Le système de chauffage bitube

publié le 10/06/2021 | mis à jour le 30/08/2023 | par Julien Reynaud

Qu’est-ce qu’un chauffage bitube ?

Un chauffage bitube est un système de chauffage central à eau utilisé le plus souvent en habitation individuelle ou collective. De l’eau de chauffe est produite grâce à une chaudière, une pompe à chaleur ou un chauffe-eau solaire puis distribuée via un réseau de tuyaux dans des radiateurs à eau répartis dans le logement. Notez qu’un système de chauffage bitube peut également permettre d’alimenter un plancher chauffant. Comme son nom l’indique, un chauffage bitube est constitué de deux circuits principaux :

• un premier circuit amenant l’eau de chauffe depuis la chaudière jusqu’aux différents radiateurs raccordés à l’installation ;
• un second circuit récupérant après usage l’eau tiède à la sortie des radiateurs pour l’acheminer jusqu’au système de chauffe pour qu’elle soit à nouveau chauffée avant de retourner dans le circuit de distribution.

Un chauffage bitube fonctionne en circuit fermé. Il utilise la même eau chaude pour alimenter chaque radiateur mais le fonctionnement de chaque radiateur est indépendant.

Principe de fonctionnement du chauffage bitube

Le fonctionnement d’un chauffage bitube est relativement simple. Le liquide caloporteur – de l’eau dans la plupart des cas ou plus rarement un mélange d’eau glycolée pour les habitations exposées au risque de gel – est chauffé en un point unique puis distribué dans tout le logement pour alimenter un à un des radiateurs qui fonctionnent sur le principe de l’échangeur de chaleur.

Un chauffage bitube est donc un système complet constitué de différents éléments :

• un système de production d’eau chaude : l’eau de chauffe circulant dans les tuyaux d’alimentation des radiateurs est portée à la température voulue dans une chaudière (électrique, au gaz, au fioul, au charbon ou au bois), une pompe à chaleur, un chauffe-eau solaire ;
• un circulateur de chaudière, ou pompe de circulation, qui permet d’assurer la circulation du liquide caloporteur dans le circuit de chauffage à la bonne pression (entre 1 et 1,5 bar en règle générale) ;
• le circuit d’alimentation constitué d’un tuyau (en acier, cuivre, polyéthylène réticulé (PER) ou multicouche dans les installations les plus récentes) qui amène l’eau de chauffe en parcourant le logement de radiateur en radiateur ;
• les radiateurs (en acier, aluminium ou fonte) branchés en dérivation via un piquage sur le circuit d’alimentation générale et un piquage sur le circuit de récupération, ou un plancher chauffant ;
• le circuit de récupération qui récupère successivement l’eau tiède à la sortie de chaque radiateur et l’achemine jusqu’à la chaudière.

La distribution de l’eau de chauffe dans un système de chauffage bitube

Il existe trois façons différentes de distribuer l’eau de chauffe dans le circuit d’alimentation des radiateurs depuis la chaudière en conservant une pression constante et régulière :

• la distribution parapluie : ce type de distribution ne nécessite pas obligatoirement l’utilisation d’un circulateur, le déplacement de l’eau pouvant utiliser le principe du thermosiphon. C’est la dilation naturelle de l’eau portée à haute température associée à la poussée d’Archimède qui entraîne la circulation de l’eau dans les tuyaux. L’eau est poussée jusqu’à un point haut puis redescend par le circuit d’alimentation de radiateur en radiateur jusqu’à la chaudière ;
• la distribution chandelle : avec ce type de distribution, l’eau chaude est amenée directement par le circuit d’alimentation au niveau bas de chaque radiateur. Ainsi, les canalisations passent en dessous des radiateurs. Plus répandue, plus discrète et aussi plus facile à installer qu’une distribution parapluie, une distribution en chandelle doit néanmoins s’accompagner de la pose d’un circulateur pour mettre l’eau en mouvement dans le circuit ;
• la distribution drapeau : privilégiée pour les habitations comprenant plusieurs étages ou pour les immeubles collectifs, la distribution drapeau est constituée de deux grands tuyaux verticaux, l’un pour l’eau de chauffe et l’autre pour le retour de l’eau tiède, qui montent de la chaudière d’étage en étage. Une dérivation sur les circuits principaux d’alimentation et de retour est effectuée à chaque étage pour alimenter les radiateurs.

La distribution parapluie est a priori l’installation la plus simple à mettre en place car elle ne nécessite pas la pose d’un dispositif de circulation de l’eau à la sortie de la chaudière, l’eau de chauffe se déplaçant naturellement dans les canalisations. Néanmoins, elle n’est pas la plus fréquente car elle nécessite un dimensionnement très précis du système de distribution pour que l’eau de chauffe s’écoule correctement.

Un cas particulier : la boucle de Tichelmann

La boucle de Tichelmann est un système de distribution de l’eau de chauffe qui permet d’égaliser les pertes de charges entre les différentes parties du circuit hydraulique. Concrètement, le circuit de retour doit fait exactement la même longueur que le circuit d’alimentation, ce qui permet d’obtenir un débit identique à l’entrée de chaque radiateur.

Ce système est peu fréquent car il nécessite la pose d’environ 30 % de tuyauterie supplémentaire qui doit de préférence être isolée pour éviter des déperditions de chaleur trop importantes. Il permet cependant de favoriser une circulation régulière de l’eau dans l’ensemble du circuit sans recourir à un circulateur et/ou à des vannes d’équilibrage.

Les performances thermiques et énergétiques du chauffage bitube

Comme tous les systèmes de chauffage à eau, le chauffage bitube est réputé pour son inertie et pour la chaleur douce et homogène qu’il diffuse dans le logement sans assécher l’air, comme peut le faire un chauffage électrique (et lequel nécessiterait alors l’installation d’un saturateur sur radiateur). Néanmoins, le transfert à l’air ambiant de la chaleur émise par les radiateurs se fait uniquement par convection naturelle. L’air n’est pas soufflé comme avec un chauffage à gaines, ce qui peut ralentir la montée en température.

Il est difficile d’évaluer en soi les performances énergétiques du chauffage bitube. Sa rentabilité, c’est-à-dire la quantité de kWh d’énergie nécessaire pour produire de la chaleur dépend en effet pour beaucoup du système de chauffe utilisé. Pour une installation identique, un chauffage bitube alimenté par une chaudière électrique sera par exemple bien plus énergivore qu’un chauffage bitube alimenté par une chaudière au gaz à condensation.

Les avantages et les inconvénients du chauffage bitube

Le chauffage bitube est le système de chauffage central à eau qu’on rencontre le plus souvent, aussi bien en habitat collectif qu’en habitat individuel. Pouvant être alimenté par différents systèmes de chauffe, dont les plus récents et les plus économes en énergie, il confère une chaleur douce et régulière à l’ensemble du logement. Côté inconvénient, on retiendra surtout la complexité et le coût élevé de son installation.

Les avantages du chauffage bitube

Le chauffage bitube est l’un des systèmes de chauffage les plus appréciés des Français. Peu à peu remplacé dans les constructions neuves par d’autres solutions équivalentes, comme les réseaux à pieuvre ou les systèmes de chauffage gainables, il présente néanmoins de nombreux avantages :

• le confort de chauffe : un système de chauffage bitube permet d’assurer une diffusion douce et continue de la chaleur contrairement, par exemple, au chauffage électrique qui alterne les cycles marche/arrêt. La chaleur est plus homogène et constante dans le temps ;
• grande inertie et important pouvoir chauffant : l’eau chaude contenue en permanence dans la tuyauterie et les radiateurs chauffe l’air ambiant mais aussi les murs, les huisseries et le mobilier, conférant une grande inertie à ce type de système particulièrement adapté aux régions connaissant des hivers froids et humides ;
• chaque radiateur est indépendant : avec un chauffage bitube, les radiateurs sont reliés au circuit d’alimentation par dérivation. Le débit d’eau chaude qu’ils reçoivent peut ainsi être réglé individuellement pour ajuster la température pièce par pièce ;
• une chaleur constante dans tout le circuit : contrairement au chauffage monotube, chaque radiateur d’un système de chauffage bitube est relié à un circuit de retour dédié à l’évacuation de l’eau tiède. L’eau de chauffe reste ainsi à la même température jusqu’au bout du circuit sans subir d’importantes déperditions de chaleur en chemin ;
• un bon rendement énergétique : le chauffage bitube est compatible avec n’importe quel système de production d’eau chaude, y compris les modèles de chaudière les plus récents qui offrent en moyenne jusqu’à 35 % d’économie d’énergie. Il peut également être piloté au niveau central et pièce par pièce via un thermostat d’ambiance pour faire encore plus d’économies.

Les inconvénients du chauffage bitube

Le succès du chauffage bitube est principalement dû à son grand pouvoir chauffant qui en fait un système de chauffage très en vogue dans les pays froids, Russie en tête. Il présente cependant certains défauts, à commencer par un coût d’installation élevé, qui rendent son installation peu pertinente si vos besoins en chauffage sont ponctuels ou limités :

• un coût d’installation élevé : en fonction du système de chauffe choisi, l’installation d’un système de chauffage bitube complet (chaudière, tuyauterie et radiateurs) peut atteindre jusqu’à 30 000 € TTC, voire davantage pour une grande maison, un investissement conséquent même en profitant des aides de l’État ;
• une montée lente en température : la diffusion de la chaleur émise par un chauffage bitube se fait par convection naturelle, l’air ambiant étant chauffé au contact direct des radiateurs. La chaleur peut ainsi mettre un peu de temps à se répartir uniformément dans toute la pièce, surtout si elle dispose d’une grande hauteur sous plafond ;
• nécessite une tuyauterie importante : un système de chauffage bitube nécessite l’installation de deux circuits indépendants, le premier pour amener l’eau de chauffe jusqu’aux radiateurs et le second pour réacheminer l’eau tiède jusqu’à la chaudière. Cette tuyauterie peut être complexe à installer et occuper un espace relativement important ;
• des pertes de charge élevées : la longueur de la tuyauterie d’un système de chauffage bitube peut entraîner des pertes de charge, c’est-à-dire une baisse de la pression nécessaire au déplacement de l’eau. Plus le réseau présente d’accidents (coudes, dérivations, filtres, …) plus les pertes de charge peuvent être élevées et doivent alors être compensées par la pose de vannes d’équilibrage ou d’une pompe de circulation adaptée.

Récapitulatif des avantages et des inconvénients du chauffage bitube

Retrouvez dans le tableau ci-dessous le récapitulatif des principaux avantages et inconvénients du chauffage bitube :

Comment installer un chauffage bitube ?

L’installation d’un chauffage bitube est relativement complexe, surtout en ce qui concerne la tuyauterie qui doit parcourir toute l’habitation en circuit fermé depuis la chaudière. Pour chaque radiateur, il doit y avoir un piquage sur le tuyau de départ et un piquage sur le tuyau de retour, une opération délicate, même quand aucune soudure n’est nécessaire.

Le bon dimensionnement du réseau, la pose de la chaudière, son raccordement au réseau de distribution via un circulateur et le réglage de la pression et de la température sont également des opérations relativement complexes. Installer soi-même un système de chauffage bitube complet doit être réservé aux bricoleurs expérimentés.

À qui s’adresser pour faire installer un chauffage bitube ?

L’installation d’un chauffage bitube nécessite de préférence l’intervention d’un installateur chauffagiste qui pourra prendre en charge la totalité du chantier. Prévoyez, d’ailleurs, de quitter les lieux pendant la réalisation des travaux, ils sont longs et invasifs.

Pour trouver un professionnel qualifié, n’hésitez pas à faire fonctionner le bouche-à-oreille en sollicitant vos proches ou utilisez l’un des moyens suivants :

• les annuaires professionnels, comme ceux des organismes de certifications Qualibat, QualiPAC ou Eco Artisan ;
• l’annuaire des professionnels RGE hébergé sur le site du gouvernement faire.gouv.fr ;
• en passant par un fournisseur d’énergie dans le cadre de la prime énergie.

Combien coûte l’installation d’un chauffage bitube ?

Le coût total d’un chauffage bitube est très variable et il est impossible de donner une fourchette de prix tant les différences sont grandes entre deux projets. La préférence pour un système de chauffe plutôt qu’un autre ou pour un plancher chauffant en lieu et place de radiateurs à eau standards peut faire varier le coût du simple au triple, voire davantage.

Quelles que soient les options retenues, l’installation d’un système de chauffage bitube complet demeure coûteuse. Pour fixer un prix plancher, sachez que vous devrez débourser pas moins de 10 000 euros pour équiper une petite maison individuelle de 70 m².

Le coût du système de chauffe

Le système de chauffe est l’un des postes de dépense le plus important d’un chauffage bitube. Retrouvez à titre indicatif dans le tableau ci-dessous le prix moyen des principaux systèmes de chauffe compatibles avec un chauffage bitube :

En règle générale, plus un système de chauffe est cher plus il est performant et économe en énergie. Les gros consommateurs de chauffage auront donc plutôt intérêt à privilégier une pompe à une chaleur ou une chaudière dernier cri dont le coût élevé s’amortira en quelques années. Inversement, on réservera les chaudières électriques, peu chères à l’achat mais plus énergivores, aux installations peu utilisées ou équipant des logements bien isolés.

Notez également que les systèmes de chauffe les plus économes en énergie sont également ceux qui bénéficient du plus d’aides de l’État, de quoi compenser en partie leur coût élevé.

Le coût du système de diffusion de la chaleur

Parfois sous-estimé, le coût d’un radiateur peut faire augmenter significativement la facture totale, surtout si le logement compte de nombreuses pièces à équiper. En fonction de son design et de son matériau (aluminium, acier, fonte, etc.), le prix unitaire d’un radiateur à eau peut aller de 100 à plus de 1 000 € TTC (hors pose) pour les modèles haut-de-gamme.

Le choix d’un plancher chauffant, plus discret que des radiateurs, peut également faire grimper la note de manière assez significative. Il faut compter environ de 60 à 120 € par mètre carré pour l’achat et la pose d’un plancher chauffant hydraulique qu’il faudra ensuite recouvrir d’une dalle de béton ou d’un parquet.

Le coût du système de distribution

L’installation de la pompe de circulation de la tuyauterie et de la robinetterie ne présente a priori aucune difficulté particulière. En revanche, le circuit d’alimentation et le circuit de retour doivent desservir chaque pièce du logement équipée d’un radiateur, ce qui nécessite d’importants travaux.

Le coût des travaux varie donc d’abord en fonction de la surface totale du logement à équiper et de la main-d’œuvre nécessaire puis en fonction du matériau utilisé pour la tuyauterie.

Retrouvez dans le tableau ci-dessous le descriptif et le prix des principaux matériaux utilisés pour réaliser la tuyauterie d’un système de chauffage bitube :

En fonction du matériau choisi pour la tuyauterie, on estime qu’il faut compter entre 50 et 100 € TTC par mètre carré de surface à chauffer pour son installation. Cette fourchette comprend l’achat et la pose de la tuyauterie et les repiquages nécessaires au raccordement des radiateurs aux circuits d’alimentation et de retour.

De quelles aides pouvez-vous bénéficier pour la pose d’un chauffage bitube ?

Pour bénéficier d’un accompagnement financier de l’État pour l’installation d’un chauffage bitube, le système de chauffe doit afficher de bonnes performances énergétiques : chaudière basse température, chaudière à condensation ou pompe à chaleur par exemple. Ne vous attendez pas à recevoir une aide financière si vous choisissez pour votre installation une chaudière au gaz standard ou une chaudière électrique.

Retrouvez ci-dessous la liste des aides dont vous pouvez bénéficier pour l’installation d’un chauffage bitube alimenté par un système de chauffe économe en énergie :

• MaPrimeRénov’ ;
• l’aide « Habiter mieux sérénité » de l’Anah ;
• l’éco-prêt à taux zéro ;
• la prime énergie ;
• la prime Coup de pouce chauffage ;
• TVA réduit à 5,5 %.

Notez que pour pouvoir percevoir une aide de l’État, les travaux de pose doivent avoir été impérativement réalisés par un professionnel reconnu par l’État garant de l’environnement (RGE) dont vous pourrez retrouver la liste complète sur faire.gouv.fr, le site Internet des pouvoirs publics consacré à la rénovation énergétique des bâtiments.