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CHALEUR RAYONNANTE : FONCTIONNEMENT ET UTILISATION

publié le 12/09/2022

Douce et homogène, la chaleur rayonnante est une forme d'énergie directe, que l'on compare souvent aux rayons du soleil. Cette ressource est utilisée dans la construction des systèmes de chauffage des logements individuels ou les bâtiments publics. Fonctionnelle et économique, la chaleur rayonnante a révolutionné le chauffage électrique. Zoom sur ce mode de chauffage performant.

Comment produit-on la chaleur rayonnante ?

Le radiateur à chaleur rayonnante a été fabriqué dans les années 1990, afin de proposer une alternative plus efficace et plus économique au convecteur électrique. Pour fonctionner, cette énergie doit joindre deux technologies : la convection et le rayonnement électromagnétique par infrarouge.

La convection

Un convecteur électrique classique fonctionne en aspirant de l'air froid par le bas, puis en le relâchant réchauffé par le haut. Moins dense et débarrassé de son humidité, l'air chaud va continuer à s'élever vers le plafond, au lieu de se répandre dans toute la pièce de manière égale.

En s'accumulant sous le plancher haut, la chaleur fait redescendre l'air froid. Pour vous, la sensation de chaleur est donc intense au niveau du haut du corps, mais vous avez froid aux jambes. Il s'agit d'un cas de stratification de l'air, avec un écart de température entre le sol et le plafond pouvant atteindre les 10°C.

Le rayonnement

Sur un radiateur à panneau électrique rayonnant, le rayonnement électromagnétique par infrarouge est produit d'abord par un circuit de résistances. Celles-ci viennent chauffer une plaque en aluminium, ou autre alliage métallique, qui émet ensuite de la chaleur sous forme de rayons infrarouges.

Contrairement au phénomène de convection, la chaleur rayonnante garde sa température d'origine et se diffuse en ligne droite. Elle chauffe tous les objets et les corps solides présents sur son passage, sans monter ou descendre. Ces masses vont ensuite relayer la chaleur reçue, ce qui permet au rayonnement de couvrir une grande surface et surtout, de façon homogène.

Les différents types de rayons infrarouges

  • Ondes courtes : le rayonnement à ondes courtes procure de la chaleur uniquement aux masses qu';il touche, sans réchauffer l'air ambiant. Une courte longueur d'ondes permet au rayon infrarouge de traverser l'espace de façon efficace, sans perdre en degrés. Un radiateur fonctionnant sur ce principe offre une montée en température rapide. Les ondes courtes sont particulièrement recommandées dans les pièces qu'il faut chauffer rapidement, comme une salle de bain.

  • Ondes moyennes : la chaleur rayonnante à ondes moyennes est la technologie la plus courante pour les radiateurs à panneaux rayonnants ou à inertie. La longueur d'onde moyenne se situe à mi-chemin entre les ondes courtes, qui réchauffent vite mais pas durablement et les ondes longues, qui réchauffent l';air mais mettent plus de temps à monter en température. Ce juste milieu permet d'obtenir une chaleur agréable rapidement et durablement.

  • Ondes longues : les ondes infrarouges longues visent les masses, les murs et le plafond éloignés et réchauffent également l'air ambiant. Si à terme, la sensation de chaleur sera homogène et durable dans toute la pièce, il faudra être plus patient qu'avec un appareil à ondes courtes. Le temps de chauffe d'un radiateur radiant à ondes longues est effectivement plus long que celui des autres types d'ondes infrarouges.

Les appareils à chaleur rayonnante

Le panneau rayonnant

Le panneau rayonnant est l'appareil de chauffage de référence, lorsqu'on recherche de la chaleur rayonnante. Il exploite totalement le principe de fonctionnement à deux ressources, la convection et les rayons infrarouges, pour délivrer un chauffage rapide et efficace. En produisant, généralement, une longueur d'ondes moyenne, le panneau rayonnant offre un confort thermique pour tout votre intérieur. Cette homogénéité dépend du bon dimensionnement de votre appareil de chauffage. Plus l'espace à chauffer sera grand, plus la puissance de votre panneau rayonnant devra être élevée.

Ce dernier point est à prendre en compte dans votre budget, puisqu'un seul appareil est capable de chauffer 20m2, mais au-delà, il faut en installer plusieurs.

Le radiateur à inertie

Le radiateur à inertie fonctionne sensiblement de la même manière qu'un panneau rayonnant, en utilisant la convection et le rayonnement infrarouge. Son temps de chauffe est souvent plus long que son homologue radiant, ce qui peut être contraignant en cas de nécessité immédiate de chaleur. Une utilisation assidue de la programmation hebdomadaire sera nécessaire pour pallier à ce manque de réactivité.

Néanmoins, l'un des avantages majeurs du radiateur à inertie, est justement sa capacité à stocker de l'énergie durant le temps de chauffe. Une fois éteint, le radiateur va continuer à diffuser cette chaleur, ce qui évite de le laisser allumé tout au long de la journée et génère des économies.

Plafond et plancher rayonnants

Parmi les différents appareils à chaleur rayonnante, on peut également citer le plafond et le plancher rayonnants. Si le premier est encore peu utilisé par les particuliers, le second est le système de chauffage au sol le plus répandu en France.

Tout comme pour le radiateur, le plafond et le plancher rayonnants créent la chaleur grâce à un réseau de résistances. L'installation de ce type de chauffage permet de profiter des mêmes caractéristiques de sensation de chaleur douce et homogène. Côté inconvénients, il faut savoir que le plafond et le plancher rayonnants coûtent bien plus cher qu'un radiateur radiant et engendrent de lourds travaux.

Agréable au quotidien, la chaleur rayonnante chauffe de nombreux foyers français par le biais de différents émetteurs de chauffage. En combinant la convection avec le rayonnement électromagnétique à infrarouge, cette chaleur douce peut chauffer tout type de surface de façon homogène.

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