Puissance plancher chauffant

L'étude de conception définit les besoins pièce par pièce. Le câble chauffant ou le générateur fournit la puissance calorifique nécessaire à l'installation.

Pour un projet d'installation de plancher chauffant chez soi, il est important de déterminer non seulement la température du plancher mais également la puissance du plancher chauffant.

Puissance plancher chauffant : les chiffres importants

Puissance plancher chauffant électrique

• La capacité d'un plancher électrique dépend de la puissance linéique (en W/m) de l'élément chauffant.
• Avec les câbles sur trame, le calcul est simplifié car chaque format (largeur × longueur) correspond à une puissance d'alimentation (en W) bien définie.

Puissance plancher chauffant à eau

La puissance surfacique du plancher eau est fonction de la température du fluide circulant dans les tubes et de la conductivité thermique des matériaux de recouvrement (chape humide ou sèche + revêtement de sol).

Puissance plancher chauffant électrique : selon le câble

Les câbles chauffants utilisés dans le résidentiel ne peuvent émettre plus de 18 Watts par mètre linéaire :

• câble en couronne : puissance linéique 10 à 17 W/m,
• câble sur trame : puissance linéique 6 à 17 W/m,
• puissance surfacique, en W/m², selon longueur et pas de pose (nombre de demi-spires pour câble sur trame).

La puissance maximale à prévoir pour chauffer la pièce conditionne la section des conducteurs du circuit d'alimentation :

• 1700 W : 1,5 mm²,
• 3400 W : 2,5 mm²,
• 4200 W : 4 mm².

Il existe aussi des câbles en 1 mm² et en 10 mm² :

• En 1mm² ^: Pl 6 à 6,4 W/m, puissance d'alimentation 60 à 1000 W : envisageable pour de petites surfaces.
• En 10mm² : Pl 33 W/m, 5400 W maxi :
  • inadapté au plancher rayonnant direct,
  • utilisation possible en accumulation avec un pas de pose élevé (25 à 35 cm).

À noter : Chaque circuit d'alimentation doit être protégé en tête (au tableau électrique du logement) par un disjoncteur divisionnaire de calibre adapté à la puissance assignée.

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Puissance plancher chauffant eau

• En mode chauffage, le plancher chauffant à eau peut émettre jusqu'à 100 W/m².
• En mode rafraîchissement, il n'absorbe au plus que 35 à 40 W/m². Explication de cette moindre capacité :
  • nécessité de maintenir une température de sol confortable pour les usagers en évitant les risques de condensation,
  • coefficient d'échange superficiel presque deux fois plus faible qu'en chauffage : environ 6,5 à 7 W/m².K contre 12,2 W/m².K.

Puissance plancher chauffant : les unités de calcul

L'unité de calcul pour quantifier une énergie est le joule (J), dérivé du Système International (SI). Cette unité étant trop petite, on utilise plutôt le kilojoule (kJ).

La puissance énergétique (en référence à l'électricité) s'exprime aujourd'hui en Watt ou KW, plus simples à utiliser que la Calorie ou la Kilocalorie.

Une unité de temps est ajoutée, l'heure en ce qui nous concerne, pour évaluer la puissance de consommation :

• 1 Calorie = 4,18 joules,
• 1 Watt/seconde = 1 joule,
• 1 kW/h = 3 600 000 J.

Puissance plancher chauffant : la puissance calorifique du générateur

Pour calculer la puissance calorifique, les chauffagistes se basent sur une puissance surfacique moyenne de 35 à 55 W/m³ suivant la zone climatique et le niveau d'isolation du bâtiment :

Puissance plancher chauffant : puissance calorifique du générateur

La valeur correspondante multipliée par le volume habitable (surface × hauteur sous plafond) donne la puissance théorique nécessaire pour chauffer l'habitation :

Exemple pour une maison de 140 m² moyennement isolée et située en zone 2 :

140 m² × H. 2,50 m = 350 m³ × 43 (W/m³) = 15050 W ou 15,05 kW

Le résultat obtenu est ensuite affiné grâce à des abaques (ou des logiciels de calcul) selon le type d'installation :

• plancher chauffant seul,
• plancher chauffant + radiateurs :
  • tout en basse température,
  • mixte haute et basse température,
• chauffage mono ou bi-énergie :
  • chaudière ou PAC seule,
  • pompe à chaleur + appoint électrique,
  • pompe à chaleur en relève de chaudière,
• production d'ECS intégrée ou séparée...

Une marge de réserve est ajoutée à la puissance requise pour éviter un fonctionnement en sur-régime lors d'une période de froid intense et, le cas échéant, d'une consommation excessive d'eau chaude sanitaire.

À noter : Si le générateur fournit l'eau chaude sanitaire, il faut prendre en compte le nombre d'utilisateurs réguliers et leurs habitudes de consommation : nombre de douches ou de bains journalier.

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