N°187 : Existe-t-il une alternative performante aux émetteurs traditionnels (radiateurs BT ou PCBT) sur boucle d’eau, en maison individuelle neuve ?

Lors de la construction de logements, le choix du mode de diffusion de la chaleur n’apparait pas nécessairement comme un axe de réflexion prioritaire, l’accent étant le plus souvent mis sur l’efficience du système de génération. Pourtant, cette composante participe grandement au confort thermique et des nouveautés existent en la matière. En effet, les évolutions réglementaires sont propices à l’émergence de nouvelles technologies portées par des exigences de performances et de confort toujours plus élevées. 

Aussi, lorsque nous parlons de chauffage central sur boucle d’eau, les émetteurs associés qui ressortent en premier lieu sont communément les planchers chauffants ou les radiateurs basse température. Cependant, apparaît depuis peu un nouveau type émetteur : le plafond chauffant/rafraichissant.

Le plafond chauffant est un émetteur de chauffage sur boucle d’eau très basse température (température de départ 27°C et 24°C en retour).

Le principe de fonctionnement est quant à lui basé sur la maximisation de la surface d’échange entre l’émetteur et l’air ambiant afin de minimiser la température de surface. La particularité de ce type d’émetteur réside dans son fonctionnement à très basse température. Ce fonctionnement est rendu possible par la circulation d’un volume d’eau, au sein du réseau de chauffage, plus important que pour un réseau de radiateurs ou même de plancher chauffant (exemple : pour une maison neuve (RT2012) de plein pied de 100 m² présentant la composition ci-après, le plafond chauffant dispose d’une volume d’eau de 104 Litres tandis que la capacité totale des 6 radiateurs avoisine les 34 L.

Ainsi, l’association d’une surface d’échange conséquente, d’un volume d’eau conséquent et d’une faible température de surface assure une diffusion de la chaleur principalement par rayonnement. Or, le rayonnement permet d’éviter les phénomènes de stratification dans le logement et assure ainsi une chaleur homogène dont la température est proche de celle de l’air ambiant.

Un des principaux avantages de cette solution d’émission est sa double fonction chauffant/rafraichissant. La conception de cet émetteur permet d’avoir une solution réversible garantissant une réelle efficacité en termes de confort estival, tout particulièrement en zone H3.

A la différence d’un radiateur uniquement conçu pour le chauffage, ou d’un plancher rafraichissant dont la capacité à rafraîchir demeure limitée (risque de condensation au niveau du sol), le plafond chauffant/rafraichissant, répond de par ses caractéristiques (grande surface émissive et part importante de rayonnement), spécifiquement à cette attente. Cette solution se positionne comme une vraie alternative aux ventilo-convecteurs ou aux splits systems sans les contraintes de ces derniers (esthétisme, nuisance sonore, inconfort lié à la ventilation forcée, emprise au mur ou au sol etc.…).

2 solutions de couplage peuvent être envisager pour garantir sa fonction rafraichissement :

• Couplage avec une systèmes de production de froid passif de type geo-cooling/froid passif. Cette solution suppose la mise en place de canalisations dans les fondations lors de la construction du logement. En effet, dans cette configuration, la captation et le stockage de l’énergie sont réalisés par les fondations en béton. Un circulateur transfert l’excès de chaleur de la maison vers ces fondations. La température d’eau alimentant le plafond varie de 18°C à 20°C)
• Couplage avec un systèmes de production de froid actif de type pompe à chaleur

Cette solution résolument innovante et performante présente de nombreux autres avantages :

• Esthétisme de la solution (absence d’impact visuel)
• Gain de place en comparaison à une solution radiateur positionné en applique
• Pas d’entretien (absence de salissures, filtres et siphons etc.)
• Absence de gradient thermique / phénomène de stratification
• Inertie restreinte garantissant une bonne réactivité de l’émetteur
• Pas de déplacement d’air dans la zone d’occupation
• Absence d’emprise de la surface d’émission (contrairement à un PCBT qui peut être masqué par du mobilier/tapis)

Enfin, précisons que son fonctionnement à très basse température a un impact favorable sur la bonne marche des générateurs telle que la chaudière à condensation gaz.

Une étude visant à caractériser l’influence du système d’émission sur les performances des chaudières a été menée par le centre de recherche d’Engie (Engie LAB /CRIGEN). La simulation a été menée sur des chaudières de trois fabricants présentant des seuils de modulations distincts. Au sein d’un même bâtiment, chaque générateur a été testé avec un plafond rayonnant et avec des radiateurs (soit 6 cas de figure) sur l’année complète, au pas de temps 10 minutes.

Les résultats montrent systématiquement une meilleure optimisation du fonctionnement de la chaudière lorsque l’émission est assurée par plafond chauffant. En effet, Le temps en fonctionnement est moins important avec le plafond car l’inertie est plus grande. De fait, La consommation de la chaudière est moins importante avec le plafond. D’autre part, l’utilisation d’un plafond chauffant permet grâce son régime de température d’optimiser le phénomène de condensation, tout en réduisant les cyclages. La conséquence induite par cette réduction du nombre de marche/arrêt est l’augmentation de la durée de vie du générateur.

La conception et l’installation du plafond sont simples. Les tuyaux de chauffage sont implantés au plafond selon un plan de calepinage étudié en amont de la construction sur le même principe que les planchers chauffants. Cependant, un accompagnement en amont du projet semble nécessaire afin d’adapter la solution aux besoins du client et de garantir le bon dimensionnement de la solution.

La solution plafond chauffant/rafraichissant est compétitive tout en proposant un niveau de confort bien supérieur à de nombreuses solutions équivalentes sur le marché. Le coût de la solution est identique que celle-ci soit prévu pour être utilisé en chauffage seul ou comme un système réversible. Ce coût est de l’ordre de 40 à 50 euros HT par m² (fournis posé), celui-ci est variable en fonction des configurations retenues (source sur la base d’une maison de plein pied de 91 m² habitable).