauffer/ climatiser...) et du confort souhaité.

Pour une maison individuelle de 100 m², de plein pied, équipée d'un plancher chauffant, le surcoût du plancher solaire direct est d'environ 8.300 euros (main d'oeuvre comprise, avec un capteur solaire de 13 m²).

Pour une pompe à chaleur récupérant l'air extérieur, comptez en moyenne entre 80 et 110 euros / m² TTC de surface chauffée installation comprise.

Les chauffages conçus selon ces techniques permettent des économies variant entre 40 à 60 % en moyenne, selon que vous le compariez à l'une ou l'autre source d'énergie, qu'il soit autosuffisant ou demande à être complémenté par un apport thermique annexe.

Pour relativiser ce surcoût, il faut prendre en compte que l'énergie solaire est gratuite et non polluante.

Aides
Ce sont les mêmes que celles accordées aux chauffe-eau solaires pour les aides de l'état.
Les collectivités y rajoutent quelquefois une subvention supplémentaire de l'ordre de 2000 €.


Forum
J’ai lu sur votre site que les sols en bois parquets notamment, ne sont pas très bons pour la santé, pouvez-vous me conseiller quant à un sol neutre ?
Carrelage, grès cérame, etc… , sachant que nous avons un plancher chauffant et que le bois massif n’est pas adapté apparemment.

Famille L.
Réponse
Tout revêtement inerte, et particulièrement à la chaleur conviendra.
La terre cuite, compte-tenu de son mode de production et de ses qualités naturelles est particulièrement indiquée.

Je trouve étonnant que vous n'ayez comme solution pour un plancher chauffant "écologique" que du béton à proposer pour faire une dalle.
N'y a-t-il pas une autre solution ?

A.C
Réponse
Vous auriez parfaitement raison pour une dalle normale ou l'idéal reste un mélange chaux-sable-végétaux !
Cependant si l'on parle d'inertie thermique, ce qui est essentiel pour un plancher-chauffant (puisque le radiateur est l'ensemble de la dalle), celle du béton est supérieure (puisque la chaux est un meilleur isolant que le béton) ; d'où son intérêt dans cette utilisation pour un coût raisonnable.
Au niveau écologique, la production de béton est effectivement énergivore, et l'énergie grise pour l'amener des lieux de fabrication jusqu'au chantier, conséquente la plupart du temps.
Mais n'en est-il pas de même pour la chaux ? Et le différentiel de rendement thermique à long terme, n'est-il pas largement comblé au bout du compte au bénéfice du béton ?
Nous essayons d'aborder les problèmes de façon pragmatique et sans à priori et si vous connaissez un moyen à la fois aussi performant et plus écologique, nous nous ferons un plaisir d'en faire écho sur cette page.
Paul de Haut

Etes-vous informé que les planchers chauffants augmentent considérablement la pollution intérieure au formaldehyde dans les maisons, s'il y a du stratifié placé dessus ?
En effet ayant un enfant allergique malgré qu'il ne dormait pas sur ce plancher nous avons rencontré énormément de soucis : étourdissement, déprime, angoisse... et son papa une sinusite allergique5 ans suite à l'achat de panneaux agglomérés.
Aucun allergologue ne souhaitait s'investir dans la recherche à domicile.
Nous réclamons une norme européenne d'émission de formaldehyde des matériaux de construction.
Il faut absolument déconseiller par voie de presse le stratifié sur plancher chauffant.
Chez Leroy Merlin ils le savent mais ne le disent pas toujours au client allergique...
Beaucoup de personnes en souffrent mais ne connaissent pas la cause ?

B.T
Réponse
Nous sommes d'autant plus au courant de cet effet que nous l'avons signalé dans la partie de ce site consacrée à l'aménagement intérieur de la maison (section Habitat).
Cette production de formaldehyde et autre C.O.V (composés organiques volatiles) est d'ailleurs commune pour tous les matériaux - et pas seulement de construction - contenant des solvants, colles, résines... non naturels (moquettes, meubles... par exemple) en présence de chaleur et d'humidité.
Parfaitement conscient de ce problème de santé public, et bien qu'ayant abordé le sujet dans la partie de mon ouvrage consacré à la ventilation, j'ai publié un ouvrage intitulé "une maison non toxique", qui fait le point sur le sujet.
Paul de Haut.


Pour en savoir plus
Pour ceux qui souhaitent faire le point sur leur système de chauffage et choisir une solution alternative en toute connaissance de cause, reportez-vous à l'ouvrage suivant qui développe en détail les différents modes de chauffage écologiques disponibles actuellement :

Pour tout savoir sur les chauffages par le sol
Editions Eyrolles - prix librairie 9 €
(Achetez-le en cliquant sur l'image)

Habitat
Construire et aménager une maison écologique : les différents modes de construction, les maisons en bois, les maisons à ossature bois, le chauffage, le chauffe-eau, l'isolation, la ventilation, les polluants domestiques, les ondes, l'assainissement, la décoration, les aides...
Chauffage
Calcul du coût de votre chauffage, bilan énergétique de son logements, diagnostic thermique, pompes à chaleur, climatiqation réversibles, géothermie, plancher chauffant, chauffage au bois et aux céréales, puits canadien, chaudières à condensation, cheminée au bio-éthanol, recyclage du bois
Eau
Usage éco-responsable de l'eau : eau en bouteille, filtration de l'eau, polluants de l'eau, récupération et réemploi de l'eau, systèmes anti-calcaires, le bélier hydraulique, lavage des voitures, l'eutrophysation, les pluies acides...
Mobilité
Transports propres et carburants écologiques : conduite écologique, limites du pétrole, bio-carburants, vélos et scooters électriques, coursiers écologiques, voitures propres électriques et hybrides, covoiturage, moteurs pantome hybride électrique pneumatiques... recyclage des voitures, trains hybrides, croisières écologiques et cargos écolos
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