Chauffage monotube

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Très en vogue dans les années 60/70, les installations monotubes ont progressivement disparu des boucles de chauffages à eau modernes.

Pourtant, ce principe simple et économique de distribution du liquide caloporteur a lui aussi bénéficié de réelles évolutions technologiques. Regardons-les de plus près.

Qu’est-ce qu’une installation monotube ?

Pour fonctionner, le chauffage central à eau nécessite un réseau de tuyauteries :

  • pour distribuer le liquide chargé de calories (liquide caloporteur), depuis la chaudière vers les échangeurs de chaleur (radiateurs ou convecteurs) ;
  • puis, pour le renvoyer vers le générateur de chaleur, où il sera à nouveau réchauffé.

Remarque : dans ce type d’installation, c’est une seule et même canalisation qui assure les deux fonctions.

Chauffage monotube : principe et modalités

Principe

Le liquide caloporteur traverse successivement chaque émetteur. Il est ensuite directement renvoyé vers la chaudière, par un tube ininterrompu, ce qui ferme la boucle.

Lors du passage dans chaque émetteur, le liquide perd quelques degrés. Il est donc, logiquement, nécessaire d’en tenir compte, dans le dimensionnement du radiateur suivant, afin de lui conserver le pouvoir calorifique prévu par l'étude préalable.

Modalités : 3 types d’installations monotubes

Les installations monotubes sont compatibles avec trois montages :

  • Les circuits monotubes en série : ce sont les moins performants. L’ensemble du liquide traverse obligatoirement chaque émetteur de chaleur. Ce montage, tombé en désuétude, n'autorise ni régulation ni dispositif de coupure sur les radiateurs.Son seul avantage réside dans sa simplicité d’installation.
  • Les circuits monotubes dérivés : il s’agit toujours de circuits en série, mais chaque radiateur n’est traversé que par le volume d’eau chaude utile à son régime (le plus souvent, autour de 30 à 50 %). Le volume complémentaire transite par un by-pass, pour se mélanger avec l’eau sortie du radiateur, avant d’alimenter les émetteurs suivants.Ce circuit est nettement plus efficace. Il permet une régulation centralisée et/ou les robinets thermostatiques et autorise en outre, l’isolement d’un émetteur sans compromettre le fonctionnement des autres ou l'intégrité de l'installation.
  • Les circuits monotubes parallèles : ils peuvent être en série ou en dérivation. Ils comportent la particularité d’assurer le retour vers la chaudière par un tube direct, empruntant le même trajet que le tube d’alimentation.Dans ce montage, la perte de charge et de température est encore accentuée par la longueur du retour.

Comportement thermique caractéristique d’une installation monotube

Considérons une boucle de 6 radiateurs alimentés en monotube, dérivée à 50 %, en conditions d’usage et climatique moyen. Le dernier émetteur est situé près de la chaudière (boucle carrée).

Pour une température de sortie à la chaudière de 85°C :

  • Radiateur 1 2050 W : T° d’entrée 85°C/ T° de sortie 79,5°C - : 5,5°C
  • Radiateur 2 1350 W : T° d’entrée 79,5°C/ T° de sortie 75,9°C - ∆ : 3,4°C
  • Radiateur 3 1200 W : T° d’entrée 75,9°C/ T° de sortie 73,0°C - ∆ : 2,9°C
  • Radiateur 4 500 W : T° d’entrée 73,0°C/T° de sortie 71,6°C - ∆ : 1,4°C
  • Radiateur 5 260 W : T° d’entrée 71,6°C/ T° de sortie70,9°C - ∆ : 0,7°C
  • Radiateur 6 350 W : T° d’entrée 70,9°C/ T° de sortie 70,0°C - ∆ : 0,9°C

Note : ce tableau met en évidence les pertes en température tout au long du circuit. Puisque l’eau entre à 85°C dans le premier radiateur et à seulement à 70,9°C dans le dernier, on n’a aucun mal à imaginer que, pour assurer la capacité calorifique convenue de ce dernier (350 W), sa surface d’échange (donc sa dimension) sera augmentée par rapport à une installation bitubes de même nature qui fournirait de l’eau à 85°C sur toute la longueur.

Prix du chauffage monotube

Comme toujours pour les installations de chauffage à eau, les prix sont étroitement liés à la topographie des locaux et à la puissance de l’installation.

Note : si le premier et le dernier radiateur sont situés à proximité de la chaudière, l’alimentation monotube permet une économie sur la longueur des canalisations.

L’installation monotube dérivée supporte, quant à elle, une nette plus-value sur son homologue en série, car elle est plus longue à mettre en œuvre (piquages, dérivations) et il faut y ajouter le coût d’accessoires onéreux, tels que robinets spécifiques et éventuels systèmes de régulation.

C’est toutefois la seule formule envisageable aujourd’hui, car le monotube en série est totalement obsolète et le monotube en parallèle, plus cher, moins souple et moins efficace que le bitube.

Pour en savoir plus :

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