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Pertes directes vers l’extérieur
Lorsqu’un émetteur est disposé le long d’une paroi extérieure (radiateur ou convecteur placé en allège, plancher chauffant au dessus d’un local non chauffé ou du sol), les pertes de chaleur augmentent au travers de cette paroi.
Pour un radiateur
La température au dos d’un radiateur est nettement plus élevée que le long des autres parois. Si ce radiateur est disposé le long d’une paroi extérieure, cela augmente donc les pertes de chaleur.
| Exemple.
On pourrait montrer que la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur a doublé localement par la présence du radiateur. Sans radiateur, une allège composée d’un mur plein de 24 cm (ancienne construction) perd sur la saison de chauffe : 2,6 [W/m²K] x 1 [m²] x (15 [°C] – 6 [°C]) x 5 800 [h/an] / 0,7 = 193,8 [kWh/an] où :
Avec la présence du radiateur, chaque m² d’allège au dos de celui-ci perdra le double d’énergie, soit : 387,6 [kWh/an] ou 39 [litres fuel ou m³ gaz / an] |
Radiateur en alcôve.
Les pertes au dos des radiateurs sont renforcées si :
- le radiateur est logé en alcôve et muni d’une grille de protection,
- le radiateur est placé devant un vitrage (simple qui plus est).
Radiateur devant une allège vitrée.
Des études menées par le GREC (Groupe de recherche sur les émetteurs de Chaleur) en France ont montré que les pertes au dos des radiateurs placés sur une paroi extérieure varient en fonction du degré d’isolation de celle-ci, de 1,2 à 10 % de la chaleur émise.
Le même radiateur devant une allège en bois, après remplacement des châssis.
Pour un convecteur
Dans le cas d’un convecteur, les pertes en allège sont généralement moindres, du fait de l’absence de rayonnement vers la paroi (l’émission de chaleur se fait à 92 .. 96 % par convection).
Le GREC site des pourcentages de perte allant de 1 à 3 % de la chaleur émise.
Pour un plancher chauffant
Un chauffage par le sol émet sa chaleur tant par sa surface supérieure que sa surface inférieure.
Cette dernière doit donc être la plus isolée possible pour limiter les pertes vers le sol, vers les vides ventilés ou les caves.
On peut estimer que la perte de chaleur vers une cave, d’un chauffage par le sol est de l’ordre de .. 15 % .. avec une épaisseur d’isolant de 5 cm, de .. 9 % .. avec une épaisseur d’isolant de 10 cm.
| Pour estimer la perte d’un chauffage par le sol situé au-dessus d’une cave, en fonction du degré d’isolation. | |
| Isoler les allèges derrière les radiateurs. |
Pertes par stratification
Lorsque tout ou une partie de la chaleur est transmise par convection, c’est-à-dire par de l’air chaud, apparaît une stratification des température source de pertes.
En effet, l’air chaud montant, il stagnera en partie haute du local et pour obtenir une température de confort voulue dans la zone d’occupation, la température moyenne de l’air de l’ensemble du local sera plus élevé
| Exemple.
Les radiateurs émettent 70 % de leur chaleur par convection, les convecteurs, 92 .. 96 % et les planchers chauffants, 20 .. 30 %. On observe un gradient vertical de :
Ce gradient n’a guère d’influence sur la consommation des locaux de taille courante (hauteur sous plafond de 2,5 .. 3 m). Il n’en va pas de même pour les locaux de plus grande hauteur.
Exemple de stratification des températures avec un chauffage par radiateur et un chauffage par convecteur (source : “Les émetteurs de chaleur” du Groupe de Recherche sur les Émetteurs de Chaleur de l’ADEME). Dans ce cas, la stratification augmente la température moyenne de la pièce pour un même confort au niveau des occupants et augmente fortement la température sous le plafond et donc les pertes si celui-ci est en contact avec l’extérieur. |
| Diminuer la température de l’eau. |
Pertes par augmentation de la température ambiante
Le confort thermique des occupants dépend non seulement de la température de l’air ambiant mais aussi de la température de surface des parois qui les entourent (le corps humain perd en partie sa chaleur par rayonnement vers les parois).
On peut estimer que la température réelle de confort est la moyenne entre la température des parois et la température de l’air.
Plus les parois ont une température de surface élevée, moins la température de l’air devra être élevée pour un même confort. Cela est favorable à la diminution des consommations.
En ce sens, les radiateurs et surtout les planchers chauffants sont énergétiquement avantageux, car présentant des surfaces chaudes importantes, ils permettent une température de consigne intérieure moindre, surtout dans des bâtiments mal isolés.
Auteur : les anciens
Eté 2008 : Brieuc.
Notes : 26.01.09