Dans presque tous les guides sur le plancher chauffant, le même chiffre revient : un circuit peut mesurer environ 100 mètres. Parfois on lit 120, parfois 90. C'est rarement expliqué, et donc rarement bien compris. Pourtant, l'histoire derrière est simple, et elle vous permet de faire de meilleurs choix qu'avec la règle seule.
La règle empirique
- Tube de 16 ou 17 mm, le standard en construction neuve : jusqu'à environ 100 mètres par circuit, certains fabricants autorisent 120 mètres.
- Tube de 20 mm : un peu plus long, mais on le voit surtout dans les grands volumes et les bâtiments tertiaires.
- Tube de 10 à 12 mm, dans les systèmes de rénovation : plutôt 60 à 80 mètres.
Cette longueur est celle du circuit complet : le tube de départ du collecteur jusqu'à la pièce, le tube dans la pièce elle-même et le tube de retour. Ce dernier est très souvent oublié. Vérifiez toujours ce qu'indique le fabricant de votre tube, car les chiffres varient d'un système à l'autre.
Pourquoi il y a une limite
L'eau qui circule dans un tube rencontre une résistance. Plus le tube est long et plus l'eau va vite, plus cette résistance est grande. Le circulateur doit la vaincre, et on l'exprime en kilopascals (kPa) : on parle de perte de charge.
Le piège tient à un double effet. Un circuit plus long n'est pas seulement plus long, il chauffe aussi plus de sol. Plus de sol demande plus de chaleur, donc plus d'eau par heure. Cette eau doit circuler plus vite dans le même tube fin. La résistance augmente donc bien plus vite que la longueur. Un circuit 20 % plus long a vite 60 % de perte de charge en plus.
Les chiffres derrière le graphique :
| Longueur du circuit | 10 cm | 15 cm | 20 cm |
|---|---|---|---|
| 60 m | ± 3 kPa | ± 5 kPa | ± 9 kPa |
| 80 m | ± 6 kPa | ± 12 kPa | ± 19 kPa |
| 100 m | ± 10 kPa | ± 21 kPa | ± 35 kPa |
| 120 m | ± 17 kPa | ± 35 kPa | ± 58 kPa |
Nous avons calculé avec la formule de Darcy-Weisbach et un diamètre intérieur de 12 mm. En pratique, les coudes, les raccords et le collecteur lui-même jouent aussi, donc voyez-y un ordre de grandeur et non un calcul de dimensionnement.
Ce que le graphique nous apprend
À 15 cm, le point d'inflexion se situe vers 100 mètres. En dessous, la perte de charge reste sous les 20 à 25 kPa que de nombreux fabricants retiennent comme limite par circuit. Au-delà, elle s'envole. La règle des 100 mètres n'a donc rien d'un hasard.
À 20 cm, 100 mètres, c'est déjà trop. Cela surprend beaucoup de monde. À 20 cm, 100 mètres de tube chauffent 20 m² de sol, contre seulement 15 m² à 15 cm. Plus de sol signifie plus d'eau, et donc plus de résistance. La vraie limite n'est en fait pas la longueur, mais la surface par circuit.
À 10 cm, vous avez de la marge. 100 mètres n'y couvrent que 10 m². C'est la raison pour laquelle les systèmes de rénovation à tube fin supportent malgré tout des circuits de 60 à 80 mètres.
Ce qui se passe quand un circuit est trop long
Le circulateur doit encore fournir assez d'eau au circuit le plus résistant. À l'équilibrage, les autres circuits sont réglés en fonction de lui : on les étrangle un peu avec les débitmètres du collecteur. Un seul circuit trop long signifie donc que tous les autres sont étranglés inutilement, et que le circulateur tourne plus fort que nécessaire.
Si le circulateur n'y arrive pas, ce circuit-là reçoit trop peu d'eau. La pièce ne devient alors jamais vraiment chaude, ou seulement avec une température de départ plus élevée. Avec une pompe à chaleur, c'est bien la dernière chose que vous voulez. Et à vitesse d'écoulement élevée, on entend parfois l'eau siffler dans le collecteur.
N'oubliez pas les tubes d'alimentation
Le départ et le retour jusqu'au collecteur comptent entièrement dans la longueur, et ils ne fournissent aucune chaleur utile dans la pièce elle-même. Une chambre de 12 m² à 15 cm demande 80 mètres de tube dans la pièce. Si le collecteur est à 5 mètres, vous arrivez à 90 mètres. S'il est à 15 mètres, vous arrivez à 110 mètres et vous dépassez.
C'est pourquoi l'emplacement du collecteur pèse autant sur tout votre plan. Pour en savoir plus, lisez le meilleur emplacement pour votre collecteur.
Un circuit est trop long : que faire ?
- Divisez la pièce en deux circuits de taille à peu près égale. C'est presque toujours la meilleure solution. La méthode est expliquée dans combien de circuits vous faut-il.
- Déplacez la limite entre deux circuits d'une même pièce, pour que le circuit trop long cède un peu de surface au plus court.
- Posez une partie plus large. Une zone où vous passez peu peut recevoir un pas de pose plus grand. Le pas de pose adapté à chaque endroit est expliqué dans pas de pose : 10, 15 ou 20 cm.
- Rapprochez le collecteur, ou prévoyez un second collecteur pour une partie éloignée du logement.
Et trop court ?
Un circuit court n'est pas un problème en soi. Il reçoit en revanche facilement trop d'eau, parce qu'il offre peu de résistance. Cela se corrige à l'équilibrage. Mais plus les écarts entre vos circuits sont grands, plus cet équilibrage devient délicat. Essayez de garder des longueurs du même ordre de grandeur. Un plan avec des circuits de 44 et 118 mètres fait partie des erreurs que nous voyons le plus souvent.
Faites le calcul pour votre propre plan
Inutile de calculer les longueurs à la main. Dans l'application Calepinage Plancher Chauffant, vous dessinez les pièces, le collecteur et les circuits, et l'application calcule la longueur exacte de chaque circuit, tube d'alimentation jusqu'au collecteur compris. Si un circuit dépasse les 100 mètres, vous adaptez le plan avant d'avoir commandé le moindre mètre de tube.
