Chauffage, isolation, ventilation, VMC, refroidissement...Calcul épaisseur isolant conduites d'eau extérieures?

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DC
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Calcul épaisseur isolant conduites d'eau extérieures?

Message non lupar DC » 18/08/11, 12:15

Problème "pointu" dont la solution est pour moi CRUCIALE !

Comment déterminer l'épaisseur d'un ou de plusieurs isolants thermiques combinés pour ramener la température de l'eau sanitaire froide (canalisation cuivre diam 15 et 22 mm) au dessus de 0°c dans une pièce non chauffée où la température serait en hiver par expl de -5°C ?

Quelles données techniques et quelle formules appliquer ?

Merci pour vos suggestions, c'est urgent pour construire mon coffret de protection des conduites avant la mauvaise saison !

Je songe à des parois en contreplaqué 18 mm tapissées intérieurement d'une plaque (épaisseur ??) de polystyrène expansé (Frigolite moins dense) ou de polyuréthane (plus dense = moins isolant et plus cher ??).
A l'intérieur de la laine de verre et des climatubes en polyéthylène sur toutes les conduites.

Vaut-il mieux laisser la conduite d'eau chaude vers les radiateurs SANS climatube ?

Dans le même ordre d'idée, une porte-fenêtre double vitrage isole aussi bien ou pas que quelle épaisseur d'une porte en bois ?

DC
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Christophe
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Message non lupar Christophe » 18/08/11, 12:29

Laisse tomber le coffrage! Un isolant de tuyau suffira...à mon humble avis!

Mais aucun isolant ne maintiendra une conduite hors gel durablement ni ne la rechauffera (sauf à utiliser la chaleur latente de l'eau) ! Il ne fait que retarder l'échéance!

Une conduite isolée (1cm d'épaisseur) où de l'eau circule en continu ne gelera jamais (sauf en sibérie). Bref: tout dépend du débit !

Une conduite d'eau gèle lorsque l'eau ne circule pas!

Donc dans ton cas, pour l'EFS, il y aura un débit assez régulier sauf si résidence secondaire (dans ce cas là bien spécifique je crois qu'il n'y a que la solution du thermostat et fil chauffant...ou celui du goutte à goutte...cf solution ci dessous)

On a un sujet dédié à au problème: mettre des conduite d'eau hors gel : https://www.econologie.com/forums/comment-ma ... t9062.html

On peut y lire:

il parait que pour -2 ou -3, un simple goutte a goutte un peu gros suffit a protéger. a vrai dire, je n'ai jamais vérifié.


Description d'après LM:

La vanne anti-gel protège 25 à 50 mètres de canalisations contre le gel - Lorsque la température baisse en dessous de 1°C, la vanne s'ouvre et permet à l'eau de s'écouler. Ainsi l'eau provenant des parties les plus chaudes en amont du circuit relève la température empéchant le gel. A partir de 4°C la vanne se referme - Se positionne en bout de canalisation d'arrosage, de chauffage et sur toutes autres canalisations exposées au gel.

Image

Réf. : 66052266
Prix indicatif :
48.40 €


Bref: 1cm d'isolant + cette vanne = no problemo !
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Message non lupar dedeleco » 18/08/11, 16:44

Tout dépend des répartitions détaillées de T dans la pièce (enterrée ou non, etc..), comment elles se refroidit (courant d'air extérieur ou absence totale d'isolation sans aucun contact avec le sol qui amène de la chaleur au dessus de 0°C) et aussi du débit d'eau résiduel dans la canalisation à adapter à son isolation et à sa longueur.

Cela peut être calculé simplement pour les ordres de grandeur, une fois la configuration connue.

Cas personnel, garage mal isolé (courant d'air sous porte) qui descend bien en dessous de zéro par -18°C dehors, ne gèle pas un tuyau d'eau immobile (arrosage fermé) en contact avec mur de maison (brique) et sol de fondation à 50cm, pourvu que j'isole le tuyau avec du papier, carton et chiffon sur 5cm contre le mur, car la chaleur du sol remonte assez vers le tuyau alors pour éviter le gel.

Donc la solution avec eau immobile, est de favoriser le contact avec le sol chaud (10 à 13°C à 1m de profondeur) ou un mur chaud de maison, en isolant fortement de l'air froid de la pièce (flux thermique venant de -5°C à rendre très inférieur à celui venant du sol ou du mur, lui chaud)

Donc tout dépend de la configuration précise.

Sous terre à -60cm en région parisienne, rien ne gèle !!
Il suffit de profiter de cette chaleur qui ressort de terre, avec un flux thermique calculable !!
Une couche d'isolant 20 à 40 fois plus mince que la couche de terre ou de mur donne le même flux thermique pour la même différence de T !!
file:///C:/Scapbook+0/data/20110728005401/index.html
http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_ ... thermiques
Une barre de métal aluminium (6600 fois plus conducteur qu'un isolant à air fixe), cuivre, ou fer (1500 fois plus conducteur qu'un isolant à air fixe) ( donc plus grosse) plantée en terre en profondeur peut ramener assez de chaleur pour maintenir la canalisation chaude au dessus de zéro si celle ci est assez isolée.
Il faut calculer les dimensions en fonction des T prévues.

Dans le même ordre d'idée, une porte-fenêtre double vitrage isole aussi bien ou pas que quelle épaisseur d'une porte en bois ?

Sur wikipedia un simple vitrage isole comme 1 cm d'air et double 2cm d'air immobile grossièrement au mieux, pour fixer les idées.
Le bois conduit 4 à 5 fois plus environ la chaleur que l'air et donc il faut 4 à 5 fois plus de bois en épaisseur que d'air soit 4 cm environ (dépend du bois et du sens des fibres) (très grossier, donc quelques cm ).
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Message non lupar PITMIX » 19/08/11, 08:27

Bonjour
Un tuyau doit être maintenu hors gel en l'enfouissant à plus de 80cm sous terre.
Pour obtenir l'équivalent avec un isolant il te faudrait au moins 1cm de mousse et un cordon chauffant électrique autorégulé.
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Message non lupar Christophe » 19/08/11, 08:43

Oui mais à part dans les maison troglodytes, les conduites d'eau "internes" à la maison sont rarement enterrées...si?
Par contre elles peuvent passer dans le vide sanitaire.

Tiens; questions.

Comment évolue la température d'un vide sanitaire par rapport à la T° extérieure ? Si il est ventilé? Si il n'est pas ventilé?

Chez nous on a un vide non ventilé (sur cave) avec des conduites d'eau vers un robinet intérieur très peu utilisé et elles n'ont jamais gelé.

Un vide ventilé a plus de chances de geler je présume...

Pour revenir à la réponse du sujet: je pense que 1cm d'isolant (tubes d'isolation standards pour tubes vendus dans les bricos) et une vanne hors gel bien placée empêcheront tout risque!
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Message non lupar dedeleco » 19/08/11, 13:21

Il faut évaluer les flux de chaleur du sol (terre à 10 à 13°C à 40cm dessous) par rapport au flux refroidissant, pertes des murs extérieurs ou courants d'air.
En général le sol sous une dalle donne plein de chaleur souvenir d'été, qui suffit à maintenir hors gel, sauf grosses fuites de chaleur par mur ultra minces et gros courant d'air à -18°C !!

Une barre de bonne section (à calculer suivant conditions) enterrée ou enfoncée à 50 cm sous terre suffit à amener suffisamment de chaleur pour remplacer le cordon chauffant autour du tuyau isolé de quelques cm d'isolant à air immobile, PSE, papier, chiffon, carton, etc..,
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Message non lupar DC » 19/08/11, 13:24

Merci pour vos réactions ultra rapides, je me sens moins seul ! :D

L'emplacement de la canalisation est non "négociable" à l'angle supérieur du plafond (1,75 m du sol) et du mur de fondation en pierres sous la terrasse (dalle de béton ferraillée reposant sur des ourdis, épaisseur totale +/- 25 cm) exposée ouest (abri assimilable à un vide non ventilé, pas de circulation d'air dès que la porte et la fenêtre seront placés).
Cette pièce non chauffée est sous le niveau du sol pour 3 des murs, le dernier y donne accès par un talus et une baie principale (1.79 x 0.97 m) + baie accessoire (0.91 x 0.46 m) percées dans un mur de béton (épaisseur 0.40 m).

Je compte placer une porte vitrée si je trouve (double vitrage) ou en bois (doublée intérieurement de 4 cm de Frigolite) + une fenêtre double vitrage dans la baie accessoire (ou condamnée par un panneau de bois doublé d'isolant comme la porte).

Les conduites font 4.55 m de long, avec 1 "T" à l'entrée des conduites du chauffage dans la pièce sous la terrasse (T pour le départ provisoire à travers la dalle de béton vers les radiateurs de la véranda que j'espère installer sur la terrasse l'été prochain) et un coude à la sortie pour traverser en sens inverse à l'autre bout le mur de fondation vers l'abri sous la cuisine (raccords soudés à la brasure dure Cu/Cu). Pour l'eau froide sanitaire, un coude à chaque extrémité.

Voilà pour les données ! Pour la forme, je suis curieux de connaître les calculs de dedeleco qu'il m'a fallu relire deux fois tellement l'information est dense et technique !

L'hiver, il est possible que le chauffage au mazout soit coupé pendant 2 semaines en mon absence (--> purger tout le circuit CC ??) ou positionné sur "antigel" (ou régime ralenti, je ne sais pas si ça existe, la chaudière n'est pas encore installée...), dès lors de l'eau sera immobilisée dans les canalisations d'eau sanitaire (cuivre 15 + 22 mm) et dans celles du chauffage central (2 x 22 mm) ou du moins très ralentie.

Isolation + une vanne antigel (goutte à goutte) placée en bout de canalisation sanitaire ou cordon chauffant ?

Où placer les vannes antigel sur les conduites d'eau sanitaire sachant qu'une des conduites d'eau sanitaire sert à alimenter le chauffe-eau au propane (15 mm) et l'autre (22 mm) à alimenter toutes les prises d'eau froide de la maison ?

Sur ces conduites, après traversée du mur de soutènement sous la terrasse, j'ai placé une vanne d'arrêt avec purgeur qui permet d'arrêter la circulation de l'eau en aval vers le chauffe-eau ou le reste du cicuit EFS et de purger le circuit aval.

Juste avant la vanne d'arrêt/purge sur un by pass (dérivation de la conduite) ?
La solution serait alors de fermer la vanne d'arrêt de façon à dévier l'eau dans le by pass et laisser s'écouler le goute à goutte via la vanne antigel vers la conduite de décharge qui par bonheur se trouve à proximité ?

A ce niveau les conduites voyagent avec les autres sous la cuisine dans une pièce également non chauffée et partiellement sous le niveau du sol mais actuellement mieux isolée car fermée par des portes et une petite fenêtre (simple vitrage). L'eau n'y a jamais gelé depuis que j'occupe la maison.

Ceci dit, le goutte à goutte, je connais (chasse du WC qui fuite...), ça chiffre lourd sans qu'on s'en rende compte jour après jour (ici l'hiver ne dure jamais très longtemps et la T° descend rarement en dessous de -10°C donc la perte sera limitée s'il s'agit d'un réel goutte à goutte et pas d'un écoulement perdu conséquent.

Je crois que la solution la plus commode est le cordon chauffant "autorégulant" même à 10 Eur/m.
Je me renseigne sur le placement (sur chaque tuyau individuellement ?), le branchement au secteur et la consommation au m courant.
Selon Forthose, on peut le couper à la longueur voulue, le fil chauffe seulement aux endroits froids et cesse de chauffer dès qu'il atteint sa température. Il est à la fois sonde et élément chauffant sur toute sa longueur.

Coffret simplement en contreplaqué et pas de laine de verre dedans pour y noyer les conduites et cordon chauffant "autorégulant" sur les tuyaux d'EFS 15 et 22 mm. La solution miracle ???

Quelqu'un a-t-il une expérience à ce sujet (j'ai envoyé un MP à Forthose, merci Christophe pour le lien) ?

Merci encore pour vos solutions d'expérience !

DC :D
Dernière édition par DC le 21/08/11, 11:12, édité 1 fois.
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Message non lupar DC » 19/08/11, 13:41

dedeleco a écrit :Il faut évaluer les flux de chaleur du sol (terre à 10 à 13°C à 40cm dessous) par rapport au flux refroidissant, pertes des murs extérieurs ou courants d'air.
En général le sol sous une dalle donne plein de chaleur souvenir d'été, qui suffit à maintenir hors gel, sauf grosses fuites de chaleur par mur ultra minces et gros courant d'air à -18°C !!

Une barre de bonne section (à calculer suivant conditions) enterrée ou enfoncée à 50 cm sous terre suffit à amener suffisamment de chaleur pour remplacer le cordon chauffant autour du tuyau isolé de quelques cm d'isolant à air immobile, PSE, papier, chiffon, carton, etc..,


Je ne comprends pas bien comment relier la barre enterrée et les conduites de cuivre recouvertes de climatube ou noyées dans un isolant thermique au sein d'un coffret de contreplaqué ?
Relier la barre à une tresse de cuivre et enrouler celle-ci autour des tuyaux de cuivre dans le coffret ? Isoler la tresse elle-même par une gaine jusqu'à sa montée au plafond ??

Merci pour tout !

DC
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Message non lupar dedeleco » 19/08/11, 15:57

A priori cette méthode est bonne avec un bon conducteur de chaleur (métal de section suffisante, fonction des détails précis ) bien isolé de tout ce qui refroidit, tubes, barres, jonction (tresse, vis ou soudure) .

gaine jusqu'à sa montée au plafond ??

est trop vague sur lé géométrie exacte, qui fixe les pertes et flux thermiques, qui peuvent demander plusieurs barres en terre amenant la chaleur profonde conservée de l'été vers l'hiver, si la canalisation est très longue.

Tout dépend aussi de votre région et de son climat et de la pièce non chauffée, refroidie comment, avec courants d'air ou pas et combien de T minimale dehors sur combien de temps ????

Si on veut être sur, il faut calculer les flux thermiques en ordre de grandeur : ( conductivité thermique)x sectionx(différence de T)/longueur (ou épaisseur).
La barre doit amener plus de flux de chaleur que de perdu à travers l'isolant (lui de grande surface et faible épaisseur mais de faible conductivité )
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Message non lupar dedeleco » 19/08/11, 16:12

Cette pièce non chauffée est sous le niveau du sol pour 3 des murs,

Cette cave assez fortement enterrée devrait ne jamais geler (au moins en région parisienne, cas personnel d'un sous sol moins enterré, ne gelant pas à -18°C dehors, avec dedans mini à 4°C à 6°C et où je ne m'inquiète pas depuis 12 ans, même absent ) si sans ventilation d'air froid extérieur.
Eh effet le flux de chaleur du sol de belle surface suffit à mettre hors gel, car ce flux est supérieur aux pertes par le peu de murs non enterrés (à préciser en surface) .
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