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Il s'agit du système de chauffage le plus répandu et donc le plus connu quelle que soit la source de chaleur. Trois éléments techniques doivent être maîtrisées : la tuyauterie avec des réseaux monotube anciens , bitubes ou en pieuvre plus modernes. La pression d'eau et les purges . L'arrivée de robinets thermostatiques permet même de gérer chaque radiateur en autonomie
Pieuvre, monotube ou bitube
L’installation se compose d’une chaudière, d’un réseau de tubes et de radiateurs, ou plutôt des émetteurs dans le jargon réglementaire. Les premiers réseaux fonctionnaient par thermosiphon : l’eau chauffée par la chaudière placée en point bas montait les étages jusqu’au point haut, tout en se refroidissant et en repoussant devant elle l’eau refroidie, qui redescendait les étages pour retourner à la chaudière.
Si certains chauffe-eau solaires fonctionnent encore ainsi, le chauffage central est désormais doté d’une pompe de circulation qui assure une meilleure distribution, en toutes circonstances, même si la chaudière constitue elle-même le point haut, d’un réseau horizontal en appartement ou en maison de plain-pied, par exemple. Historiquement, pour favoriser le thermosiphon, le circuit était monotube et monté en série. La sortie d’un radiateur était raccordée à l’entrée du suivant. Désormais, le réseau est, au moins, bitube. Dans cette configuration, les radiateurs sont montés en dérivation sur une boucle de distribution. Cette configuration permet d’équilibrer les débits de chaque radiateur, même si le premier servi est souvent le plus chaud, au détriment du dernier avant le retour chaudière. Il est également possible d’arrêter un radiateur sans interrompre la circulation, ce qui permet de l’équiper d’un robinet thermostatique, par exemple.
L’hydrocâblage a fait évoluer le principe, en particulier dans le neuf. La distribution s’effectue en pieuvre, à partir de nourrices, souvent disposées à chaque étage. Chaque radiateur est alimenté directement. Cette disposition facilite aussi la distinction de différentes zones de chauffage qui bénéficient alors d’une régulation indépendante, comme des zones jour et nuit, des zones d’occupation permanente ou ponctuelle (logement séparé), etc.
Principes de répartition des radiateurs
Les besoins de chauffage de chaque pièce sont obtenus par calcul. Cela permet de déterminer la puissance, exprimée en watts, des radiateurs. En règle générale, un seul radiateur suffit.
Les exceptions concernent surtout les grandes pièces. Deux radiateurs placés en vis-à-vis sur leurs longueurs apporteront un meilleur confort, pour la même puissance.
Il est de même pour les pièces hautes, avec mezzanine. Dans ce cas, le radiateur principal est placé en bas et un second, plus petit, prend la relève en partie haute.
Traditionnellement, le radiateur est installé sous la fenêtre, la zone la plus froide de la pièce. Dans un logement isolé, conforme à la réglementation thermique, c’est devenu inutile. Le choix de l’emplacement est plus libre, en évitant toutefois le dos de la porte d’accès. Une fois que la puissance à installer et le nombre de radiateurs sont arrêtés, les aspects esthétiques et pratiques prennent la relève. Après une parenthèse aux couleurs flashy dans les années 90 – 2000, le design est redevenu passe‑partout, sur des nuances de blanc. Au demeurant, c’est ce qui s’accorde le mieux avec tous les styles d’intérieurs, qui ont eux-mêmes plus de chances d’évoluer avant que les radiateurs soient remplacés.
Il existe certains modèles spécifiques de radiateurs, comme le sècheserviettes pour la salle de bains, ou la version plinthe pour les parois vitrées de la véranda. Côté installation, le radiateur se pose sur des consoles, ellesmêmes fixées au mur, de manière à laisser un espace libre de 15 cm entre sa partie basse et le sol fini. Il convient de prendre les précautions nécessaires pour les supports fragiles comme les complexes de doublage ou les plaques de plâtre sur ossature. Dans ce cas, il faut se fixer dans l’ossature ou prévoir une armature complémentaire. Le radiateur ne peut pas être suspendu à la plaque seule.
À défaut, il est posé sur pieds, au sol.
Règles générales d'installation
Afin de limiter les risques de corrosion, il faut éviter les contacts directs aluminium / cuivre et acier / acier inoxydable, en intercalant des manchons isolants.
Les circuits de distribution doivent éviter les passages exposés au froid et être les plus simples, les plus droits et les plus courts possible, afin de limiter les pertes de charges, les bruits et les points hauts. Il est conseillé d’éviter les changements de diamètre des tubes ou de les limiter le plus possible.
En principe, en bas de mur, le tuyau en provenance de la chaudière est placé au-dessus du retour. En parcours vertical, le départ est à gauche et le retour à droite. Tous les organes de contrôle, de fonctionnement et d’isolement de tout ou partie du réseau doivent rester facilement accessibles. La pression de service doit être d’au moins 0,3 bars. A l’inverse, une pression excessive fatigue prématurément l’installation et augmente la solubilité des gaz.
Un dispositif de purge d’air est prévu au point haut de l’installation. Le raccordement électrique de l’installation doit être conforme à la norme NF C15-100 (alimentation de la chaudière et mise à la terre).
Les radiateurs doivent être équipés d’un organe de régulation, d’un autre d’arrêt et d’un troisième d’équilibrage (sauf en monotube). En pratique, les radiateurs sont isolés du reste du réseau grâce à des vannes d’arrêt qui permettent de les démonter sans vidanger toute l’installation. Ces vannes servent également pour la régulation et l’équilibrage.
La sécurité de l’installation est assurée par des limiteurs de pression (vase d’expansion, soupape, …) et de température, le plus souvent intégrés dans la chaudière. Le vase d’expansion, de préférence fermé et à membrane, est réglé à 0,3 bar au-dessus de la pression de service. Ses caractéristiques exactes (emplacement, volume, etc.) sont déterminées en fonction de l’installation.
La pompe de circulation doit être correctement réglée en fonction des pertes de charge et des caractéristiques de l’installation, afin de garantir une vitesse de circulation optimale et une bonne répartition de la chaleur sur toute la surface des radiateurs. La vitesse de circulation doit être inférieure à 2 m/s.
Le circuit est rempli avec de l’eau du réseau. Des dispositifs complémentaires peuvent être installés pour prévenir la formation de boues et la corrosion. L’arrivée d’eau est équipée d’un robinet d’arrêt et d’un dispositif pour empêcher les retours dans le réseau sanitaire. Dans le cas où l’eau de remplissage ne provient pas du réseau public de distribution d’eau potable, il faut vérifier si ses caractéristiques physico-chimiques sont convenables.
Différents types de radiateurs
Radiateur en aluminium
Radiateur plinthe
Radiateur grande hauteur
Radiateur sèche-serviettes
Monter un robinet thermostatique
1. Arrêtez le chauffage et vidangez l’installation.
Dans certaines configurations (point haut), Il est possible de ne vidanger partiellement que le radiateur concerné, en ouvrant sa vis de purge et en desserrant l’écrou inférieur
2. Commencez par débloquer l’écrou prisonnier côté radiateur.
Quelques coups de marteau sur la clé peuvent faciliter l’opération
3. Dévissez les colliers du tuyau d’alimentation de la tête,
afin de donner un peu de jeu à l’ensemble. Il sera ainsi plus facile de déboîter le robinet existant.
4. Déposez l’ancien robinet en dévissant le deuxième écrou.
Vérifiez et nettoyez les filetages. Attention, il y a souvent un peu d’eau résiduelle.
5. Il est parfois nécessaire de remplacer le raccord à écrou prisonnier
monté sur le radiateur. Le démontage et le remontage s’effectuent à l’aide d’une clé mâle spéciale.
6. Présentez le nouveau raccord
et remontez-le en sens inverse, à la main, d’abord sur le tuyau d’alimentation, puis sur le radiateur, en faisant coïncider les deux filetages.
7. Une fois les deux écrous ajustés,
serrez fermement, en vous servant d’un jeu de deux clés. Attention à ne pas abîmer le pointeau de la vanne d’obturation.
8. Montez la tête thermostatique.
Selon les modèles, elle est vissée ou clipsée. Orientez-la de manière à ce que le repère de réglage soit bien visible.
9. Ouvrez le robinet thermostatique à fond.
Remplissez le circuit en rouvrant les vannes. Purgez l’installation. Rétablissez le chauffage et réglez la tête en fonction de la température souhaitée.
Mesurer ses besoins de chauffage
Un calcul complexe
Estimer les besoins de chauffage d’un logement dans son ensemble, puis les répartir pièce par pièce pour étalonner la puissance des radiateurs est une gageure qui défie l’entendement. Plus rien n’est possible sans un logiciel de calcul, car le nombre de paramètres à prendre en compte est incommensurable.
Les premiers critères sont presque simples, puisqu’il s’agit de la température intérieure souhaitée et des conditions extérieures. Mais celles-ci varient en fonction de la région, de l’exposition, de l’altitude, etc. La totalité du territoire français est découpée, analysée et décortiquée.
Les paramètres suivants visent à juger les performances du bâtiment. Car il faut évidemment plus d’énergie pour chauffer et maintenir la température d’une passoire que d’une bouteille thermos. Il faut donc quantifier et évaluer la forme et la situation du bâtiment, la qualité de sa construction, la nature et la mise en œuvre de ses matériaux, le comportement de ces matériaux entre eux, leurs performances en matière d’isolation thermique, etc. Il faut ajouter à cela les pertes liées aux défauts d’étanchéité, à la ventilation, etc.
Cela permet de n’estimer que les besoins énergétiques globaux. Il faut encore retravailler pour répartir ces besoins en fonction de chaque pièce et de ses usages.
En résumé, il est strictement impossible, sans logiciel de calcul, d’obtenir un résultat précis pour estimer les besoins de chauffage et, a fortiori, la puissance de chaque radiateur. Heureusement, il existe une solution empirique qui permet d’effectuer une première approche, grâce aux nombreux simulateurs disponibles sur Internet. Il suffit de procéder à une recherche sur les termes « calculer la puissance d’un radiateur ».
Attention, les résultats sont grossiers et ne peuvent pas se substituer à une étude complète. Il est d’ailleurs recommandé d’utiliser plusieurs simulateurs et de faire varier les différents paramètres proposés de manière à améliorer la qualité des résultats.
Notez également qu’il n’est pas judicieux de surdimensionner l’installation. Dans le cas des radiateurs, cela conduit nécessairement à augmenter le volume à chauffer qu’ils contiennent, avec des conséquences éventuelles sur la puissance de la chaudière, de sa pompe de circulation, ainsi que sur les délais de mise en chauffe, etc.
Le recours à un plombier chauffagiste est recommandé.
