Brevet FR3010495A1 — publié le 20150313

SYSTÈME DE CHAUFFAGE PAR PLANCHER RADIANT ET PLAQUE DE SUBSTRAT PRÉFABRIQUÉE POUR CE SYSTÈME DE CHAUFFAGE PAR PLANCHER RADIANT DESCRIPTION Domaine technique Cette invention concerne un système de chauffage par plancher radiant comportant une couche protectrice pour protéger une couche caloporteuse faite en une lame métallique ayant des propriétés de diffusion et de conduction thermique, face à certains composants chimiques utilisés habituellement dans un substrat rigide caloporteur fait en un mortier versé sur celui-ci. Cette invention concerne également une plaque de substrat préfabriquée comportant une couche protectrice applicable à ce système de chauffage par plancher radiant. Technique antérieure de l'invention Des systèmes de chauffage par plancher radiant sont connus, comportant des plaques de substrat placées les unes à côtés des autres sur une surface de support, des tuyaux de chauffage aménagés sur les plaques de substrat selon un patron, ces tuyaux de chauffage faisant partie d'un circuit de chauffage le long duquel est acheminé un fluide caloporteur, des éléments de fixation qui fixent les tuyaux de chauffage aux plaques de substrat et un substrat rigide caloporteur fait en un mortier placé sur les plaques de substrat et incrustant les tuyaux de chauffage et les éléments de fixation, où chacune des plaques de substrat comprend une couche d'isolement thermique faite en un polymère étendu, tel que le polystyrène étendu et une couche caloporteuse faite en une lame métallique, par exemple une lame d'aluminium, collée sur la surface supérieure plate de cette couche d'isolement thermique. Une plaque de substrat de ce genre est commercialisée par le demandeur, sous la marque commerciale "DIFUTEC". Un inconvénient avec ce genre de systèmes de chauffage par plancher radiant est que la lame métallique constituant la couche caloporteuse qui est en contact avec le mortier qui constitue le substrat rigide caloporteur n'a pas de protection face à certains composants chimiques utilisés habituellement dans les formulations de mortier. Un autre inconvénient est que les éléments de fixation qui fixent les tuyaux de chauffage ont habituellement des pattes en forme de harpon qui sont introduites dans la plaque de substrat en y faisant des trous et le mortier constituant le substrat rigide caloporteur, qui est versé sur celle- ci en état humide, pénètre dans la plaque de substrat à travers ces trous en provoquant des ponts thermiques indésirables à travers la couche d'isolement thermique. Un autre inconvénient de plus est que le mortier constituant le substrat rigide caloporteur peut être filtré dans un creux entre ces plaques de substrat adjacentes lorsque le mortier est versé sur celles-ci en état humide. Résumé de l'invention Selon un premier aspect, cette invention contribue à mitiger les inconvénients précédents et autres en offrant un système de chauffage par plancher radiant comportant une pluralité de plaques de substrat placées les unes à côté des autres sur une surface de support, des tuyaux de chauffage aménagés sur ces plaques de substrat selon tout patron désiré, ces tuyaux de chauffage faisant partie d'un circuit de chauffage le long duquel est acheminé un fluide caloporteur, des éléments de fixation qui fixent les tuyaux de chauffage aux plaques de substrat et un substrat rigide caloporteur fait en un mortier placé sur les plaques de substrat incrustant les tuyaux de chauffage et ces éléments de fixation, où chacune des plaques de substrat comprend une couche d'isolement thermique faite en un polymère étendu, une couche caloporteuse faite en une lame métallique collée sur une surface supérieure plate de cette couche d'isolement thermique et une couche protectrice faite en un matériau polymère placée sur une surface supérieure de cette couche caloporteuse. Les plaques de substrat sont préfabriquées et ce matériau polymère constituant la couche protectrice est placé sur cette surface supérieure de la couche colporteuse en lame métallique en pulvérisant le matériau polymère en état liquide et en le séchant ensuite dans une opération de préfabrication ou en collant une feuille en matériau polymère sur celle-ci dans une opération de préfabrication. Le matériau polymère est par exemple du polyéthylène et la couche protectrice finit par avoir une épaisseur de 0,025 à 0,050 mm. Dans une réalisation, la couche d'isolement thermique est faite en polystyrène étendu et, de préférence, il a une épaisseur de 10 à 70 mm. Dans une réalisation, la couche caloporteuse est faite en lame d'aluminium et, de préférence, elle a une épaisseur de 0,15 à 0,35 mm. Lorsque le système de chauffage par plancher radiant est installé, le mortier constituant le substrat rigide caloporteur est versé sur les plaques de substrat, les tuyaux de chauffage et les éléments de fixation en état humide et ensuite, on le laisse durcir. Le mortier peut être un mortier conventionnel basé sur un mélange à base de ciment ou un mortier autonivelant basé sur un mélange à base de ciment ou un mélange d'anhydrite. Ainsi, lorsqu'on assemble le système de chauffage par plancher radiant sur le site, la couche protectrice est située sous les tuyaux de chauffage et entre la couche caloporteuse des plaques de substrat et le substrat rigide caloporteur, de sorte que la couche protectrice protège la lame métallique constituant la couche caloporteuse face à certains composants chimiques présents dans le mortier constituant le substrat rigide caloporteur. De préférence, la couche caloporteuse et la couche protectrice de chaque plaque de substrat a une portion de chevauchement s'étendant vers l'extérieur au-delà d'un bord latéral de la couche d'isolement thermique. Lorsque le système de chauffage par plancher radiant est installé, cette portion de chevauchement de chaque plaque de substrat est aménagée en la superposant à une portion de la couche caloporteuse et de la couche protectrice d'une plaque de substrat avoisinante, en évitant ainsi que le mélange à base de ciment du substrat rigide caloporteur, qui est versé en état humide, est infiltré dans un creux entre deux plaques de substrat adjacentes. Dans une réalisation, les portions de chevauchement comprennent un revêtement autocollant sur leur côté inférieur. Optionnellement, la plaque de substrat porte des indications de guidage qui sont visibles sur une surface supérieure de celle-ci, ces indications de guidage servant comme guide visuel pour l'installation des tuyaux de chauffage sur les plaques de substrat. Chacun des éléments de fixation indiqués plus haut, ont une portion de rétention pour le serrage du tuyau de chauffage et au moins une, de préférence deux, pattes en forme de harpon qui lorsqu'elles sont utilisées sont clouées sur la plaque de substrat. Chaque patte en forme de harpon a un rebord aménagé autour d'elle, ce rebord étant configuré et aménagé pour entrer en contact avec une surface supérieure de la plaque de substrat en couvrant un trou qui y a été fait par la patte respective en forme de harpon lorsque l'élément de fixation est assemblé en position opérationnelle. Ainsi, les rebords des éléments de fixation évitent que le mortier constituant le substrat rigide caloporteur, qui est versé au-dessus en état humide, pénètre dans la plaque de substrat à travers les trous qui y sont formés par les pattes en forme de harpon des éléments de fixation et évitent la formation de ponts thermiques à travers la plaque de substrat causés par le mortier. Selon un deuxième aspect, cette invention offre une plaque de substrat préfabriquée pour un système de chauffage par plancher radiant, cette plaque de substrat préfabriquée comportant une couche d'isolement thermique faite en polymère étendu et une couche caloporteuse faite en une lame métallique collée sur une surface supérieure plate de cette couche d'isolement thermique. Une pluralité de ces plaques de substrat préfabriquées sont destinées à être placées les unes à côté des autres sur une surface de support, avec des tuyaux de chauffage faisant partie d'un circuit de chauffage le long duquel est acheminé un fluide caloporteur, aménagées sur les plaques de substrat préfabriquées et fixées sur celles-ci par des éléments de fixation et avec un substrat rigide caloporteur fait en un mortier placé sur les plaques de substrat préfabriquées en incrustant les tuyaux de chauffage et ces éléments de fixation. La plaque de substrat préfabriquée de cette invention comporte également une couche protectrice faite en un matériau polymère, placée sur une surface supérieure de cette couche caloporteuse. La couche protectrice est placée sur cette surface supérieure de la couche caloporteuse en pulvérisant ce matériau polymère en état liquide et ensuite en le séchant dans une opération de préfabrication ou en collant une feuille de ce matériau polymère sur celle-ci dans une opération de préfabrication. Dans une réalisation, le matériau polymère constituant la couche protectrice est du olyéthylène. La couche protectrice a une épaisseur de 0,025 à 0,050 mm. Dans une réalisation, la couche d'isolement thermique est faite en polystyrène étendu. La couche d'isolement thermique a une épaisseur de 10 à 70 mm. Dans une réalisation, la couche caloporteuse est faite en lame d'aluminium. La couche caloporteuse a une épaisseur de 0,15 a 0,35 mm. De préférence, la couche caloporteuse et la couche protectrice ont une portion de chevauchement s'étendant vers l'extérieur au-delà d'au moins un bord latéral et, de préférence, au-delà des bords latéraux adjacents de la couche d'isolement thermique et cette portion de chevauchement comporte un revêtement autocollant sur son côté inférieur. La plaque de substrat a une forme de préférence rectangulaire et optionnellement elle porte des indications de guidage imprimées sur la couche caloporteuse ou sur la couche protectrice de sorte que ces indications de guidage sont visibles sur une surface supérieure de la plaque de substrat. La couche d'isolement thermique faite en polymère étendu isole thermiquement les tuyaux de chauffage de la surface de support grâce aux propriétés d'isolement thermique élevé du polymère étendu, notamment du polystyrène étendu. La couche caloporteuse faite en lame métallique diffuse la chaleur des tuyaux de chauffage à travers tout le substrat rigide caloporteur grâce aux propriétés de haute conduction thermique de la lame métallique, notamment la lame d'aluminium et permet que le fluide caloporteur travaille à des températures plus faibles. La couche protectrice protège la lame métallique constituant la couche caloporteuse face à certains composants chimiques habituellement présents dans le mortier constituant le substrat rigide caloporteur, grâce aux capacités de protection chimique élevées du polymère, notamment le polyéthylène. La plaque de substrat de cette invention a une surface supérieure plate et lisse permettant d'y placer et d'y fixer des tuyaux de chauffage de tout diamètre désiré, selon tout patron désiré et permet que le mortier constituant le substrat rigide caloporteur incruste complètement les tuyaux de chauffage et les éléments de fixation. Brève description des dessins Les caractéristiques et avantages précédents seront mieux apparents dans la description détaillée suivante d'un exemple de réalisation en regard des dessins annexés, dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en perspective ayant des parties en coupe d'un système de chauffage par plancher radiant conformément à une réalisation de cette invention, avec un détail agrandi; la Fig. 2 est une vue en perspective d'une plaque de substrat faisant partie du système de chauffage par plancher radiant de la Fig. 1; et la Fig. 3 est une vue en coupe transversale d'un élément de fixation du système de chauffage ar plancher radiant de la Fig. 1 en position opérationnelle. Description détaillée d'un exemple de réalisation En regard en premier lieu de la Fig. 1, un système de chauffage par plancher radiant est montré conformément à une réalisation de cette invention, comportant une pluralité de plaques de substrat 1 placées les unes à côtés des autres sur une surface de support 13, des tuyaux de chauffage 5 aménagés sur les plaques de substrat 1 conformément à un patron désiré, des éléments de fixation 7 fixant les tuyaux de chauffage 5 sur les plaques de substrat 1 et un substrat rigide caloporteur 6 placé sur les plaques de substrat 1 en incrustant les tuyaux de chauffage 5 et ces éléments de fixation 7. Les tuyaux de chauffage 5 faisant partie d'un circuit de chauffage le long duquel est acheminé un fluide caloporteur. Les plaques de substrat 1 sont préfabriquées et le substrat rigide caloporteur 6 est fait en un mortier , tel qu'un mortier conventionnel basé sur un mélange à base de ciment ou un mortier autonivelant basé sur un mélange à base de ciment ou un mélange d'anhydrite qui est versé sur les plaques de substrat 1, les tuyaux de chauffage 5 et les éléments de fixation 7 en état humide et ensuite on le laisse durcir. La Figure 2 montre une des plaques de substrat 1 préfabriquées, laquelle comporte une couche d'isolement thermique 2 inférieure faite en un polymère étendu, tel que le polystyrène étendu, ayant une épaisseur de 10 à 70 mm, une couche caloporteuse 3 intermédiaire faite en une lame métallique, telle qu'une lame d'aluminium, ayant une épaisseur de 0,15 à 0,35 mm, collée sur une surface supérieure plate de cette couche d'isolement thermique 2 et une couche protectrice 4 supérieure faite par exemple en polyéthylène , étendue sur une surface supérieure de cette couche caloporteuse 3 par pulvérisation en état liquide et séchage ensuite dans une opération de préfabrication . Alternativement, la couche protectrice 4 supérieure peut être étendue sur la surface supérieure de cette couche caloporteuse 3 en collant une feuille faite en un matériau polymère, par exemple du polyéthylène. La couche protectrice 4 a une épaisseur de 0,025 à 0,50 mm. Ainsi la couche protectrice 4 de polythène évite que la lame métallique constituant la couche caloporteuse 3 de la plaque de substrat 1 soit corrodée par le mortier constituant le substrat rigide caloporteur 6. Comme montrent les Fig. 1 et 2, la couche caloporteuse 3 et la couche protectrice 4 de la plaque de substrat 1 préfabriquée forment ensemble une portion de chevauchement 11 s'étendant vers l'extérieur au-delà d'un bord latéral de la couche d'isolement thermique 2. Lorsqu'elle est utilisée, cette portion de chevauchement 11 est placée en la superposant à une partie de la plaque de substrat 1 avoisinante (voir la Fig. 1 et le détail agrandi) en couvrant ainsi un creux entre les plaques de substrat 1 adjacentes. Optionnellement, les portions de chevauchement 11 comportent un revêtement autocollant sur leur côté inférieur. Ainsi, les portions de chevauchement 11 évitent que le mortier constituant le substrat rigide caloporteur 6 pénètre dans le creux entre les plaques de substrat 1 adjacentes lorsque le mélange à base de ciment est versé au -dessus en un état humide en évitant ainsi les ponts 25 thermiques. La plaque de substrat 1 en regard de la Fig. 2 comprend en plus des indications de guidage 12 qui sont visibles sur une surface supérieure de celle-ci. Ces indications de guidage 12 servent comme guide visuel pour installer les tuyaux de chauffage 5 et peuvent être imprimées, par exemple au moyen de sérigraphie ou bien sur la couche caloporteuse 3 ou bien sur la couche 30 protectrice 4 dans une opération de préfabrication. La Fig. 3 montre un des éléments de fixation 7 en une position opérationnelle. L'élément de fixation 7 a une portion de rétention 8 qui, lorsqu'elle est utilisée fait le serrage du tuyau de chauffage 5 et deux pattes en forme de harpon 9 qui, lorsqu'elles sont utilisées sont clouées sur la plaque de substrat 1. Autour chacune de ces pattes en forme de harpon 9 est aménagé un 35 rebord 10 en une position telle que, lorsque l'élément de fixation 7 est en position opérationnelle, ces rebords 10 entrent en contact avec une surface supérieure de la plaque de substrat 1 en offrant une butée et en même temps en couvrant les trous H qui sont percés dans la plaque de substrat 1 par les pattes correspondantes en forme de harpon 9 lorsqu'elles sont clouées. Ainsi, les rebords 10 évitent que le mortier constituant le substrat rigide caloporteur 6 pénètre dans ces trous H lorsque le mortier est versé en état humide sur les plaques de substrat 1, les tuyaux de chauffage 5 et les éléments de fixation 7, en évitant ainsi les ponts thermiques. La portée de cette invention est définie dans les revendications annexées.5 REVENDICATIONS1- Système de chauffage par plancher radiant comportant des plaques de substrat (1) placées les unes à côtés des autres sur une surface de support, chacune de ces plaques de substrat (1) comportant une couche d'isolement thermique (2) faite en un polymère étendu et une couche caloporteuse (3) faite en une lame métallique collée sur une surface supérieure plate de cette couche d'isolement thermique (2), des tuyaux de chauffage (5) aménagés sur les plaques de substrat (1), ces tuyaux de chauffage (5) faisant partie d'un circuit de chauffage le long duquel est acheminé un fluide caloporteur, des éléments de fixation (7) qui fixent les tuyaux de chauffage (5) aux plaques de substrat (1) et un substrat rigide caloporteur (6) fait en un mortier placé sur les plaques de substrat (1) incrustant les tuyaux de chauffage (5) et ces éléments de fixation (7), caractérisé en ce que chaque plaque de substrat (1) comprend en plus une couche protectrice (4) faite en un matériau polymère, étendue sur la surface supérieure plate de cette couche caloporteuse (3). 2- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, dans lequel cette couche protectrice (4 ) est une couche de ce matériau polymère, étendue sur cette surface supérieure de la couche caloporteuse (3) par pulvérisation en état liquide et ensuite séchée dans une opération de préfabrication. 3- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, dans lequel cette couche protectrice (4) est une feuille de ce matériau polymère, collée sur cette surface supérieure de la couche caloporteuse (3) dans une opération de préfabrication. 4- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel ce matériau polymère constituant la couche protectrice (4) est le polyéthylène. 5- Système de chauffage par plancher radiant conformément à une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche protectrice (4) a une épaisseur de 0,025 à 0,050 mm. 6- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, dans lequel la couche d'isolement thermique (2) est faite en polystyrène étendu. 7- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1 ou 6, dans lequel la couche d'isolement thermique (2) a une épaisseur de 10 à 70 mm. 8- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, dans lequel la couche caloporteuse (3) est faite en lame d'aluminium. 9- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1 ou 8, dans lequel la couche caloporteuse (3) a une épaisseur de 0,15 à 0,35 mm. 10- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, dans lequel le mortier constituant le substrat rigide caloporteur (6) est basé sur un mélange de ciment. 11- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, dans lequel le mortier constituant le substrat rigide caloporteur (6) est un mortier autonivelant basé sur un mélange à base de ciment ou un mélange d'anhydrite. 12- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, 10 ou 11, dans lequel le mortier constituant le substrat rigide caloporteur (6) est versé sur les plaques de substrat (1), les tuyaux de chauffage (5) et les éléments de fixation (7) en état humide et ensuite on le laisse durcir. 13- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 1, dans lequel la couche caloporteuse (3) et la couche protectrice (4) de chaque plaque de substrat (1) a une portion de chevauchement (11) s'étendant vers l'extérieur au-delà d'un bord latéral de la couche d'isolement thermique (2), cette portion de chevauchement (11), quand elle est utilisée, étant superposée à une portion d'une plaque de substrat (1) avoisinante. 14- Système de chauffage par plancher radiant conformément à la revendication 13, caractérisé en ce que la portion de chevauchement (11) a un revêtement autocollant sur son côté inférieur. 15- Système de chauffage par plancher radiant conformément une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacun de ces éléments de fixation (7) a une portion de rétention (8) pour le serrage du tuyau (5) de chauffage, au moins une patte en forme de harpon (9) qui doit être clouée sur la plaque de substrat (1) et un rebord (10) aménagé autour de cette patte en forme de harpon (9) pour entrer en contact avec une surface supérieure de la plaque de substrat (1) en couvrant un trou qui y est percé par la patte en forme de harpon (9) lorsque l'élément de fixation (7) est en position opérationnelle. 16- Plaque de substrat préfabriquée pour un système de chauffage par plancher radiant, cette plaque de substrat préfabriquée comportant une couche d'isolement thermique (2) faite en un polymère étendu et une couche caloporteuse (3) faite en une lame métallique collée sur une surface supérieure plate de cette couche d'isolement thermique (2), une pluralité de ces plaques de substrat (1) préfabriquées étant destinées à être placées les unes à côté des autres sur une surface de support, avec des tuyaux de chauffage (5) faisant partie d'un circuit de chauffage le long duquel est acheminé un fluide caloporteur, aménagées sur les plaques de substrat (1) préfabriquées et fixées sur celles-ci par des éléments de fixation (7) et avec un substrat rigide caloporteur (6) fait en un mortier placé sur les plaques de substrat (1) préfabriquées en incrustant les tuyaux de chauffage (5) et ces éléments de fixation (7), la plaque de substrat (1) préfabriquée étant caractérisée en ce qu'elle comporte également une couche protectrice (4) faite en un matériau polymère étendu sur une surface supérieure de cette couche caloporteuse (3). 17- Plaque de substrat préfabriquée conformément à la revendication 16, dans laquelle cette couche protectrice (4) est une couche de ce matériau polymère, étendue sur cette surface supérieure de la couche caloporteuse (3) par pulvérisation en étant liquide et ensuite séchée dans une opération de préfabrication. 18- Plaque de substrat préfabriquée conformément à la revendication 16, dans laquelle cette couche protectrice (4) est une feuille de ce matériau polymère collée à la couche caloporteuse (3) dans une opération de préfabrication. 19- Plaque de substrat préfabriquée conformément à la revendication 16, 17 ou 18, dans laquelle ce matériau polymère constituant la couche protectrice (4) est le polyéthylène. 20- Plaque de substrat préfabriquée conformément à une quelconque des revendications 16 à 19, dans laquelle la couche protectrice (4) a une épaisseur de 0,025 à 0,050 mm. 21- Plaque de substrat préfabriquée conformément à la revendication 16, dans laquelle la couche d'isolement thermique (2) est faite en polystyrène étendu. 22- Plaque de substrat préfabriquée conformément à la revendication 16 ou 21, dans laquelle la couche d'isolement thermique (2) a une épaisseur de 10 à 70 mm. 23- Plaque de substrat préfabriquée conformément à la revendication 16, caractérisée en ce que la couche caloporteuse (3) est faite en lame d'aluminium. 24- Plaque de substrat préfabriquée conformément à la revendication 16 ou 23, dans laquelle la couche caloporteuse (3) a une épaisseur de 0,15 à 0,35 mm.