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LES TECHNOLOGIES EXISTANTES
Dans la partie précédente « les Principes du confort » nous avons vu et conclu que la gamme de radiateur la mieux adaptée à un vrai confort thermique est le radiateur à chaleur douce avec accumulation.
Il existe plusieurs technologies existantes que je vous propose d’énumérer et de réfléchir sur les avantages et inconvénients.
Ces radiateurs à technologie sèche, car il n’y a pas de fluides à l’intérieur, peuvent être construit de plusieurs façon et généralement avec des briques thermiques ( qui acceptent les gros carts de température en restant intactes - bref qui supportent les dilatations thermiques ) : - en fonte d’acier (résistance électrique moulée dans un bloc en fonte d’acier) - en céramique (fis résistif noyé dans un bloc de céramique) ou (noyau résistif pris en sandwich dans un bloc céramique) ou (résistance blindée électrique enfermée dans deux blocs de céramique) - en stéatite : noyau de fil résistif protégé par du Mica (matière isolante) pris en sandwich par deux pierres naturelle en stéatite ( origine issus de massif montagneux froid , comme Norvège - Suède - Finlande, mais il en existe bien d’autres ) - fils chauffants ou tissus chauffant collés sur un support accumulant (bloc aluminium par exemple)
Pour bien comprendre notre évolution de choix technologique, il faut retenir trois principes fondamentaux :
a) Faiblesse de l’inertie b) Protection : l’isolement électrique c) Evolution dans le temps
Prenons et détaillons chacun de ces principes fondamentaux :
a) Faiblesse de l’inertie
A part, si vous pouvez acquérir de très onéreux radiateurs véritablement accumulant avec un tarif jour / nuit de votre fournisseur d‘électricité , il faut avoir la plus faible inertie thermique d’accumulation ! En effet, les lourds et encombrant radiateurs accumulateurs sont destinés à être alimentés la nuit (pendant votre tarif de nuit, heure creuse) et de restituer la chaleur ainsi accumulée le jour. En fait, ils restituent pendant 7 à 8 heures ensuite vous reconsommez de l’électricité ( à prix fort ) .
Mais ce sont les seuls et véritables gains que peuvent vous apporter l’accumulation.
Pour les radiateurs plus courant dit à accumulation vous n’aurez pas de gain direct en électricité. C’est juste un décalage de restitution. Pour bien comprendre prenons les extrêmes : raditeur à fil nu et radiateur avec gros bloc accumulant. Avec le fil nu de 1000 W, il n’y a pas d’accumulation et en 1 heure vous aurez consommé 1000W, et chauffé 1000 W d’air ambiant. Avec un bloc accumulant de 1000W, il y a absorption de la chaleur. En 1 heure, par exemple, vous aurez absorbé 1000W de chaleur, et avec du décalage vous restituerez 1000W de chaleur aussi. Sur une petite échelle, on peut se dire qu’il y a une économie, mais en fait en moyenne on consommera autant d’énergie. ATTENTION nous parlons d’énergie absorbée par les résistances (avec et sans accumulation) et pas du rendement de chauffage ! C’est très différent.
Nous nous y arrêtons un peu dans le détail car c’est TRES important !!
Un convecteur fil nu pour obtenir 20°C à son niveau consommera 30% de plus en électricité en comparant avec un radiateur chaleur douce ! Pourquoi ? Parce que plus on chauffe fort et vite ( le fil résistif nu monte très rapidement à 700 voir 800° C selon sa composition ) et moins on va échanger correctement la chaleur a restituer ! C’est du à un principe au nom barbare qui s’appelle l’enthalpie. On élève mieux et plus vite la température avec un chauffage plus élevé mais proche de la consigne que l’on désire. Exemple on désire 20°C , et bien c’est plus efficace de chauffer avec un élément chauffant qui lui chauffe à 40°C en sa surface.
Achetez deux « radiateurs » un radiateur chaleur douce de 2500w et un fer à repasser de 2500w aussi. Faite fonctionner les deux et vous observerez que votre radiateur chauffera votre pièce et pas votre fer à repasser !! Pourtant il est très chaud et il consomme aussi 2500w !!
Par contre en EFFICACITE thermique pour chauffer une habitation le fer à repasser est complètement inutile….
Ce principe de compréhension d’EFFICACITE thermique est très IMPORTANT et FONDAMENTAL pour faire votre choix de type de radiateur.
Nous avons pris des exemples extrêmes mais au sein des multitudes radiateurs sur le marché on peut aussi faire une échelle de comparaison d’efficacité.
Alors ensuite pourquoi faut-il avoir la plus petite accumulation possible ? Pour comprendre reprenons un exemple dans le temps : Avec un bloc (N°1) qui accumule en 30 minutes et un bloc (N°2) qui accumule en 2 heures. Le bloc N°1 va absorber de l’électricité toutes les 30 minutes et la restituer toutes les 30 minutes. En schématisant, il fonctionne toutes les 30 minutes. Soit 12 heures sur 24 heures d’une journée. De façon analogue le bloc N°2, ce sera toutes les 2 heures. Soit AUSSI 12 heures sur 24 heures. Vous me direz alors pas de différence ?! Effectivement sur la consommation mais énormément sur la moyenne des restitutions. Le bloc N°1 restituera plus souvent, il sera alors plus homogène (meilleur confort). Le bloc N°1 restituera aussi plus rapidement (30 minutes) alors que le bloc N°2 sera toujours « en retard » de 2 heures. C’est pour cela qu’avec de grosses accumulation, il est parfois impossible d’atteindre au plus près la consigne de température ! En effet le temps d’atteindre la température désirée, l’environnement en température à changée, et on redemande alors une autre chauffe ou une baisse… D’où surconsommation électrique !!
Or il est bien connu maintenant qu’un écart de 1°C équivaut à 7% de puissance.
C'est-à-dire qu’il faut être le plus précis donc la plus petite des accumulations.
Et le piège est l’illusion donnée par certaines régulation électronique ! Il n’est pas rare de voir des inscriptions vantant la précision très fine des régulateurs, par exemple une précision à 0.1°C ou un temps de cycle de 0.5 seconde !... Comment peut-on avoir une adéquation avec un temps de cycle très très long du bloc accumulant !? C’est techniquement impossible… L’idéal est donc d’avoir une électronique qui a le même temps de cycle que le bloc chauffant.
Autre point important c’est le surplus de consommation des gros blocs d’accumulation. Scientifiquement on peut rappeler l’adage suivant : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». On croit alors qu’un radiateur qui va absorber, donc consommer 1000W va restituer l’équivalent à 100% de cette énergie en calorie. Et bien non. Jamais ! Car il existe aucun appareil avec un rendement à 100%. Nous l’avons déjà vu dans l’exemple du fer à repasser dans le rendu de chaleur. Là il est interessant de comprendre qu’il aura aussi une perte d’énergie avec l’énergie que l’on devra fournir à l’élément chauffant.
Il faut savoir que toutes les matières se dilatent en chauffant, ce qui a pour effet d’agrandir leur dimensions. Et bien par ce principe un radiateur avec une énorme pierre massive va PERDRE de l’énergie à dilater cette pierre. L’énergie perdue ne servira pas à chauffer la pièce - la véritable fonction du radiateur !!
Et ceci en comparaison des autres sources de chauffage qui ont des bons ou faibles rendement (cheminée à foyer ouvert 30%, cheminée à insert 70% à 75%, ancienne génération chaudière fioul 50% à 60%, etc…)
Les pertes vont être dues aux barrières que l’énergie calorifique va rencontrer avant de chauffer l’ambiance de la maison. Et plus la pierre accumulante sera grosse plus ce sera dur et long à chauffer. Et toute l’énergie employée pour chauffer cette pierre sera une perte pour le chauffage de votre maison !
Encore une fois les différences sont faible, mais même 1 à 3°C de perdu, c’est 7 à 21% de puissance PERDUE !!
C’est pourquoi, il faut utiliser les plus petites briques accumulatrices
Les pierres accumulatrices servent à rendre plus homogène la température de surface et la plus faible aussi. Elles ont aussi pour fonction de moyenner la température et ainsi économiser les appels de courant.
b) Protection : isolement électrique
En parcourant différentes gamme de radiateurs, vous découvrirez deux indices de protection : la classe d’isolement (1 ou 2 ou 3) et l’Indice de Protection : l’IP plus deux chiffres derrière. La classe d’isolement, c’est le nombre d’isolant qu’il y a entre la résistance électrique même (là où passe le courant) et l’extérieur du radiateur (là où vous pouvez toucher).
La Classe I : il y a Une barrière isolante de protection. Il y a donc un risque que l’électricité soit en contact avec la carcasse en cas d’incident avec cette unique barrière. Le radiateur doit donc être relié à la terre de votre installation. Et là le risque encouru est grand car il faut être sur de la bonne mise à la masse et à la terre du / des radiateurs. Autrement c’est vous où votre famille qui sera électrocuté !! Et il faut être sur de la bonne conformité du réseau de Terre de votre habitation. Or en France les terre sont vraiment disparates et très peu sont vérifiées annuellement.
Il faut donc conseiller au minimum un isolement classe II. D’ailleurs la classe I sera bientôt interdite en France, c’est pour dire que c’est vraiment important !!
La Classe II : il y a Deux barrières isolantes. Vous n’êtes pas obligé de relier l’appareil à la terre. Il y a donc une vraie sécurité électrique contre les fuites de courant (voir électrocution)
La Classe III : il y a Trois barrières isolante.
L’indice de protection, il explique deux choses : le degré de protection à l’eau et aux objets
Le degré minimum pour les radiateurs étant IP21. Néanmoins peu de personne en parle ou connaissent mais, il est très important de parler de l’hydrofuge des pierres accumulatrices elles-mêmes, et non pas du radiateur seul. Certaines pierres sont poreuses, micro-poreuses, comme les chamottes, pierre reconstituée ou stéatite naturelle, ou certaines céramiques par exemple. Il faut donc exiger que votre radiateur a des briques d’accumulation avec porosité zéro, c'est-à-dire hydrofuge à 100%. Si ce n’est pas le cas vous allez consommer plus (vous allez perdre l’énergie que vous utiliserez à chauffer et évacuer l’humidité) ou vous créer un incident électrique, au mieux détérioration de l’élément chauffant, au pire court-circuit. Votre radiateur entier sera alors à réparer.
c) Evolution dans le temps
Comme évoqué pour les radiateurs à fluide, c’est dans le temps que surviendra les problèmes de fuites. Avec les radiateurs à technologie sèche, l’ennemi est cette fois-ci la tenu dans le temps des pierres accumulatrices avec les cycles de dilatations. A chaque cycle de chauffe les pierres vont se dilater (grandir) et à chaque arrêt revenir à leur dimension initiale (rétrécir). Il y a donc un cycle de va et vient sans arrêt. A cela s’ajoute des frottements si ces pierres sont en contact direct avec la carcasse (à éviter) en aluminium du radiateur. Car l’aluminium ne va pas se dilater avec le même coefficient (chaque matière à son propre coefficient de dilatation)
Dans le temps les pierres déjà à l’origine micro poreuses vont donc l’être de plus en plus dans le temps ! Les pierres classe I sont constituée de fil résistif directement moulés dans de la céramique. C’est vous dire les énormes différences de dilatation qu’il y a au sein de ces blocs. Je vous les déconseille déjà pour la question de la classe I (choisir plutôt classe II) mais aussi pour leur vieillissement accéléré. Enfin notons que si les pierres ne sont pas isolée mécaniquement de leur support (radiateur acier ou aluminium) ces pierres vont s’user au fur et à mesure des va-et-vient des dilatations.
En résumé, nous pouvons conclure qu’il faut préférer les radiateurs à pierres accumulatrices : - Petites successions de blocs céramique - Classe II - Hydrofuge ou porosité zéro - Avec montage isolé et indépendant de l’intérieur de la carcasse
Les radiateurs issus de notre gamme respectent TOUS ces précautions ! => Blocs de céramiques de taille et grosseur optimale => Classe II => IP 21 ou IP 24 => Porosité Zéro => Assemblage des blocs de pierre via un cadre métallique ( pas en contact direct entre pierre et corps aluminium ) => Grande largeur des radiateurs pour chaleur douce et homogène |
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