Vous cherchez à connaître la différence entre l'énergie et la puissance pour mieux appréhender ces applications dans la vie de tous les jours, plus particulièrement dans le chauffage d'un logement ? Cet article portant sur la puissance thermique éclairera votre lanterne !
Puissance thermique : définition
Tout appareil produisant de la chaleur est caractérisé par une certaine puissance, exprimée généralement en watts (W) ou kilowatts (1 kW = 1000 W) : il s'agit là d'une caractéristique intrinsèque de l'appareil.
Certains appareils, comme les chaudières ou les poêles, peuvent moduler leur puissance émise, c'est-à-dire qu'ils peuvent fonctionner à des niveaux de puissance variable.
Par exemple, on trouve des chaudières de 20 kW, qui peuvent fonctionner à 6 kW. On donne alors la puissance nominale (proche de la puissance maximale) et la puissance minimale.
Remarque : On confond souvent la puissance et l'énergie, or ce sont deux notions très différentes. Ce qui les différencie, c'est le temps, plus précisément la durée d'utilisation. Plus un appareil est utilisé longtemps, plus il consommera d'énergie, alors que sa puissance est toujours la même. Pour exemple, un four d'une puissance thermique de 2 kW qui n'est pas utilisé, ne consomme aucune énergie ! En revanche, s'il est utilisé pendant 30 minutes à sa pleine puissance, il aura consommé : 2 kW x 0,5 h = 1 kWh.
Choix de la puissance thermique
L'objectif de tout appareil produisant de la chaleur est d'obtenir une certaine température dans un espace donné, qu'on appelle la température de consigne (180°C dans un four, 100°C dans une bouilloire, 20°C dans un logement) :
Si la puissance de l'appareil est insuffisante, il faudra très longtemps pour atteindre cette température de consigne, voire même ne jamais l'atteindre.
Si la puissance de l'appareil est trop importante, l'appareil va sans arrêt s'éteindre et s'allumer pour pouvoir maintenir cette température de consigne. L'effet est très négatif, car cela diminue la durée de vie de l'appareil et provoque généralement des consommations supplémentaires.
Par exemple, dans le cas d'une chaudière, celle-ci va refroidir et donc il faudra remettre en chauffe la chaudière à chaque redémarrage, ce qui consomme de l'énergie inutile. De plus, un appareil plus puissant est plus cher.
Puissance thermique : son évaluation pour chauffer un logement
La puissance de chauffe nécessaire pour chauffer un logement peut être calculée de manière simplifiée selon deux paramètres : les déperditions du logement et la température extérieure minimale moyenne en hiver, appelée température extérieure de base.
Puissance = déperditions x (19 – température extérieure de base)
Température extérieure de base
La température extérieure de base est donc la température extérieure minimale moyenne en hiver, constatée au moins 5 jours au cours d'une année type. Elle est fixée par la réglementation thermique en fonction de la zone géographique et de l’altitude. Par exemple, elle sera de -2°C sur la côte atlantique et de -15°C en Alsace (à moins de 400 m d'altitude).
Les déperditions du logement
Les déperditions du logement correspondent aux pertes de chaleur par les différentes parois du logement (toit, murs, sol et menuiseries) ou par renouvellement d’air (qui se fait par la ventilation et/ou par les fuites d'air du logement). Ces déperditions sont exprimée en Watt par degré : W/°C.
Pour être déterminée de manière précise, il est nécessaire de faire une étude thermique du logement.
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Déperditions |
Puissance pour une température extérieure de base de -6°C |
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Sans isolation en mur, |
Env. 0,9 kW/°C |
Env. 23 kW |
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Construction des années 1980 |
Env. 0,4 kW/°C |
Env. 9 kW |
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Maison basse consommation |
Env. 0,2 kW/°C |
Env. 5 kW |
La puissance nécessaire pour chauffer un logement dépend aussi du rendement de l'appareil : si celui-ci est mauvais, il faut une puissance supérieure.
De plus, si le système de chauffage ne fonctionne pas tout le temps, comme par exemple pour un poêle à bois, il faudra aussi prendre en compte une puissance supérieure du fait du refroidissement du logement pendant la nuit, par exemple.