Tout type de chauffage fonctionne selon deux principes : la convection et le rayonnement. Le chauffage par rayonnement est de loin le plus confortable et le plus efficace énergétiquement. Voyons ce qu’il en est des différents systèmes de chauffage qui fonctionnent par rayonnement, avec leurs particularités.
Chauffage par rayonnement : rayonnement vs convection
Chauffage par convection
Dans le premier cas, le système de chauffage chauffe l’air de la pièce.
Comme l’air chaud est plus léger, cela produit une circulation d’air : l’air réchauffé sort par le haut du radiateur ; il circule vers le haut de la pièce et s’éloigne de la source de chaleur, « poussé » par l’air qui sort du radiateur.
Cet air se refroidit petit à petit en cédant sa chaleur sur son passage et, étant plus froid, il redescend et traverse la pièce par en bas, jusqu’à repasser à travers le radiateur et être à nouveau réchauffé.
Chauffage par rayonnement
Le rayonnement, c’est le principe de la chaleur du soleil : c’est un flux qui réchauffe les différents surfaces qu’il rencontre, qui à leur tour vont également rayonner. Le réchauffement de l’air intervient dans un second temps par micro-convection au niveau des surfaces réchauffées.
Le chauffage par rayonnement chauffe donc directement les corps, les parois, les objets. On parle de chaleur « douce » quand elle est émise à basse température, car elle procure une agréable et rapide sensation de confort, souvent très appréciée par les occupants.
Intérêt du chauffage par rayonnement
Le chauffage par rayonnement n’a que des avantages par rapport à la convection :
- Il y a moins de circulation d’air, donc moins de brassage de poussières.
- L’air a moins tendance à s’assécher.
- On a une sensation de chaleur meilleure en chauffant moins : la température ressentie par le corps humain est la moyenne entre la température de l’air et la température des parois de la pièce.
- Toute circulation d’air, même un air chaud, provoque de l’inconfort.
- La température est plus homogène, en particulier de haut en bas.
Exemples de stratification des températures, c’est-à-dire d’écart de température en fonction de la hauteur* :
- pour les radiateurs : 0°C à 0,8°C par mètre en fonction de l’isolation du bâtiment ;
- pour les convecteurs : 0,5°C à 1,2°C par mètre en fonction de l’isolation du bâtiment ;
- pour les planchers chauffants basse température : 0°C par mètre (pour tout type de bâtiment).
[*Source : « Les émetteurs de chaleur » du Groupe de Recherche sur les Émetteurs de Chaleur de l’ADEME]
Différents types de chauffage par rayonnement
Voici les différents types de chauffage par rayonnement avec leurs qualités, leurs avantages et leurs inconvénients respectifs.
Radiateur à eau
- diffusion de chaleur pour moitié par rayonnement ;
- bon confort ;
- choix de la production de chaleur.
Radiateur basse température à eau/plancher chauffant à eau ou plafond rayonnant à eau basse température
- proportion de rayonnement plus importante ;
- chaleur agréable, bon confort ;
- choix de la production de chaleur ;
- plus grand efficacité du chauffage dans le cas d’une chaudière à condensation, d’un chauffage solaire ou d’une pompe à chaleur,
Plafond rayonnant ou plancher chauffant électrique
- proportion de rayonnement importante ;
- chaleur agréable, bon confort ;
- ne fonctionne qu’à l’électricité, ce qui a l’inconvénient d’être cher et de nécessiter une quantité importante d’énergie primaire (énergie brute) pour sa fabrication.
Radiateur électrique à accumulation, à inertie ou à fluide caloporteur
- diffusion de chaleur pour moitié, ou un peu plus, par rayonnement ;
- assez bon confort ;
- ne chauffe pas vite, volume des émetteurs important ;
- peut permettre de bénéficier d’un tarif électrique de nuit ;
- ne fonctionne qu’à l’électricité, ce qui a l’inconvénient d’être cher et de nécessiter une quantité importante d’énergie primaire (énergie brute) pour sa fabrication.
Panneau radiant (électrique)
- diffusion de chaleur pour moitié environ par rayonnement ;
- confort qui dépend de la température du panneau ;
- ne fonctionne qu’à l’électricité, ce qui a l’inconvénient d’être cher et de nécessiter une quantité importante d’énergie primaire (énergie brute) pour sa fabrication.
Poêle, insert à bois bûche ou granulés
- part de rayonnement variable (plus faible en présence de diffusion d’air chaud) ;
- bon confort dans le cas d’une position centrale de l’appareil, d’une bonne isolation du logement et de l’absence de soufflerie ;
- agrément du feu de bois ;
- nécessité d’un conduit de fumée ;
- source d’énergie renouvelable et bon marché.