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PRINCIPES FONCTIONNEMENT CHAUFFAGE
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Principes physiques liés au chauffage... |
On ne peut équiper efficacement un espace à chauffer que si l'on a bien compris les phénomènes physiques qui régissent le chauffage. Trop souvent on achète et on installe un chauffage comme s'il s'agissait d'un meuble ! Après, il ne faut pas s'étonner d'un piètre résultat, et d'un coût démesuré.
Les 3 modes de transmission de la chaleur
La chaleur se transfère de façon différente selon le mode de chauffage utilisé, qui peut faire appel à plusieurs lois physiques :
La conduction
Il s'agit de la transmission de température selon la loi de Fourier (*), entre deux régions d'un même milieu ou entre deux milieux en contact sans déplacement de matière.
C'est l'agitation thermique qui se transmet de proche en proche, comme une onde, une molécule ou un atome cédant une partie de son énergie cinétique à son voisin ou la vibration de l'atome se ralentit au profit de la vibration du voisin.
(C'est ainsi que la queue de la casserole en aluminium devient presque aussi chaude que le fond).
La tasse de café ou de thé qui vous réchauffe les mains est un bon exemple de réchauffement par conduction.
(*) La conduction thermique est un transfert thermique spontané d'une région de température élevée vers une région de température plus basse, décrite par la loi "de Fourier" établie mathématiquement par Jean-Baptiste Biot en 1804 puis expérimentalement par Fourier en 1827 : la densité de flux de chaleur est proportionnelle au gradient de température.
La convection
La chaleur est transportée ou conduite, par un fluide de type liquide ou gazeux.
Le chauffage par radiateur ou par le sol relève de ce principe.
La couche d'air en contact avec la source de chaleur, du fait de la dilatation thermique, devient plus légère (relativement) et engendre une circulation d'air verticale dans le volume chauffé.
Il existe des systèmes de convection naturelle ou forcée.
Lorsque vous montez sur un tabouret ou un escabeau, vous constatez facilement les effets de cette différence de température entre les couches basses et hautes d'une pièce chauffée.
C'est aussi pour cette raison que même dans une pièce chauffée, vous pouvez avoir froid aux pieds (sauf problèmes de mauvaise circulation sanguine patents !).
Le rayonnement
La chaleur est irradiée par un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire de façon électromagnétique (infrarouge) ou par désintégration (radioactivité).
Le meilleur exemple de rayonnement est celui du soleil dans l'espace et notamment vers la Terre.
Les panneaux thermiques d'installation de chauffe-eau solaires sanitaires sont un bon exemple de ce principe.
Le chauffage idéal ?
On pourrait dire, que le chauffage idéal est celui qui combine les 3 principes...
En fait, ce serait plutôt celui qui est le plus adapté à l'environnement et aux activités qui y sont pratiquées ainsi qu'aux possibilités d'intégration dans une structure bâtie existante.
Enfin, il faut traiter le poste isolation avant de s'intéresser à celui du chauffage...
Voir le dossier consacré au chauffage publié dans le magazine Notre Temps.
Optimisation de rendement des radiateurs
Les panneaux réfléchissants (ou panneaux réflecteurs de chaleur) installés derrière vos radiateurs sont un moyen peu onéreux de réaliser quelques économies d'énergie sur votre facture de chauffage en limitant les déperditions de chaleur dans les murs.
Une fois installés, ces panneaux réflecteurs de chaleur correctement dimensionnés renverront la chaleur vers l'intérieur de votre pièce et vous feront économiser jusqu'à 7,5 % sur votre facture de chauffage, selon une étude menée conjointement par l'Ademe et le CETIAT (Centre Technique des Industries Aérauliques et Thermiques).
Voici comment réaliser vous-même et à faible coût ces panneaux réfléchissants thermiques.
(dans ce cas, il s'agit de radiateur électrique, mais le principe reste le même pour d'autres types de radiateurs)
principe retenu
- les réaliser soi-même, plutôt que d'aller en acheter en surface de bricolage ; car il nous semble plus intéressant de faire un montage amovible plutôt qu'utiliser des panneaux auto-collants qui dégraderont les enduits et peintures, si l'on est amené à changer les radiateurs pour des modèles qui n'auront pas forcément la même taille et le même support d'accroche mural.
- les réaliser avec de la récup.
Découpe du panneau
Récupérer un panneau de bois de faible épaisseur (entre 5 à 10 mm maximum) et le découper à la taille de l'arrière du radiateur.
Recouvrement avec le réfléchissant
Coller sur le panneau de la feuille d'aluminium alimentaire, en débordant sur la deuxième face du panneau.
Installation du panneau
- Commencer par installer le support de radiateur au bon endroit (le plus souvent avec des chevilles Molly) en prenant en compte qu'il est souvent décalé par rapport au radiateur, monter le radiateur,
- repèrer l'empattement réel du radiateur sur le mur, puis démonter-le,
- percer le panneau aux bons endroits, afin que les vis ou boulons de fixation le traverse.
- remonter le support mural en intercalant le panneau entre le mur et le support, serrer,
- remonter le radiateur et brancher-le.
A prendre en compte
Chauffage et condensation
L'idée générale est de déplacer le point de rosée (gouttes d'eau formées par condensation) à l'extérieur... faute quoi, il y aura des dégradations, et des moisissures qui se développeront au détriment de la santé des occupants.
Les moisissures sont sources de nombreuses allergies, pour ne pas évoquer des désordres plus importants (voir notre site Ecologie & Santé)
Les moyens techniques varient au moment de la construction, de la rénovation ou de l'isolation (voir pages consacrées au sujet sur ce site) mais c'est indispensable...
Chauffage et ventilation
Un logement doit être ventilé régulièrement pour 2 raisons majeures :
- pour avoir un chauffage efficace
Plus l'air est humide, plus il devient conducteur thermique (mauvais isolant), ce qui donne une impression d'inconfort même si la température ambiante est au dessus de 20°.
Le simple fait de respirer, se laver, transpirer, cuisiner, nettoyer... charge l'air ambiant en humidité et augmente ainsi son taux dans l'air intérieur.
Il est donc nécessaire d'expulser ce trop plein d'humidité le plus régulièrement possible, pour le maintenir à un niveau compatible avec nos besoins physiologiques (environ 60 %).
- pour vivre dans un environnement sain
Nous l'avons vu, une condensation dans un milieu confiné a un impact important sur la santé ; outre le développement des moisissures, le couple "humidité + chaleur" favorise le "larguage" sous forme de gaz par dégradation de produits chimiques constituants de nombreux éléments constitutifs de l'aménagements des locaux : meubles, revêtements de sol et de murs, éléments décoratifs... à base de colles, solvants, résines, plastiques, etc.
Ces dérivés chimiques sont cancérigènes et responsables d'allergies multiples et de troubles respiratoires.
L'eau, bien installée, ne part plus et les occupants souffrent alors de rhumes à répétition, d'asthme, d'allergies et de rhumatismes chroniques.
Des médecins attribuent même certaines dépressions au confinement dans des environnements humides.
Forum
Que n'ai-je pas trouvé cette page plus tôt ! Cela m'aurait permis de mieux choisir mon mode de chauffage et surtout mon installateur qui m'a embrouillé avec des termes et des arguments pour lesquels je n'avais aucune référence sérieuse.
R.B
Très intéressante cette page sur le mode de fonctionnement d'un chauffage. J'ai particulièrement apprécié, le côté didactique, abordable pour tous, et votre fiche sur la réalisation d'un panneau réfléchisseur thermique pour radiateur ; je ne pensais pas qu'on pouvait ainsi gagner environ 7,5 % sur le rendement de ses radiateurs.
Q.T
J'ai eu l'occasion de croiser sur mes chantiers un paquet de chauffagistes qui ne connaissaient pas la moitié de ce qui est écrit ici sur le sujet. Vendre un système de chauffage le plus facile à poser et avec la meilleure marge pour eux semblait être leur seule préoccupation... C'est triste, mais c'est la réalité. Bravo pour votre travail.
J.D |
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