En ce qui concerne la conception de plancher radiant, il y a beaucoup à savoir. Il n’y a aucun moyen que je puisse couvrir un design radieux complet dans cette colonne ou tout ce magazine d’ailleurs. La plupart des manuels de conception se situent entre 200 et 300 pages. Mais je ferai de mon mieux pour atteindre les points forts et les choses à éviter à tout prix.
J’ai fait partie d’une installation radiante de sous-sol en tant qu’apprenti en 1982. C’était la première fois que je plongeais mes orteils dans une expérience de plancher radiant. Mon travail était simple. J’ai dû attacher la sangle du tube aussi vite que possible humainement au treillis métallique de 6 pouces par 6 pouces. J’ai alors réalisé que mon patron et son installateur principal avaient tout fait aussi mal que possible.
Comment ai-je su cela?
Parce qu’au cours des deux hivers suivants, j’ai passé suffisamment de temps à cette maison pour qu’elle soit considérée comme mon adresse personnelle. Le système n’a jamais fonctionné. Pas au démarrage, pas une semaine plus tard, et certainement pas un an et demi plus tard quand je suis passé à une entreprise optant pour des longueurs de boucles plus courtes. C’est là que j’ai commencé à creuser dans des livres de chauffage radiant pour m’éduquer sur tout ce qui est hydronique.
Voici ce que je retiens comme les erreurs les plus importantes de ce premier travail:
1. Boucles de tubes d’un demi-pouce de long de 1 000 pieds.
2. Tubes en polybutylène utilisés sans échangeur de chaleur ni tuyau et composants non ferreux.
3. Accouplements utilisés au hasard sur des tubes pliés qui devaient être encastrés dans 4 pouces de béton.
4. Une chaudière en fonte a été utilisée sans protection contre les basses températures de retour de l’eau, comme un mitigeur à quatre voies.
5. Le tube n’a jamais été testé sous pression avant le coulage.
6. Aucune isolation n’a été utilisée sous les tubes et la moitié du sous-sol était de type débrayage.
Ces six choses sont plus que suffisantes pour tuer le panneau radiant, la chaudière et tous les autres composants. Je ne sais pas comment s’est déroulé le procès qui a suivi, mais South Barrington est au sommet des banlieues de la haute société de Chicago, donc je sais que les propriétaires ne sont pas allés doucement dans cette bonne nuit. Je me souviens encore du nom du propriétaire, et je ne me souviens plus de ce que j’ai mangé hier soir. C’est à quel point cette épave de train était épique.
Mon objectif est de vous aider à éviter ces pièges et de vous guider dans la direction d’une conception et d’une installation de sol radiant réussies à chaque fois.
Processus de conception systématique
Comme toute conception hydronique réussie, il devrait y avoir un processus étape par étape pour s’assurer que vous avez couvert tout ce que vous devez couvrir. Il est beaucoup plus facile de bien faire les choses la première fois plutôt que de devoir les corriger après coup.
Et avec un chauffage au sol radiant, après coup, cela peut être une épreuve cauchemardesque. Les tubes sont rarement facilement accessibles, de sorte que la correction des longueurs de boucle, des plis et des fuites nécessite généralement une démolition quelconque. Personne ne sera content de ça.
Les autres résultats d’une mauvaise conception pourraient inclure la fissuration coûteuse de la pierre ou des carreaux, la fissuration du béton, les défaillances des planchers de bois franc, le court cycle de la chaudière, l’inefficacité de la chaudière en raison de la température élevée de l’eau, la défaillance précoce de la chaudière, les points froids, le manque de confort dans un sens ou dans l’autre et la nécessité de pompes surdimensionnées.
Voici la façon dont certaines personnes beaucoup plus intelligentes que moi m’ont appris à concevoir des systèmes de chauffage par le sol radiant. Je vais transmettre ces informations parce que cela fonctionne, et nous avons besoin que nos systèmes fonctionnent. Cette méthode est rapide, précise et vous montre comment le faire à la main.
Le logiciel de conception radiante est meilleur en raison de la rapidité avec laquelle vous pouvez manipuler les chiffres et du fait que vous pouvez générer des rapports professionnels et des listes de matériaux à partir d’eux. Mais je pense que cela vaut la peine de savoir comment fonctionnent les chiffres.
• Effectuer un calcul de la charge de perte de chaleur pièce par pièce. Les charges de blocs ne fonctionnent généralement pas très bien avec une conception de plancher radiant, car il est rare d’avoir le même type de revêtement de sol partout. Vous pouvez avoir deux pièces identiques avec des pertes de chaleur identiques, mais elles peuvent nécessiter des températures d’eau d’alimentation différentes en raison du sol fini. Un rembourrage lourd et une moquette épaisse nécessiteront des températures d’eau plus élevées que celles des carreaux ou de la pierre.
• Déterminer la température de consigne du thermostat d’ambiance. Ceci est généralement de 65 à 70 degrés pour les systèmes de plancher radiant, 65 degrés étant le plus courant.
• Déterminez la superficie en pieds carrés de la pièce. La longueur multipliée par la largeur est égale à la surface.
• Déterminez le BTU/ heure nécessaire par pied carré par pièce. Il suffit de diviser la perte de chaleur de la pièce par la superficie de la pièce.
• Déterminer la température de surface du sol. Une fois que vous connaissez la température de consigne du thermostat et le BTU / heure / pied carré, vous pouvez rapidement déterminer la température de surface du sol en utilisant cette formule: (BTU / heure / sf ÷ 2) + température de consigne.
Par exemple …
Consigne = 65 degrés
BTU/heure/sf nécessaire = 20
Constante pour les sols radiants = 2
65 + 20/2 = 65 F + 10 F = 75 degrés température de surface du sol
• Déterminer la valeur R du revêtement de sol. Les graphiques pour ces valeurs sont disponibles sur les sites Web des fabricants de tubes tels que REHAU, Uponor ou M. PEX.
• Déterminez le delta de conception T. Il s’agit de la différence de température cible entre la température de l’eau d’alimentation et la température de l’eau de retour, généralement de 10 degrés dans les applications résidentielles.
• Déterminer l’espacement des tubes. La plupart des applications résidentielles seront de 6 pouces, 8 pouces, 9 pouces ou 12 pouces, selon le type de pièce, les besoins en BTU / heure de la pièce et la méthode d’installation. Voici comment j’attaque habituellement ceci: Pour les sous-sols, c’est presque toujours 12 pouces au centre; les plaques extrudées sont invariablement de 8 pouces. Les surpressions de béton varient entre 6 pouces, 9 pouces et 12 pouces, en fonction de la perte de chaleur de la pièce et de la faiblesse de la température de l’eau d’alimentation.
• Déterminer la température de l’eau d’alimentation. Quatre facteurs nous fourniront ce nombre: BTU / heure / sf; delta de conception T; méthode d’installation; et espacement des tubes. Les fabricants de tubes fournissent des graphiques.
• Déterminer les longueurs de boucle active et les longueurs de leader. Les longueurs de boucle sont calculées en utilisant ces multiplicateurs :
1. 12 pouces sur le tube central x 1,0
2. 9 pouces sur le tube central x 1,33
3. 8 pouces sur le tube central x 1,5
4. 6 pouces sur le tube central x 2,0
Les longueurs de tête ou de queue sont la juste distance entre la pièce et le collecteur fois deux. Vous trouverez quelques petites différences dans les longueurs de boucle recommandées, mais vous serez en sécurité avec celles-ci.
1. tube de 3/8 po: 200 pieds
2. tube de 1/2 pouce: 300 pieds
1. Il y a 8,33 livres dans un gallon d’eau.
2. Il y a 60 minutes en une heure.
3. Et 1 est la chaleur spécifique de l’eau.
4. 8,33 x 60 x 1 = 499,8 (arrondi à 500)
• Déterminer le GPM par boucle. GPM total / nombre de boucles = GPM par boucle
Le RadPad a été initialement mis à disposition par l’APR. Cet outil fait tout et si je peux le comprendre, vous aussi. À l’arrière de ce calculateur de diapositives, il vous suffit de régler le débit par tube dans la fenêtre de taille nominale du tube, puis de lire la perte de pression au-dessus de la longueur du circuit du tube.
Un exemple rapide et je veux dire rapide, car il m’a fallu moins de 10 secondes pour obtenir la réponse: Si mon tube de 1/2 pouce a un GPM de 0,6 et que la longueur de mon circuit de tube est de 265 pieds, ma perte de pression est d’environ 4,3 pieds. C’est aussi simple que ça.
Obtenez l’application ici: www.drakeip.com/RadPad/index.html
Parcourons une conception complète (voir Figure 4).
C’est exactement ce que j’ai décrit précédemment, bien que montré dans un résumé d’instantané unique. Il explique ce dont vous avez besoin, la façon dont vous arrivez à ce besoin et comment vous arrivez au résultat.
Quelque chose comme ça vous fait creuser un peu plus loin que d’utiliser un logiciel et vous aide à mieux comprendre le processus et les mathématiques. Je sais que ça l’a fait pour moi.
Choses à savoir et à éviter
• Informez vos clients et comprenez leurs attentes.
1. Un système bien conçu peut ne pas produire des sols qui réchaufferont toujours leurs orteils. Assurez-vous qu’ils le savent.
2. S’ils ont l’intention de mettre des tapis sur les planchers chauffants radiants, ils doivent savoir qu’ils bloquent leur seul émetteur de chaleur. Plus le tapis est gros et épais, plus il sera mauvais.
• Isolez sous votre panneau de plancher radiant, quel que soit le type que vous choisissez. Acheteur méfiez-vous: Toutes les isolations ne fonctionnent pas comme annoncé. Suivez les normes de l’industrie généralement acceptées.
• Pressurisez toujours vos tubes et collecteurs à 60 psi dès qu’ils sont installés.
• Gardez à l’esprit que si vous utilisez un mélange glycol / eau, vous aurez besoin de plus de pompe. La chaleur spécifique de l’eau est de 1,0. Le mélange eau/glycol est supérieur d’au moins 10 %.
• Plus l’espacement entre les tubes au centre est proche, plus la température de l’eau d’alimentation sera basse.
• Maximisez l’efficacité de votre chaudière à condensation modulante en abaissant au maximum la température de retour de l’eau (RWT). Plus le RWT est bas, plus la chaudière sera en mode de condensation. Plus la chaudière est en mode de condensation, plus elle sera efficace.
Vous ne voulez pas être au mauvais bout du litige, alors si vous choisissez de devenir un entrepreneur radieux, allez-y. Lisez, assistez à des séminaires, posez des questions, écoutez et apprenez, et vous n’aurez jamais à vous en soucier.