FR2780139A1 - A floor heating system for domestic, commercial or industrial premises - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un système de chauffage par le sol destinéThe present invention relates to a floor heating system for
à être posé sur un support planto be placed on a flat support
tel que le sol d'une pièce d'habitation ou d'un local commer- such as the floor of a living room or commercial premises
cial ou industriel.cial or industrial.
Ce système de chauffage par le sol est plus par- This underfloor heating system is more
ticulièrement adapté à la rénovation de bâtiments anciens. particularly suitable for the renovation of old buildings.
Les systèmes de chauffage par le sol tradition- Traditional underfloor heating systems
nels impliquent des travaux lourds qui ne peuvent en règle nels involve heavy work which cannot as a rule
générale être envisagée que dans les bâtiments en construc- generally be considered only in buildings under construction
tion.tion.
La présente invention a pour objet de proposer un système de chauffage par le sol conçu pour réduire de façon importante le poids du système pour le rendre compatible avec The object of the present invention is to provide a floor heating system designed to significantly reduce the weight of the system to make it compatible with
la structure des anciens bâtiments, et pour alléger au maxi- the structure of the old buildings, and to lighten as much as possible
mum les contraintes de mise en oeuvre tout en permettant d'obtenir un niveau de confort similaire à celui atteint avec mum the constraints of implementation while allowing to obtain a level of comfort similar to that reached with
les systèmes classiques de chauffage par le sol. conventional underfloor heating systems.
A cet effet, l'invention concerne un système de chauffage par le sol caractérisé en ce qu'il comporte un To this end, the invention relates to a floor heating system characterized in that it comprises a
plancher chauffant constitué par des plaques isolantes diffu- heated floor consisting of diffuse insulating plates
santes en polystyrène expansé disposées côte à côte de façon à recouvrir la majeure partie de la surface du support et expanded polystyrene materials arranged side by side so as to cover most of the surface of the support and
équipées sur leur face principale opposée à ce dernier de ca- equipped on their main face opposite the latter with
naux parallèles formés par thermomoulage sous l'action conju- parallel nals formed by thermomolding under the joint action
guée de la pression et de la vapeur, et coopérant, d'une plaque isolante diffusante à une autre, pour recevoir et maintenir des tubes de chauffage faisant partie d'un circuit de chauffage dans lequel circule un fluide caloporteur basse température qui s'étendent parallèlement sur la surface du pressure and vapor ford, and cooperating, from one diffusing insulating plate to another, to receive and maintain heating tubes forming part of a heating circuit in which circulates a low temperature heat-transfer fluid which extend parallel on the surface of the
support.support.
Un film d'aluminium assurant une parfaite conduc- An aluminum film ensuring perfect conduct-
tivité thermique, ainsi qu'une répartition homogène de la diffusion de chaleur et permettant de rigidifier les plaques isolantes diffusantes est thermosoudé sur la face principale de celles-ci de façon à la recouvrir en épousant parfaitement chaque canal de façon à établir une excellente conductivité thermique entre la paroi externe des tubes de chauffage et le thermal activity, as well as a homogeneous distribution of the heat diffusion and making it possible to stiffen the diffusing insulating plates is heat-sealed on the principal face of these so as to cover it by fitting perfectly each channel so as to establish an excellent thermal conductivity between the outer wall of the heating tubes and the
matériau conducteur (aluminium) répartiteur de chaleur. conductive material (aluminum) heat distributor.
De manière classique, le plancher chauffant est recouvert par une chape sèche de répartition sur laquelle est posé notamment collé un revêtement de sol tel que carrelage, In a conventional manner, the heated floor is covered by a dry distribution screed on which is laid in particular glued a floor covering such as tiling,
parquet ou moquette.parquet or carpet.
Les plaques isolantes diffusantes sont de préfé- rence des plaques rectangulaires réalisées en un polystyrène expansé ayant une densité de l'ordre de 40 g/l ce qui leur The diffusing insulating plates are preferably rectangular plates made of expanded polystyrene having a density of the order of 40 g / l which gives them
confère de très bonnes caractéristiques d'isolation thermi- gives very good thermal insulation characteristics
que. Leur épaisseur peut varier d'environ 20 à 50 mm en fonction des contraintes techniques du local à chauffer et than. Their thickness can vary from around 20 to 50 mm depending on the technical constraints of the room to be heated and
est de préférence de l'ordre de 25 mm. is preferably of the order of 25 mm.
Leur dimension est en règle générale de 1 150 mm x 750 mm, soit une surface utile de plaque de 0,862 m Conformément à l'invention, le film d'aluminium de recouvrement intégral a de préférence une épaisseur de / ce qui, compte tenu d'un coefficient X de 200 W/m.K Their dimension is generally 1150 mm x 750 mm, or a useful plate surface of 0.862 m. In accordance with the invention, the integral covering aluminum film preferably has a thickness of / which, taking into account '' an X coefficient of 200 W / mK
donne aux plaques isolantes diffusantes d'excellentes carac- gives diffusing insulating plates excellent properties
téristiques de diffusion thermique. thermal diffusion characteristics.
Il est à noter que le film d'aluminium peut avan- It should be noted that the aluminum film can
tageusement être traité sur une face avec une colle réactiva- taggingly be treated on one side with a reactive adhesive
ble à chaud de façon à réaliser le thermoformage et le ble hot to perform thermoforming and
thermosoudage en une seule opération. heat sealing in one operation.
Conformément à l'invention, les plaques isolantes According to the invention, the insulating plates
diffusantes ont donc une triple fonction d'isolation thermi- diffusers therefore have a triple thermal insulation function
que, de guidage et " clipsage " des tubes de chauffage et de that of guiding and "clipping" the heating and
répartition de la chaleur.distribution of heat.
Il est connu que les performances d'un plancher chauffant dépendent de plusieurs facteurs notamment de l'espacement des tubes de chauffage et de la conductivité It is known that the performance of a heated floor depends on several factors, in particular the spacing of the heating tubes and the conductivity.
thermique de l'environnement dans lequel ils sont places. thermal of the environment in which they are placed.
Or, en règle générale, les circuits de chauffage réalisés en un tube en polyéthylène réticulé sont d'une seule However, as a general rule, the heating circuits produced in a crosslinked polyethylene tube are of a single
longueur sans soudures ni raccords. A chaque extrémité du lo- length without welds or fittings. At each end of the lo-
cal à chauffer le tube est cintré à 180 c'est-à-dire coudé en forme de U de façon à réaliser un serpentin. Compte tenu cal to heat the tube is bent at 180 that is to say bent in a U shape so as to produce a coil. Considering
du rayon de cintrage minimum admissible pour le tube en poly- the minimum admissible bending radius for the poly tube
éthylène réticulé (7 fois la valeur du diamètre extérieur), cross-linked ethylene (7 times the value of the outside diameter),
les performances d'un plancher chauffant sont largement con- the performance of a floor heating system is largely
ditionnées par la conductivité thermique. summed by thermal conductivity.
On a pu vérifier conformément à l'invention que la présence d'un film en aluminium à recouvrement intégral de 100 g assure une excellente conductivité thermique transmet- It has been possible to verify in accordance with the invention that the presence of a 100 g integral covering aluminum film ensures excellent thermal conductivity transmits-
tant ainsi une température homogène particulièrement confor- as a particularly homogeneous homogeneous temperature
table pour l'utilisateur.table for the user.
Par ailleurs les canaux reçoivent en règle géné- In addition, the channels generally receive
rale un tube en polyéthylène réticulé bénéficiaire d'un avis holds a crosslinked polyethylene tube receiving a notice
technique de classe 2 de diamètre exclusif de 16 x 1,5. class 2 technique with an exclusive diameter of 16 x 1.5.
Par suite conformément à l'invention, ils ont une largeur de l'ordre de 16 mm et une profondeur de l'ordre de 16 mm au niveau de la génératrice inférieure du tube de Consequently according to the invention, they have a width of the order of 16 mm and a depth of the order of 16 mm at the level of the lower generatrix of the tube.
chauffage associé.associated heating.
La dimension de ces canaux qui sont en règle gé- The size of these channels, which are generally
nérale espacés d'environ 7,5 cm permet le maintien en place des tubes de chauffage de telle façon que leur génératrice supérieure affleure la partie supérieure de plaques isolantes diffusantes. C'est le bilan thermique du bâtiment à chauffer qui permet de déterminer l'espacement des tubes. Compte tenu des caractéristiques de conductivité thermique précédemment neral spaced about 7.5 cm allows the holding in place of the heating tubes so that their upper generator is flush with the upper part of insulating diffusing plates. It is the heat balance of the building to be heated which determines the spacing of the tubes. Taking into account the characteristics of thermal conductivity previously
décrites, tous les canaux ne reçoivent donc pas obligatoire- described, therefore not all channels receive mandatory-
ment un tube de chauffage.a heating tube.
Comme il a déjà été indiqué, le circuit de chauf- As already indicated, the heating circuit
fage est en règle générale un serpentin réalisé d'une seule fage is generally a coil made from a single
pièce et constitué par un ensemble de tubes de chauffage rec- piece and consisting of a set of rec-
tilignes en polyéthylène réticulé reliés à leurs extrémités par des coudages en forme de U et s'étendant sur la surface du support entre des bords longitudinaux parallèles aux tubes de chauffage et des bords transversaux perpendiculaires à ces tubes. Conformément à cette configuration, et selon une autre caractéristique de l'invention, les plaques isolantes cross-linked polyethylene sheets connected at their ends by U-shaped bends and extending over the surface of the support between longitudinal edges parallel to the heating tubes and transverse edges perpendicular to these tubes. According to this configuration, and according to another characteristic of the invention, the insulating plates
diffusantes contiguës aux bords transversaux du support coo- diffusing contiguous to the transverse edges of the support coo-
pèrent avec des plaques de liaison équipées sur leur face principale opposée à ce dernier de canaux pouvant recevoir et maintenir le serpentin au niveau des coudages en forme de U. Les canaux des plaques de liaison doivent bien run with connection plates fitted on their main face opposite to the latter with channels capable of receiving and holding the coil at the level of the U-shaped bends. The channels of the connection plates must
entendu être situés dans le prolongement des canaux des pla- heard to be located in the extension of the channels of the
ques isolantes diffusantes.diffusing insulating materials.
Les plaques de liaison ont une largeur et une épaisseur identiques à celles des plaques isolantes diffusan- tes; elles ont en règle générale pour dimension 750 x 575 mm soit une surface utile de 0,431 m The connecting plates have a width and a thickness identical to those of the diffusing insulating plates; they generally have a dimension of 750 x 575 mm, i.e. a useful surface of 0.431 m
Par ailleurs, les plaques de liaison sont réali- In addition, the connection plates are made
sées dans le même matériau que les plaques isolantes diffu- in the same material as the diffuse insulating plates
santes et leurs canaux sont également formés par thermomoulage sous l'action conjuguée de la pression et de la health and their channels are also formed by thermomolding under the combined action of pressure and
vapeur; ces plaques de liaison ont de préférence une géomé- steam; these connecting plates preferably have a geometrical
trie leur permettant de moduler l'espacement des tubes de chauffage et par suite de préserver le rayon de cintrage au niveau des coudages en forme de U. Il est à noter que les plaques de liaison ne sont sorts allowing them to modulate the spacing of the heating tubes and consequently to preserve the bending radius at the level of the U-shaped bends. It should be noted that the connection plates are not
revêtues d'un film d'aluminium qu'au moment de la pose. coated with aluminum film at the time of installation.
Il n'est en effet pas possible de recouvrir les plaques de liaison d'un tel film lors de leur fabrication; en conséquence un film en aluminium de 100 y d'une largeur de It is in fact not possible to cover the connection plates with such a film during their manufacture; as a result an aluminum film of 100 y with a width of
mm et d'une longueur de 20 m faisant partie des accessoi- mm and 20 m long as part of the accessories
res complémentaires et associé à un outillage adapté permet additional res and associated with a suitable tool allows
de façonner sur place, lors de la mise en oeuvre, le recou- to shape on site, during implementation, the overlap
vrement d'aluminium afin d'équiper le maximum de surface de aluminum to equip the maximum surface area
son pouvoir diffusant.its diffusing power.
Conformément à l'invention, la chape sèche de ré- According to the invention, the dry screed
partition de charge peut bien entendu être constituée par une dalle de béton traditionnelle; cependant visant l'équipement de chauffage par le sol dans les anciens bâtiments on cherche conformément à l'invention à diminuer considérablement la charge (poids) et à éviter les contraintes imposées par les load partition can of course be formed by a traditional concrete slab; however aiming at the underfloor heating equipment in the old buildings one seeks according to the invention to considerably reduce the load (weight) and to avoid the constraints imposed by the
travaux lourds.heavy work.
A cet effet et selon une caractéristique préfé- To this end and according to a preferred characteristic
rentielle de l'invention la chape sèche de répartition de of the invention the dry screed of distribution of
charge est constituée par un ensemble de plaques de réparti- load consists of a set of distribution plates
tion de charge préfabriquées assemblées par vissage et col- prefabricated load tion assembled by screwing and gluing
lage sur place.lage on site.
Ces plaques de répartition de charge sont de pré- These load distribution plates are pre-
férence réalisées en un mélange plâtre/fibres de cellulose; la chape sèche offre ainsi une conductivité thermique de ference made of a plaster / cellulose fiber mixture; the dry screed thus offers a thermal conductivity of
0,82 W/m.K et une résistance en flexion de 5 N/mm. 0.82 W / m.K and a flexural strength of 5 N / mm.
Plus précisément la chape sèche de répartition More precisely the dry distribution screed
est avantageusement constituée par une double couche de pla- is advantageously constituted by a double layer of plate
ques de répartition de charge ayant une épaisseur de l'ordre de 12,5 mm chacune et assemblées en usine de façon à obtenir une épaisseur totale d'environ 25 mm pour un poids spécifique load distribution plates with a thickness of the order of 12.5 mm each and assembled in the factory so as to obtain a total thickness of approximately 25 mm for a specific weight
d'environ 30 kg.about 30 kg.
Il est à noter que conformément à l'invention la It should be noted that in accordance with the invention the
chape sèche accepte des charges de 250 kg par m. dry screed accepts loads of 250 kg per m.
Cette chape présente en outre l'avantage d'être facile et rapide à mettre en oeuvre, ce tout en admettant This screed also has the advantage of being easy and quick to install, while admitting
tout type de revêtement de sols.any type of flooring.
Il est à noter que conformément à l'invention, le plancher chauffant et la chape sèche de répartition de charge It should be noted that in accordance with the invention, the heated floor and the dry load distribution screed
sont avantageusement séparés par un film en polyéthylène in- are advantageously separated by a polyethylene film
terposé entre ces éléments pour former une couche de glisse- superimposed between these elements to form a layer of glide-
ment.is lying.
Les caractéristiques du système qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels: The characteristics of the system which is the subject of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 est une coupe transversale partielle du sys- - Figure 1 is a partial cross section of the sys-
tème, - la figure 2 est une vue de dessus du plancher chauffant, - la figure 3 est une vue de dessus d'une plaque isolante diffusante, teme, - Figure 2 is a top view of the heated floor, - Figure 3 is a top view of a diffusing insulating plate,
- la figure 4 est une vue de dessus d'une plaque de liaison. - Figure 4 is a top view of a connecting plate.
Selon la figure 1, le système est destiné à être placé sur un support plan 1 d'une pièce à équiper et est According to Figure 1, the system is intended to be placed on a flat support 1 of a part to be equipped and is
schématiquement constitué par un plancher chauffant 2 recou- schematically constituted by a heated floor 2 covered
vert d'une chape sèche de répartition de charge 3 sur laquelle est posé un revêtement de sol non représenté sur les green of a dry load distribution screed 3 on which is laid a floor covering not shown on the
figures.figures.
Le plancher chauffant 2 et la chape sèche de ré- The heated floor 2 and the dry screed
partition 3 sont désolidarisés par un.film en polyéthylène 7 partition 3 are separated by a polyethylene film 7
interposé entre ces éléments pour former une couche de glis- interposed between these elements to form a layer of glis-
sement.sement.
Le plancher chauffant 2 est constitué par une sé- The heated floor 2 is constituted by a se-
rie de plaques isolantes diffusantes 4 en polystyrène expansé disposées côte à côte de façon à recouvrir la majeure partie rie of insulating diffusing plates 4 of expanded polystyrene arranged side by side so as to cover the major part
de la surface du support 1 comme représenté sur la figure 2. of the surface of the support 1 as shown in FIG. 2.
Selon la figure 3, les plaques isolantes diffu- According to FIG. 3, the insulating plates diffused
santes 4 sont des plaques rectangulaires de longueur L et de largeur équipées sur leurs faces principale 41 (figure 1) santes 4 are rectangular plates of length L and width fitted on their main faces 41 (Figure 1)
de canaux de chauffage parallèles 5 formés par thermomoulage. of parallel heating channels 5 formed by thermomolding.
Chacune des plaques isolantes diffusantes 4 est positionnée de façon à assurer le prolongement des canaux de la plaque Each of the diffusing insulating plates 4 is positioned so as to ensure the extension of the channels of the plate
précédemment positionnée comme représenté sur la figure 2. previously positioned as shown in Figure 2.
Selon la figure 1, les faces principales 41 des plaques isolantes diffusantes 4 sont par ailleurs recouvertes d'un film d'aluminium 6 thermosoudé sur celles-ci de façon à According to FIG. 1, the main faces 41 of the diffusing insulating plates 4 are also covered with an aluminum film 6 heat-sealed thereon so as to
les recouvrir en épousant chacun des canaux 5. cover them by matching each of the channels 5.
Comme représenté sur les figures 1 et 2, les ca- As shown in Figures 1 and 2, the ca-
naux 5 sont dimensionnés pour maintenir des tubes de chauf- nals 5 are sized to hold heating tubes
fage 8 de forme et de dimension correspondantes de sorte que leur génératrice supérieure affleure la face principale 41, fage 8 of corresponding shape and dimension so that their upper generatrix is flush with the main face 41,
de la plaque isolante diffusante 4.of the insulating diffusing plate 4.
Selon la figure 2, ces tubes 8 font partie d'un According to Figure 2, these tubes 8 are part of a
circuit de chauffage 9 dans lequel circule un fluide calopor- heating circuit 9 in which a heat transfer fluid circulates
teur.tor.
Le circuit de chauffage 9 est de manière habi- The heating circuit 9 is usually
tuelle conçu sous la forme d'un serpentin réalisé d'une seule pièce sans raccords ni soudure et constitué par un ensemble de tubes de chauffage rectilignes 8 cintrés à 180 à leurs extrémités c'est-à-dire équipés à ce niveau de coudages en trowel designed in the form of a coil made in one piece without fittings or welding and constituted by a set of rectilinear heating tubes 8 bent at 180 at their ends, that is to say equipped with bends at this level
forme de U 10.U shape 10.
Selon la figure 2, le serpentin 9 recouvre la to- According to Figure 2, the coil 9 covers the to-
talité de la surface du support 1 entre des bords longitudi- tality of the surface of the support 1 between longitudinal edges
naux 11 parallèles aux tubes de chauffage 8 et des bords channels 11 parallel to the heating tubes 8 and edges
transversaux 12 perpendiculaires à ces tubes. transverse 12 perpendicular to these tubes.
Selon la figure 1, les plaques isolantes diffu- According to FIG. 1, the insulating plates diffused
santes 4 contiguës aux bords transversaux 12 du support 1 coopèrent avec des plaques de liaison 13 représentées sur la santes 4 contiguous to the transverse edges 12 of the support 1 cooperate with connection plates 13 shown on the
figure 4.figure 4.
Ces plaques de liaison 13 ont une longueur L1 et une largeur ú correspondant à celle des plaques isolantes diffusantes 4. Les plaques de liaison 13 ont, par ailleurs, la même épaisseur e que les plaques isolantes diffusantes 4 et sont elles aussi équipées sur leur face principale opposée au support 1 de canaux 14 formés par thermomoulage situés dans These connecting plates 13 have a length L1 and a width ú corresponding to that of the diffusing insulating plates 4. The connecting plates 13 have, moreover, the same thickness e as the diffusing insulating plates 4 and are also equipped on their face main opposite to the support 1 of channels 14 formed by thermomolding located in
le prolongement des canaux 5 des plaques isolantes diffusan- the extension of the channels 5 of the insulating diffusing plates
tes 4.your 4.
Les canaux 14 ont pour fonction de recevoir et maintenir le serpentin 9 au niveau des coudages en forme de U 10. Il est à noter que les plaques de liaison 13 qui The channels 14 have the function of receiving and maintaining the coil 9 at the level of the U-shaped bends 10. It should be noted that the connection plates 13 which
sont réalisées dans le même matériau que les plaques isolan- are made of the same material as the insulating plates
tes diffusantes 4; toutefois l'habillage du film aluminium n'étant techniquement pas réalisable lors de la fabrication your diffusantes 4; however, the cladding of the aluminum film is not technically feasible during manufacture
celui-ci est réalisé au moment de la mise en oeuvre. this is carried out at the time of implementation.
La géométrie des canaux 14 équipant les plaques de liaison 13 qui est détaillée sur la figure 4 est conçue de manière à permettre de faire varier l'espacement des tubes de chauffage 8 tout en conservant un rayon de cintrage optimal pour les coudages 10 en forme de U comme représenté sur la The geometry of the channels 14 fitted to the connection plates 13 which is detailed in FIG. 4 is designed so as to allow the spacing of the heating tubes 8 to be varied while maintaining an optimal bending radius for the bends 10 in the form of U as shown in the
figure 2.figure 2.
Par ailleurs et selon la figure 1, la chape sèche de répartition 3 est constituée par une double couche (encollée en usine) de plaques de répartition 15 découpées et Furthermore and according to FIG. 1, the dry distribution screed 3 is constituted by a double layer (glued in the factory) of distribution plates 15 cut out and
assemblées par vissage et collage sur le chantier. assembled by screwing and gluing on site.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20180228 |