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Les émetteurs de chaleur :

Les générateurs de chaleur produisent ou transfèrent des calories au réseau de chauffage. Les émetteurs les restituent dans les pièces.

Principes d’émission et de transfert de chaleur :

Radiateurs à eau chaude :

Plancher chauffant à eau chaude :

Plinthes chauffantes (à eau chaude) :

Bouche soufflage d’air chaud :

Unités intérieures de pompes à chaleur :

Aérotherme et ventilo-convecteur à eau chaude :

Générateurs de chaleur qui sont aussi émetteurs :

Principe d’émission de chaleur :

Les générateurs de chaleur produisent ou transfèrent la chaleur. Celle-ci est ensuite acheminée aux émetteurs via le circuit de chauffage. Ceux-ci la restituent de différentes manières :

  • La convection :  l’air autour de l’émetteur est réchauffé, monte, et crée une circulation d’air qui réchauffe toute la pièce (cas des radiateurs traditionnels par exemple).
  • Le rayonnement : la chaleur « rayonne » autour de l’émetteur (le soleil chauffe par rayonnement).
  • La conduction : la chaleur est transmise par contact (plancher chauffant par exemple).

La puissance calorifique à amener par ces émetteurs doit être supérieure ou égale aux déperditions thermiques du local. On les connaît en les calculant ou en utilisant des coefficients simplifiés de calcul rapide : par exemple on compte qu’il faut apporter 100W/M2 pour un local de 2,5m de hauteur sous plafond.

Radiateurs à eau chaude (à ne pas confondre avec convecteurs électriques) :

L’eau chaude du circuit de chauffage arrive à une certaine température (dépend du type de radiateur, de régulation, du générateur…) au départ du radiateur. Cette eau chaude parcourt tout le radiateur jusqu’à sa sortie. Pendant qu’elle le traverse elle cède des calories à l’air, par contact avec les parois du radiateur. La température, de l’eau du circuit de chauffage, à la sortie du radiateur est inférieure à celle du départ. Le radiateur a donc fourni une certaine quantité de chaleur à l’air ambiant. Plus le radiateur est grand, plus sa surface d’échange sera grande, plus sa puissance sera importante (il pourra transférer plus de calories à l’air).

Ce type d’émetteur est le plus largement utilisé, il a de nombreux avantages : facilement adaptable à tous les besoins (différentes puissances, différents encombrements), et très pratique dans le cadre de la rénovation.

On choisit la taille et donc la puissance du radiateur, selon la quantité de chaleur que l’on a à apporter. L’encombrement du radiateur nous guidera car des puissances similaires peuvent avoir des encombrements différents, selon le type de radiateur (haut et étroit, bas et long…)

On peut contrôler la quantité de chaleur émise grâce à la régulation. Soit en influant sur la température de l’eau du réseau : grâce à une vanne 3 voies. Soit en influant sur le débit d’eau circulant dans le radiateur : robinet sur le départ et coude ou Té de réglage sur le retour. Notons que le plus simple pour ce type d’émetteur, est de les équiper de robinets à têtes thermostatiques sur les départs. En effet ces têtes ouvrent plus ou moins le robinet d’alimentation du radiateur, selon la température ambiante de la pièce et la température de consigne que l’on règle avec les graduations de la tête. En faisant varier le débit d’eau chaude dans l’émetteur, elles permettent donc de maintenir une température constante dans la pièce. Attention de ne pas équiper tous les radiateurs de tête thermostatique, ou alors de mettre en place une soupape différentielle (permettre la circulation de l’eau dans le circuit, au cas où toutes les têtes thermostatiques se ferment).

Ces radiateurs peuvent être de toutes sortes ! De l’ancien en fonte (les plus efficaces ;) ) au nouveaux aux designs futuristes, adaptez leur choix à vos envie, vos besoins et vos contraintes !

On les place souvent à l’endroit où les déperditions thermiques sont le plus importantes : sous les fenêtres.

Le plancher chauffant à eau chaude (à ne pas confondre avec les résilles électriques):

Il transfère la chaleur par conduction. Dans la dalle (sol béton), il y a une nappe faite avec des tuyaux (en cuivre ou PER) dans lesquels circulent de l’eau chaude du circuit de chauffage. Cette eau chaude transfère la chaleur au béton (murs et sol), qui réchauffe l’air ambiant.

Ce type d’émetteur présente de multiples avantages :

  • Confort : variations très faibles de température, longue inertie de chauffe, et bonne répartition de la chaleur dans la pièce.
  • Esthétique : on ne voit ni radiateurs, ni tuyaux et on gagne de l’espace dans la pièce !
  • Economie : fonctionne avec de basses températures, moins de consommation de combustibles.

Mais il ne peut être mis en place que lors de construction neuve (ou au moins reprise de chape), et est long à réchauffer lors de son allumage. Ce mode de chauffage nécessite une étude préalable très sérieuse (une fois réalisé, aucune modification possible ! ) Il doit aussi bénéficier d’une régulation particulière pour des raisons de sécurité :

  • La température de départ de l’eau ne doit jamais dépasser 50°C (température contrôlée grâce à la vanne 3 voie). Il faut mettre en place une sonde de sécurité.
  • La température de surface du sol (équipé plancher chauffant), ne doit pas dépasser 28°C, soit 10°C en dessous de la température physiologique du corps humain (arrêté du 23.06.1978). Les premiers systèmes de planchers chauffant avaient été faits en acier noir avec des diamètres trop importants : la température du sol excédait les 30°C, et provoquait donc des maladies chez les utilisateurs : phlébites notamment.
  • L’écart de température en le départ et le retour doit être le plus faible possible, et compris entre 5 et 12°C.

Pour calculer la puissance calorifique à apporter (sans dépasser les limites de sécurité mentionnées ci-dessus) on doit connaître les déperditions thermiques de la pièce concernée. Une fois connues, on dimensionne alors le plancher chauffant (diamètre du tube, écartement des tubes dans la dalle :pas) en fonction de la quantité de chaleur à apporter pour contrer ces déperditions. Avant de pouvoir calculer la puissance calorifique du plancher, on doit connaître :

  • Les caractéristiques du sol (épaisseur, matière, conductivité thermique)
  • La surface utile de la pièce : surface totale, moins celle occupée par les éléments fixes (baignoires ,placards, wc, cheminée) sous lesquels il ne faut pas placer de tubes.
  • Les températures d’entrée et de sortie d’eau.

Attention lors du perçage du sol ou du plafond si il y un plancher chauffant dans la dalle…Si vous décidez de mettre du parquet, soyez surs de choisir celui qui convient au plancher chauffant.

Plinthes chauffantes à eau chaude (existent aussi en modèle électriques) :

Ce système  est assez peu connu bien que très prometteur et plutôt avantageux ! La plinthe est creuse, a une ouverture en bas et une sur le haut. A l’intérieur de celle-ci il y a deux tuyaux, un départ et un retour, dans lesquels circule l’eau chaude de chauffage. Il y a des ailettes entre les tubes pour augmenter la surface d’échange entre le tuyau et l’air.

La pièce est chauffée par un phénomène de convection et de rayonnement. En effet l’air froid au niveau du sol est chauffé au contact des ailettes et des tubes. Il s’élève naturellement à travers la fente du haut de la plinthe, longe la paroi en la réchauffant, et rejoint le plafond. Puis une fois chaude, la paroi rayonne elle aussi. Le mouvement de convection créé est moins ample et plus bas, qu’avec un radiateur traditionnel.

On n’a donc plus la sensation des parois froides, il ya moins de mouvement d’air, moins de déplacement de poussières, et donc moins de traces sur les murs ! Du fait d’une convection plus basse, il y a donc moins de chaleur perdue au plafond.

Ce système a d’autres avantages : esthétiquement discret, il peut être mis en place en rénovation, et peut aussi fonctionner en basse température, seulement si la pièce est convenablement isolée. Pour une meilleure inertie et une convection minimum, il est préférable d’installer ces plinthes chauffantes sur des murs à haute masse (béton, pierres), et convenablement isolés de l’extérieur, si vous ne voulez pas chauffer les oiseaux. En effet avec des cloisons en plaque de plâtre, son inertie serait limitée, la convection accrue, et on perdrait alors les avantages de ce type de chauffage.

Ce système doit être régulé de la même manière qu’un plancher chauffant, vu son inertie. Pour les pièces à grands volumes, préférer un plancher chauffant aux plinthes… Son installation nécessite une étude préalable sérieuse, et une isolation correcte des bâtiments…

Bouche de soufflage d’air chaud :

Certaines PAC, utilisent l’air comme fluide caloporteur et non l’eau. Dans ces cas l’air est chauffé dans la pac (par le condenseur,grâce aux calories prélevées dans le milieu extérieur : air ou eau), et redistribué chaud dans les pièces, via une bouche de soufflage.

Elles sont généralement placées en hauteur. Les gaines souples qui amènent l’air passent souvent dans les faux plafonds ou greniers : elles doivent être impérativement calorifugées !! Sinon vous aurez trop de perte de chaleur, et surtout vous risquez d’avoir un phénomène de condensation et donc de l’eau plein les gaines…

La température de l’air soufflé est réglable avec la régulation au niveau de la PAC ou CTA, et on peut aussi régler le débit d’air sur la bouche de soufflage.

Les unités intérieures de PAC :

Dans ce cas, l’échange de calories se fait directement dans la pièce à chauffer, via le condenseur  qui est dans l’unité intérieure, sans passer par un autre fluide caloporteur (autre que le fluide frigorigène contenu dans la PAC). En effet le fluide frigorigène est comprimé, et condensé dans le condenseur : il libère les calories qu’il avait prélevées dans l’évaporateur à l’extérieur.

Une unité extérieure peut « alimenter » plusieurs unités intérieures, tout dépendra de sa puissance. Chacune pourra fonctionner indépendamment, on peut commander la température de l’air soufflé, l’intensité et l’orientation du soufflage…Ces modèles sont souvent réversibles : possibilités de chauffer la pièce ou de la rafraîchir, en inversant le fonctionnement de la PAC (l’évaporateur devient le condenseur, et le condenseur devient l’évaporateur).

Son installation dépendra de la région dans laquelle vous habitez : plus il fait froid plus vous aurez besoin d’une machine avec un cop et une puissance importante (méfiez vous des données constructeurs : souvent très enjolivées).

Son installation nécessite une étude préalable sérieuse, et une isolation correcte des bâtiments…

Aérotherme et ventilo-convecteur à eau chaude :

Les calories sont transférées à l’air ambiant, par un flux d’air forcé dans un échangeur à plaques. Dans cet échangeur à plaques (très grande surface d’échange avec l’air) circule de l’eau chaude du circuit chauffage. L’air est poussé à travers cet échangeur par un ventilateur, il récupère alors les calories contenues dans l’eau chaude, et chauffe la pièce…

Ces aérothermes sont souvent en hauteur. Ils peuvent être de petite taille pour un simple bureau, ou de taille conséquente pour chauffer un hangar…

Il existe une variante appelée ventilo-convecteur. Ces appareils ont l’apparence d’un radiateur électrique, et la aussi l’air est forcé par un ventilateur dans un échangeur à plaque. Mais l’air n’est pas soufflé du plafond vers le bas, mais à hauteur du radiateur (<1M), ce qui peut être plus agréable), la convection est forcée.

Notons que ces appareils sont plus bruyants que de simples radiateurs à eau chaude : la ventilateur et les mouvements d’air peuvent s’entendre. Et ils créent beaucoup de brassage d’air, ce qui peut être moins agréable, et salir les murs….

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Une réponse à to “Les émetteurs de chaleur”

  • MNBTM:

    Bonjour,

    merci pour la qualité et la clarté des informations présentées sur ce site.

    Pour compléter cette page, il existe une alternative au plancher chauffant hydraulique, c’est le plafond chauffant hydraulique.

    Le principe consiste à placer des tôles emboutie avec des rainures, vissées dans les rails du faux plafond. Des boucles en PE sont installées dans les rainures et raccordées à une nourrice, comme pour les planchers chauffants. Puis les plaques de placo sont vissées dans ces tôles (en évitant de percer les tuyaux…)

    Le fournisseur du matériel établit le calepinage des rails et des plaques métal. Par rapport à un faux plafond placo classique, il y a environ 2 fois plus de rails et beaucoup plus de vis. Une fois le placo en place, c’est du traditionnel (bandes de calicot, ratissage, peinture…)

    Il existe une variante en panneaux électriques intégrés dans le plafond.

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