Brevet FR2745068A1 — publié le 19970822

La présente invention concerne une installation de plancher chauffant et un procédé d'assemblage d'une telle installation. Plus précisément, I'invention se rapporte à l'installation d'un plancher chauffant par circulation de fluide dans une pièce d'habitation. L'installation d'un plancher chauffant par circulation de fluide dans une pièce d'une habitation s'effectue classiquement en plusieurs étapes. La première d'entre elles consiste à noyer les réseaux électriques et de plomberie dans une chape de ragréage, appelée aussi béton de propreté. On pose ensuite des panneaux isolants thermiquement constitués d'un matériau incompressible sur le béton de propreté, les jointures entre lesdits panneaux étant recouvertes de rubans adhésifs prévus pour éviter les coulures ultérieures. Des clips de fixation de l'élément chauffant sont usuellement vissés à intervalles réguliers dans les panneaux isolants, et ledit élément chauffant, constitué d'un serpentin, est positionné entre les pinces respectives desdits clips. Les deux extrémités du serpentin comportent des liaisons froides que l'on relie telles quelles aux collecteurs de fluide disposés hors de la pièce à chauffer.On applique ensuite au bas des murs et/ou cloisons de la pièce à chauffer une bande isolante, prévue pour désolidariser desdits murs et/ou cloisons la chape de béton ou de mortier que l'on coule par la suite sur le serpentin. Après le coulage précité, il reste à poser sur ladite chape le revêtement choisi pour le sol de la pièce. Un inconvénient majeur d'une telle installation de plancher chauffant réside dans le fait que les liaisons froides du serpentin, constituées de tubes du type de ceux constituant le serpentin, occasionnent une perte de chaleur entre les collecteurs et l'entrée de la pièce à chauffer. Un autre inconvénient de cette installation réside dans le fait que les clips de fixation du serpentin constituent un gêne pour l'opérateur chargé d'installer le serpentin. En effet, ces clips peuvent être déplacés difficilement dans le cas où l'opérateur désire procéder à un réajustement de la position des spires ou boucles du serpentin entre elles. De plus, étant en saillie au-dessus des panneaux isolants, ils rendent assez inconfortable la pose du serpentin sur lesdits clips. Un but de la présente invention est de proposer une installation de plancher chauffant comprenant un serpentin prévu pour chauffer une pièce d'habitation et alimenté en fluide caloporteur par des collecteurs dudit fluide, qui soit telle que le fluide caloporteur arrive dans la pièce à chauffer sans perte thermique. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé d'assemblage d'une telle installation consistant essentiellement en une étape d'immobilisation du serpentin au-dessus d'une couche de panneaux isolants, qui n'implique pas de contraintes mécaniques lors de la pose du serpentin sur lesdits panneaux isolants. A cet effet, une installation de plancher chauffant selon l'invention est caractérisée en ce que chaque extrémité du serpentin reliée, d'une part, au collecteur correspondant de fluide et, d'autre part, à l'entrée de la pièce à chauffer est au moins partiellement recouverte d'une gaine. Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau utilisé pour chaque gaine est un polyéthylène réticulé. Sdon une autre caractéristique de l'invention, le degré de polymérisation moyen du polyéthyléne réticulé utilisé pour chaque gaine est voisin de 200 000. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé d'assemblage d'une telle installation est caractérisé en ce que ladite étape d'immobilisation consiste à agrafer une ou plusieurs bandes en matière plastique solidaires du serpentin sur des rubans adhésifs posés entre les jointures des panneaux isolants, lesdits rubans servant de repère pour la fixation des spires ou boudes du serpentin. Les caractéristiques de l'invention mentionnées cidessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec le dessin joint, dans lequd: la Fig. unique est une vue en perspective schématique de l'intérieur d'un local d'habitation pourvu d'une installation de plancher chauffant selon l'invention. Lrmstallation globale de chauffage 100 représentée à la Fig. unique est constitué d'un circuit d'eau chaude prévu pour chauffer le rez-de-chaussée 200 et l'étage 300 d'un local d'habitation 400, par exemple. De l'ensemble constitué par deux collecteurs 110 et une chaudière 120 part une conduite de départ d'eau 130, destinée à alimenter à l'étage 300 de l'habitation 400 une boucle de faible inertie thermique (non représentée) comportant des radiateurs commandés par thermostat, par exemple. La conduite d'arrivée d'eau 140 provenant de l'étage 300 alimente au rezde-chaussée 200 de l'habitation 400 une boucle de grande inertie thermique constituée d'un plancher chauffant à basse température 150, ladite boucle étant raccordée en parallèle aux deux collecteurs 110. La température de l'eau dans les deux boucles est réglée automatiquement en fonction de la température extérieure par l'intermédiaire d'un régulateur 160 et de diverses sondes de température 161, 162 et 163. Le plancher chauffant 150 est constitué d'un serpentin 151 dont la majeure partie est insérée dans le sol 200 de la pièce à chauffer, la partie restante (représentée en pointillés), appelée aussi liaisons froides, étant disposée hors de ladite pièce, par exemple dans un couloir contigu à cette pièce. Comme on peut le voir sur la Fig. unique, la partie du serpentin 151 disposée dans la pièce est constituée d'une série de tronçons rectilignes reliés entre eux par des coudes de 90 , d'une part, dans un sens de rotation déterminé pour décrire à intervalles constants des boucles ouvertes de dimension décroissante et, d'autre part, dans un sens de rotation opposé au précédent pour décrire à intervalles constants des boucles ouvertes de dimension croissante.Le premier tronçon rectiligne 151 a qui est à l'origine des boucles de dimension décroissante véhicule l'eau chaude à l'entrée de la pièce pour chauffer celle-ci, alors que le dernier tronçon 151 b qui provient des boucles de dimension croissante véhicule l'eau légèrement refroidie en sortie du serpentin 151 du fait des pertes thermiques dans le sol 200. A titre indicatif, la température de l'eau arrivant dans la pièce à chauffer avoisine en moyenne 40 C. Quant à l'eau quittant cette même pièce, elle est refroidie de 5 à 6" C environ. Il est à noter que l'eau du serpentin 151 se trouvant à la température la plus élevée circule dans la boucle ouverte de plus grandes dimensions, c'est-à-dire dans la boucle qui est située au plus près des murs 410 et/ou cloisons 420 de la pièce chauffée. Par conséquent, la forme précitée du serpentin 151 permet d'améliorer sensiblement le transfert thermique dans ladite pièce, dans le cas où cette dernière comporte au moins un mur 410 donnant sur l'extérieur de l'habitation 400. Le serpentin 151 est préférentiellement réalisé en polyéthylène réticulé "haute densité", avec une longueur de chaîne correspondant à environ 700 000 motifs de répétition. A titre indicatif, le diamètre du serpentin 151 est de préférence égal à 16 mm. De plus, la puissance de chauffe du serpentin 151 peut varier de 500 à 1500 W, par exemple. Le serpentin 151 est posé sur une couche de panneaux isolants 152 de forme parallélépipédique qui sont recouverts de rubans adhésifs 153 à leurs jointures. Les panneaux isolants 152 permettent d'éviter le transfert de chaleur vers le plancher porteur 210. Ils sont classiquement constitués d'un matériau incompressible, tel que du polystyrène extrudé. A titre indicatif, leur épaisseur est de 4 à 5 cm sur toute la surface du plancher porteur 210. Les rubans adhésifs 153, respectivement constitués d'un film pré-tracé de 200 microns d'épaisseur environ, sont disposés sur les panneaux isolants 152 suivant un réseau servant de support au serpentin 151.On solidarise le serpentin 151 avec les panneaux isolants 152 par agrafage à intervalles réguliers d'une bande plastique (non représentée), prévue pour relier les boucles du serpentin 151 entre dles, sur lesdits rubans adhésifs 153. On coule ensuite de manière connue le serpentin 151 dans une chape de béton dont l'épaisseur avoisine 5 cm, que l'on désolidarise des murs 410 et/ou cloisons 420 de la pièce grâce à une bande isolante appliquée au bas desdits murs 410 et/ou cloisons 420 (la chape de béton et la bande isolante ne sont pas représentées à des fins de clarté). Les rubans adhésifs 153 permettent d'assurer l'étanchéité des panneaux isolants 152 vis-à-vis de la chape flottante obtenue, évitant ainsi les coulures entre lesdits panneaux 152. La partie du serpentin 151 disposée hors de la pièce à chauffer est constituée de deux tubes lSîc et 151d pour l'entrée et la sortie de l'eau de ladite pièce, lesdits tubes 151c et 151d étant situés entre ies collecteurs 110 et ladite piece. Le tube 151c destiné à véhiculer l'eau dans la pièce à chauffer est pourvu d'une gaine isolante 1 54c sur la majeure partie de sa longueur, de manière que la température de l'eau soit maintenue constante avant son entrée dans ladite pièce.Ouant au tube 151 d correspondant au retour d'eau de ladite pièce' il est seulement pourvu d'une gaine de protection en sortie de sol, ce qui lui permet de chauffer sans risque de surchauffe la pièce contigue à la précédente, dans laquelle se trouvent les collecteurs 110. Le matériau utilisé pour la gaine isolante 154c est avantageusement du polyéthylène réticulé avec une longueur de chaîne correspondant à 200 000 motifs de répétition. A titre indicatif, l'épaisseur de la gaine 1 54c est voisine de 7 mm. Comme on peut le voir sur la Fig. unique, une sonde de température du fluide caloporteur 161 est connectée au régulateur 160. On dispose également d'une sonde 162 affichant la température à l'extérieur de l'habitation 400, qui est connectée au régulateur 160 de manière à contrôler la température de chauffe pour le serpentin 151. Le gainage du tube d'entrée 151 c du serpentin 151 permet de réduire d'une manière importante les pertes de chaleur hors de la pièce à chauffer. Par conséquent. I'eau arrive dans ladite pièce sensiblement à la température déterminée par la régulation. De plus, le polyéthylène réticulé utilisé pour le serpentin 151 et la gaine 1 54c est pratiquement inaltérable pour ce type de chauffage à basse température. Par ailleurs, le mode de fixation du serpentin 151 sur les panneaux isolants 152 autorise des ajustements entre chaque partie de boude. En effet, cette fixation s'effectuant par simple agrafage sur les rubans adhésifs 153, il n'existe aucune contrainte mécanique pour l'opérateur, puisque les agrafes (non représentées) peuvent êtres enlevées aisément par celui. L'expérience montre que la fixation du serpentin 151 au moyen d'agrafes est tout aussi rapide qu'au moyen de plots de fixation traditionnds, par exemple. REVENDICATIONS 1) Installation de plancher chauffant (150) comprenant un serpentin (151) prévu pour chauffer une pièce d'habitation et alimenté en fluide caloporteur par des collecteurs (110) dudit fluide, caractérisée en ce que chaque extrémité (151c ou 151d) du serpentin (151) reliée, d'une part, au collecteur (110) correspondant de fluide et, d'autre part, à l'entrée de la pièce à chauffer est au moins partiellement recouverte d'une gaine (154c ou 154d). 2) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau utilisé pour chaque gaine (154c ou 154d) est un polyéthylène réticulé. 3) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le degré de polymérisation moyen du polyéthylène réticulé utilisé pour chaque gaine (154c ou 154d) est voisin de 200 000. 4) Procédé d'assemblage d'une installation de plancher chauffant (150) définie selon l'une des revendications précédentes, consistant essentiellement en une étape d'immobilisation du serpentin (151) au-dessus d'une couche de panneaux isolants (152), caractérisé en ce que ladite étape d'immobilisation consiste à agrafer une ou plusieurs bandes en matière plastique solidaires du serpentin (151) sur des rubans adhésifs (153) posés entre les jointures des panneaux isolants (152), lesdits rubans (153) servant de repére pour la fixation des spires ou boucles du serpentin (151).