Comment réaliser un plancher chauffant infrarouge soi-même : montage et raccordement d'un plancher à film

Le système de plancher chauffant infrarouge de type film est l'une des innovations uniques qui permet de résoudre les problèmes rencontrés lors de l'installation du chauffage résidentiel.

Comment choisir correctement les composants du système et poser un plancher chauffant infrarouge soi-même, nous examinerons en détail.

Comment est conçu le système infrarouge ?

Le plancher chauffant infrarouge est un système assez complexe qu'il n'est pas possible de fabriquer soi-même à la maison.

Le système est basé sur une nanostructure unique capable de générer un rayonnement infrarouge invisible à l'œil humain.

Selon le type de conception des éléments chauffants, les systèmes infrarouges se divisent en deux types principaux : à tiges et à film.

Les systèmes à film sont constitués de bandes de pâte de carbone - un composite de carbone à haute résistance, cachées sous un film de polyéthylène résistant à la chaleur.

Toutes les bandes, dont l'épaisseur ne dépasse pas dix millimètres, sont espacées de manière équidistante de 10 à 15 mm et sont reliées en parallèle par des barres conductrices plates protégées par un revêtement en argent.

Sous l'action du courant électrique appliqué aux barres, les éléments en carbone commencent à émettre un rayonnement infrarouge dont la longueur d'onde dans la plage de biorésonance varie de 9 à 20 μm.

La base des systèmes à tiges est constituée de tiges graphite-argent, à l'intérieur desquelles se trouve un matériau en carbone. Elles sont reliées entre elles par des fils multibrins et scellées dans une gaine de protection en cuivre. Les systèmes sont disponibles sous forme de câbles individuels ou de rouleaux prêts à l'emploi.

Les rayons infrarouges dans ces systèmes agissent en ligne droite, ce qui chauffe non pas l'air ambiant mais les objets situés dans la pièce : revêtement de sol, meubles, murs et plafond. Grâce à cette propriété, la vitesse de chauffage infrarouge est nettement supérieure à celle des systèmes traditionnels - électriques et à eau.

Parmi les avantages indéniables du plancher chauffant infrarouge à film, on peut citer :

• Écologie. Les rayons infrarouges sont similaires à la lumière du soleil dans leurs effets et ont donc une influence bénéfique sur tous les organismes vivants. Ils ne présentent aucun effet secondaire.
• Simplicité d'installation. Les caractéristiques de conception du système permettent une installation de qualité avec un minimum de coûts et d'efforts, en ne nécessitant que des compétences de base en construction.
• Compatibilité avec différents types de revêtements. L'installation d'un plancher chauffant infrarouge peut se faire directement « à sec » sous de la moquette, du parquet, du linoléum ou du stratifié.

Les éléments chauffants du système à film étant étroitement laminés dans une couche de polymère, ils résistent aux bosses et perforations accidentelles ainsi qu'à l'humidité. De plus, même si l'une des bandes de carbone est endommagée, les autres éléments continuent de fonctionner grâce au circuit de connexion parallèle.

L'épaisseur du film thermique est inférieure à 5 millimètres, il ne réduit donc quasiment pas la hauteur de la pièce. Grâce à cela, il peut être installé sans crainte sous presque tous les revêtements. De plus, ce film peut être placé sur des surfaces verticales, fixé aux murs et au plafond, assurant ainsi un chauffage par zone de la pièce.

Le point faible du système est la crainte de l’« enfermement », où les zones chauffées peuvent tomber en panne sous le poids de gros objets posés dessus.

Pour cette raison, le matériau en film n'est posé que dans les zones où il n'y aura pas d'équipement volumineux ni de meubles. Il convient d'utiliser les systèmes infrarouges avec prudence dans les pièces humides, car il existe un risque de choc électrique.

La consommation électrique pour l'exploitation d'un plancher chauffant infrarouge dépend directement du mode de fonctionnement du système et de la surface de la pièce. Nous vous recommandons également de consulter notre autre article, qui décrit en détail le type de chauffage par film pour les pièces.

Choix des composants du système

Outre les bandes chauffantes en carbone scellées dans un film de lavsan, le système de plancher film nécessite un thermostat équipé d'une sonde de température.

Variantes de réalisation du film

Il existe de nombreuses variantes de planchers film sur le marché actuel. Et elles ont toutes des caractéristiques approximativement similaires : une puissance consommée de 25 à 80 W/h et une température de fonctionnement de 30 à 50 °C.

On trouve dans le commerce deux types de systèmes film :

• continus – dans lesquels le film est entièrement recouvert de matériau carbone ;
• striés – dans lesquels le matériau carbone est appliqué sur la surface sous forme de bandes d'une largeur de 15 à 20 mm.

La différence entre eux est que dans les systèmes continus, le matériau est appliqué en étalant une pâte sur la surface, tandis que dans les systèmes striés, il est appliqué par pulvérisation fragmentaire.

Pour les pièces de petite surface, il est préférable de choisir un film d'une largeur de 50 cm ; pour les pièces plus spacieuses, il est plus avantageux d'acheter des bandes d'une largeur de 100 cm.

L'épaisseur du matériau peut varier de deux microns à 0,4 millimètre. La longueur du rouleau est de 50 mètres.

On pense souvent qu'il est préférable de choisir les films les plus fins. Mais, comme le montrent les avis, plus la couche de carbone est fine, plus le système tombe en panne rapidement. Il est donc plus judicieux d'acheter un matériau d'une épaisseur d'au moins 3 mm. Par exemple, pour les pays d'Europe et des États-Unis, l'épaisseur optimale du matériau est considérée comme étant de 0,338 mm.

De tels systèmes ne sont pas bon marché. La fourchette de prix moyenne des systèmes infrarouges à film des principaux fabricants varie entre 20 et 25 $ le mètre carré. Vous pouvez en lire plus sur les types de planchers chauffants à film dans ce document.

Calcul de la quantité nécessaire

L'installation d'un plancher film avec chauffage infrarouge s'effectue uniquement sur la surface utile de la pièce.

Le pourcentage de surface couverte dépend du fait que le système IR serve de source de chaleur principale ou supplémentaire :

• 80% de la surface – en tant que chauffage principal ;
• 40-50% de la surface – en complément du chauffage par radiateurs.

Un schéma de disposition des zones du système préalablement tracé sur une feuille vous aidera à déterminer la longueur totale de toutes les bandes. En calculant la longueur de chaque fragment et en additionnant leur nombre, il sera facile de calculer la longueur totale nécessaire du revêtement.

Lors du calcul de la surface couverte, il faut tenir compte du fait que, selon les normes, un retrait de 10 – 20 centimètres doit être effectué depuis chaque mur

Pour éviter une défaillance prématurée du système de sol, il est nécessaire de s'éloigner des tuyaux et des colonnes montantes du chauffage central lors de la disposition. Les bandes posées ne doivent pas se croiser ni se chevaucher.

Lors du placement des fragments sur le plan et du calcul de leur longueur, tenez également compte du fait que la longueur de chaque bande doit être un multiple de 17-18 centimètres, car c'est à ces endroits que se trouvent les lignes de coupe.

Thermostat pour la gestion de la température

Le thermostat gère le fonctionnement du système infrarouge. Le capteur de température fourni avec celui-ci est placé entre les éléments chauffants et est connecté à l'appareil via des contacts. Le capteur mesure la température à la surface du film et transmet les données au thermostat qui, à son tour, s'active et démarre le système.

La fonction principale de l'appareil est de surveiller la température du sol selon les indications du capteur et d'ajuster la puissance de chauffage en fonction des paramètres définis.

Une grande variété de modifications de thermostats, différant par leurs fonctionnalités, est aujourd'hui proposée sur le marché.

Ils sont généralement divisés en deux types :

1. Mécaniques – équipés de boutons et de molettes mécaniques, ils conviennent pour la mise en place de systèmes de petite surface.
2. Électroniques – dotés d'une commande par boutons et d'un écran, ils sont adaptés aux petites pièces non zonées.

Les modèles programmables sont équipés d'écrans tactiles permettant de définir jusqu'à 4 modes temporels, économisant ainsi jusqu'à 50 % de consommation d'énergie.

Les capteurs de température, selon le type d'appareil et le type de revêtement de sol, se présentent sous deux formes. Pour les revêtements souples, ils se présentent sous forme de petits récipients en plastique. Pour les revêtements durs, ils se présentent sous forme d'éléments plus grands, équipés d'une protection en gel contre l'action des adhésifs sur les bandes et pour éviter les dommages mécaniques.

Certains modèles de thermostats sont capables de lire les informations sur le chauffage de la surface du sol, d'autres – d'analyser en plus le degré de réchauffement de l'air dans la pièce.

Lors du choix d'un appareil, il faut se baser sur la puissance du thermostat. Celle-ci est calculée en partant du principe qu'un mètre carré de film consomme en moyenne 50-70 W. Pour déterminer la valeur nécessaire, on multiplie l'indicateur par la taille de la surface de travail recouverte d'éléments chauffants.

Les modèles économiques fonctionnant sur secteur ont souvent le défaut de ne pas pouvoir reprendre leur fonctionnement de manière autonome en cas de coupure de courant. Il est donc préférable de privilégier les modèles équipés d'une pile. Pour plus de détails sur le choix et l'installation d'un thermostat pour plancher chauffant, lisez la suite.

Si le système à film doit être associé à un revêtement en grès cérame ou en carrelage, il sera nécessaire de réaliser une chape en ciment et sable.

Montage du plancher chauffant infrarouge

L'installation d'un système infrarouge sous tel ou tel revêtement a ses particularités. Ainsi, si vous prévoyez d'utiliser comme revêtement de finition des matériaux souples comme le linoléum ou la moquette, il convient de placer entre les bandes chauffantes et le revêtement des panneaux de fibres ou du contreplaqué comme couche intermédiaire.

Cette couche rigide protégera le film des dommages causés par l'enfoncement du revêtement sous les pieds de meubles lourds ou les talons de chaussures.

Dans tous les cas, l'installation d'un système de plancher chauffant infrarouge se réalise en plusieurs étapes.

Acquisition des matériaux et outils

Parmi les éléments nécessaires, en plus du film infrarouge lui-même, vous devrez également acheter un matériau d'isolation thermique en rouleau, ainsi qu'un ruban adhésif métallisé ou un ruban de construction unilatéral pour le fixer. Le film est fixé au support à l'aide de ruban adhésif double face.

Pour réaliser les travaux, vous aurez besoin d'un ensemble d'outils :

• meuleuse équipée d'un disque pour pierre ;
• perforateur ;
• couteau ou ciseaux ;
• pinces ou pinces universelles ;
• mélangeur de construction ;
• truelle crantée ;
• pinceau large ;
• récipient pour mélanger le mortier.

Si vous n'avez pas encore établi un schéma de disposition lors de la sélection du matériau, vous devez le faire maintenant, en tenant non seulement compte de la taille de la pièce, mais aussi de la largeur des bandes utilisées.

Sur le plan de la pièce établi, doivent être indiqués les emplacements du mobilier et les zones avec des fragments d'éléments chauffants

La disposition des films peut être soit longitudinale, soit transversale. La meilleure option doit être choisie en fonction des économies de matériau. Cependant, les spécialistes recommandent de placer les bandes dans le sens de la longueur. Cela permet de minimiser le nombre de points de connexion.

Préparation de la base

Lors de la préparation du support pour la pose du système infrarouge, il n'est pas nécessaire de retirer l'ancien revêtement. La démolition ne sera nécessaire que si la base de support est gravement endommagée et que la surface est « parsemée » de fissures et de nids-de-poule profonds.

Selon les normes, la différence de hauteur autorisée de la base de support pour un système à film est de seulement 0,2 à 0,3 cm par mètre linéaire, quelle que soit la direction de la règle de contrôle ou du niveau à bulle appliqué à la surface.

Lors de la préparation du support, vous devez nettoyer la surface des débris et de la poussière, et si nécessaire, mastiquer les fissures et éliminer les autres petits défauts.

La technologie de pose d'un système infrarouge implique la mise en place d'une couche d'isolation thermique, dont la tâche principale est d'empêcher les pertes de chaleur à travers les dalles de plancher, augmentant ainsi l'efficacité du système.

Comme isolant, les meilleures options sont :

• Isolon ou Penofol – des isolants en rouleau en polyéthylène expansé. Ils se distinguent par d'excellentes qualités d'étanchéité, car le processus de moussage forme des cellules fermées imperméables à l'eau ;
• Sous-couche en liège – particules comprimées de bois de liège mélangées à un liant, la subérine.

Lors de l'installation de planchers chauffants, les sous-couches à enveloppe métallisée en lavsan ou en aluminium sont prioritaires. Elles renforcent le transfert de chaleur grâce à leur propre effet réfléchissant.

La structure des matériaux mentionnés empêchera l'absorption d'humidité, remplissant la fonction d'isolant hydraulique, et la surface réfléchissante dirigera la chaleur produite directement dans la pièce, et non vers le plafond inférieur.

Le matériau en rouleau est posé sur une surface propre, côté aluminium vers le haut, en plaçant les bandes bout à bout.

Le sous-couche est déroulée sur toute la surface de la pièce, jusqu'aux murs. Les joints des bandes posées au sol sont fixés entre eux avec du ruban adhésif de masquage ou du ruban aluminium. Si l'épaisseur du matériau est faible, les bandes posées avec un léger chevauchement peuvent être fixées à l'aide d'agrafes de construction.

Pose du système à film

Conformément au marquage, le film est découpé en fragments individuels, en tenant compte du fait que la longueur maximale d'une bande entière ne doit pas dépasser huit mètres. La découpe peut être réalisée avec des ciseaux ou un couteau. Les fragments de bandes découpés sont ensuite disposés sur le sous-couche selon le schéma établi.

Les bandes séparées sont disposées sur la surface conformément au schéma, en orientant les contacts vers le mur où le thermostat doit être installé.

Les morceaux de film sont posés avec le côté face vers le haut ou vers le bas conformément aux instructions du fabricant. Les bandes du système IR sont placées strictement selon les instructions. Par exemple, les bandes du plancher chauffant à film Caleo sont posées avec un chevauchement latéral de sorte qu'il y ait un espace de 1 cm entre les barres de cuivre adjacentes.

Si les marques dont les fabricants recommandent de poser les bandes sans chevauchement et avec un espacement plus important entre les barres. Lors de la pose, il est interdit de plier les bandes de carbone à un angle de 90°, car cela pourrait endommager un fragment du système.

Si nécessaire, les bandes sont coupées le long du périmètre de la pièce, en faisant des incisions aux endroits strictement indiqués par une ligne pointillée sur le film. Les bandes pointillées indicatives pour la découpe sont généralement espacées de 18 cm.

Pour fixer le film à la surface, on utilise du ruban adhésif double face. Cette solution permet d'éviter que les éléments ne se déplacent par rapport au marquage et les uns par rapport aux autres. Lors de la pose des bandes du plancher chauffant infrarouge, il est important d'éviter d'endommager le matériau, ce qui arrive souvent lorsque des outils utilisés lors de l'installation tombent accidentellement dessus.

Les zones de coupe du film où les conducteurs de courant sont touchés doivent être recouvertes d'un isolant bitumineux, en évitant que de l'air ne s'infiltre entre la barre et le ruban adhésif

Nous disposons également d'autres documents décrivant en détail le processus d'installation du système à film, selon le type de revêtement de sol. Nous vous recommandons de les consulter également

1. Comment installer un plancher chauffant film sous un linoléum : instructions de pose d'un système de chauffage infrarouge
2. Plancher chauffant sous stratifié : montage et pose d'un système infrarouge à film
3. Comment réaliser un plancher chauffant électrique sous carrelage : option film et câble

Schéma de raccordement du système

Chaque bande est équipée d'une pince en cuivre qui se connecte solidement au conducteur en cuivre. Pour connecter la borne, vous devez séparer une section de 8 à 10 mm de la coupe de la stratification, puis séparer délicatement la barre argentée et la barre de cuivre sur le bord

Le contact est inséré exactement au milieu de l'extrémité de la barre conductrice de courant, de sorte qu'un côté soit en contact avec elle et que l'autre côté soit contre la face intérieure du film. Les contacts sont sertis avec une pince, en essayant d'éviter les étincelles.

Les fils allant du capteur de température au thermostat sont également posés selon le schéma et acheminés vers l'appareil via la goulotte des plinthes

Les fils conducteurs de courant, dont les extrémités sont dénudées sur 10 à 12 millimètres, sont connectés aux bornes du contact : à l'une – le « neutre », à l'autre – la « phase ». Les bornes connectées sont soigneusement serrées avec des pinces plates ou des pinces coupantes. Si la soudure est possible, les fils peuvent simplement être soudés aux barres et les points de connexion scellés avec un isolant.

Après avoir connecté chaque fragment du film, il faut vérifier la fixation de la pince en tirant légèrement dessus. Elle ne doit pas se déplacer par rapport au film.

La connexion des bandes se fait selon un schéma parallèle. Cela signifie que le câblage ne sera effectué que d'un seul côté. Pour l'alimentation, on utilise des fils de cuivre multibrins de section 1,5 mm².

Les points de connexion de la pince avec les fils après sertissage avec une pince, ainsi que les zones de coupe de la barre de cuivre des deux côtés, doivent être impérativement isolés avec des morceaux de ruban vinyle-mastic, toujours fournis avec le système.

Aux extrémités libres des fils fixés à toutes les sections du film chauffant, on mesure la résistance du circuit. Idéalement, la charge calculée doit être inférieure de 20 % à celle déclarée par le fabricant du modèle de thermostat choisi. Si la charge obtenue correspond à la valeur maximale admissible du thermostat choisi, on procède à son raccordement.

Montage du dispositif de commande

Pour que le thermostat fonctionne correctement, le capteur de température est fixé sous la toile chauffante à l'aide de ruban adhésif. Son installation se fait à l'aide d'un tube ondulé de 16 mm fourni dans le kit d'usine.

Le capteur de température doit être placé strictement sur la couche isolante ; sinon, il n'affichera pas la température réelle du sol.

Pour éviter la formation d'une bosse au point d'installation du capteur de température, il est recommandé de réaliser de petites rainures dans la base et la couche d'isolation thermique. L'emplacement du dispositif doit être choisi aussi près que possible du thermostat. La distance par rapport au mur doit être d'au moins 30 cm.

Il n'y a pas d'exigences particulières pour l'installation du thermostat. Il peut être placé dans n'importe quel endroit accessible, à l'abri de la lumière directe du soleil. Cependant, il faut choisir son emplacement à l'avance, car il est préférable de poser les bandes du système à film avec les contacts vers le mur sur lequel le dispositif de régulation sera monté. Cette méthode permet de réduire la longueur des fils de connexion.

Le type d'installation peut également être quelconque :

• apparent – où le dispositif est fixé directement sur la surface du mur ;
• encastré – qui implique la création d'un creux dans lequel le dispositif sera dissimulé.

Pour réaliser une installation encastrée, on pratique dans le mur, à l'aide d'une meuleuse ou d'un perforateur, des saignées de 20 mm de profondeur dans lesquelles on place le câblage électrique.

La technique d'installation du thermostat diffère peu de celle d'une prise électrique standard. Pour aménager le « logement » dans le mur, on perce une niche à l'aide d'une couronne, dans laquelle on encastre le boîtier d'encastrement. Le dispositif est placé à une hauteur de 80 à 90 cm du niveau du sol.

Pour connecter les fils, on dénude les extrémités des conducteurs et on les insère dans les contacts correspondants, en se référant au marquage et à la couleur de l'isolant.

Après avoir branché le thermostat, il ne reste plus qu'à connecter l'extrémité libre du capteur de température placé dans un tube ondulé aux bornes du capteur (sensor).

Essai de démarrage du système infrarouge

Après avoir terminé l'installation et le raccordement du plancher chauffant infrarouge, il est nécessaire de vérifier le bon fonctionnement du système. Avant la mise en marche, il faut contrôler la fiabilité de l'isolation des points de connexion. Dans un premier temps, la vérification est effectuée à l'aide d'un testeur. Les valeurs du système doivent correspondre à celles indiquées par le fabricant.

Si la puissance du thermostat est correctement calculée et que le capteur de température est correctement installé, l'arrêt automatique du système devrait se produire dans la demi-heure suivant sa mise en marche.

Après la mise en marche du système, il faut vérifier soigneusement l'uniformité du chauffage de chaque élément. Si des défauts sont constatés sur certaines parties, on les corrige ou on remplace les tronçons de bandes par des neufs.

Si, lorsqu'elle est allumée, tout chauffe uniformément et que les contacts ne « sentent » pas et ne produisent pas d'étincelles, vous pouvez passer à l'étape de l'installation du revêtement de sol. Il est préférable de conserver le plan de pose du système infrarouge en le joignant au passeport du produit ou en le dessinant au dos de la documentation de garantie.

Nous vous proposons également de consulter notre autre document, qui décrit en détail les règles d'installation et d'exploitation du plancher chauffant infrarouge.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Kit de montage pour la pose du système :

Réalisation de la sous-couche et pose des bandes chauffantes :

Installation du capteur et du thermostat :

Le système de type film n'est pas difficile à réaliser. Par conséquent, même sans compétences particulières, vous pouvez effectuer l'installation en une seule journée. L'essentiel est de respecter strictement la technologie de pose. Cela permet d'éviter une situation d'urgence et une défaillance prématurée du système.

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