Polyéthylène réticulé pour plancher chauffant : comment aménager un plancher chauffant en polyéthylène réticulé

Le système de plancher chauffant permet d'augmenter sensiblement le niveau de confort dans la maison. La chaleur dégagée par le système se diffuse dans une zone confortable pour les occupants, sans provoquer de mouvement d'air chargé de poussière. Avec certaines compétences et connaissances, il est possible de réaliser soi-même un plancher avec des canalisations en polyéthylène.

Nous vous expliquons comment utiliser le matériau le moins cher pour aménager un chauffage au sol. Dans cet article, nous détaillons comment poser correctement le polyéthylène réticulé pour un plancher chauffant, avec quel espacement et selon quel schéma le disposer. Nos conseils vous aideront à construire un système parfaitement fonctionnel.

Polyéthylène réticulé : caractéristiques et avantages

Le polyéthylène réticulé est une variante du polyéthylène ordinaire, renforcée par un traitement chimique, physique ou combiné. Grâce à ce procédé, en plus des liaisons longitudinales caractéristiques, des liaisons transversales apparaissent dans la structure du polymère.

À la suite de ces manipulations de production, les produits en polyéthylène gagnent en stabilité dimensionnelle, acquièrent une résistance accrue à la déformation et aux hautes températures. Le processus de traitement par introduction de composés organiques dans le polymère est appelé « réticulation ».

Selon la technologie, elle est réalisée soit avant, soit après l'extrusion. Les longs tubes en rouleaux en polyéthylène réticulé sont utilisés pour l'installation de systèmes de chauffage en raison de leur grande étanchéité – le risque de fuite est réduit à zéro.

Caractéristiques techniques des produits linéaires en polyéthylène réticulé :

• diamètre extérieur : 10-200 mm ;
• épaisseur de paroi : 2-5 mm ;
• poids linéaire moyen : 110 g/m linéaire ;
• densité : 940 kg/m³ ;
• ramollissement à une température supérieure à +100 °C, fusion à +200 °C, combustion à +400 °C ;
• pression de service moyenne : 6 MPa ;
• conductivité thermique moyenne : 0,4 W/mK.

Étant donné que la température maximale du fluide caloporteur est de +90 °C et que la pression ne dépasse pas 4 bars, on peut conclure que les tubes de ce type sont parfaitement adaptés à l'installation d'un plancher chauffant à eau.

Le coût d'1 m² de plancher chauffant en polyéthylène réticulé est de 15 à 35 €

Comparés aux tubes en acier ondulé ou en cuivre, également souvent utilisés pour les planchers chauffants, ces produits présentent les avantages suivants :

1. Résistance à la corrosion. Le matériau n'est pas sujet à la corrosion, ni à l'action des milieux agressifs, il ne se déforme pas en cas d'acidité ou d'alcalinité élevée, ni au contact de substances organiques.
2. Excellentes caractéristiques de résistance. Résistance aux charges statiques et dynamiques, résistance à la rupture, à la flexion, à la traction, etc. Les tubes supportent sans dommage les températures basses et élevées.
3. Débit stable. Aucun dépôt ne se forme sur les parois des canalisations, réduisant ainsi le diamètre intérieur des tubes.
4. Élasticité. Les tubes flexibles ne se rompent pas lors du cintrage sous n'importe quel rayon.
5. Sécurité environnementale. Lors du chauffage, les produits n'émettent pas de toxines.

Avec une installation correcte et le respect du régime thermique recommandé, un plancher chauffant en polyéthylène durera au moins 50 ans. Le coût total de mise en place du système est amorti en 1 à 2 ans.

Installation du plancher chauffant étape par étape

La technique de construction consiste à créer des couches étape par étape, posées dans un ordre strict. L'épaisseur totale du système sera de 10 à 20 cm selon les caractéristiques de la chape, de l'isolant et de l'armature utilisés.

Le processus standard de construction d'un plancher chauffant à eau en tubes de polyéthylène comprend plusieurs étapes :

Travaux préparatoires avant la construction

Il faut noter que la charge moyenne exercée par le “sandwich du plancher chauffant” sur le support en béton est de 300-350 kg/m². Par conséquent, les planchers doivent être conçus pour supporter un tel poids.

Lors de la construction d'un plancher chauffant utilisant des tubes en polyéthylène réticulé, les étapes suivantes doivent être réalisées :

1. Choix des tubes. Calcul de la longueur du circuit. Élaboration du schéma de pose.
2. Préparation du support. Pose de l'étanchéité et de l'isolation.
3. Montage des circuits de tubes. Tests hydrauliques.
4. Coulage de la chape et pose finale du revêtement de sol choisi.
5. Mise en service du système.

Lors de l'achat des collecteurs, il est préférable de privilégier les dispositifs équipés de vannes d'équilibrage et de débitmètres, qui faciliteront à l'avenir le réglage du système et, en cas de panne, permettront d'identifier rapidement le circuit problématique.

Pour construire un plancher chauffant à eau, vous aurez besoin de :

• une chaudière pour chauffer le fluide caloporteur ;
• vase d'expansion ;
• une pompe de circulation pour le mouvement forcé du fluide caloporteur ;
• des accessoires de plomberie : raccords, vannes à boisseau sphérique ;
• une bobine de tubes en polyéthylène réticulé ;
• des éléments de fixation pour les panneaux isolants et les tubes PE ;
• un collecteur de distribution ;
• un ruban de dilatation ;
• un isolant et un treillis d'armature ;
• du mortier pour chape ou un mélange de « chape sèche ».

Il convient de préparer tous les matériaux à l'avance afin de ne pas être distrait par des courses ou l'achat de composants manquants pendant la réalisation du plancher chauffant.

Il est préférable de confier le choix du collecteur de distribution à des professionnels ou de le calculer soi-même à l'aide de logiciels de calcul spécialisés.

Choix et création du schéma de pose des tuyaux

Pour les pièces d'habitation, trois schémas de pose sont utilisés : le « serpent », la « coquille » ou l'« escargot » et la « double spirale ». L'escargot en spirale est l'option la plus simple, assurant une répartition homogène de l'énergie thermique. C'est selon ce schéma que l'on réalise le plus souvent les planchers chauffants à eau, car tous les angles y sont de 90°.

La pose selon le schéma en « serpent » est un peu plus complexe, car elle implique des virages à 180°. Mais ce schéma convient parfaitement à un système en polyéthylène réticulé, car les tuyaux de ce matériau se plient librement et leur capacité de débit n'est quasiment pas réduite dans les boucles.

Le choix du schéma de pose dépend entièrement des caractéristiques de la pièce. S'il s'agit d'aménager de grands espaces, la pose s'effectue selon le schéma de la « double spirale ». Ce même schéma est utilisé si une différenciation des zones en fonction de l'intensité du chauffage est prévue, par exemple dans un hall, devant une entrée ou devant une grande terrasse.

L'« Escargot » garantit un chauffage uniforme du sol, le « Serpent » une température maximale aux points extrêmes de la pièce.

Pour les schémas en spirale simple et en serpent, la longueur optimale du circuit est de 60 à 80 m. Pour les pièces dont la longueur est bien supérieure à la largeur, une longueur de circuit de 100 à 120 m est acceptable, à condition d'utiliser des tuyaux de plus grand diamètre.

La distance entre les tuyaux (le pas) est de 10 à 35 cm. Plus le pas est large, moins la chaleur sera transmise par le sol.

Aux points critiques où les pertes de chaleur sont les plus importantes, la largeur du pas doit être minimale. Par exemple, près de la porte d'entrée, elle doit être de 10 à 15 cm, en augmentant à mesure que l'on se rapproche du centre de la pièce. La distance des tuyaux par rapport aux murs sur le périmètre est de 30 à 45 cm.

Le collecteur du plancher chauffant est, si possible, placé au centre de l'appartement (ou de l'étage d'une maison individuelle). Ainsi, tous les points du système de chauffage au sol seront alimentés par un fluide caloporteur à température à peu près égale. Dans les zones de pertes thermiques élevées, près des fenêtres et des portes, le pas entre les tuyaux est réduit afin d'augmenter le transfert de chaleur.

Les schémas et les options de pose de la tuyauterie du plancher chauffant à eau sont décrits en détail dans l'article, que nous vous recommandons de consulter.

Choix et calcul de la quantité de tuyaux

Lors du choix de tuyaux en polyéthylène réticulé (PE-R), il faut décider quel diamètre d'articles est préférable d'acheter. La pratique montre que l'option optimale pour l'installation d'un plancher chauffant dans une maison individuelle ou un appartement situé au rez-de-chaussée est un tuyau de 16 mm.

Pour les pièces dont la longueur est plusieurs fois supérieure à la largeur, on peut utiliser des tuyaux de 20 ou 25 mm. L'épaisseur de paroi standard de 2 mm convient.

Pour calculer la quantité nécessaire de tuyaux en polyéthylène, on peut appliquer la formule :

D=S / M × k

Où :

• D – longueur calculée du tuyau ;
• S – surface du sol chauffé ;
• M – le pas moyen choisi selon le schéma ;
• k – le coefficient de sécurité (pour les pièces jusqu'à 30 m², il est de 1,1, au-delà de 30 m² – 1,4).

Il faut se rappeler que la longueur maximale du tube en polyéthylène réticulé dépend du diamètre – plus le diamètre est grand, plus le tube caloporteur peut être long. Pour les produits de diamètre 16 mm – jusqu'à 90 m, 20 mm – 120 m, 25 mm – 150 m.

Des tubes trop longs avec un petit diamètre augmentent le risque de problèmes de circulation du caloporteur

Vous apprendrez comment effectuer le calcul complet du plancher chauffant à eau, y compris la détermination des pertes de chaleur et de la puissance de l'équipement de circulation, dans l'article que nous vous recommandons.

Pour assembler un plancher chauffant à eau, il est préférable d'acheter des produits de fabricants ayant une réputation et un nom commercial dignes de respect :

Tous les fabricants produisent en plus des tubes des raccords et des accessoires. Pour atteindre la qualité d'assemblage la plus élevée possible, il est recommandé d'acheter tous les composants de la même marque.

Préparation du support pour les tuyaux

Une fois les calculs du nombre de tubes nécessaires terminés, on peut passer à la préparation de la base pour le circuit du plancher chauffant à eau.

Cette étape comprend les processus de travail suivants :

• enlèvement de l'ancien revêtement de sol et de l'ancienne chape ;
• pose de la couche d'isolation ;
• installation de l'isolant ;
• pose du treillis d'armature ;
• collage du ruban amortisseur.

Tout d'abord, il est nécessaire de niveler la base de sorte que les écarts ne dépassent pas 5 degrés (vérifiez avec un niveau à bulle). Pour le nivellement, on peut utiliser un mélange de sable avec un compactage ultérieur ou des composés autonivelants. La base nivelée est nettoyée de la poussière et des débris.

Ensuite, il faut poser la couche d'étanchéité. Le type le plus simple est le film polyéthylène.

Si vos moyens financiers le permettent, il est préférable d'utiliser une étanchéité de qualité, russe ou européenne, sous forme de membrane polymère. Elle protège non seulement le sol de l'humidité de manière fiable, mais permet également au système de plancher chauffant de « respirer ».

Pour améliorer les paramètres de conservation de la chaleur, le pare-vapeur peut être posé sur un isolant réfléchissant la chaleur avec feuille d'aluminium.

Après l'étanchéité, vient le tour de la sous-couche d'isolation thermique, pour laquelle vous pouvez utiliser du polystyrène extrudé. C'est le moyen le moins cher et le plus efficace pour réduire les pertes de chaleur.

Parmi les nouveaux isolants, le plus écologique est considéré comme l'isolant en liège, mais son coût est des dizaines de fois supérieur à celui du polystyrène le plus cher. Les panneaux isolants de 5 cm d'épaisseur sont fixés aux lattes de guidage en bois à l'aide de chevilles à clous. Les panneaux sont assemblés entre eux avec de la colle et des agrafes spéciales.

En ce qui concerne le treillis d'armature, son utilisation n'est pas nécessaire lors de l'utilisation de panneaux en polystyrène expansé – les tuyaux sont posés directement sur l'isolant. L'utilisation du treillis est justifiée si une autre couche d'étanchéité est posée sur l'isolant.

Si vous ne souhaitez pas payer trop cher pour l'isolant, sachez qu'il existe dans le commerce des blocs isolants spéciaux pour l'installation de planchers chauffants, qui comportent des canaux pour les tuyaux. Ces blocs augmentent considérablement le coût de création d'un plancher chauffant, mais ils sont très pratiques à utiliser.

Après la couche de treillis, il est temps de coller le ruban amortisseur de compensation. Cela se fait simplement : un ruban en mousse de polyéthylène est collé le long du périmètre de la pièce, qui compense la dilatation de la future chape en béton. Au lieu du ruban amortisseur, on peut utiliser des morceaux réguliers de polystyrène.

Après la préparation de la base, on installe la chaudière de chauffage et le collecteur de distribution. La chaudière est raccordée au système d'alimentation en eau et en énergie (gaz ou électricité).

Un isolant spécial pour plancher chauffant comporte des espaces pour les tuyaux et un marquage pour leur pose correcte.

L'article suivant fournit des informations détaillées sur le choix des matelas d'isolation thermique utilisés dans l'installation de planchers chauffants à eau, que nous vous conseillons de lire avant de planifier la pose.

Montage des tuyaux en polyéthylène

La pose du plancher chauffant se fait par circuits selon un schéma préalablement choisi. Un circuit est une boucle fermée de tuyau qui, en revenant au collecteur, y est raccordée à l'aide d'un raccord.

Pour les petites pièces, on réalise 1 à 3 circuits. Pour simplifier le montage, il est recommandé de tracer un repère approximatif sur les panneaux de polystyrène. Avec ce repère, il vous sera plus facile de poser les tuyaux en polyéthylène et de vérifier la distance entre eux.

Avant de commencer l'installation de la tuyauterie du plancher chauffant, il est également nécessaire de décider comment les tuyaux seront connectés et comment les tuyaux en polyéthylène seront fixés à l'isolant.

En effet, les raccordements des tuyaux peuvent être effectués :

• par soudure ;
• par raccords à sertir ;
• par raccords à presser.

Cette dernière option est la plus simple et la plus fiable. Pour raccorder les tuyaux, il faut installer un manchon mobile, puis à l'aide d'un aléseur, agrandir soigneusement le diamètre intérieur du tuyau jusqu'à la taille requise.

Pour raccorder le serpentin en polyéthylène du plancher chauffant à l'aide de raccords à presser, il faut se procurer les outils. Pour un montage ponctuel, il est préférable de les louer ; si un grand volume est prévu, il est conseillé de les acheter :

Le kit pour l'installation d'un tuyau en polyéthylène sans soudure doit contenir un aléseur avec des embouts de différentes tailles et des pinces à presser avec des embouts pour le sertissage – “un étau”.

Avant de réaliser le système, un débutant dans le domaine de la plomberie doit s'entraîner :

Fixer le raccord à fond et enfiler le manchon par-dessus le tuyau sur celui-ci. Le raccord à presser résiste à une exposition prolongée à des températures élevées et à une pression jusqu'à 10 MPa.

En ce qui concerne la méthode de fixation des tuyaux en polyéthylène à l'isolant, cela est pertinent si du polystyrène expansé ordinaire est utilisé.

Il existe plusieurs options de fixation :

• colliers de serrage en polyéthylène ;
• fil d'acier ;
• fixations se clipsant avec une agrafeuse ;
• rails de fixation.

Le moyen le plus simple et le plus économique est d'utiliser des colliers. La consommation est de 2 pièces pour 1 à 1,5 m.

Sur les sections droites, les colliers de fixation sont installés tous les 30 à 50 cm, et sur les courbes, tous les 10 à 20 cm.

Il existe 10 règles d'installation du polyéthylène réticulé pour le plancher chauffant :

1. Lors de la pose des courbes, les pliures brusques du matériau ne sont pas autorisées.
2. Les travaux d'installation sont effectués à une température d'au moins +18 °C.
3. Après avoir apporté le tube du froid, vous devez attendre qu'il atteigne la température ambiante.
4. Le rayon de courbure maximal pour les tubes de 16 mm de diamètre doit être de 10 à 12 cm.
5. Pendant la pose, il est déconseillé de modifier le schéma de disposition choisi du fluide caloporteur.
6. La coupe de la longueur excédentaire doit être effectuée juste avant son raccordement au collecteur de distribution.
7. Vous ne devez pas marcher sur les tubes, ni y poser des objets lourds ou des outils.
8. Pour vous déplacer sur les tubes posés (si nécessaire), il est recommandé d'utiliser de grandes feuilles de contreplaqué afin de réduire la charge sur le fluide caloporteur.
9. Pour améliorer la conservation de la chaleur, vous pouvez renforcer par une isolation thermique les tubes sortant du sol au point de raccordement au collecteur.
10. Les tubes doivent reposer à plat, sans torsion ni tension excessive.

Après la pose du circuit, le tube revient au collecteur et est raccordé à l'aide d'un raccord de taille appropriée. Ensuite, un test du système est effectué dans le but de détecter les défauts avant que le système ne soit dissimulé sous la chape.

Pour effectuer les tests, vous aurez besoin d'un compresseur domestique capable de fournir une pression de 4 à 6 bars. Le fluide caloporteur est introduit dans les tubes à l'aide du compresseur et laissé pendant 6 à 12 heures. En cas de défaillance des colliers de fixation, vous devez les repositionner 5 cm en dessous de leur emplacement précédent.

Il est recommandé d'installer le collecteur contre le mur, près du sol, pour réduire les pertes de chaleur lors du transport.

Règles de réalisation de la chape

Si les tests hydrauliques ont réussi, qu'aucune dépressurisation des tubes n'a eu lieu et que le système est complètement rempli de fluide caloporteur, alors l'étape de montage des tubes est terminée. Vous pouvez maintenant procéder à la réalisation de la chape et à la finition.

Pour la réalisation de la chape, il est nécessaire d'utiliser un mortier acheté ou préparé soi-même à base de ciment de grade M300. La hauteur minimale de la chape, assurant la protection des tuyaux en polyéthylène, est de 3 cm au-dessus du tuyau posé. Cette épaisseur sera optimale pour une répartition uniforme de la chaleur.

Dans la plupart des cas, la chape est réalisée en continu sans joints de dilatation. Les joints de dilatation sont nécessaires lorsque :

• la pièce a une surface de plus de 33 m² ;
• la longueur de la pièce est supérieure à 10 m ;
• la pièce a une configuration complexe.

Pour créer les joints, on utilise un ruban amortisseur. Les joints de dilatation sont traités avec un mastic.

Faut-il renforcer avant de couler la chape ? Il n'y a pas de réponse unique à cette question. L'expérience montre que le système fonctionne parfaitement sans renfort, mais en même temps, la couche de renfort apporte une résistance supplémentaire à la chape. Pour le renforcement, vous pouvez utiliser un treillis métallique ou en plastique de 100x100 mm.

De plus, le renfort ne sera utile que si le treillis d'armature ne se contente pas de reposer sur le système de tubes, mais est immergé dans le mortier, se trouvant à l'intérieur de la chape lors du durcissement.

Le bon agencement du renforcement complique la pose de la chape, donc, si vous n'avez pas d'expérience ou la certitude de pouvoir le faire correctement, cette étape peut être sautée. Après le coulage de la chape, le système ne peut être mis en service qu'après 25 à 30 jours.

En guise de finition – la couche supérieure du « gâteau » – tout revêtement de sol peut être utilisé.

Mise en service du système

Après le durcissement final de la chape coulée, vous pouvez introduire dans le système le caloporteur, dont la température ne doit pas dépasser +26°C.

L'algorithme de mise en service d'un système de plancher chauffant réalisé en polyéthylène réticulé est le suivant :

• Connectez le collecteur au tuyau d'alimentation et au tuyau de retour ;
• Ouvrez tous les circuits simultanément à l'aide des vannes sur les collecteurs ;
• Réglez les valves des purgeurs d'air en position “ouverte”;
• Démarrez la pompe de circulation ;
• Réglez la température à +25-26 °C ;
• Augmentez la pression dans le système jusqu'à 1 bar de service ;
• Fermez avec les vannes tous les circuits sauf le plus long ;
• Notez toutes les positions des débitmètres et des équilibreurs ;
• Ouvrez le circuit suivant par ordre de longueur et, à l'aide de la vanne, égalisez la pression avec celle du premier circuit.

De cette manière, vous connectez et équilibrez tous les circuits du plancher chauffant. Vous ne pouvez évaluer le bon fonctionnement du chauffage qu'après 2 à 3 mois d'utilisation.

L'article vous familiarisera avec les particularités et les règles de l'installation du chauffage au sol sur base en bois, décrivant en détail les règles de conception et de construction du système.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les règles de calcul d'un système de chauffage au sol sont présentées dans la vidéo :

Après la pose des tubes, il est important de les tester avant d'effectuer les travaux d'installation ultérieurs. À ce sujet dans la vidéo :

Les bricoleurs commettent souvent des erreurs lors de l'assemblage d'un plancher chauffant. Les principaux problèmes liés à l'installation des tubes en polyéthylène sont présentés dans la vidéo :

Un plancher chauffant correctement choisi et installé rendra votre logement chaleureux et confortable sans frais excessifs. La technologie de pose du circuit de chauffage au sol en tubes PE est simple et peut être utilisée non seulement par les constructeurs professionnels, mais aussi par les particuliers ordinaires. En respectant toutes les règles et recommandations, le système fonctionnera correctement pendant longtemps.

Avez-vous déjà posé des tubes en polyéthylène pour l'installation d'un plancher chauffant ? Connaissez-vous peut-être des nuances techniques non mentionnées dans l'article ? N'hésitez pas à écrire des commentaires, poser des questions, partager des photos sur le sujet dans le bloc ci-dessous.