Le rôle du chauffage

Le rôle du chauffage c’est bien sûr de chauffer une habitation. Oui mais pour quelles raisons chauffe-t-il ? Simple, pour chauffer les pertes de chaleurs en consommant de l’énergie (gaz, fioul, électricité, énergies renouvelables…). Ces pertes de chaleur également appelées “déperditions thermiques” sont engendrées par le manque d’isolation, les ponts thermiques, les fenêtres.

rôle du chauffage

Pour arriver à la température souhaitée à l’intérieur par le chauffage, l’installateur doit bien prendre en compte tous les éléments de déperditions thermiques. Il faut savoir que plus l’écart de température entre l’intérieur et l’extérieur est grand, plus les déperditions thermiques sont grandes. Le maintien de la température désirée dans une pièce va demander un apport de chaleur identique aux pertes.

Le chauffage et isolation : un binôme inséparable

Avant la mise en place ou le changement du chauffage, le plombier-chauffagiste faire une étude sur les déperditions thermiques possibles par rapport aux moyennes de températures hivernales, par rapport à la région, par rapport à l’altitude et par rapport aux équipements actuels de l’habitation (ouvertures (simple ou double vitrage), isolation (épaisseur de l’isolant), ponts thermiques). Une maison ancienne n’aura pas le même type de chauffage qu’un maison neuve aux normes de la réglementation thermique 2012 qu’elle soit situé en montagne ou bien auprès de la mer, par exemple.

deperditions thermiques maison

Il est donc important de limiter ces déperditions thermiques vers l’extérieur en agissant, si possible, par une isolation des sols, des combles, des vitres et des murs. L’effet de l’isolation c’est d’obtenir des parois dont la température sera proche de l’air ambiant. Le phénomène de convection s’en trouvera amoindri et cela ralentira la vitesse de circulation de l’air. Autre bonus de cette atténuation du phénomène, le ralentissement de la circulation de particules de poussière donnant des allergies et des effets d’air engendrant la sensation de frisson.

Enfin, en isolant et limitant les fuites de chaleur, vous allez réduire l’énergie la consommation d’énergie pour chauffer l’habitation. Vous diminuerez ainsi la puissance des radiateurs et de la chaudière. De belles économies d’énergie en perspective et un geste pour l’environnement avec moins de rejet de gaz à effet de serre. Bon si vous devez faire des travaux d’isolation, une petit tour chez Point P (vu la quantité, ils vous feront le prix artisan) ou bien chez Leroy-Merlin, quoiqu’il en soit faîtes un devis.

Les modes de transmission de la chaleur

Trois modes de transmission de la chaleur : par convection, par conduction et par rayonnement. Chaque système de chauffage fonctionne par tel ou tel mode de transmission de chaleur.

Convection définition

Définition du phénomène de convection thermique : Le phénomène de convection crée une sorte de courant d’air, de mini Gulf Stream (si je peux dire, lol). En fait, l’air se réchauffe lorsque qu’il rentre en contact avec le radiateur et se refroidit au contact de la parois (mur, vitre).

L’air chaud est moins dense que l’air froid et il monte en se réchauffant. Il devient plus léger que l’air contenu dans la pièce. Il le survole.

Quand il se refroidit, celui-ci devient plus lourd. L’air qui vient d’être chauffé par le radiateur prend sa place. Il redescend.

convection-definition

Conduction définition

L’agitation moléculaire transmet la chaleur (de quoi ?). Oui oui attendez je m’explique, dans le cas du phénomène de conduction ou conduction thermique, les particules se réchauffent les unes à la suite des autres par contact au sein d’un matériau (verre, bois, acier, fonte, mur). Que le matériau soit homogène ou non.

conduction definition

Rayonnement thermique définition

Dans le cas du phénomène par rayonnement, l’échange de chaleur se fait par le transport d’énergie sous forme d’onde électromagnétique. Des surfaces chaudes que constitue le radiateur ou le plancher chauffant émanent des ondes électromagnétiques qui rayonnent dans les enceintes les plus froides. Par exemple, le plancher chauffant fonctionne surtout par rayonnement. Un radiateur peut fonctionner et sur le mode du rayonnement et par convection.

rayonnement-thermique-definition

Principe de fonctionnement du chauffage à eau chaude

Dans le fonctionnement du chauffage à eau chaude, l’eau chaude est le liquide qui va apporter la chaleur dans la pièce, d’un point à un autre. L’eau est ainsi utilisée comme fluide caloporteur.

Pour avoir la température souhaitée, il faut apporter de la chaleur et compenser les pertes. L’eau qui est contenue dans les radiateurs et la tuyauterie doit avoir une température supérieure à la température de la pièce, on parle d'”ambiance”. Alors il y aura transmission de chaleur.

Il y aura échange de température par les émetteurs de chaleur (radiateurs) du fait de la différence entre la température moyenne du fluide (départ, retour) et l’ambiance.

Donc pour choisir les radiateurs, et pour que ceux-ci correspondent parfaitement à l'”ambiance” des pièces à chauffer, il va falloir appliquer une méthode de calcul pour déterminer le DELTA de température. On désignera le DELTA de température ou Delta T par le sigle ∆T

La Norme Européenne EN 442 et le Delta T 50

Avant la norme européenne EN 442, les constructeurs de radiateurs fabriquaient leurs radiateurs avec des Delta de température différents. Il était facile de se tromper en achetant tel ou tel radiateur et ne pas avoir le bon rendement pour le chauffage de la pièce au final.
La norme européenne a harmonisé et homogénéisé les règles de construction des radiateurs en imposant le fait que la puissance des radiateurs soit donnée pour un Delta T 50. C’est à dire avec une entrée et une sortie de respectivement 75 °C et 65 °C.
J’y reviendrais dans le calcul ci-dessous mais comment faire où dans le cas d’une rénovation on souhaite installer de vieux radiateurs datant d’avant la norme EN 442 ?
Il existe plusieurs régimes de température
• 90/70 (haute température – ancienne chaudière)
• 75/65 (basse température – nouvelle chaudière – norme EN 442)
• 35/27 (très basse température – chauffage surfacique)

Méthode de calcul :

[(Température de l’eau à l’entrée en °C + Température de l’eau à la sortie en °C) /2] – température d’ambiance en °C.

[(75°C de l’eau à l’entrée + 65°C de l’eau à la sortie)/2] – 20°C = ∆T50

Il faut lire le calcul de cette manière : si dans une pièce, vous avez besoin de 1650 Watts pour chauffer celle-ci (vous avez fait votre calcul de déperditions thermiques), vous aurez besoin d’un radiateur à la puissance de 1650 Watts pour chauffer à une température ambiante de 20 °C dans la mesure où l’eau à l’entrée du radiateur est à une température de 75°C, à l’intérieur de 70°C (la moyenne de la température d’entrée et de la température de sortie) et en sortie 65 °C.

Pourquoi 75°C et 65°C ? Parce qu’aujourd’hui la norme européenne EN 442 impose que tous les fabricants de radiateurs vous propose des puissances en Watts pour des radiateurs calibrés en ∆T50. Vous n’aurez juste qu’à vous préoccupez du calcul des déperditions et des Watts de chaleur à amener pour choisir votre radiateur.

Avant la norme EN 442, on se retrouvait avec différents choix d’entrée et de sortie de température. Il fallait donc calculer le ∆T pour sélectionner les radiateurs correspondants. La norme EN 442 a harmonisé tout cela.

Cela prend tout son sens dans le cadre d’une rénovation de maison. Si sur une maison ancienne vous souhaitez placer de vieux radiateurs, vérifiez que ceux-ci sont bien ∆T50 où récupérez les valeurs en watts donnés pour ces radiateurs ∆T50 où vous risqueriez de ne jamais atteindre les 20 ° de température d’ambiance.

En effet, que se passerait-il pour une eau en entrée à 55 °C et 45 °C en sortie ?

Je refais mon calcul : [(55°C de l’eau à l’entrée + 45°C de l’eau à la sortie)/2] – 20°C = ∆T30

Et bien pour un radiateur de 1650 Watts donné ∆T50, je regarde ce que les constructeurs me donnent comme valeur pour un ∆T30 et on aura 990 watts. Donc pour chauffer une pièces de 1650 watts, il faudra rajouter suffisamment d’éléments au radiateur pour atteindre les 1650 watts.

Caractéristiques d’un circuit E.C.P.

Que signifie un circuit E.C.P. ? C’est l’acronyme pour désignée pour désigner un circuit d’Eau Chaude Pulsée. C’est le nom général donné à tous circuit de chauffage.

Que comporte le circuit E.C.P. ?

Un générateur de chaleur (chaudière)
Des émetteurs de chaleur (radiateurs, convecteurs, etc..)
Une liaison hydraulique (tuyauterie aller/retour)
Un circulateur ou accélérateur qui joue le rôle de pompe et donne la force motrice à l’eau pour irriguer tous les corps de chauffe.

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